2018年陕西中考数学专题复习二次函数与图形面积
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二次函数与图形面积
★1.已知抛物线y =-x 2+bx +c 过点A (4,0)、B (1,3).
(1)求抛物线的表达式,并写出抛物线的对称轴和顶点坐标;
(2)抛物线的对称轴为直线l ,设抛物线上的点P (m ,n )在第四象限,点P 关于直线l 的对称点为E ,点E 关于x 轴的对称点为F ,若以O 、A 、P 、F 四点组成的四边形的面积为20,求m 、n 的值.
解:(1)将点A (4,0)、B (1,3)代入抛物线y =-x 2
+bx +c 得⎩⎨⎧=++-=++-310416c b c b ,解得⎩⎨⎧==0
4c b , ∴抛物线的表达式为y =-x 2+4x ,对称轴为直线x =-b 2a =-42×(-1)
=2,顶点坐标为(2,4);
(2)抛物线的对称轴为直线x =2,设抛物线上的点P (m ,n )在第四象限,则点P 关于直线l 的对称点为E (4-m ,n ),点E 关于x 轴的对称点为F (4-m ,-n ),若以O 、A 、P 、F 四点组成的四边形的面积为20,则S 四边形OP AF =S △AOF
+S △AOP =12×4×(-n )+12×4×(-n )=-4n =20,n =-5,将(m ,-5)代入y =-x 2+4x ,解得:m =5或m =-1.
∵点P (m ,n )在第四象限,
∴m =5,n =-5.
★2.已知,m 、n 是方程x 2-6x +5=0的两个实数根,且m <n ,抛物线y =-x 2+bx +c 经过点A (m ,0),B (0,n ).
(1)求抛物线的表达式;
(2)设(1)中抛物线与x 轴的另一交点为C ,抛物线的顶点为D ,试求出点C 、
D 的坐标和△BCD 的面积;
(3)点P 是线段OC 上的一点,过点P 作PH ⊥x 轴,与抛物线交于点H ,若直线BC 把△PCH 分成面积之比为2∶3的两部分,请求出P 点的坐标.
第2题图
解:(1)解方程x 2-6x +5=0,
得x 1=5,x 2=1,
由m <n ,得m =1,n =5.
∴点A 、B 的坐标分别为A (1,0),B (0,5).
将A (1,0),B (0,5)的坐标分别代入y =-x 2+bx +c ,
得⎩⎨⎧==++-50
1c c b ,解得⎩⎨⎧=-=54
c b ,
∴抛物线的表达式为y =-x 2-4x +5;
第2题解图①
(2)令y =-x 2-4x +5=0,
解得x 1=-5, x 2=1,
∴C 点的坐标为(-5,0).
由顶点坐标公式计算,得点D (-2,9).
如解图①,过D 作x 轴的垂线交x 轴于点M .
则S △DMC =12×9×(5-2)=272,S 四边形MDBO =12×2×(9+5)=14,
S △BOC =12×5×5=252,
∴S △BCD =S 四边形MDBO +S △DMC -S △BOC =14+272-252=15;
第2题解图②
(3)如解图②,设P 点的坐标为(a ,0),
∵直线BC 过B 、C 两点,
∴BC 所在直线的解析式为y =x +5.
那么,PH 与直线BC 的交点坐标为E (a ,a +5),PH 与抛物线y =-x 2-4x +5的交点H 的坐标为(a ,-a 2-4a +5).
由题意,得①EH =32EP ,即(-a 2-4a +5)-(a +5)=32(a +5),
解得a =-32或a =-5(舍去);
②EH =23EP ,即(-a 2-4a +5)-(a +5)=23(a +5).解得a =-23或a =-5(舍去).
∴P 点的坐标为(-32,0)或(-23,0).
★3.已知抛物线C :y =ax 2+bx +c ,其顶点P (-2,0),过点A (0,3).
(1)求抛物线对称轴及其表达式;
(2)将抛物线C 平移到抛物线C ′,抛物线C ′的顶点为P ′、它与x 轴的交点为M 、N ,N 在M 的右边.如果以A 、P 、P ′、N 四点为顶点的四边形是面积为15的平行四边形,那么抛物线C 怎么平移?
第3题图
解:(1)抛物线顶点P (-2,0),
即可得抛物线对称轴为x =-2;
∵-b 2a =-2,即b =4a ,A (0,3),
∴设抛物线表达式为y =ax 2+4ax +c .
