二次函数与四边形的动点问题(含答案)
二次函数动点问题解答方法技巧(含例解答案)
函数解题思路方法总结:⑴ 求二次函数的图象与x 轴的交点坐标,需转化为一元二次方程; ⑵ 求二次函数的最大(小)值需要利用配方法将二次函数由一般式转化为顶点式;⑶ 根据图象的位置判断二次函数ax ²+bx+c=0中a,b,c 的符号,或由二次函数中a,b,c 的符号判断图象的位置,要数形结合;⑷ 二次函数的图象关于对称轴对称,可利用这一性质,求和已知一点对称的点坐标,或已知与x 轴的一个交点坐标,可由对称性求出另一个交点坐标. ⑸ 与二次函数有关的还有二次三项式,二次三项式ax ²+bx+c ﹙a ≠0﹚本身就是所含字母x 的二次函数;下面以a >0时为例,揭示二次函数、二次三项式和一元二次方程之间的内在联系:动点问题题型方法归纳总结动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
)动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或 其三角函数、线段或面积的最值。
下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。
二、 抛物线上动点5、(湖北十堰市)如图①, 已知抛物线32++=bx ax y (a ≠0)与x 轴交于点A (1,0)和点B (-3,0),与y 轴交于点C . (1) 求抛物线的解析式;(2) 设抛物线的对称轴与x轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3) 如图②,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE、CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E点的坐标.注意:第(2)问按等腰三角形顶点位置分类讨论画图再由图形性质求点P坐标----①C为顶点时,以C为圆心CM为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P,②M为顶点时,以M为圆心MC为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P,③P为顶点时,线段MC的垂直平分线与对称轴交点即为所求点P。
二次函数与四边形动点问题(含答案)
72x =B(0,4) A(6,0)E FxyO二次函数与四边形一.二次函数与四边形的形状例1.(浙江义乌市) 如图,抛物线223y x x =--与x 轴交A 、B 两点(A 点在B 点左侧),直线l 与抛物线交于A 、C 两点,其中C 点的横坐标为2.(1)求A 、B 两点的坐标及直线AC 的函数表达式; (2)P 是线段AC 上的一个动点,过P 点作y 轴的平 行线交抛物线于E 点,求线段PE 长度的最大值;(3)点G 是抛物线上的动点,在x 轴上是否存在点F ,使A 、C 、F 、G 这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的F 点坐标;如果不存在,请说明理由.练习1.(河南省实验区) 23.如图,对称轴为直线72x =的抛物线经过点 A (6,0)和 B (0,4). (1)求抛物线解析式及顶点坐标;(2)设点E (x ,y )是抛物线上一动点,且位于第四象限,四边形OEAF是以OA 为对角线的平行四边形.求平行四边形OEAF 的面积S 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;①当平行四边形OEAF 的面积为24时,请判断平行四边形OEAF 是否为菱形?②是否存在点E ,使平行四边形OEAF 为正方形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.A练习 2.(四川省德阳市)25.如图,已知与x 轴交于点(10)A ,和(50)B ,的抛物线1l 的顶点为(34)C ,,抛物线2l 与1l 关于x 轴对称,顶点为C '.(1)求抛物线2l 的函数关系式;(2)已知原点O ,定点(04)D ,,2l 上的点P 与1l 上的点P '始终关于x 轴对称,则当点P 运动到何处时,以点D O P P ',,,为顶点的四边形是平行四边形?(3)在2l 上是否存在点M ,使ABM △是以AB 为斜边且一个角为30的直角三角形?若存,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.练习3.(山西卷)如图,已知抛物线1C 与坐标轴的交点依次是(40)A -,,(20)B -,,(08)E ,. (1)求抛物线1C 关于原点对称的抛物线2C 的解析式; (2)设抛物线1C 的顶点为M ,抛物线2C 与x 轴分别交于C D ,两点(点C 在点D 的左侧),顶点为N ,四边形MDNA 的面积为S .若点A ,点D 同时以每秒1个单位的速度沿水平方向分别向右、向左运动;与此同时,点M ,点N 同时以每秒2个单位的速度沿坚直方向分别向下、向上运动,直到点A 与点D 重合为止.求出四边形MDNA 的面积S 与运动时间t 之间的关系式,并写出自变量t 的取值范围;(3)当t 为何值时,四边形MDNA 的面积S 有最大值,并求出此最大值;(4)在运动过程中,四边形MDNA 能否形成矩形?若能,求出此时t 的值;若不能,请说明理由.5-4- 3-2-1- 1 2 3 455 4 3 2 1 A EBC '1- O2l 1lx y二.二次函数与四边形的面积例1.(资阳市)25.如图10,已知抛物线P:y=ax2+bx+c(a≠0) 与x轴交于A、B两点(点A在x 轴的正半轴上),与y轴交于点C,矩形DEFG的一条边DE在线段AB上,顶点F、G分别在线段BC、AC上,抛物线Px …-3 -2 1 2 …y …-52-4 -520 …(1) 求A、B、C三点的坐标;(2) 若点D的坐标为(m,0),矩形DEFG的面积为S,求S与m的函数关系,并指出m的取值范围;(3) 当矩形DEFG的面积S取最大值时,连接DF并延长至点M,使FM=k·DF,若点M不在抛物线P上,求k的取值范围.练习1.(辽宁省十二市2007年第26题).如图,平面直角坐标系中有一直角梯形OMNH,点H的坐标为(-8,0),点N的坐标为(-6,-4).(1)画出直角梯形OMNH绕点O旋转180°的图形OABC,并写出顶点A,B,C的坐标(点M的对应点为A,点N的对应点为B,点H的对应点为C);(2)求出过A,B,C三点的抛物线的表达式;(3)截取CE=OF=AG=m,且E,F,G分别在线段CO,OA,AB上,求四边形BEFG的面积S与m之间的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;面积S是否存在最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由;(4)在(3)的情况下,四边形BEFG是否存在邻边相等的情况,若存在,请直接写出此时m的值,并指出相等的邻边;若不存在,说明理由.图10练习3.(吉林课改卷)如图,正方形ABCD 的边长为2cm ,在对称中心O 处有一钉子.动点P ,Q 同时从点A 出发,点P 沿A B C →→方向以每秒2cm 的速度运动,到点C 停止,点Q 沿A D →方向以每秒1cm 的速度运动,到点D 停止.P ,Q 两点用一条可伸缩的细橡皮筋联结,设x 秒后橡皮筋扫过的面积为2cm y .(1)当01x ≤≤时,求y 与x 之间的函数关系式; (2)当橡皮筋刚好触及钉子时,求x 值;(3)当12x ≤≤时,求y 与x 之间的函数关系式,并写出橡皮筋从触及钉子到运动停止时POQ ∠的变化范围;(4)当02x ≤≤时,请在给出的直角坐标系中画出y 与x 之间的函数图象.练习4.(四川资阳卷)如图,已知抛物线l 1:y =x 2-4的图象与x 轴相交于A 、C 两点,B 是抛物线l 1上的动点(B 不与A 、C 重合),抛物线l 2与l 1关于x 轴对称,以AC 为对角线的平行四边形ABCD 的第四个顶点为D .(1) 求l 2的解析式;(2) 求证:点D 一定在l 2上;(3) □ABCD 能否为矩形?如果能为矩形,求这些矩形公共部分的面积(若只有一个矩形符合条件,则求此矩形的面积);如果不能为矩形,请说明理由. 注:计算结果不取近似值.B CPO D QA BPCO DQ Ay32 1 O1 2 x三.二次函数与四边形的动态探究例1.(荆门市)28. 如图1,在平面直角坐标系中,有一张矩形纸片OABC ,已知O (0,0),A (4,0),C (0,3),点P 是OA 边上的动点(与点O 、A 不重合).现将△PAB 沿PB 翻折,得到△PDB ;再在OC 边上选取适当的点E ,将△POE 沿PE 翻折,得到△PFE ,并使直线PD 、PF 重合.(1)设P (x ,0),E (0,y ),求y 关于x 的函数关系式,并求y 的最大值;(2)如图2,若翻折后点D 落在BC 边上,求过点P 、B 、E 的抛物线的函数关系式;(3)在(2)的情况下,在该抛物线上是否存在点Q ,使△PEQ 是以PE 为直角边的直角三角形?若不存在,说明理由;若存在,求出点Q 的坐标.例2.(2010年沈阳市第26题)、已知抛物线y =ax2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,其中点B 在x 轴的正半轴上,点C 在y 轴的正半轴上,线段OB 、OC 的长(OB <OC )是方程x 2-10x +16=0的两个根,且抛物线的对称轴是直线x =-2.(1)求A 、B 、C 三点的坐标; (2)求此抛物线的表达式;(3)连接AC 、BC ,若点E 是线段AB 上的一个动点(与点A 、点B 不重合),过点E 作EF ∥AC 交BC 于点F ,连接CE ,设AE 的长为m ,△CEF 的面积为S ,求S 与m 之间的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围;(4)在(3)的基础上试说明S 是否存在最大值,若存在,请求出S的最大值,并求出此时点E 的坐标,判断此时△BCE 的形状;若不存在,请说明理由.图2OC A Bxy DPE F 图1FE PD y xBA C O例3..(湖南省郴州) 27.如图,矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,将矩形ABCD 沿对角线A 平移,平移后的矩形为EFGH (A 、E 、C 、G 始终在同一条直线上),当点E 与C 重时停止移动.平移中EF 与BC 交于点N ,GH 与BC 的延长线交于点M ,EH 与DC 交于点P ,FG 与DC 的延长线交于点Q .设S 表示矩形PCMH 的面积,S '表示矩形NFQC 的面积.(1) S 与S '相等吗?请说明理由.(2)设AE =x ,写出S 和x 之间的函数关系式,并求出x 取何值时S 有最大值,最大值是多少? (3)如图11,连结BE ,当AE 为何值时,ABE ∆是等腰三角形.练习1.(07年河池市)如图12, 四边形OABC 为直角梯形,A (4,0),B (3,4),C (0,4). 点M 从O 出发以每秒2个单位长度的速度向A 运动;点N 从B 同时出发,以每秒1个单位长度的速度向C 运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.过点N 作NP 垂直x 轴于点P ,连结AC 交NP 于Q ,连结MQ .(1)点 (填M 或N )能到达终点;(2)求△AQM 的面积S 与运动时间t 的函数关系式,并写出自 变量t 的取值范围,当t 为何值时,S 的值最大;(3)是否存在点M ,使得△AQM 为直角三角形?若存在,求出点M 的坐标,xN MQ PHGFEDCBA图11QPN M HGFED CBA图10若不存在,说明理由.练习2..(江西省) 25.实验与探究(1)在图1,2,3中,给出平行四边形ABCD 的顶点A B D ,,的坐标(如图所示),写出图1,2,3中的顶点C 的坐标,它们分别是(52),, , ;(2)在图4中,给出平行四边形ABCD 的顶点A B D ,,的坐标(如图所示),求出顶点C 的坐标(C 点坐标用含a b c d e f ,,,,,的代数式表示);归纳与发现(3)通过对图1,2,3,4的观察和顶点C 的坐标的探究,你会发现:无论平行四边形ABCD 处于直角坐标系中哪个位置,当其顶点坐标为()()()()A a b B c d C m n D e f ,,,,,,,(如图4)时,则四个顶点的横坐标a c m e ,,,之间的等量关系为 ;纵坐标b d n f ,,,之间的等量关系为 (不必证明);运用与推广(4)在同一直角坐标系中有抛物线2(53)y x c x c =---和三个点15192222G c c S c c ⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,,(20)H c ,(其中0c >).问当c 为何值时,该抛物线上存在点P ,使得以G S H P ,,,为顶点的四边形是平行四边形?并求出所有符合条件的P 点坐标.x图1x图2x图3)x图4答案:一.二次函数与四边形的形状例1.解:(1)令y=0,解得11x =-或23x =∴A (-1,0)B (3,0);将C 点的横坐标x=2代入223y x x =--得y=-3,∴C (2,-3)∴直线AC 的函数解析式是y=-x-1 (2)设P 点的横坐标为x (-1≤x ≤2)则P 、E 的坐标分别为:P (x ,-x-1), E (2(,23)x x x --∵P 点在E 点的上方,PE=22(1)(23)2x x x x x -----=-++ ∴当12x =时,PE 的最大值=94(3)存在4个这样的点F,分别是1234(1,0),(3,0),(4(4F F F F - 练习 1.