将A (0,3)、P (-2,0)代入y =ax 2+4ax +c ,
得⎩⎨⎧=+-=c a a 33840,解得⎪⎩⎪⎨⎧==3
43c a , ∴抛物线的表达式为y =34x 2+3x +3;
(2)如解图,连接AP 、AN 、PN 、PP ′,作P ′Q ⊥PN 于点Q
.
第3题解图
∵以A、P、P′、N四点为顶点的四边形面积为15的平行四边形,且点M、N为平移后抛物线与x轴的交点,
∴S▱APP′N=1
2×2×OA·PN=OA·PN=15,
∵点A(0,3),
∴OA=3,
∴PN=5.
又∵P(-2,0)且点N为抛物线与x轴交点,
∴N点坐标为N1(3,0)或N2(-7,0).
∵P′Q=OA=3,
∴点P′的纵坐标为-3.
∵在Rt△P′QN中,P′Q=3,
P′N=AP=OP2+OA2=22+32=13,
∴NQ=P′N2-P′Q2=13-32=2,
∴点Q的坐标为Q1(1,0)或Q2(-9,0),
∴点P′的坐标为P′1(1,-3)或P′2(-9,-3).
又∵原抛物线的顶点P(-2,0),
∴抛物线应先向右平移3个单位,再向下平移3个单位,或先向左平移7个单位再向下平移3个单位.
★4.如图,抛物线y=ax2+c(a>0)与x轴交于A、D两点,在抛物线上找两点B、C,使得BC∥AD,其中A(-2,0),B(-1,-3).
(1)求该抛物线的表达式;
(2)点M为y轴上任意一点,当点M到A、B两点的距离之和为最小时,求
点M 的坐标;
(3)在(2)的结论下,若抛物线上一点P 满足S △P AD =4S △ABM ,求点P 的坐标.
第4题图
解:(1)∵点A 、B 均在抛物线上,
∴⎩⎨⎧-=+=+304c a c a ,解得⎩⎨⎧-==4
1c a , ∴该抛物线的表达式为:y =x 2-4;
(2)如解图,连接BD 交y 轴于点M ,
则点M 即为所求点.
∵D (2,0)、B (-1,-3),
设BD 的表达式为y =kx +b ,则有:⎩⎨⎧-=+-=+302b k b k ,解得⎩⎨⎧-==2
1b k , ∴BD 的函数表达式为y =x -2,
令x =0,则y =-2,故M (0,-2);
第4题解图
(3)如解图,连接AM ,设BC 交y 轴于点N ,由(2)知,OM =OA =OD =2,∠AMD =90°,
∴∠AMB =90°,∠BMN =45°,∠AMO =45°,AM =22,
∵BC ∥AD ,∴∠BNM =90°,
∴BN =MN =1,BM =2,
∴S △ABM =12AM ·BM =12×22×2=2,
设P (x ,x 2-4),
根据题意得12AD ·|x 2-4|=4×2,即12×4×|x 2-4|=4×2,
解得x =±22,x =0,
故符合条件的点P 坐标有三个:P 1(22,4)、P 2(-22,4)、P 3(0,-4).
★5.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (4,0)、B (2,-433),其中
点M 是OA 的中点.
(1)求过A 、B 、O 三点的抛物线L 的表达式;
(2)将抛物线L 在x 轴下方的部分沿x 轴向上翻折,得到一段新的抛物线L ′,其中点B ′与点B 关于x 轴对称,在抛物线L 所在x 轴上方部分取一点C ,连接CM ,CM 与翻折后的抛物线L ′交于点D .当S △CDA =2S △MDA 时,求点C 的坐标.
第5题图
解:(1)由于抛物线L 经过点A (4,0)、B (2,-433)、O (0,0),
设抛物线L 的表达式为y =ax 2+bx .
将点A (4,0)、B (2,-433)代入抛物线中有:
⎪⎩
⎪⎨⎧-=+=+334240416b a b a , 解得⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧-==33
433b a ,
∴抛物线L 的表达式为y =33x 2-433x ;
(2)∵抛物线L ′是由抛物线L 沿x 轴向上翻折得到,
∴抛物线L ′的表达式为y =-33x 2+433x (0≤x ≤4),
如解图,当点C 在抛物线对称轴右侧的图象上时,连接AD 、AC ,过点C 、D 分别作x 轴的垂线,垂足分别为点F 、E ,故DE ∥CF
. ∴△MED ∽△MFC ,
第5题解图
∴DE CF =ME MF =MD MC ,
设△ACM 边CM 上的高为h ,
∵S △CDA =2S △MDA ,∴12CD ·h =2×12MD ·
h , ∴CD =2MD ,故CM =3MD .
∴CF =3DE ,MF =3ME .
设点C 的坐标为(t ,33t 2-433t ),
则MF =t -2,ME =13MF =13(t -2),OE =ME +OM =13t +43,
∴点D 的纵坐标为:y D =-33(13t +43)2+433(13t +43),
又∵CF =3DE ,
∴33t 2-433t =3[-33(13t +43)2+433(13t +43)],
整理得t 2-4t -8=0,
解得t 1=2+23,t 2=2-23(舍去),
同理,可得C 关于抛物线对称轴x =2对称的点C ′也符合条件,
∴C ′的横坐标为2-23,将t =2+23或t =2-23代入抛物线L 的表达
式中,均解得y =833,
∴满足条件的点C 的坐标为(2+23,833)或(2-23,833).
★6.如图,等腰Rt △AOC 在平面直角坐标系中,已知AO =6,点B (-3,0).
(1)求过点A 、B 、C 的抛物线的表达式; (2)已知点P (32,0),过点P 作AB 的平行线交AC 于点E ,连接AP ,求△APE
的面积;
(3)在第一象限内,该抛物线上是否存在点G ,使△AGC 的面积与(2)中△APE 的面积相等?若存在,请求出点G 的坐标;若不存在,请说明理由.
第6题图
解:(1)设抛物线的表达式为y =ax 2+bx +c (a ≠0),
由题意得,抛物线的图象经过点A (0,6),B (-3,0),C (6,0),
∴⎩⎪⎨⎪⎧0=9a -3b +c 0=36a +6b +c c =6,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-13b =1c =6,
故此抛物线的表达式为:y =-13x 2+x +6;
第6题解图①
(2)如解图①,∵点P 的坐标为(32,0),
则PC =92,S △ABC =12BC ·AO =12×9×6=27,
∵PE ∥AB ,
∴△CEP ∽△CAB . ∴CAB CEP S S ∆∆=(PC BC )2,
∴S △CEP =27
4,
∵S △APC =12PC ·AO =27
2, ∴S △APE =S △APC -S △CEP =274; (3)存在.
如解图②,在第一象限内的抛物线上任取一点G ,过点G 作GH ⊥BC 于点H ,连接AG 、GC ,设点G 的坐标为(a ,b ), ∵S 四边形AOHG =1
2a (b +6), S △CHG =1
2(6-a )b .
∴S 四边形AOCG =12a (b +6)+1
2(6-a )b =3(a +b ). ∵S △AGC = S 四边形AOCG -S △AOC ,
第6题解图②
∴27
4=3(a +b )-18.
∵点G (a ,b )在抛物线y =-13x 2
+x +6的图象上, ∴b =-1
3a 2+a +6.
∴274=3(a -13a 2
+a +6)-18,
化简得4a 2-24a +27=0. 解得a 1=32,a 2=9
2.
故点G 的坐标为(32,274)或(92,15
4).
★7.如图,在平面直角坐标系xOy 中,二次函数y =x 2+(2k -1)x +k +1的图象与x 轴相交于O 、A 两点. (1)求这个二次函数的表达式;
(2)在这条抛物线的对称轴右边的图象上有一点B ,且△AOB 的面积等于6,求点B 的坐标;
(3)对于(2)中的点B ,在此抛物线上是否存在一点P ,使∠POB =90°?若存在,求出点P 的坐标,并求出△POB 的面积;若不存在,请说明理由.