解:(1)由抛物线的对称轴是72x =,可设解析式27(2y a x k =-+.把A 、B 两点坐标代入上式,得227(6)0,27(0) 4.2a k a k ⎧-+=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩ 解之,得225,.36a k ==- 故抛物线解析式为22725(326y x =--,顶点为725(,).26-(2)∵点(,)E x y 在抛物线上,位于第四象限,且坐标适合22725(326y x =--,∴y<0,即 -y>0,-y 表示点E 到OA 的距离.∵OA 是OEAF 的对角线, ∴2172264(2522OAES SOA y y ==⨯⨯⋅=-=--+.因为抛物线与x 轴的两个交点是(1,0)的(6,0),所以,自变量x 的5-4-3-2-1-12 3D554 32 1 ACEM BC '1-O 2l 1l xy取值范围是1<x <6. ①根据题意,当S = 24时,即274()25242x --+=.化简,得271().24x -=解之,得123, 4.x x == 故所求的点E 有两个,分别为E 1(3,-4),E 2(4,-4). 点E 1(3,-4)满足OE = AE ,所以OEAF 是菱形; 点E 2(4,-4)不满足OE = AE ,所以OEAF 不是菱形. ② 当OA ⊥EF ,且OA = EF 时,OEAF 是正方形,此时点E 的 坐标只能是(3,-3).而坐标为(3,-3)的点不在抛物线上,故不存在这样的点E , 使OEAF 为正方形.练习2.解:(1)由题意知点C '的坐标为(34)-,.设2l 的函数关系式为2(3)4y a x =--.又点(10)A ,在抛物线2(3)4y a x =--上,2(13)40a ∴--=,解得1a =.∴抛物线2l 的函数关系式为2(3)4y x =--(或265y x x =-+). (2)P 与P '始终关于x 轴对称, PP '∴与y 轴平行.设点P 的横坐标为m ,则其纵坐标为265m m -+,4OD =,22654m m ∴-+=,即2652m m -+=±.当2652m m -+=时,解得36m =±.当2652m m -+=-时,解得32m =±.∴当点P 运动到(362)-,或(362)+,或(322)--,或(322)+-,时, P P OD ' ∥,以点D O P P ',,,为顶点的四边形是平行四边形.(3)满足条件的点M 不存在.理由如下:若存在满足条件的点M 在2l 上,则90AMB ∠=,30BAM ∠=(或30ABM ∠=),114222BM AB ∴==⨯=.过点M 作ME AB ⊥于点E ,可得30BME BAM ∠=∠=.112122EB BM ∴==⨯=,3EM =,4OE =. ∴点M 的坐标为(43)-,. 但是,当4x =时,246451624533y =-⨯+=-+=-≠-.∴不存在这样的点M 构成满足条件的直角三角形.练习3. [解] (1)点(40)A -,,点(20)B -,,点(08)E ,关于原点的5-4-3-2- 1-1 2 3 4554 3 2 1 AEBC '1- O 2l1lxy对称点分别为(40)D ,,(20)C ,,(08)F -,. 设抛物线2C 的解析式是 2(0)y ax bx c a =++≠,则16404208a b c a b c c ++=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,,.解得168a b c =-⎧⎪=⎨⎪=-⎩,,.所以所求抛物线的解析式是268y x x =-+-. (2)由(1)可计算得点(31)(31)M N --,,,.过点N 作NH AD ⊥,垂足为H .当运动到时刻t 时,282AD OD t ==-,12NH t =+. 根据中心对称的性质OA OD OM ON ==,,所以四边形MDNA 是平行四边形.所以2ADN S S =△.所以,四边形MDNA 的面积2(82)(12)4148S t t t t =-+=-++. 因为运动至点A 与点D 重合为止,据题意可知04t <≤.所以,所求关系式是24148S t t =-++,t 的取值范围是04t <≤. (3)781444S t ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,(04t <≤). 所以74t =时,S 有最大值814. 提示:也可用顶点坐标公式来求.(4)在运动过程中四边形MDNA 能形成矩形. 由(2)知四边形MDNA 是平行四边形,对角线是AD MN ,,所以当AD MN =时四边形MDNA 是矩形.所以OD ON =.所以2222OD ON OH NH ==+.所以22420t t +-=.解之得1222t t ==,(舍). 所以在运动过程中四边形MDNA可以形成矩形,此时2t =.[点评]本题以二次函数为背景,结合动态问题、存在性问题、最值问题,是一道较传统的压轴题,能力要求较高。
二次函数中动点及特殊四边形综合问题解析及训练
二次函数中动点与特殊四边形综合问题解析与训练一、知识准备:n物线与直线形的结合表形式之一是,以搪物线为载体,探时是否存在一些点,使其能构成某些特殊四边形,有以下常风的根本形式(1J搪物线上的点能否构成平行四边形〔2〕搪锄线上的点能否相成矩形,菱形,正方形(3)搪物线上的点能否成成梯形。
特珠四边形的性质与是解决这类问题的根底,而待定系数法,数形结合,分类时论是解决这类问题的关键二、二题精析(一)【抛物线上的点能否构成平行四边形】例一、如图,他枷线y = —/+公+。
与直线y = J%+2交于C,。
两点,其中点。
在丁轴上,7点。
的坐标为(3,—)。
点P是y轴右倒的抛物线上一就点,过点P作PEJ_x轴于点E,交2CD于点尸.(1)求槌物线的解析式;〔2〕假设点P的横坐标为机,当初为何值时,以O,C,P,尸为顶点的四边形是平行四边形?请说明理由。
〔3〕假设存在点P,使/PCF = 45。
,请直接写出相应的点P的坐标【解答】〔1〕∙.∙直线y = Jx+2经过点C,.∙.C(0,2)7∙.∙搪物线y = —炉+瓜+c经过点C(0,2), D (3,-)2 = c [ 7b =一/. 7 , ,〈 2—=—32 + 3/7 + c c〔2 〔。
= 27他物线的解析式为y = -∕+]χ+2〔2〕∙.∙点P的横坐标为团且在地物线上7 19.∙. P(m, 一"Γ + —m÷2), F(m, — m + 2)∙.∙p/〃 C。
,.•.当相=CO时,以。
,C,P,b为顶点的四边形是平行四边形7 1① 当0 v〃z<3 时,PF = -m2 + —m + 2-(-m + 2) = -m2 +3m2 2.∙. -m2 + 3/7? = 2 ,解得:m l=l,m2=2即当〃2 = 1或2时,四边形0。
尸是平行四边形1 7② 当m≥3 时,PF - (―m + 2)-(-m2 + — m + 2) = m2 -3m2 27 o _ ⅛tn ZB 3 + Jl 7 3 —∖∣17 r . ."r -3m= 2 ,解得:m1= ---,m, =--—〔舍去〕2-2即当叫二三普时,四边形OCFP是平行四边形〔3〕如图,当点P在。
二次函数压轴题---动点问题解答方法技巧总结(含例解答案)
⼆次函数压轴题---动点问题解答⽅法技巧总结(含例解答案)⼆次函数压轴题---动点问题解答⽅法技巧总结⑴求⼆次函数的图象与x 轴的交点坐标,需转化为⼀元⼆次⽅程;⑵求⼆次函数的最⼤(⼩)值需要利⽤配⽅法将⼆次函数由⼀般式转化为顶点式;⑶根据图象的位置判断⼆次函数ax 2+bx+c=0中a,b,c 的符号,或由⼆次函数中a,b,c 的符号判断图象的位置,要数形结合;⑷⼆次函数的图象关于对称轴对称,可利⽤这⼀性质,求和已知⼀点对称的点坐标,或已知与x 轴的⼀个交点坐标,可由对称性求出另⼀个交点坐标. ⑸与⼆次函数有关的还有⼆次三项式,⼆次三项式ax 2+bx+c ﹙a ≠0﹚本⾝就是所含字母x 的⼆次函数;下⾯以a >0时为例,揭⽰⼆次函数、⼆次三项式和⼀元⼆次⽅程之间的内在联系:动点问题题型⽅法归纳总结动态⼏何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好⼀般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊⾓、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
)动点问题⼀直是中考热点,近⼏年考查探究运动中的特殊性:等腰三⾓形、直⾓三⾓形、相似三⾓形、平⾏四边形、梯形、特殊⾓或其三⾓函数、线段或⾯积的最值。
下⾯就此问题的常见题型作简单介绍,解题⽅法、关键给以点拨。
⼆、抛物线上动点5、(湖北⼗堰市)如图①,已知抛物线32++=bx ax y (a ≠0)与x 轴交于点A (1,0)和点B (-3,0),与y 轴交于点C . (1)求抛物线的解析式;(2) 设抛物线的对称轴与x轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三⾓形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3) 如图②,若点E为第⼆象限抛物线上⼀动点,连接BE、CE,求四边形BOCE⾯积的最⼤值,并求此时E点的坐标.注意:第(2)问按等腰三⾓形顶点位置分类讨论画图再由图形性质求点P坐标----①C为顶点时,以C为圆⼼CM为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P,②M为顶点时,以M为圆⼼MC为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P,③P为顶点时,线段MC 的垂直平分线与对称轴交点即为所求点P。
二次函数动点问题解答方法技巧含例解答案
函数解题思路方法总结:⑴ 求二次函数的图象及x 轴的交点坐标,需转化为一元二次方程;⑵ 求二次函数的最大〔小〕值需要利用配方法将二次函数由一般式转化为顶点式;⑶ 根据图象的位置判断二次函数ax ²+bx+c=0中a,b,c 的符号,或由二次函数中a,b,c 的符号判断图象的位置,要数形结合;⑷ 二次函数的图象关于对称轴对称,可利用这一性质,求和一点对称的点坐标,或及x 轴的一个交点坐标,可由对称性求出另一个交点坐标.⑸ 及二次函数有关的还有二次三项式,二次三项式ax ²+bx+c ﹙a ≠0﹚本身就是所含字母x 的二次函数;下面以a >0时为例,提醒二次函数、二次三项式和一元二次方程之间的内在联系:动点问题题型方法归纳总结动态几何特点----问题背景是特殊图形,考察问题也是特殊图形,所以要把握好一般及特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性〔特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
〕 动点问题一直是中考热点,近几年考察探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、 相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或 其三角函数、线段或面积的最值。
下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。
二、 抛物线上动点5、〔湖北十堰市〕如图①, 抛物线32++=bx ax y 〔a ≠0〕及x 轴交于点A (1,0)和点B (-3,0),及y 轴交于点C .(1) 求抛物线的解析式;(2) 设抛物线的对称轴及x 轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P ,使△CMP 为等腰三角形?假设存在,请直接写出所有符合条件的点P 的坐标;假设不存在,请说明理由.(3) 如图②,假设点E 为第二象限抛物线上一动点,连接BE 、CE ,求四边形BOCE 面积的最大值,并求此时E 点的坐标.注意:第〔2〕问按等腰三角形顶点位置分类讨论画图再由图形性质求点P坐标----①C为顶点时,以C为圆心CM 为半径画弧,及对称轴交点即为所求点P,②M为顶点时,以M为圆心MC为半径画弧,及对称轴交点即为所求点P,③P为顶点时,线段MC的垂直平分线及对称轴交点即为所求点P。
二次函数动点问题专题练习答案
二次函数动点问题专题练习答案1. 运用二次函数知识解决问题(1)当自变量 x 取何值时,二次函数 y = ax²+ bx +c 的值达到最小值(或最大值)?答:当自变量 x 取 -b/2a 时,二次函数 y = ax²+ bx +c 的值达到最小值(或最大值)。
(2)若已知抛物线上两点坐标为(x1, y1), (x2, y2), 试写出该抛物线二次函数的一般式,并求出该抛物线的解析式。
答:设抛物线二次函数为y=ax²+bx+c则有以下方程组:ax1²+bx1+c =y1ax2²+bx2+c =y2-可列出-x1²·a + x1·b + c - y1 = 0x2²·a + x2·b + c - y2 = 0x3²·a + x3·b + c - y3 = 0-即-| x1² x1 1 || x2² x2 1 | = 0| x3² x3 1 |由于已知 2 个点,可以得到3个方程组代入高斯消元法得到a、b、c三个系数,因此解析式y=ax²+bx+c2. 解决实际问题的应用题以一个具体问题为例,说明如何解决动点问题。
【例题】马路边缘水坑中心挖开,呈抛物面,最深处为4m、直径10m。
现在要在中心位置挖一道V字形沟渠,宽5m,深2m,请问水从沟渠可以流多少吨?若要确保塌方风险不会增加,每日流出水量不得超过150m³?解:先画出示意图假设某一时刻水位高度为 h,抛物线面积为 S,则有S = πr² + 2·(2·h)·(πr/2)因为题目已知直径为10m,则半径为 5m,即 r=5所以,S = 25π + 10h设 h = -x² + 4 (因为最深处为4m),并且将 V 字形沟渠截面看作若干个矩形的叠加,则矩形面积为:A = (5 - x) · 2 = 10 - 2x而矩形面积与水位高度 h 存在联系,即:S = A + πx²代入 h = -x² + 4 和S = 25π + 10h,解得:x ≈ 2.036因此,此时的流量为:V = A · x ≈ 20.364 m³/s即使每日流出水量达到最大 150m³,也可以满足问题的需求。
二次函数动点问题解答方法技巧(含例解答案)
函数解题思路方法总结:⑴求二次函数的图象与x轴的交点坐标,需转化为一元二次方程;⑵求二次函数的最大(小)值需要利用配方法将二次函数由一般式转化为顶点式;⑶根据图象的位置判断二次函数ax2+bx+c=0中a,b,c的符号,或由二次函数中a,b,c的符号判断图象的位置,要数形结合;⑷二次函数的图象关于对称轴对称,可利用这一性质,求和已知一点对称的点坐标,或已知与x轴的一个交点坐标,可由对称性求出另一个交点坐标.⑸与二次函数有关的还有二次三项式,二次三项式ax2+bx+c﹙a≠0﹚本身就是所含字母x的二次函数;下面以a>0时为例,揭示二次函数、二次三项式和一元二次方程之间的内在联系:动点问题题型方法归纳总结动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
)动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或其三角函数、线段或面积的最值。
下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。
二、抛物线上动点5、(湖北十堰市)如图①,已知抛物线32+axy(a≠0)与x轴交于点A(1,=bx+0)和点B (-3,0),与y轴交于点C.(1) 求抛物线的解析式;(2) 设抛物线的对称轴与x轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3) 如图②,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE、CE,求四边形BOCE 面积的最大值,并求此时E点的坐标.注意:第(2)问按等腰三角形顶点位置分类讨论画图再由图形性质求点P坐标----①C为顶点时,以C为圆心CM为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P,②M为顶点时,以M为圆心MC为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P,③P为顶点时,线段MC的垂直平分线与对称轴交点即为所求点P。
最新中考二次函数动点问题(含答案)
二次函数的动点问题1.如图①,正方形ABCD 的顶点A B ,的坐标分别为()()01084,,,,顶点C D ,在第一象限.点P 从点A 出发,沿正方形按逆时针方向匀速运动,同时,点Q 从点()40E ,出发,沿x 轴正方向以相同速度运动.当点P 到达点C 时,P Q ,两点同时停止运动,设运动的时间为t 秒.(1)求正方形ABCD 的边长.(2)当点P 在AB 边上运动时,OPQ △的面积S (平方单位)与时间t (秒)之间的函数图象为抛物线的一部分(如图②所示),求P Q ,两点的运动速度.(3)求(2)中面积S (平方单位)与时间t (秒)的函数关系式及面积S 取最大值时点P 的坐标.(4)若点P Q ,保持(2)中的速度不变,则点P 沿着AB 边运动时,OPQ ∠的大小随着时间t 的增大而增大;沿着BC 边运动时,OPQ ∠的大小随着时间t 的增大而减小.当点P 沿着这两边运动时,使90OPQ =∠的点P 有 个.()20y ax bx c a =++≠的顶点坐标是2424b ac b a a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,.yDA CB O EQxO10t2028s[解] (1)作BF y ⊥轴于F .()()01084A B ,,,, 86FB FA ∴==,.10AB ∴=.(2)由图②可知,点P 从点A 运动到点B 用了10秒. 又1010101AB =÷=,.P Q ∴,两点的运动速度均为每秒1个单位.(3)方法一:作PG y ⊥轴于G ,则PG BF ∥.GA AP FA AB ∴=,即610GA t=.35GA t ∴=.3105OG t ∴=-.4OQ t =+,()113410225S OQ OG t t ⎛⎫∴=⨯⨯=+- ⎪⎝⎭.即231920105S t t =-++.19195323210b a -=-=⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭,且190103≤≤, ∴当193t =时,S 有最大值. 此时4763311051555GP t OG t ===-=,, ∴点P 的坐标为7631155⎛⎫⎪⎝⎭,.8(ﻩ分)方法二:当5t =时,1637922OG OQ S OG OQ ====,,. 设所求函数关系式为220S at bt =++.抛物线过点()63102852⎛⎫ ⎪⎝⎭,,,,1001020286325520.2a b a b ++=⎧⎪∴⎨++=⎪⎩,31019.5a b ⎧=-⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩, 231920105S t t ∴=-++. 19195323210b a -=-=⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭,且190103≤≤, ∴当193t =时,S 有最大值.此时7631155GP OG ==,, ∴点P 的坐标为7631155⎛⎫⎪⎝⎭,.(4)2.[点评]本题主要考查函数性质的简单运用和几何知识,是近年来较为流行的试题,解题的关键在于结合题目的要求动中取静,相信解决这种问题不会非常难。
二次函数与四边形的动点问题(含问题详解)
72x =B(0,4) A(6,0)E FxyO二次函数与四边形一.二次函数与四边形的形状例1.(浙江义乌市) 如图,抛物线223y x x =--与x 轴交A 、B 两点(A 点在B 点左侧),直线l 与抛物线交于A 、C 两点,其中C 点的横坐标为2.(1)求A 、B 两点的坐标及直线AC 的函数表达式; (2)P 是线段AC 上的一个动点,过P 点作y 轴的平 行线交抛物线于E 点,求线段PE 长度的最大值;(3)点G 是抛物线上的动点,在x 轴上是否存在点F ,使A 、C 、F 、G 这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的F 点坐标;如果不存在,请说明理由.练习1.(河南省实验区) 23.如图,对称轴为直线72x =的抛物线经过点 A (6,0)和 B (0,4). (1)求抛物线解析式及顶点坐标;(2)设点E (x ,y )是抛物线上一动点,且位于第四象限,四边形OEAF是以OA 为对角线的平行四边形.求平行四边形OEAF 的面积S 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;①当平行四边形OEAF 的面积为24时,请判断平行四边形OEAF 是否为菱形?②是否存在点E ,使平行四边形OEAF 为正方形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.A练习 2.(四川省德阳市)25.如图,已知与x 轴交于点(10)A ,和(50)B ,的抛物线1l 的顶点为(34)C ,,抛物线2l 与1l 关于x 轴对称,顶点为C '.(1)求抛物线2l 的函数关系式;(2)已知原点O ,定点(04)D ,,2l 上的点P 与1l 上的点P '始终关于x 轴对称,则当点P 运动到何处时,以点D O P P ',,,为顶点的四边形是平行四边形?(3)在2l 上是否存在点M ,使ABM △是以AB 为斜边且一个角为30o的直角三角形?若存,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.练习3.(山西卷)如图,已知抛物线1C 与坐标轴的交点依次是(40)A -,,(20)B -,,(08)E ,.(1)求抛物线1C 关于原点对称的抛物线2C 的解析式; (2)设抛物线1C 的顶点为M ,抛物线2C 与x 轴分别交于C D ,两点(点C 在点D 的左侧),顶点为N ,四边形MDNA 的面积为S .若点A ,点D 同时以每秒1个单位的速度沿水平方向分别向右、向左运动;与此同时,点M ,点N 同时以每秒2个单位的速度沿坚直方向分别向下、向上运动,直到点A 与点D 重合为止.求出四边形MDNA 的面积S 与运动时间t 之间的关系式,并写出自变量t 的取值范围;(3)当t 为何值时,四边形MDNA 的面积S 有最大值,并求出此最大值;(4)在运动过程中,四边形MDNA 能否形成矩形?若能,求出此时t 的值;若不能,请说明理由.5-4- 3-2-1- 1 2 3 455 4 3 2 1 A EBC '1- O 2l 1lx y二.二次函数与四边形的面积例1.(资阳市)25.如图10,已知抛物线P:y=ax2+bx+c(a≠0) 与x轴交于A、B两点(点A在x 轴的正半轴上),与y轴交于点C,矩形DEFG的一条边DE在线段AB上,顶点F、G分别在线段BC、AC上,抛物线Px …-3 -2 1 2 …y …-52-4 -520 …(1) 求A、B、C三点的坐标;(2) 若点D的坐标为(m,0),矩形DEFG的面积为S,求S与m的函数关系,并指出m的取值范围;(3) 当矩形DEFG的面积S取最大值时,连接DF并延长至点M,使FM=k·DF,若点M不在抛物线P上,求k的取值范围.练习1.(辽宁省十二市2007年第26题).如图,平面直角坐标系中有一直角梯形OMNH,点H的坐标为(-8,0),点N的坐标为(-6,-4).(1)画出直角梯形OMNH绕点O旋转180°的图形OABC,并写出顶点A,B,C的坐标(点M的对应点为A,点N的对应点为B,点H的对应点为C);(2)求出过A,B,C三点的抛物线的表达式;(3)截取CE=OF=AG=m,且E,F,G分别在线段CO,OA,AB上,求四边形BEFG的面积S与m之间的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;面积S是否存在最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由;(4)在(3)的情况下,四边形BEFG是否存在邻边相等的情况,若存在,请直接写出此时m的值,并指出相等的邻边;若不存在,说明理由.图10练习3.(吉林课改卷)如图,正方形ABCD 的边长为2cm ,在对称中心O 处有一钉子.动点P ,Q 同时从点A 出发,点P 沿A B C →→方向以每秒2cm 的速度运动,到点C 停止,点Q 沿A D →方向以每秒1cm 的速度运动,到点D 停止.P ,Q 两点用一条可伸缩的细橡皮筋联结,设x 秒后橡皮筋扫过的面积为2cm y .(1)当01x ≤≤时,求y 与x 之间的函数关系式; (2)当橡皮筋刚好触及钉子时,求x 值;(3)当12x ≤≤时,求y 与x 之间的函数关系式,并写出橡皮筋从触及钉子到运动停止时POQ ∠的变化范围;(4)当02x ≤≤时,请在给出的直角坐标系中画出y 与x 之间的函数图象.练习4.(四川资阳卷)如图,已知抛物线l 1:y =x 2-4的图象与x 轴相交于A 、C 两点,B 是抛物线l 1上的动点(B 不与A 、C 重合),抛物线l 2与l 1关于x 轴对称,以AC 为对角线的平行四边形ABCD 的第四个顶点为D .(1) 求l 2的解析式;(2) 求证:点D 一定在l 2上;(3) □ABCD 能否为矩形?如果能为矩形,求这些矩形公共部分的面积(若只有一个矩形符合条件,则求此矩形的面积);如果不能为矩形,请说明理由. 注:计算结果不取近似值.B CPO D QA BPCO DQ Ay321 O1 2 x三.二次函数与四边形的动态探究例1.(荆门市)28. 如图1,在平面直角坐标系中,有一张矩形纸片OABC ,已知O (0,0),A (4,0),C (0,3),点P 是OA 边上的动点(与点O 、A 不重合).现将△PAB 沿PB 翻折,得到△PDB ;再在OC 边上选取适当的点E ,将△POE 沿PE 翻折,得到△PFE ,并使直线PD 、PF 重合.(1)设P (x ,0),E (0,y ),求y 关于x 的函数关系式,并求y 的最大值;(2)如图2,若翻折后点D 落在BC 边上,求过点P 、B 、E 的抛物线的函数关系式;(3)在(2)的情况下,在该抛物线上是否存在点Q ,使△PEQ 是以PE 为直角边的直角三角形?若不存在,说明理由;若存在,求出点Q 的坐标.例2.(2010年沈阳市第26题)、已知抛物线y =ax2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,其中点B 在x 轴的正半轴上,点C 在y 轴的正半轴上,线段OB 、OC 的长(OB <OC )是方程x 2-10x +16=0的两个根,且抛物线的对称轴是直线x =-2.(1)求A 、B 、C 三点的坐标; (2)求此抛物线的表达式;(3)连接AC 、BC ,若点E 是线段AB 上的一个动点(与点A 、点B 不重合),过点E 作EF ∥AC 交BC 于点F ,连接CE ,设AE 的长为m ,△CEF 的面积为S ,求S 与m 之间的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围;(4)在(3)的基础上试说明S 是否存在最大值,若存在,请求出S的最大值,并求出此时点E 的坐标,判断此时△BCE 的形状;若不存在,请说明理由.