第7题图
解:(1)∵二次函数的图象与x 轴相交于点O , ∴0=k +1, ∴k =-1,
∴二次函数的表达式为y =x 2-3x ;
(2)如解图,连接OB ,过点B 作BD ⊥x 轴于点D , ∵△AOB 的面积等于6, ∴1
2AO ·BD =6,
令x2-3x=0,则x(x-3)=0,解得x1=0,x2=3,∴AO=3,
∴1
2×3×BD=6,
∴BD=4,即4=x2-3x,解得x=4或x=-1(舍去),又∵顶点坐标为( 1.5,-2.25),而2.25<4,
∴x轴下方不存在B点,
∴点B的坐标为(4,4);
第7题解图
(3)假设存在一点P,使∠POB=90°,连接OP,如解图,∵点B的坐标为(4,4),
∴∠BOD=45°,BO=42+42=42,
当∠POB=90°时,∠POD=45°,
设P点横坐标为x,则纵坐标为x2-3x,
又∵∠POD=45°,
∴P点的纵坐标为-x,
∴-x=x2-3x,
解得x=2或x=0(不符合题意,舍去),
∴在抛物线上仅存在一点P(2,-2),使∠POB=90°,此时OP=22+22=22,
∴△POB 的面积为12PO ·BO =1
2×22×42=8.
★8.如图,已知抛物线y =1
4x 2+bx +c 经过点B (-4,0)与点C (8,0),且交y 轴于点A .
(1)求该抛物线的表达式,并写出其顶点坐标;
(2)将该抛物线向上平移4个单位,再向右平移m 个单位,得到新抛物线.若新抛物线的顶点为P ,连接BP ,直线BP 将△ABC 分割成面积相等的两个三角形,求m 的值.
第8题图
解:(1)将点B (-4,0)与点C (8,0),代入函数表达式中得:
⎪⎪⎩⎪⎪⎨
⎧=++⨯=+--⨯0884
104)4(4
122
c b c b ,解得 ⎩⎨
⎧-=-=8
1
c b , ∴该抛物线的表达式为:y =1
4x 2-x -8, ∵y =14x 2-x -8=1
4(x -2)2-9, ∴顶点坐标为:(2,-9); (2)∵y =1
4x 2-x -8交y 轴于点A , ∴点A 坐标为(0,-8),
如解图,设BP 与AC 交于点D .
根据题意设平移后的抛物线表达式为:y =1
4(x -2-m )2-5, 即P 点坐标为(2+m ,-5),
第8题解图
∵直线BP 将△ABC 分割成面积相等的两个三角形, ∴点D 为AC 的中点, 又∵A (0,-8),C (8,0), ∴D 点坐标为:(4,-4),
设BP 的表达式为y =ax +h ,将B (-4,0)和D (4,-4)代入表达式,得
⎩⎨
⎧=+--=+0
44
4h a h a , 解得⎪⎩⎪⎨⎧-=-=2
21h a ,
∴BP 的解析式为:y =-1
2x -2, 又∵P 点坐标为(2+m ,-5), ∴-5=-1
2(2+m )-2,解得m =4.
★9.如图,抛物线y =ax 2-2ax +c (a ≠0)与y 轴交于点C (0,3),与x 轴交于A 、B 两点,点A 的坐标为(-1,0).
(1)求抛物线的表达式及顶点D 的坐标;
(2)设点P 是在第一象限内抛物线上的一个动点,求使与四边形ACDB 面积相等的四边形ACPB 的点P 的坐标; (3)在第(2)问的基础上,求△APD 的面积.
第9题图
解:(1)∵抛物线y =ax 2-2ax +c (a ≠0)与y 轴交于点C (0,3),与x 轴交于A (-1,0),
∴⎩⎨⎧==++302c c a a , 解得⎩⎨⎧=-=3
1c a ,
∴抛物线的表达式为y =-x 2+2x +3, ∵y =-(x 2-2x )+3=-(x -1)2+4, ∴顶点D 的坐标为(1,4),
综上,抛物线的表达式是y =-x 2+2x +3,顶点D 的坐标是(1,4); (2)如解图,连接BC ,过点D 作DE ⊥x 轴于点E
.
第9题解图
令y =0,则-x 2+2x +3=0, ∴x 1=-1,x 2=3, ∴点B 的坐标为(3,0),
∴S 四边形ACDB =S △AOC +S 梯形OEDC +S △EBD =12×1×3+12×(3+4)×1+1
2×2×4=9. ∵S △ABC =12×4×3=6,
∴S △BCD =S 四边形ACDB -S △ABC =3.