图2OC A Bxy DPE F 图1FE P D y xBA C O例3..(湖南省郴州) 27.如图,矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,将矩形ABCD 沿对角线A 平移,平移后的矩形为EFGH (A 、E 、C 、G 始终在同一条直线上),当点E 与C 重时停止移动.平移中EF 与BC 交于点N ,GH 与BC 的延长线交于点M ,EH 与DC 交于点P ,FG 与DC 的延长线交于点Q .设S 表示矩形PCMH 的面积,S '表示矩形NFQC 的面积.(1) S 与S '相等吗?请说明理由.(2)设AE =x ,写出S 和x 之间的函数关系式,并求出x 取何值时S 有最大值,最大值是多少? (3)如图11,连结BE ,当AE 为何值时,ABE ∆是等腰三角形.练习1.(07年河池市)如图12, 四边形OABC 为直角梯形,A (4,0),B (3,4),C (0,4). 点M 从O 出发以每秒2个单位长度的速度向A 运动;点N 从B 同时出发,以每秒1个单位长度的速度向C 运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.过点N 作NP 垂直x 轴于点P ,连结AC 交NP 于Q ,连结MQ .(1)点 (填M 或N )能到达终点;(2)求△AQM 的面积S 与运动时间t 的函数关系式,并写出自 变量t 的取值范围,当t 为何值时,S 的值最大;(3)是否存在点M ,使得△AQM 为直角三角形?若存在,求出点M 的坐标,若不存在,说明理由.x NM QP H G FE D C B A 图11 Q P N M H GF E D C B A 图10练习2..(江西省) 25.实验与探究(1)在图1,2,3中,给出平行四边形ABCD 的顶点A B D ,,的坐标(如图所示),写出图1,2,3中的顶点C 的坐标,它们分别是(52),, , ;(2)在图4中,给出平行四边形ABCD 的顶点A B D ,,的坐标(如图所示),求出顶点C 的坐标(C 点坐标用含a b c d e f ,,,,,的代数式表示);归纳与发现(3)通过对图1,2,3,4的观察和顶点C 的坐标的探究,你会发现:无论平行四边形ABCD 处于直角坐标系中哪个位置,当其顶点坐标为()()()()A a b B c d C m n D e f ,,,,,,,(如图4)时,则四个顶点的横坐标a c m e ,,,之间的等量关系为 ;纵坐标b d n f ,,,之间的等量关系为 (不必证明);运用与推广(4)在同一直角坐标系中有抛物线2(53)y x c x c =---和三个点15192222G c c S c c ⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,,(20)H c ,(其中0c >).问当c 为何值时,该抛物线上存在点P ,使得以G S H P ,,,为顶点的四边形是平行四边形?并求出所有符合条件的P 点坐标.x图1x图2x图3)x图4答案:一.二次函数与四边形的形状例1.解:(1)令y=0,解得11x =-或23x =∴A (-1,0)B (3,0);将C 点的横坐标x=2代入223y x x =--得y=-3,∴C (2,-3)∴直线AC 的函数解析式是y=-x-1 (2)设P 点的横坐标为x (-1≤x ≤2)则P 、E 的坐标分别为:P (x ,-x-1), E (2(,23)x x x --∵P 点在E 点的上方,PE=22(1)(23)2x x x x x -----=-++ ∴当12x =时,PE 的最大值=94(3)存在4个这样的点F,分别是1234(1,0),(3,0),(4(4F F F F - 练习 1.解:(1)由抛物线的对称轴是72x =,可设解析式27(2y a x k =-+.把A 、B 两点坐标代入上式,得227(6)0,27(0) 4.2a k a k ⎧-+=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩ 解之,得225,.36a k ==- 故抛物线解析式为22725(326y x =--,顶点为725(,).26- (2)∵点(,)E x y 在抛物线上,位于第四象限,且坐标适合22725(326y x =--,∴y<0,即 -y>0,-y 表示点E 到OA 的距离.∵OA 是OEAF Y 的对角线, ∴2172264()2522OAE S S OA y y ==⨯⨯⋅=-=--+V .因为抛物线与x 轴的两个交点是(1,0)的(6,0),所以,自变量x 的 取值范围是1<x <6.5-4-3-2-1-12 3D554 32 1 ACEM BC '1-O 2l 1l xy①根据题意,当S = 24时,即274()25242x --+=.化简,得271().24x -=解之,得123, 4.x x == 故所求的点E 有两个,分别为E 1(3,-4),E 2(4,-4). 点E 1(3,-4)满足OE = AE ,所以OEAF Y 是菱形; 点E 2(4,-4)不满足OE = AE ,所以OEAF Y 不是菱形. ② 当OA ⊥EF ,且OA = EF 时,OEAF Y 是正方形,此时点E 的 坐标只能是(3,-3).而坐标为(3,-3)的点不在抛物线上,故不存在这样的点E , 使OEAF Y 为正方形.练习2.解:(1)由题意知点C '的坐标为(34)-,.设2l 的函数关系式为2(3)4y a x =--.又Q 点(10)A ,在抛物线2(3)4y a x =--上,2(13)40a ∴--=,解得1a =.∴抛物线2l 的函数关系式为2(3)4y x =--(或265y x x =-+). (2)P Q 与P '始终关于x 轴对称, PP '∴与y 轴平行.设点P 的横坐标为m ,则其纵坐标为265m m -+,4OD =Q ,22654m m ∴-+=,即2652m m -+=±.当2652m m -+=时,解得36m =±.当2652m m -+=-时,解得32m =±.∴当点P 运动到(362)-,或(362)+,或(322)--,或(322)+-,时, P P OD ' ∥,以点D O P P ',,,为顶点的四边形是平行四边形.(3)满足条件的点M 不存在.理由如下:若存在满足条件的点M 在2l 上,则90AMB ∠=o ,30BAM ∠=o Q (或30ABM ∠=o ),114222BM AB ∴==⨯=.过点M 作ME AB ⊥于点E ,可得30BME BAM ∠=∠=o.112122EB BM ∴==⨯=,3EM =,4OE =.∴点M 的坐标为(43)-,. 但是,当4x =时,246451624533y =-⨯+=-+=-≠-.∴不存在这样的点M 构成满足条件的直角三角形.练习3. [解] (1)点(40)A -,,点(20)B -,,点(08)E ,关于原点的5-4-3-2- 1-1 2 3 4554 3 2 1 AEBC '1- O 2l1lxy对称点分别为(40)D ,,(20)C ,,(08)F -,. 设抛物线2C 的解析式是2(0)y ax bx c a =++≠,则16404208a b c a b c c ++=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,,.解得168a b c =-⎧⎪=⎨⎪=-⎩,,.所以所求抛物线的解析式是268y x x =-+-. (2)由(1)可计算得点(31)(31)M N --,,,.过点N 作NH AD ⊥,垂足为H .当运动到时刻t 时,282AD OD t ==-,12NH t =+. 根据中心对称的性质OA OD OM ON ==,,所以四边形MDNA 是平行四边形.所以2ADN S S =△.所以,四边形MDNA 的面积2(82)(12)4148S t t t t =-+=-++. 因为运动至点A 与点D 重合为止,据题意可知04t <≤.所以,所求关系式是24148S t t =-++,t 的取值范围是04t <≤. (3)781444S t ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,(04t <≤). 所以74t =时,S 有最大值814. 提示:也可用顶点坐标公式来求.(4)在运动过程中四边形MDNA 能形成矩形.由(2)知四边形MDNA 是平行四边形,对角线是AD MN ,,所以当AD MN =时四边形MDNA 是矩形.所以OD ON =.所以2222OD ON OH NH ==+.所以22420t t +-=.解之得1222t t ==,(舍). 所以在运动过程中四边形MDNA可以形成矩形,此时2t =.[点评]本题以二次函数为背景,结合动态问题、存在性问题、最值问题,是一道较传统的压轴题,能力要求较高。
二次函数动点问题(含答案)
二次函数的动态问题(动点)1.如图,已知抛物线1C 与坐标轴的交点依次是(40)A -,,(20)B -,,(08)E ,. (1)求抛物线1C 关于原点对称的抛物线2C 的解析式; (2)设抛物线1C 的顶点为M ,抛物线2C 与x 轴分别交于C D ,两点(点C 在点D 的左侧),顶点为N ,四边形MDNA 的面积为S .若点A ,点D 同时以每秒1个单位的速度沿水平方向分别向右、向左运动;与此同时,点M ,点N 同时以每秒2个单位的速度沿坚直方向分别向下、向上运动,直到点A 与点D 重合为止.求出四边形MDNA 的面积S 与运动时间t 之间的关系式,并写出自变量t 的取值范围;(3)当t 为何值时,四边形MDNA 的面积S 有最大值,并求出此最大值; (4)在运动过程中,四边形MDNA 能否形成矩形?若能,求出此时t 的值;若不能,请说明理由.[解] (1)点(40)A -,,点(20)B -,,点(08)E ,关于原点的对称点分别为(40)D ,,(20)C ,,(08)F -,.设抛物线2C 的解析式是2(0)y ax bx c a =++≠,则16404208a b c a b c c ++=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,,. 解得168a b c =-⎧⎪=⎨⎪=-⎩,,.所以所求抛物线的解析式是268y x x =-+-. (2)由(1)可计算得点(31)(31)M N --,,,. 过点N 作NH AD ⊥,垂足为H .当运动到时刻t 时,282AD OD t ==-,12NH t =+.根据中心对称的性质OA OD OM ON ==,,所以四边形MDNA 是平行四边形. 所以2ADN S S =△.所以,四边形MDNA 的面积2(82)(12)4148S t t t t =-+=-++. 因为运动至点A 与点D 重合为止,据题意可知04t <≤.所以,所求关系式是24148S t t =-++,t 的取值范围是04t <≤. (3)781444S t ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,(04t <≤). 所以74t =时,S 有最大值814. 提示:也可用顶点坐标公式来求.(4)在运动过程中四边形MDNA 能形成矩形.由(2)知四边形MDNA 是平行四边形,对角线是AD MN ,,所以当AD MN =时四边形MDNA 是矩形.所以OD ON =.所以2222OD ON OH NH ==+.所以22420t t +-=.解之得1222t t =,(舍). 所以在运动过程中四边形MDNA可以形成矩形,此时2t =.[点评]本题以二次函数为背景,结合动态问题、存在性问题、最值问题,是一道较传统的压轴题,能力要求较高。
二次函数动点问题解答方法技巧(含例解答案)
函数解题思路方法总结:⑴ 求二次函数的图象与x 轴的交点坐标,需转化为一元二次方程; ⑵ 求二次函数的最大(小)值需要利用配方法将二次函数由一般式转化为顶点式;⑶ 根据图象的位置判断二次函数ax ²+bx+c=0中a,b,c 的符号,或由二次函数中a,b,c 的符号判断图象的位置,要数形结合;⑷ 二次函数的图象关于对称轴对称,可利用这一性质,求和已知一点对称的点坐标,或已知与x 轴的一个交点坐标,可由对称性求出另一个交点坐标. ⑸ 与二次函数有关的还有二次三项式,二次三项式ax ²+bx+c ﹙a ≠0﹚本身就是所含字母x 的二次函数;下面以a >0时为例,揭示二次函数、二次三项式和一元二次方程之间的内在联系:动点问题题型方法归纳总结动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
)动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或 其三角函数、线段或面积的最值。
下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。
二、 抛物线上动点5、(湖北十堰市)如图①, 已知抛物线32++=bx ax y (a ≠0)与x 轴交于点A (1,0)和点B (-3,0),与y 轴交于点C . (1) 求抛物线的解析式;(2) 设抛物线的对称轴与x轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3) 如图②,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE、CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E点的坐标.注意:第(2)问按等腰三角形顶点位置分类讨论画图再由图形性质求点P坐标----①C为顶点时,以C为圆心CM为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P,②M为顶点时,以M为圆心MC为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P,③P为顶点时,线段MC的垂直平分线与对称轴交点即为所求点P。