∵点P 是在第一象限内抛物线上的一个动点,使得S 四边形ACDB =S 四边形ACPB , ∴S △BCP =S △BCD =3,
∴点P 是过点D 且与直线BC 平行的直线和抛物线的交点,根据已知条件求得直线BC 的函数解析式为y =-x +3,
设过点D (1,4)的直线DP 的函数解析式为y =-x +b , ∴-1+b =4,b =5,
∴直线DP 的函数解析式为y =-x +5,
把y =-x +5代入y =-x 2+2x +3中,解得x 1=1,x 2=2, ∵当x =1时,y =4; 当x =2时,y =3,
∴点P 的坐标为(1,4)或(2,3).
综上,与四边形ACDB 面积相等的四边形ACPB 的点P 的坐标为(1,4)或(2,3);
(3)∵点P 与点C 关于DE 对称,点B 与点A 关于DE 对称, ∴△APD ≌△BCD . 由(2)知S △BCD =3,
∴S △APD =S △BCD =3,即△APD 的面积是3.
★10.如图,在直角坐标系中,O 为原点.点A 在x 轴的正半轴上,点B 在y 轴的正半轴上,OB
OA =2.二次函数y =x 2+mx +2的图象经过点A 、B ,顶点为D .
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)将△OAB 绕点A 顺时针旋转90°后,点B 落到点C 的位置.将上述二次函数图象沿y 轴向上或向下平移后经过点C .求点C 的坐标和平移后所得图象的函数表达式;
(3)设(2)中平移后所得二次函数图象与y 轴的交点为B 1,顶点为D 1.点P 在平移后的二次函数图象上,且满足S △PBB 1=2S △PDD 1,求点P 的坐标.
第10题图
解:(1)由题意知,点B 的坐标为(0,2), ∴OB =2, ∵OB
OA =2, ∴OA =1,
∴点A 的坐标为(1,0).
又∵二次函数y =x 2+mx +2的图象过点A , ∴0=12+m +2,解得m =-3,
∴所求二次函数的表达式为y =x 2-3x +2;
(2)如解图①,过点C 作CE ⊥x 轴于点E,
由于∠BAC =90°,可知∠CAE =∠OBA ,△CAE ≌△ABO , 可得CE =OA =1,AE =OB =2,可得点C 的坐标为(3,1). 由于沿y 轴平移,故二次函数图象开口大小、对称轴均不变, 设平移后的二次函数的表达式为y =x 2-3x +c , 代入C 点坐标得1=9-9+c , 解得c =1,
∴平移后的二次函数的表达式为y =x 2-3x +1;
第10题解图
(3)由(2)可知,经过平移后所得图象是原二次函数图象向下平移1个单位后所得的图象,那么对称轴为直线x =3
2不变,且BB 1=DD 1=1. ∵点P 在平移后所得二次函数图象上, 如解图②,设点P 的坐标为(x ,x 2-3x +1). 在△PBB 1和△PDD 1中,∵S △PBB 1=2S △PDD 1, ∴边BB 1上的高是边DD 1上的高的2倍.
①当点P 在对称轴的右侧时,x =2(x -3
2),解得x =3, ∴点P 的坐标为(3,1);
②当点P 在对称轴的左侧,同时在y 轴的右侧时,x =2(3
2-x ),解得x =1, ∴点P 的坐标为(1,-1); ③当点P 在y 轴的左侧时,x <0, -x =2(3
2-x ),解得x =3>0(舍去), ∴所求点P 的坐标为(3,1)或(1,-1).
二次函数与图形面积
★1.已知抛物线y =-x 2+bx +c 的图象过点A (4,0)、B (1,3). (1)求抛物线的表达式;
(2)求出抛物线的对称轴和顶点坐标;
(3)抛物线的对称轴为直线l ,设抛物线上的点P (m ,n )在第四象限,点P 关于直线l 的对称点为E ,点E 关于x 轴的对称点为F ,若以O 、A 、P 、F 四点组成的四边形的面积为20,求m 、n 的值.
解:(1)将点A (4,0)、B (1,3)代入抛物线y =-x 2
+bx +c 得⎩⎨⎧=++-=++-3
10
416c b c b ,
解得⎩⎨⎧==0
4c b ,
∴抛物线的表达式为y =-x 2+4x ;
(2)对称轴为直线x =-b 2a =-()124
-⨯=2,顶点坐标为(2,4);
(3)抛物线的对称轴为直线x =2,设抛物线上的点P (m ,n )在第四象限,则点P 关于直线l 的对称点为E (4-m ,n ), 点E 关于x 轴的对称点为F (4-m ,-n ), 若以O 、A 、P 、F 四点组成的四边形的面积为20,
则S 四边形OP AF =S △AOF +S △AOP =12×4×(-n )+1
2×4×(-n )=-4n =20, 得n =-5,将(m ,-5)代入y =-x 2+4x ,解得m =5或m =-1. ∵点P (m ,n )在第四象限, ∴m =5,n =-5.
★2.如图,抛物线y =ax 2+bx +c 经过原点O 、B (1,3)、C (2,2),与x 轴交于另一点N . (1)求抛物线的表达式;
(2)连接BC ,若点A 为BC 所在直线与y 轴的交点,在抛物线上是否存在点P ,使得S △OAP =8
15S △ONP ,若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
第2题图
解:(1)将0(0,0)、B (1,3)、C (2,2)三点的坐标分别代入抛物线
y =ax 2+bx +c ,可得⎪⎩⎪⎨⎧==++=++02243c c b a c b a ,解得⎪⎩⎪
⎨⎧==-=052c b a ,
∴所求抛物线的表达式为y =-2x 2+5x ; (2)存在,
设BC 所在直线的表达式为y =kx +b ,将点B 、C 的坐标代入可得
⎩⎨
⎧+=+=b k b k 223,解得⎩⎨⎧=-=4
1
b k , 则y =-x +4.
把x =0代入y =-x +4得y =4, ∴点A (0,4),
把y =0代入y =-2x 2
+5x 得x =0或x =52,
∴点N (5
2,0),
设点P 的坐标为(x ,y ),
S △OAP =12OA ·x =2x ,S △ONP =12ON ·y =12×52·(-2x 2+5x )=54(-2x 2
+5x ), 由S △OAP =815S △ONP ,即2x =815·54(-2x 2+5x )解得x =0(舍去)或x =1, 当x =1时,y =3,
∴存在点P ,其坐标为(1,3).
★3.已知,m 、n 是方程x 2-6x +5=0的两个实数根,且m <n ,抛物线y =-x 2+bx +c 经过点A (m ,0),B (0,n ). (1)求抛物线的表达式;
(2)设(1)中抛物线与x 轴的另一交点为C ,抛物线的顶点为D ,试求出点C 、D 的坐标和△BCD 的面积;
(3)点P 是线段OC 上的一点,过点P 作PH ⊥x 轴,与抛物线交于点H ,若直线BC 把△PCH 分成面积之比为2∶ 3的两部分,请求出P 点的坐标.
第3题图
解:(1)解方程x 2-6x +5=0, 得x 1=5,x 2=1, 由m <n ,得m =1,n =5.
∴点A 、B 的坐标分别为A (1,0),B (0,5).
将A (1,0),B (0,5)的坐标分别代入y =-x 2+bx +c ,
得⎩⎨⎧==++-501c c b ,解得⎩⎨⎧=-=5
4c b , ∴抛物线的表达式为y =-x 2-4x +5; (2)令y =-x 2-4x +5=0, 解得x 1=-5, x 2=1, ∴C 点的坐标为(-5,0).
由顶点坐标公式计算,得点D (-2,9). 如解图①,过D 作x 轴的垂线交x 轴于点M .
则S △DMC =12×9×(5-2)=272,S 四边形MDBO =12×2×(9+5)=14, S △BOC =12×5×5=252,
∴S △BCD =S 四边形MDBO +S △DMC -S △BOC =14+272-25
2=15;
第3题解图① 第3题解图②
(3)如解图②,设P 点的坐标为(a ,0), ∵直线BC 过B 、C 两点, ∴BC 所在直线的解析式为y =x +5.
那么,PH 与直线BC 的交点坐标为E (a ,a +5),
PH 与抛物线y =-x 2-4x +5的交点H 的坐标为(a ,-a 2-4a +5). 由题意,得①EH =3
2EP ,
即(-a 2-4a +5)-(a +5)=3
2(a +5), 解得a =-3
2或a =-5(舍去); ②EH =2
3EP ,
即(-a 2-4a +5)-(a +5)=2
3(a +5). 解得a =-2
3或a =-5(舍去). ∴P 点的坐标为(-32,0)或(-2
3,0).
★4.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (4,0)、B (2,-43
3),其中点M 是OA 的中点.