二次函数中动点问题——平行四边形
2018年04月28日187****6232 的初中数学组卷一•解答题(共5小题)1 •如图,已知抛物线y=ax2+bx+c经过点A (- 1, 0),点B (3, 0)和点C (0, 3).(1)求抛物线的解析式和顶点E的坐标;(2)点C是否在以BE为直径的圆上请说明理由;(3)点Q是抛物线对称轴上一动点,点R是抛物线上一动点,是否存在点Q、R,使以Q、R、C、B为顶点的四边形是平行四边形若存在,直接写出点Q、R2•如图,已知抛物线y=af+bx+c过点A (- 3, 0),B (-2, 3),C (0, 3),其顶点为D.(1)求抛物线的解析式;(2)设点M (1, m),当MB+MD的值最小时,求m的值;(3)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△ APC的面积的最大值;(4)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点N, E为直线AC上任意一点,过点E 作EF// ND交抛物线于点F,以N, D, E, F为顶点的四边形能否为平行四边形若能,求点E的坐标;若不能,请说明理由.3•如图,抛物线y=X2 - 2x- 3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),直线I与抛物线交于A, C两点,其中点C的横坐标为2 .(1)求A,B两点的坐标及直线AC的函数表达式;(2)P是线段AC上的一个动点(P与A,C不重合),过P点作y轴的平行线交抛物线于点丘,求厶ACE H积的最大值;(3)若直线PE为抛物线的对称轴,抛物线与y轴交于点D,直线AC与y轴交于点Q,点M为直线PE上一动点,则在x轴上是否存在一点N,使四边形DMNQ 的周长最小若存在,求出这个最小值及点M ,N的坐标;若不存在,请说明理由.(4)点H是抛物线上的动点,在x轴上是否存在点F,使A、C、F、H四个点为顶点的四边形是平行四边形如果存在,请直接写出所有满足条件的F点坐标;如4. 如图,在平面直角坐标系中,直线y=-3x-3与x轴交于点A,与y轴交于点C.抛物线y=x2+bx+c经过A, C两点,且与x轴交于另一点B (点B在点A右侧). (1)求抛物线的解析式及点B坐标;(2)若点M是线段BC上一动点,过点M的直线EF平行y轴交x轴于点F,交抛物线于点E.求ME长的最大值;(3)试探究当ME取最大值时,在x轴下方抛物线上是否存在点P,使以M, F,B,P为顶点的四边形是平行四边形若存在,请求出点P的坐标;若不存在,试说明理由.5. 如图,矩形OABC在平面直角坐标系中,点A在x轴正半轴,点C在y轴正半轴,OA=4, OC=3抛物线经过O,A两点且顶点在BC边上,与直线AC交于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求点D的坐标;(3)若点M在抛物线上,点N在x轴上,是否存在以A,D,M,N为顶点的2018年04月28日187****6232 的初中数学组卷参考答案与试题解析一•解答题(共5小题)1 •如图,已知抛物线y=ax2+bx+c经过点A (- 1, 0),点B (3, 0)和点C (0, 3).(1)求抛物线的解析式和顶点E的坐标;(2)点C是否在以BE为直径的圆上请说明理由;(3)点Q是抛物线对称轴上一动点,点R是抛物线上一动点,是否存在点Q、R,使以Q、R、C、B为顶点的四边形是平行四边形若存在,直接写出点Q、R【分析】(1)将A(- 1, 0)、B(3, 0)、C(0, 3)三点坐标代入抛物线y=af+bx+c 中,列方程组求a、b、c的值即可;(2) 根据勾股定理的逆定理可得:/ BCE=90,可得结论;(3) 分两种情况:①以BC为边时,如图1, R在对称轴的右侧时,BC// RQ四边形CQRB是平行四边形,根据平移规律先得R的横坐标为4,代入抛物线的解析式可得R (4,- 5),由平移规律可得Q (1,- 2);如图2, R在对称轴的左侧,RC// BQ,四边形CRQB是平行四边形,同理可得点Q、R的坐标.②以BC为对角线时,如图3,同理根据平移规律可得结论.r a-b>+e=O【解答】解:(1)由题意,得:二0,c=3 kTt解得:,22 ,3i匸二故这个抛物线的解析式为y= - X2+2X+3,y= -X2+2X+3=-(X- 1) 2+4,•••顶点 E (1, 4);(2) 点C在以BE为直径的圆上,理由是:•- C( 0, 3), B (3, 0), E( 1 , 4),••• BG=32+32=18, C底=12+12=2, B民(3- 1) 2+42=20,••• B G+C E=B W,•••/ BCE=90,•••点C在以BE为直径的圆上;(3) 存在,分两种情况:①以BC为边时,如图1, R在对称轴的右侧时,BC// RQ,四边形CQRB是平行四边形, 由C到B的平移规律可知:Q的横坐标为1,则R的横坐标为4,当X=4时,y=-X2+2X+3=- 42+2X 4+3= - 16+8+3=- 5,•- R( 4 , - 5),•- Q (1 , - 2);如图2, R在对称轴的左侧,RC// BQ ,四边形CRQB是平行四边形, 由C到B的平移规律可知:Q的横坐标为1,则R的横坐标为-2 ,当X=- 2 时,y=-X2+2X+3=- 4+2X( - 2) +3=-5 ,•- R(-2, - 5),•- Q (1, - 8);②以BC为对角线时,如图3 ,由C和Q的平移规律可得:R的横坐标为2 ,当X=2时,y=- 4+4+3=3,•- R( 2 , 3),根据R到B的平移规律可得:Q (1, 0);综上所述,R (4,- 5), Q (1,- 2)或R (-2, - 5), Q (1,- 8)或R (2, 3), Q (1, 0).【点评】本题是二次函数的综合题,考查了待定系数法求解析式,圆周角定理, 勾股定理的应用,平行四边形的判定等,分类讨论的思想是( 3)的关键.2•如图,已知抛物线y=af+bx+c过点A (- 3, 0), B (-2, 3), C (0, 3),其顶点为D.(1)求抛物线的解析式;(2)设点M (1, m),当MB+MD的值最小时,求m的值;(3)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△ APC的面积的最大值;(4)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点N, E为直线AC上任意一点,过点E 作EF// ND交抛物线于点F,以N, D, E, F为顶点的四边形能否为平行四边形若能,求点E的坐标;若不能,请说明理由.【分析】(1)根据待定系数法,可得答案;(2)利用轴对称求最短路径的知识,找到 B 点关于直线x=1的对称点B',连接 B'D, B'D 与直线x=1的交点即是点M 的位置,继而求出m 的值.(3) 根据平行于y 轴的直线上两点间的距离是较大的纵坐标减去较小的纵坐标, 可得PE 的长,根据三角形的面积,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得 答案;(4) 设出点E 的,分情况讨论,①当点E 在线段AC 上时,点F 在点E 上方,② 当点E 在线段AC (或CA )延长线上时,点F 在点E 下方,根据平行四边形的性 质,可得关于x 的方程,继而求出点E 的坐标.【解答】解:(1)将A ,B, C 点的坐标代入解析式,得9a-3b+c — 0I ■- ■ - ■ 1, c=3解得心-2,t c=3抛物线的解析式为y=- x 2 - 2x+3(2) 配方,得y=-(x+1) 2+4,顶点D 的坐标为(-1, 4)作B 点关于直线x=1的对称点B',则 B' (4, 3),由(1)得 D (- 1 可求出直线DB 的函数关系式为y 当M (1, m )在直线DB 上时,MN+MD 的值最小, 贝U m=-£x 1 + 严=¥ .5 5 5(圍1(3)作PE±x轴交AC于E点,如图2AC的解析式为y=x+3,设P (m, - m2- 2m+3), E (m, m+3),PE=- m2- 2m+3-( m+3) =- m2- 3m& APC^PE|X A|=—(-m2- 3m) x 3=-当口=-3时,厶APC的面积的最大值是2(4)由(1)、(2)得 D (- 1, 4), N(-1, 2)点E在直线AC上,设E (x, x+3),①当点E在线段AC上时,点F在点E上方,则F(x,- x2-2x+3),•••EF=DN•••- x2- 2x+3-( x+3) =4 - 2=2,解得,x=- 2或x=- 1 (舍去),则点E的坐标为:(-2, 1).②当点E在线段AC(或CA)延长线上时,点F在点E下方,则F(x,- x2- 2x+3), •••EF=DN• ( x+3)- (- x2- 2x+3) =2,解得x= 或x=~2即点E的坐标为:(2 2综上可得满足条件的点E为E (-2, 1)或:(I", ;)或(2 ).【点评】本题考查了二次函数的综合题,解(1)的关键是待定系数法,解(2) 利用轴对称求最短路径;解(3)的关键是利用三角形的面积得出二次函数;解(4) 的关键是平行四边形的性质得出关于x的方程,要分类讨论,以防遗漏.3•如图,抛物线y=x2- 2x-3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),直线I 与抛物线交于A,C两点,其中点C的横坐标为2 .(1)求A,B两点的坐标及直线AC的函数表达式;(2)P是线段AC上的一个动点(P与A,C不重合),过P点作y轴的平行线交抛物线于点丘,求厶ACE H积的最大值;(3)若直线PE为抛物线的对称轴,抛物线与y轴交于点D,直线AC与y轴交于点Q,点M为直线PE上一动点,则在x轴上是否存在一点N,使四边形DMNQ 的周长最小若存在,求出这个最小值及点M ,N的坐标;若不存在,请说明理由.(4)点H是抛物线上的动点,在x轴上是否存在点F,使A、C、F、H四个点为顶点的四边形是平行四边形如果存在,请直接写出所有满足条件的F点坐标;如【分析】(1)令抛物线y=x2- 2x- 3=0,求出x的值,即可求A,B两点的坐标,根据两点式求出直线AC的函数表达式;(2)设P点的横坐标为x (- Kx<2),求出P、E的坐标,用x表示出线段PE 的长,求出PE的最大值,进而求出△ ACE的面积最大值;(3)根据D点关于PE的对称点为点C (2,- 3),点Q (0,- 1)点关于x轴的对称点为M (0,1),则四边形DMNQ的周长最小,求出直线CM的解析式为y=-2x+1,进而求出最小值和点M, N的坐标;(4)结合图形,分两类进行讨论,① CF平行x轴,如图1,此时可以求出F点两个坐标;②CF不平行x轴,如题中的图2,此时可以求出F点的两个坐标. 【解答】解:(1)令y=0,解得x i = - 1或X2=3,••• A (- 1, 0), B (3, 0);将C点的横坐标x=2代入y=x2- 2x- 3得y=- 3,•-C( 2,- 3),•••直线AC的函数解析式是y=-x- 1,(2)设P点的横坐标为x (- Kx<2),则P、E 的坐标分别为:P (x,- x- 1), E (x, x2-2x- 3),I P 点在E点的上方,PE= (- x- 1)-( x2-2x- 3) =- X2+X+2,.••当x丄时,PE 的最大值」,2 4△ ACE的面积最大值丄PE[2-( - 1) ]—PE」,2 2 8(3) D点关于PE的对称点为点C( 2, - 3),点Q (0, - 1)点关于x轴的对称点为K (0 , 1),连接CK交直线PE于M点,交x轴于N点,可求直线CK的解析式为y=- 2x+1 , 此时四边形DMNQ的周长最小,最小值=|CM|+QD=2 !,+2,求得M (1, - 1) , N (订,0).(4) 存在如图1,若AF// CH,此时的D和H点重合,CD=2,则AF=2,再根据 |HA|=|CF| ,求出 F 4 (4—衙,0), Q ).综上所述,满足条件的F 点坐标为F i (1, 0), F 2 (- 3, 0) , F3如护,°), F 4 (4-一 , 0).【点评】本题主要考查二次函数的综合题的知识点,解答本题的关键是熟练掌握 对称的知识和分类讨论解决问题的思路,此题难度较大.4. 如图,在平面直角坐标系中,直线 y=-3x -3与x 轴交于点A ,与y 轴交于 点C .抛物线y=x 2+bx+c 经过A , C 两点,且与x 轴交于另一点B (点B 在点A 右 侧).(1) 求抛物线的解析式及点B 坐标;(2) 若点M 是线段BC 上一动点,过点M 的直线EF 平行y 轴交x 轴于点F ,交抛物如图2,根据点A 和F 的坐标中点和点 C 和点H 的坐标中点相同,线于点E.求ME长的最大值;(3)试探究当ME取最大值时,在x轴下方抛物线上是否存在点P,使以M, F,B,P为顶点的四边形是平行四边形若存在,请求出点P的坐标;若不存在,试说明理由.【分析】(1)先根据直线的解析式求出A、C两点的坐标,然后将A、C的坐标代入抛物线中即可求出二次函数的解析式.进而可根据抛物线的解析式求出B 点的坐标.(2)ME的长实际是直线BC的函数值与抛物线的函数值的差,据此可得出一个关于ME的长和F点横坐标的函数关系式,可根据函数的性质来求出ME的最大值.(3)根据(2)的结果可确定出F,M的坐标,要使以M, F,B,P为顶点的四边形是平行四边形,必须满足的条件是MP// =BF,那么只需将M点的坐标向左或向右平移BF长个单位即可得出P点的坐标,然后将得出的P点坐标代入抛物线的解析式中,即可判断出是否存在符合条件的P点.【解答】解:(1)当y=0时,-3x- 3=0, x=- 1•-A (- 1, 0)当x=0 时,y=- 3,•-C( 0,- 3),抛物线的解析式是:y=f - 2x- 3.当y=0 时,x2- 2x- 3=0,解得:X1=— 1 , x2=3••• B (3, 0).(2)由(1)知 B (3, 0), C (0,- 3)直线 BC 的解析式是:y=x -3, 设 M (x , x -3) (0<x < 3),贝U E (x , x 2- 2x - 3)••• ME= (x - 3)-( x 2- 2x - 3) =- x 2+3x=-( x -丄)2丄;.••当x 』时,ME 的最大值为—. 2 4(3)答:不存在.•皿亡,BF =O B- OFj 设在抛物线x 轴下方存在点P ,使以P 、M 、F 、B 为顶点的四边形是平行四边形, 贝U BP// MF , BF// PM .• P i (0,- 一)或 P 2 (3,• P 2不在抛物线上.综上所述:在x 轴下方抛物线上不存在点P ,使以P 、M 、F 、B 为顶点的四边形 是平行四边形.【点评】本题着重考查了待定系数法求二次函数解析式、平行四边形的判定和性 质等知识点,综合性强,考查学生分类讨论,数形结合的数学思想方法. (2)中弄清线段ME 长度的函数意义是解题的关键. 5. 如图,矩形OABC 在平面直角坐标系中,点 A 在x 轴正半轴,点C 在y 轴正 半轴,OA=4, OC=3抛物线经过O , A 两点且顶点在BC 边上,与直线AC 交于 点D .(1) 求抛物线的解析式;由(2)知ME 取最大值时ME J , E4 15T 当 P i (0, 2 • P i 不在抛物线上. )时,由(1)知 y=“ - 2x - 3=- 3工-当 P 2 (3, )时,由(1)知 y=« - 2x - 3=0工-(2) 求点D的坐标;(3) 若点M在抛物线上,点N在x轴上,是否存在以A, D, M , N为顶点的-2)2+3,将A(4, 0)坐标代入q求出a即可解决问题;(2)求出直线AC的解析式,利用方程组确定交点坐标即可;(3) 分两种情况考虑:①当点M在x轴上方时,如答图1所示;②当点M在x轴下方时,如答图2所示;分别利用待定系数法即可解决问题;【解答】解:(1)设抛物线顶点为E,根据题意OA=4, OC=3得:E (2,3),设抛物线解析式为y=a (x- 2) 2+3,将A (4, 0)坐标代入得:0=4a+3,即a=-二,4则抛物线解析式为y=-[ (x-2) 2+3二-二/+3x;(2)设直线AC解析式为y=kx+b (〜0), 将A (4, 0)与C (0, 3)代入得: f 4Hb=0仏犬,解得:4,故直线AC解析式为y=-[x+3,与抛物线解析式联立得:3y=〒+3y=a (x(3)存在,分两种情况考虑:①当点M 在x 轴上方时,如答图1所示: B/ o M 3 —h四边形ADMN 为平行四边形,DM // AN, DM=AN,由对称性得到 M (3,号),即DM=2,故AN=2,•-N i (2,0),N 2 (6,0);②当点M 在x 轴下方时,如答图2所示:/o\「 ■ 1 迟A 、\过点D 作DQ 丄x 轴于点Q ,过点M 作MP 丄x 轴于点P ,可得△ ADQ ^^ NMP , ••• MP=DQ 卑,NP=AQ=34将y M =-寸代入抛物线解析式得:-亍=-亍x 2+3x ,解得:X M =2 -.厂或 X M =2+::厂 i ,X N =X M - 3=-F F - 1 或曲 i — 1, K=1则点D 坐标为(二N3 (-屮1, o), N4( -1, o).综上所述,满足条件的点N有四个:N i (2, 0), N2 (6, 0), N3 (-W - 1, 0), N4 (衙-1, 0).【点评】此题考查了二次函数综合题、待定系数法确定抛物线解析式,一次函数与二次函数的交点,平行四边形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握待定系数法解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.。
二次函数与四边形的动点问题(含答案)
72x = B(0,4) A(6,0) EF xyO 二次函数与动点一.二次函数与四边形的形状例1.(浙江义乌市) 如图,抛物线223y x x =--与x 轴交A 、B 两点(A 点在B 点左侧),直线l 与抛物线交于A 、C 两点,其中C 点的横坐标为2.(1)求A 、B 两点的坐标及直线AC 的函数表达式; (2)P 是线段AC 上的一个动点,过P 点作y 轴的平 行线交抛物线于E 点,求线段PE 长度的最大值;(3)点G 是抛物线上的动点,在x 轴上是否存在点F ,使A 、C 、F 、G 这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的F 点坐标;如果不存在,请说明理由.练习1.(河南省实验区) 23.如图,对称轴为直线72x =的抛物线经过点 A (6,0)和 B (0,4). (1)求抛物线解析式及顶点坐标;(2)设点E (x ,y )是抛物线上一动点,且位于第四象限,四边形OEAF 是以OA 为对角线的平行四边形.求平行四边形OEAF 的面积S 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;①当平行四边形OEAF 的面积为24时,请判断平行四边形OEAF 是否为菱形?②是否存在点E ,使平行四边形OEAF 为正方形?若存在,求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由.A练习 2.(四川省德阳市)25.如图,已知与x 轴交于点(10)A ,和(50)B ,的抛物线1l 的顶点为(34)C ,,抛物线2l 与1l 关于x 轴对称,顶点为C '.(1)求抛物线2l 的函数关系式;(2)已知原点O ,定点(04)D ,,2l 上的点P 与1l 上的点P '始终关于x 轴对称,则当点P 运动到何处时,以点D O P P ',,,为顶点的四边形是平行四边形?(3)在2l 上是否存在点M ,使ABM △是以AB 为斜边且一个角为30的直角三角形?若存,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.练习3.(山西卷)如图,已知抛物线1C 与坐标轴的交点依次是(40)A -,,(20)B -,,(08)E ,. (1)求抛物线1C 关于原点对称的抛物线2C 的解析式; (2)设抛物线1C 的顶点为M ,抛物线2C 与x 轴分别交于C D ,两点(点C 在点D 的左侧),顶点为N ,四边形MDNA 的面积为S .若点A ,点D 同时以每秒1个单位的速度沿水平方向分别向右、向左运动;与此同时,点M ,点N 同时以每秒2个单位的速度沿坚直方向分别向下、向上运动,直到点A 与点D 重合为止.求出四边形MDNA 的面积S 与运动时间t 之间的关系式,并写出自变量t 的取值范围;(3)当t 为何值时,四边形MDNA 的面积S 有最大值,并求出此最大值;(4)在运动过程中,四边形MDNA 能否形成矩形?若能,求出此时t 的值;若不能,请说明理由.5-4- 3-2-1- 1 2 3 455 4 3 2 1 A EBC '1- O2l 1lx y二.二次函数与四边形的面积例1.(资阳市)25.如图10,已知抛物线P:y=ax2+bx+c(a≠0) 与x轴交于A、B两点(点A在x 轴的正半轴上),与y轴交于点C,矩形DEFG的一条边DE在线段AB上,顶点F、G分别在线段BC、AC上,抛物线Px …-3 -2 1 2 …y …-52-4 -520 …(1) 求A、B、C三点的坐标;(2) 若点D的坐标为(m,0),矩形DEFG的面积为S,求S与m的函数关系,并指出m的取值范围;(3) 当矩形DEFG的面积S取最大值时,连接DF并延长至点M,使FM=k·DF,若点M不在抛物线P上,求k的取值范围.练习1.(辽宁省十二市2007年第26题).如图,平面直角坐标系中有一直角梯形OMNH,点H的坐标为(-8,0),点N的坐标为(-6,-4).(1)画出直角梯形OMNH绕点O旋转180°的图形OABC,并写出顶点A,B,C的坐标(点M的对应点为A,点N的对应点为B,点H的对应点为C);(2)求出过A,B,C三点的抛物线的表达式;(3)截取CE=OF=AG=m,且E,F,G分别在线段CO,OA,AB上,求四边形BEFG的面积S与m之间的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;面积S是否存在最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由;(4)在(3)的情况下,四边形BEFG是否存在邻边相等的情况,若存在,请直接写出此时m的值,并指出相等的邻边;若不存在,说明理由.图10练习3.(吉林课改卷)如图,正方形ABCD 的边长为2cm ,在对称中心O 处有一钉子.动点P ,Q 同时从点A 出发,点P 沿A B C →→方向以每秒2cm 的速度运动,到点C 停止,点Q 沿A D →方向以每秒1cm 的速度运动,到点D 停止.P ,Q 两点用一条可伸缩的细橡皮筋联结,设x 秒后橡皮筋扫过的面积为2cm y .(1)当01x ≤≤时,求y 与x 之间的函数关系式; (2)当橡皮筋刚好触及钉子时,求x 值;(3)当12x ≤≤时,求y 与x 之间的函数关系式,并写出橡皮筋从触及钉子到运动停止时POQ ∠的变化范围;(4)当02x ≤≤时,请在给出的直角坐标系中画出y 与x 之间的函数图象.练习4.(四川资阳卷)如图,已知抛物线l 1:y =x 2-4的图象与x 轴相交于A 、C 两点,B 是抛物线l 1上的动点(B 不与A 、C 重合),抛物线l 2与l 1关于x 轴对称,以AC 为对角线的平行四边形ABCD 的第四个顶点为D .(1) 求l 2的解析式;(2) 求证:点D 一定在l 2上;(3) □ABCD 能否为矩形?如果能为矩形,求这些矩形公共部分的面积(若只有一个矩形符合条件,则求此矩形的面积);如果不能为矩形,请说明理由. 注:计算结果不取近似值.B CPO D QA BPCO DQ Ay321 O1 2 x三.二次函数与四边形的动态探究例1.(荆门市)28. 如图1,在平面直角坐标系中,有一张矩形纸片OABC ,已知O (0,0),A (4,0),C (0,3),点P 是OA 边上的动点(与点O 、A 不重合).现将△PAB 沿PB 翻折,得到△PDB ;再在OC 边上选取适当的点E ,将△POE 沿PE 翻折,得到△PFE ,并使直线PD 、PF 重合.(1)设P (x ,0),E (0,y ),求y 关于x 的函数关系式,并求y 的最大值;(2)如图2,若翻折后点D 落在BC 边上,求过点P 、B 、E 的抛物线的函数关系式;(3)在(2)的情况下,在该抛物线上是否存在点Q ,使△PEQ 是以PE 为直角边的直角三角形?若不存在,说明理由;若存在,求出点Q 的坐标.例2.(2010年沈阳市第26题)、已知抛物线y =ax2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,其中点B 在x 轴的正半轴上,点C 在y 轴的正半轴上,线段OB 、OC 的长(OB <OC )是方程x 2-10x +16=0的两个根,且抛物线的对称轴是直线x =-2.(1)求A 、B 、C 三点的坐标; (2)求此抛物线的表达式;(3)连接AC 、BC ,若点E 是线段AB 上的一个动点(与点A 、点B 不重合),过点E 作EF ∥AC 交BC 于点F ,连接CE ,设AE 的长为m ,△CEF 的面积为S ,求S 与m 之间的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围;(4)在(3)的基础上试说明S 是否存在最大值,若存在,请求出S的最大值,并求出此时点E 的坐标,判断此时△BCE 的形状;若不存在,请说明理由.图2OC A Bxy DPE F 图1FE PD y xBA C O例3..(湖南省郴州) 27.如图,矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,将矩形ABCD 沿对角线A 平移,平移后的矩形为EFGH (A 、E 、C 、G 始终在同一条直线上),当点E 与C 重时停止移动.平移中EF 与BC 交于点N ,GH 与BC 的延长线交于点M ,EH 与DC 交于点P ,FG 与DC 的延长线交于点Q .设S 表示矩形PCMH 的面积,S '表示矩形NFQC 的面积.(1) S 与S '相等吗?请说明理由.(2)设AE =x ,写出S 和x 之间的函数关系式,并求出x 取何值时S 有最大值,最大值是多少? (3)如图11,连结BE ,当AE 为何值时,ABE ∆是等腰三角形.练习1.(07年河池市)如图12, 四边形OABC 为直角梯形,A (4,0),B (3,4),C (0,4). 点M 从O 出发以每秒2个单位长度的速度向A 运动;点N 从B 同时出发,以每秒1个单位长度的速度向C 运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.过点N 作NP 垂直x 轴于点P ,连结AC 交NP 于Q ,连结MQ .(1)点 (填M 或N )能到达终点;(2)求△AQM 的面积S 与运动时间t 的函数关系式,并写出自 变量t 的取值范围,当t 为何值时,S 的值最大;(3)是否存在点M ,使得△AQM 为直角三角形?若存在,求出点M 的坐标,若不存在,说明理由.xN MQ PHGFEDCBA图11QPN M HGFED CBA图10图12练习2..(江西省) 25.