(1)求过A 、B 、O 三点的抛物线L 的表达式;
(2)将抛物线L 在x 轴下方的部分沿x 轴向上翻折,得到一段新的抛物线L ′,其中点B ′与点B 关于x 轴对称,在抛物线L 所在x 轴上方部分取一点C ,连接CM ,CM 与翻折后的抛物线L ′交于点D .当S △CDA =2S △MDA 时,求点C 的坐标.
第4题图
解:(1)由于抛物线L 经过点A (4,0)、B (2,-43
3)、O (0,0),设抛物线L 的表达式为y =ax 2+bx .
将点A (4,0)、B (2,-43
3)代入抛物线中有:
⎪⎩⎪⎨⎧-
=+=+33
4240416b a b a ,解得⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧-==3343
3
b a , ∴抛物线L 的表达式为y =33x 2-43
3x ;
(2)∵抛物线L ′是由抛物线L 沿x 轴向上翻折得到, ∴抛物线L ′的表达式为y =-33x 2+43
3x (0≤x ≤4),
如解图,过点C 、D 分别作x 轴的垂线,垂足分别为点E 、F ,故DE ∥CF .连接AD 、AC ,
∴DE
CF
=ME
MF
=MD
MC
,
设△ACM边CM上的高为h,∵S△CDA=2S△MDA,
∴1
2CD·h=2×
1
2MD·h
∴CD=2MD,故CM=3MD. ∴CF=3DE,MF=3ME.
设点C的坐标为(t,3
3t 2-
43
3t),第4题解图
则MF=t-2,ME=1
3MF=1
3(t-2),OE=ME+OM=
1
3t+
4
3
,
∴点D的纵坐标为:y D=-
3
3(
1
3t+
4
3)
2+433(13t+43),
又∵CF=3DE,
∴
3
3t
2-
43
3t=3[-
3
3(
1
3t+
4
3)
2+433(13t+43)],
整理得t2-4t-8=0,
解得t1=2+23,t2=2-23,
将t1、t2代入抛物线L的解析式中,解得y=83
3
,
∴满足条件的点C的坐标为(2+23,83
3)或(2-23,
83
3).
★5.如图,等腰Rt△AOC在平面直角坐标系中,已知AO=6,点B(-3,0).
(1)求过点A、B、C的抛物线的表达式;
(2)已知点P (3
2,0),过点P 作AB 的平行线交AC 于点E ,连接AP ,求△APE 的面积;
(3)在第一象限内,该抛物线上是否存在点G ,使△AGC 的面积与(2)中△APE 的面积相等?若存在,请求出点G 的坐标;若不存在,请说明理由.
第5题图
解:(1)设抛物线的表达式为y =ax 2+bx +c (a ≠0),
由题意得,抛物线的图象经过点A (0,6),B (-3,0),C (6,0),
∴⎪⎩⎪
⎨⎧==++=+-60636039c c b a c b a ,解得⎪
⎪⎩⎪⎪⎨⎧
==-=6131c b a , 故此抛物线的表达式为y =-13x 2
+x +6;
第5题解图①
(2)如解图①,∵点P 的坐标为(3
2,0),
则PC =92,S △ABC =12BC ·AO =1
2×9×6=27, ∵PE ∥AB , ∴△CEP ∽△CAB . ∴CAB CEP S S ∆∆=(PC BC )2, ∴S △CEP =27
4,
∵S △APC =12PC ·AO =27
2, ∴S △APE = S △APC -S △CEP =274; (3)存在.
如解图②,在第一象限内的抛物线上任取一点G ,过点G 作GH ⊥BC 于点H ,连接AG 、GC ,设点G 的坐标为(a ,b ),
第5题解图②
∵S 四边形AOHG =1
2a (b +6), S △CHG =1
2(6-a )b .
∴S 四边形AOCG =12a (b +6)+1
2(6-a )b =3(a +b ).
∵S △AGC = S 四边形AOCG -S △AOC , ∴27
4=3(a +b )-18.
∵点G (a ,b )在抛物线y =-1
3x 2+x +6的图象上, ∴b =-13a 2
+a +6.
∴274=3(a -13a 2
+a +6)-18, 化简得4a 2-24a +27=0. 解得a 1=32,a 2=9
2.
故点G 的坐标为(32,274)或(92,15
4).。