实验与探究(1)在图1,2,3中,给出平行四边形ABCD 的顶点A B D ,,的坐标(如图所示),写出图1,2,3中的顶点C 的坐标,它们分别是(52),, , ;(2)在图4中,给出平行四边形ABCD 的顶点A B D ,,的坐标(如图所示),求出顶点C 的坐标(C 点坐标用含a b c d e f ,,,,,的代数式表示);归纳与发现(3)通过对图1,2,3,4的观察和顶点C 的坐标的探究,你会发现:无论平行四边形ABCD 处于直角坐标系中哪个位置,当其顶点坐标为()()()()A a b B c d C m n D e f ,,,,,,,(如图4)时,则四个顶点的横坐标a c m e ,,,之间的等量关系为 ;纵坐标b d n f ,,,之间的等量关系为 (不必证明);运用与推广(4)在同一直角坐标系中有抛物线2(53)y x c x c =---和三个点15192222G c c S c c ⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,,(20)H c ,(其中0c >).问当c 为何值时,该抛物线上存在点P ,使得以G S H P ,,,为顶点的四边形是平行四边形?并求出所有符合条件的P 点坐标.x图1x图2x图3)x图4答案:一.二次函数与四边形的形状例1.解:(1)令y=0,解得11x =-或23x =∴A (-1,0)B (3,0);将C 点的横坐标x=2代入223y x x =--得y=-3,∴C (2,-3)∴直线AC 的函数解析式是y=-x-1 (2)设P 点的横坐标为x (-1≤x ≤2)则P 、E 的坐标分别为:P (x ,-x-1), E (2(,23)x x x --∵P 点在E 点的上方,PE=22(1)(23)2x x x x x -----=-++ ∴当12x =时,PE 的最大值=94(3)存在4个这样的点F ,分别是1234(1,0),(3,0),(4(4F F F F - 练习 1.解:(1)由抛物线的对称轴是72x =,可设解析式27(2y a x k =-+.把A 、B 两点坐标代入上式,得227(6)0,27(0) 4.2a k a k ⎧-+=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩ 解之,得225,.36a k ==- 故抛物线解析式为22725(326y x =--,顶点为725(,).26- (2)∵点(,)E x y 在抛物线上,位于第四象限,且坐标适合22725(326y x =--,∴y<0,即 -y>0,-y 表示点E 到OA 的距离.∵OA 是OEAF 的对角线, ∴2172264()2522OAES SOA y y ==⨯⨯⋅=-=--+.因为抛物线与x 轴的两个交点是(1,0)的(6,0),所以,自变量x 的 取值范围是1<x <6. ①根据题意,当S = 24时,即274()25242x --+=.化简,得271().24x -=解之,得123, 4.x x == 故所求的点E 有两个,分别为E 1(3,-4),E 2(4,-4). 点E 1(3,-4)满足OE = AE ,所以OEAF 是菱形; 点E 2(4,-4)不满足OE = AE ,所以OEAF 不是菱形. ② 当OA ⊥EF ,且OA = EF 时,OEAF 是正方形,此时点E 的 坐标只能是(3,-3).而坐标为(3,-3)的点不在抛物线上,故不存在这样的点E 使OEAF 为正方形.5-4-3-2-1-12 3D554 32 1 ACEM BC '1-O 2l 1l xy练习2.解:(1)由题意知点C '的坐标为(34)-,.设2l 的函数关系式为2(3)4y a x =--. 又点(10)A ,在抛物线2(3)4y a x =--上,2(13)40a ∴--=,解得1a =.∴抛物线2l 的函数关系式为2(3)4y x =--(或265y x x =-+).(2)P 与P '始终关于x 轴对称, PP '∴与y 轴平行.设点P 的横坐标为m ,则其纵坐标为265m m -+,4OD =,22654m m ∴-+=,即2652m m -+=±.当2652m m -+=时,解得36m =±.当2652m m -+=-时,解得32m =±.∴当点P 运动到(362)-,或(362)+,或(322)--,或(322)+-,时, P P OD ' ∥,以点D O P P ',,,为顶点的四边形是平行四边形.(3)满足条件的点M 不存在.理由如下:若存在满足条件的点M 在2l 上,则90AMB ∠=,30BAM ∠=(或30ABM ∠=),114222BM AB ∴==⨯=.过点M 作ME AB ⊥于点E ,可得30BME BAM ∠=∠=.112122EB BM ∴==⨯=,3EM =,4OE =. ∴点M 的坐标为(43)-,. 但是,当4x =时,246451624533y =-⨯+=-+=-≠-.∴不存在这样的点M 构成满足条件的直角三角形.练习3. [解] (1)点(40)A -,,点(20)B -,,点(08)E ,关于原点的对称点分别为(40)D ,,(20)C ,,(08)F -,. 设抛物线2C 的解析式是2(0)y ax bx c a =++≠,则16404208a b c a b c c ++=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,,.解得168a b c =-⎧⎪=⎨⎪=-⎩,,.所以所求抛物线的解析式是268y x x =-+-.(2)由(1)可计算得点(31)(31)M N --,,,. 过点N 作NH AD ⊥,垂足为H .当运动到时刻t 时,282AD OD t ==-,12NH t =+.根据中心对称的性质OA OD OM ON ==,,所以四边形MDNA 是平行四边形.所以2ADN S S =△.所以,四边形MDNA 的面积2(82)(12)4148S t t t t =-+=-++. 因为运动至点A 与点D 重合为止,据题意可知04t <≤.所以,所求关系式是24148S t t =-++,t 的取值范围是04t <≤. (3)781444S t ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,(04t <≤). 所以74t =时,S 有最大值814. 提示:也可用顶点坐标公式来求.(4)在运动过程中四边形MDNA 能形成矩形. 由(2)知四边形MDNA 是平行四边形,对角线是AD MN ,,所以当AD MN =时四边形MDNA 是矩形.所以OD ON =.所以2222OD ON OH NH ==+.所以22420t t +-=.解之得1222t t ==,(舍).所以在运动过程中四边形MDNA 可以形成矩形,此时2t =.[点评]本题以二次函数为背景,结合动态问题、存在性问题、最值问题,是一道较传统的压轴题,能力要求较高。
二次函数动点平行四边形问题方法
二次函数动点平行四边形问题方法
解决二次函数中的动点平行四边形问题,可以按照以下步骤进行:
1. 确定二次函数的表达式:首先需要确定二次函数的表达式,可以根据已知的顶点坐标或一般式来求解。
2. 确定动点的坐标:根据平行四边形的性质,动点的坐标可以通过平移来得到。
可以先确定平行四边形的一个顶点坐标,然后通过平移得到其他顶点的坐标。
3. 求解平行四边形的面积:根据平行四边形的性质,可以计算出每个三角形的面积,然后将它们相加得到平行四边形的面积。
4. 求解平行四边形的周长:可以根据平行四边形的性质,通过计算相邻两边之和来得到平行四边形的周长。
例如,如果二次函数的表达式为y=x^2-2x+1,动点A的坐标为(0,1),B点的坐标为(2,1),C点的坐标为(1,0),求平行四边形ABCD的面积和周长。
首先,可以画出函数的图像和三个点的位置,然后根据平行四边形的性质,得到D点的坐标为(3,1)。
然后,可以计算出三角形ABC的面积为1/2,三角形ABD的面积为1/2,所以平行四边形ABCD的面积为1。
最后,可以计算出平行四边形ABCD的周长为4。
通过这种方法,可以解决二次函数中动点平行四边形的问题。
【经典】二次函数的动点问题(各类题型含答案解析)
【精编版】二次函数的动态问题1.如图,已知抛物线1C 与坐标轴的交点依次是(40)A -,,(20)B -,,(08)E ,.(1)求抛物线1C 关于原点对称的抛物线2C 的解析式; (2)设抛物线1C 的顶点为M ,抛物线2C 与x 轴分别交于C D ,两点(点C 在点D 的左侧),顶点为N ,四边形MDNA 的面积为S .若点A ,点D 同时以每秒1个单位的速度沿水平方向分别向右、向左运动;与此同时,点M ,点N 同时以每秒2个单位的速度沿坚直方向分别向下、向上运动,直到点A 与点D 重合为止.求出四边形MDNA 的面积S 与运动时间t 之间的关系式,并写出自变量t 的取值范围;(3)当t 为何值时,四边形MDNA 的面积S 有最大值,并求出此最大值;(4)在运动过程中,四边形MDNA 能否形成矩形?若能,求出此时t 的值;若不能,请说明理由.[解] (1)点(40)A -,,点(20)B -,,点(08)E ,关于原点的对称点分别为(40)D ,,(20)C ,,(08)F -,.设抛物线2C 的解析式是2(0)y ax bx c a =++≠,则16404208a b c a b c c ++=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,,. 解得168a b c =-⎧⎪=⎨⎪=-⎩,,.所以所求抛物线的解析式是268y x x =-+-. (2)由(1)可计算得点(31)(31)M N --,,,.过点N 作NH AD ⊥,垂足为H .当运动到时刻t 时,282AD OD t ==-,12NH t =+.根据中心对称的性质OA ODOM ON ==,,所以四边形MDNA 是平行四边形.所以2ADN S S =△.所以,四边形MDNA 的面积2(82)(12)4148S t t t t =-+=-++. 因为运动至点A 与点D 重合为止,据题意可知04t <≤.所以,所求关系式是24148S t t =-++,t 的取值范围是04t <≤. (3)781444S t ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,(04t <≤). 所以74t =时,S 有最大值814. 提示:也可用顶点坐标公式来求.(4)在运动过程中四边形MDNA 能形成矩形.由(2)知四边形MDNA 是平行四边形,对角线是AD MN ,,所以当AD MN =时四边形MDNA 是矩形.所以OD ON =.所以2222OD ON OH NH ==+.所以22420t t +-=.解之得1222t t =,(舍). 所以在运动过程中四边形MDNA可以形成矩形,此时2t =.[点评]本题以二次函数为背景,结合动态问题、存在性问题、最值问题,是一道较传统的压轴题,能力要求较高。
二次函数动点问题解答方法技巧(含例解答案)
函数解题思路方法总结:⑴ 求二次函数的图象与x 轴的交点坐标,需转化为一元二次方程;⑵ 求二次函数的最大(小)值需要利用配方法将二次函数由一般式转化为顶点式;⑶ 根据图象的位置判断二次函数ax ²+bx+c=0中a ,b ,c 的符号,或由二次函数中a,b ,c 的符号判断图象的位置,要数形结合;⑷ 二次函数的图象关于对称轴对称,可利用这一性质,求和已知一点对称的点坐标,或已知与x 轴的一个交点坐标,可由对称性求出另一个交点坐标。
⑸ 与二次函数有关的还有二次三项式,二次三项式ax ²+bx+c ﹙a ≠0﹚本身就是所含字母x 的二次函数;下面以a >0时为例,揭示二次函数、二次三项式和一元二次方程之间的内在联系:动点问题题型方法归纳总结动态几何特点-——-问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
)动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、 相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或 其三角函数、线段或面积的最值。
下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨.二、 抛物线上动点5、(湖北十堰市)如图①, 已知抛物线32++=bx ax y (a ≠0)与x 轴交于点A (1,0)和点B (-3,0),与y 轴交于点C .(1) 求抛物线的解析式;(2) 设抛物线的对称轴与x 轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P ,使△CMP 为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.(3) 如图②,若点E 为第二象限抛物线上一动点,连接BE 、CE ,求四边形BOCE 面积的最大值,并求此时E 点的坐标.注意:第(2)问按等腰三角形顶点位置分类讨论画图再由图形性质求点P坐标—---①C为顶点时,以C为圆心CM 为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P,②M为顶点时,以M为圆心MC为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P,③P为顶点时,线段MC的垂直平分线与对称轴交点即为所求点P.第(3)问方法一,先写出面积函数关系式,再求最大值(涉及二次函数最值);方法二,先求与BC平行且与抛物线相切点的坐标(涉及简单二元二次方程组),再求面积。
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72x =B(0,4) A(6,0)E FxyO二次函数与四边形一.二次函数与四边形的形状例1.(浙江义乌市) 如图,抛物线223y x x =--与x 轴交A 、B 两点(A 点在B 点左侧),直线l 与抛物线交于A 、C 两点,其中C 点的横坐标为2.(1)求A 、B 两点的坐标及直线AC 的函数表达式; (2)P 是线段AC 上的一个动点,过P 点作y 轴的平 行线交抛物线于E 点,求线段PE 长度的最大值;(3)点G 是抛物线上的动点,在x 轴上是否存在点F ,使A 、C 、F 、G 这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的F 点坐标;如果不存在,请说明理由.练习1.(河南省实验区) 23.如图,对称轴为直线72x =的抛物线经过点 A (6,0)和 B (0,4). (1)求抛物线解析式及顶点坐标;(2)设点E (x ,y )是抛物线上一动点,且位于第四象限,四边形OEAF是以OA 为对角线的平行四边形.求平行四边形OEAF 的面积S 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;①当平行四边形OEAF 的面积为24时,请判断平行四边形OEAF 是否为菱形?②是否存在点E ,使平行四边形OEAF 为正方形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.A练习2.(四川省德阳市).如图,已知与x 轴交于点(10)A ,和(50)B ,的抛物线1l 的顶点为(34)C ,,抛物线2l 与1l 关于x 轴对称,顶点为C '.(1)求抛物线2l 的函数关系式;(2)已知原点O ,定点(04)D ,,2l 上的点P 与1l 上的点P '始终关于x 轴对称,则当点P 运动到何处时,以点D O P P ',,,为顶点的四边形是平行四边形?(3)在2l 上是否存在点M ,使ABM △是以AB 为斜边且一个角为30的直角三角形?若存,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.练习3.如图,已知抛物线1C 与坐标轴的交点依次是(40)A -,,(20)B -,,(08)E ,. (1)求抛物线1C 关于原点对称的抛物线2C 的解析式; (2)设抛物线1C 的顶点为M ,抛物线2C 与x 轴分别交于C D ,两点(点C 在点D 的左侧),顶点为N ,四边形MDNA 的面积为S .若点A ,点D 同时以每秒1个单位的速度沿水平方向分别向右、向左运动;与此同时,点M ,点N 同时以每秒2个单位的速度沿坚直方向分别向下、向上运动,直到点A 与点D 重合为止.求出四边形MDNA 的面积S 与运动时间t 之间的关系式,并写出自变量t 的取值范围;(3)当t 为何值时,四边形MDNA 的面积S 有最大值,并求出此最大值;(4)在运动过程中,四边形MDNA 能否形成矩形?若能,求出此时t 的值;若不能,请说明理由.5-4- 3-2-1-1 2 3 455 4 3 2 1 A EBC '1- O2l 1lx y二.二次函数与四边形的面积例1..如图10,已知抛物线P :y=ax 2+bx+c(a ≠0) 与x 轴交于A 、B 两点(点A 在x 轴的正半轴上),与y 轴交于点C ,矩形DEFG 的一条边DE 在线段AB 上,顶点F 、G 分别在线段BC 、AC 上,抛物线P 上部分点的横坐标对应的纵坐标如下:x … -3 -2 1 2 … y…-52-4-52…(1) 求A 、B 、C 三点的坐标;(2) 若点D 的坐标为(m ,0),矩形DEFG 的面积为S ,求S 与m 的函数关系,并指出m 的取值范围;(3) 当矩形DEFG 的面积S 取最大值时,连接DF 并延长至点M ,使FM=k ·DF ,若点M 不在抛物线P 上,求k 的取值范围.练习1.如图,平面直角坐标系中有一直角梯形OMNH ,点H 的坐标为(-8,0),点N 的坐标为(-6,-4).(1)画出直角梯形OMNH 绕点O 旋转180°的图形OABC ,并写出顶点A ,B ,C 的坐标(点M 的对应点为A , 点N 的对应点为B ,点H 的对应点为C );(2)求出过A ,B ,C 三点的抛物线的表达式;(3)截取CE =OF =AG =m ,且E ,F ,G 分别在线段CO ,OA ,AB 上,求四边形BEFG 的面积S 与m 之间的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围;面积S 是否存在最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由;(4)在(3)的情况下,四边形BEFG 是否存在邻边相等的情况,若存在,请直接写出此时m 的值,并指出相等的邻边;若不存在,说明理由.图10练习4.(四川资阳卷)如图,已知抛物线l 1:y =x 2-4的图象与x 轴相交于A 、C 两点,B 是抛物线l 1上的动点(B 不与A 、C 重合),抛物线l 2与l 1关于x 轴对称,以AC 为对角线的平行四边形ABCD 的第四个顶点为D . (1) 求l 2的解析式;(2) 求证:点D 一定在l 2上;(3) □ABCD 能否为矩形?如果能为矩形,求这些矩形公共部分的面积(若只有一个矩形符合条件,则求此矩形的面积);如果不能为矩形,请说明理由. 注:计算结果不取近似值.三.二次函数与四边形的动态探究例1如图1,在平面直角坐标系中,有一张矩形纸片OABC ,已知O (0,0),A (4,0),C (0,3),点P 是OA 边上的动点(与点O 、A 不重合).现将△PAB 沿PB 翻折,得到△PDB ;再在OC 边上选取适当的点E ,将△POE 沿PE 翻折,得到△PFE ,并使直线PD 、PF 重合.(1)设P (x ,0),E (0,y ),求y 关于x 的函数关系式,并求y 的最大值;(2)如图2,若翻折后点D 落在BC 边上,求过点P 、B 、E 的抛物线的函数关系式;(3)在(2)的情况下,在该抛物线上是否存在点Q ,使△PEQ 是以PE 为直角边的直角三角形?若不存在,说明理由;若存在,求出点Q 的坐标.图 2OC A Bxy DPE F 图 1FE P D y xBA C O例2.(、已知抛物线y =ax2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,其中点B 在x 轴的正半轴上,点C 在y 轴的正半轴上,线段OB 、OC 的长(OB <OC )是方程x 2-10x +16=0的两个根,且抛物线的对称轴是直线x =-2.(1)求A 、B 、C 三点的坐标; (2)求此抛物线的表达式;(3)连接AC 、BC ,若点E 是线段AB 上的一个动点(与点A 、点B 不重合),过点E 作EF ∥AC 交BC 于点F ,连接CE ,设AE 的长为m ,△CEF 的面积为S ,求S 与m 之间的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围;(4)在(3)的基础上试说明S 是否存在最大值,若存在,请求出S 的最大值,并求出此时点E 的坐标,判断此时△BCE 的形状;若不存在,请说明理由.例3..如图,矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,将矩形ABCD 沿对角线A 平移,平移后的矩形为EFGH (A 、E 、C 、G 始终在同一条直线上),当点E 与C 重时停止移动.平移中EF 与BC 交于点N ,GH 与BC 的延长线交于点M ,EH 与DC 交于点P ,FG 与DC 的延长线交于点Q .设S 表示矩形PCMH 的面积,S '表示矩形NFQC 的面积.(1) S 与S '相等吗?请说明理由.(2)设AE =x ,写出S 和x 之间的函数关系式,并求出x 取何值时S 有最大值,最大值是多少? (3)如图11,连结BE ,当AE 为何值时,ABE ∆是等腰三角形.xN MQ PHGFEDCBA图11QPN M HGFED CBA图10练习1.如图四边形OABC 为直角梯形,A (4,0),B (3,4),C (0,4). 点M 从O 出发以每秒2个单位长度的速度向A 运动;点N 从B 同时出发,以每秒1个单位长度的速度向C 运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.过点N 作NP 垂直x 轴于点P ,连结AC 交NP 于Q ,连结MQ .(1)点 (填M 或N )能到达终点;(2)求△AQM 的面积S 与运动时间t 的函数关系式,并写出自 变量t 的取值范围,当t 为何值时,S 的值最大;(3)是否存在点M ,使得△AQM 为直角三角形?若存在,求出点M 的坐标, 若不存在,说明理由.图12yxPQBCNMOA72x =B(0,4)A(6,0)EFxyO答案:一.二次函数与四边形的形状例1.解:(1)令y=0,解得11x =-或23x =∴A (-1,0)B (3,0);将C 点的横坐标x=2代入223y x x =--得y=-3,∴C (2,-3)∴直线AC 的函数解析式是y=-x-1 (2)设P 点的横坐标为x (-1≤x ≤2)则P 、E 的坐标分别为:P (x ,-x-1), E (2(,23)x x x --∵P 点在E 点的上方,PE=22(1)(23)2x x x x x -----=-++ ∴当12x =时,PE 的最大值=94(3)存在4个这样的点F ,分别是1234(1,0),(3,0),(470),(47,0)F F F F -+-, 练习 1.解:(1)由抛物线的对称轴是72x =,可设解析式为27()2y a x k =-+.把A 、B 两点坐标代入上式,得227(6)0,27(0) 4.2a k a k ⎧-+=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩ 解之,得225,.36a k ==- 故抛物线解析式为22725()326y x =--,顶点为725(,).26- (2)∵点(,)E x y 在抛物线上,位于第四象限,且坐标适合22725()326y x =--, ∴y<0,即 -y>0,-y 表示点E 到OA 的距离.∵OA 是OEAF 的对角线, ∴2172264()2522OAE S S OA y y ==⨯⨯⋅=-=--+ . 因为抛物线与x 轴的两个交点是(1,0)的(6,0),所以,自变量x 的 取值范围是1<x <6. ①根据题意,当S = 24时,即274()25242x --+=.化简,得271().24x -=解之,得123, 4.x x == 故所求的点E 有两个,分别为E 1(3,-4),E 2(4,-4). 点E 1(3,-4)满足OE = AE ,所以OEAF 是菱形; 点E 2(4,-4)不满足OE = AE ,所以OEAF 不是菱形. ② 当OA ⊥EF ,且OA = EF 时,OEAF 是正方形,此时点E 的 坐标只能是(3,-3).而坐标为(3,-3)的点不在抛物线上,故不存在这样的点E , 使OEAF 为正方形.练习2.解:(1)由题意知点C '的坐标为(34)-,.设2l 的函数关系式为2(3)4y a x =--.12 3 45EB2l y5-4-3-2-1-12 3 D554 32 1 ACEMBC '1-O2l 1l xy又 点(10)A ,在抛物线2(3)4y a x =--上,2(13)40a ∴--=,解得1a =.∴抛物线2l 的函数关系式为2(3)4y x =--(或265y x x =-+).(2)P 与P '始终关于x 轴对称, PP '∴与y 轴平行.设点P 的横坐标为m ,则其纵坐标为265m m -+,4OD = ,22654m m ∴-+=,即2652m m -+=±.当2652m m -+=时,解得36m =±.当2652m m -+=-时,解得32m =±.∴当点P 运动到(362)-,或(362)+,或(322)--,或(322)+-,时,P P OD '∥,以点D O P P ',,,为顶点的四边形是平行四边形. (3)满足条件的点M 不存在.理由如下:若存在满足条件的点M 在2l 上,则90AMB ∠= ,30BAM ∠= (或30ABM ∠= ), 114222BM AB ∴==⨯=.过点M 作ME AB ⊥于点E ,可得30BME BAM ∠=∠=.112122EB BM ∴==⨯=,3EM =,4OE =. ∴点M 的坐标为(43)-,.但是,当4x =时,246451624533y =-⨯+=-+=-≠-.∴不存在这样的点M 构成满足条件的直角三角形.练习3. [解] (1)点(40)A -,,点(20)B -,,点(08)E ,关于原点的对称点分别为(40)D ,,(20)C ,,(08)F -,. 设抛物线2C 的解析式是2(0)y ax bx c a =++≠,则16404208a b c a b c c ++=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,,.解得168a b c =-⎧⎪=⎨⎪=-⎩,,.所以所求抛物线的解析式是268y x x =-+-.(2)由(1)可计算得点(31)(31)M N --,,,. 过点N 作NH AD ⊥,垂足为H .当运动到时刻t 时,282AD OD t ==-,12NH t =+.根据中心对称的性质OA OD OM ON ==,,所以四边形MDNA 是平行四边形.所以2AD NS S =△.所以,四边形MDNA 的面积2(82)(12)4148S t t t t =-+=-++. 因为运动至点A 与点D 重合为止,据题意可知04t <≤.所以,所求关系式是24148S t t =-++,t 的取值范围是04t <≤.(3)781444S t ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,(04t <≤). 所以74t =时,S 有最大值814. 提示:也可用顶点坐标公式来求.(4)在运动过程中四边形MDNA 能形成矩形. 由(2)知四边形MDNA 是平行四边形,对角线是AD MN ,,所以当AD MN =时四边形MDNA 是矩形.所以OD ON =.所以2222OD ON OH NH ==+.所以22420t t +-=.解之得126262t t =-=--,(舍). 所以在运动过程中四边形MDNA 可以形成矩形,此时62t =-.[点评]本题以二次函数为背景,结合动态问题、存在性问题、最值问题,是一道较传统的压轴题,能力要求较高。