2012中考数学压轴题函数面积问题(一)
中考数学总复习《二次函数压轴题(面积问题)》专题训练-附含答案
中考数学总复习《二次函数压轴题(面积问题)》专题训练-附含答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y ax x c =-+与y 轴交于点()0,4A -,与x 轴交于点()4,0B ,连接AB .(1)求抛物线的解析式.(2)P 是AB 下方抛物线上的一动点,过点P 作x 轴的平行线交AB 于点C ,过点P 作PD x ⊥轴于点D .①求PC PD +的最大值.①连接PA ,PB ,是否存在点P ,使得线段PC 把PAB 的面积分成3:5两部分?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.综合与探究如图1,抛物线212y x bx c =-++经过点(4,0)B 和(0,2)C ,与x 轴的另一个交点为A ,连接AC ,BC .(1)求该抛物线的解析式及点A 的坐标;(2)如图1,点D 是线段AC 的中点,连接BD .点E 是抛物线上一点,若ABE BCD S S =△△,设点E 的横坐标为x ,请求出x 的值;(3)试探究在抛物线上是否存在一点P ,使得45PBO OBC ∠+∠=︒?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图抛物线2y ax bx c =++经过点()1,0A -,点()0,3C ,且OB OC =.(1)求抛物线的解析式及其对称轴;(2)点D 、E 是直线1x =上的两个动点,且1DE =,点D 在点E 的上方,求四边形ACDE 的周长的最小值.(3)点P 为抛物线上一点,连接CP ,直线CP 把四边形CBPA 的面积分为3:5两部分,求点P 的坐标.4.已知二次函数23y ax bx a =+-经过点()1,0A -和()0,3C ,与x 轴交于另一点B ,抛物线的顶点为D .(1)求此二次函数解析式;(2)连接DC 、BC 和DB ,判断BCD △的形状并说明理由;(3)在对称轴右侧抛物线上找一点P ,使得P 、D 、C 构成以PC 为底边的等腰三角形,求出点P 的坐标及此时四边形PBCD 的面积.5.如图,抛物线214y x bx c =-++与x 轴交于点,A B 两点(点A 在点B 的右侧),点()()8,02,0A B -、,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式; (2)点D 为抛物线的顶点,过点D 作DE AC ∥交抛物线于点E ,点P 为抛物线上点,D E 之间的一动点,连接,,,,AC AE AP CE CP ,线段,AP CE 交于点G ,记CPG △的面积为1,S AEG △的面积为2S ,且12S S S =-,求S 的最大值及此时点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,将拋物线沿射线AC 方向平移5个单位长度后得到新抛物线,点Q 是新拋物线对称轴上一动点,在平面内确定一点R ,使得以点P Q B R 、、、为顶点的四边形是矩形.直接写出所有符合条件的点R 的坐标.6.如图,有一个长为30米的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度18a =米)围成的中间隔有一道篱笆的长方形花圃设花圃的宽AB 为x 米,面积为y 平方米.(1)求y 与x 的函数关系式,并直接写出自变量x 的取值范围;(2)如何设计才能使长方形花圃面积最大;并求其最大面积.7.如图,过原点的抛物线212y x bx c =-++与x 轴的另一个交点为A ,且抛物线的对称轴为直线2x =,点B 为顶点(1)求抛物线的解析式(2)如图(1),点C 为直线OB 上方抛物线上一动点,连接AB,BC 和AC ,线段AC 交直线OB 于点E ,若CBE △的面积为1S ,ABE 的面积为2S ,求12S S 的最大值 (3)如图(2),设直线()20y kx k k =-≠与抛物线交于D ,F 两点,点D 关于直线2x =的对称点为D ,直线D F '与直线2x =交于点P ,求证:BP 的长是定值.8.抛物线2y x bx c =-++经过点A ,B ,C ,已知()1,0A -和()0,3C .(1)求抛物线的解析式及顶点E 的坐标;(2)点D 在BC 上方的抛物线上.①如图1,若CAB ABD ∠=∠,求点D 的坐标;①如图2,直线BD 交y 轴于点N ,过点B 作AD 的平行线交y 轴于点M ,当点D 运动时,求CBD AMNS S △△的最大值及此时点D 的坐标. 9.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,抛物线244y ax ax =-+交x 轴于点A 、B (A 左B右),交y 轴于点C ,直线123y x =-+,经过B 点,交y 轴于点D .(1)如图1,求a 的值;(2)如图2,点P 在第一象限内的抛物线上,过点A 、B 作x 轴的垂线,分别交直线PD 于点E 和F ,若PF DE =,求点P 的坐标;(3)如图3,在(2)的条件下,点Q 在第一象限内的抛物线上,过点Q 作QH DP ⊥于点H ,交直线BD 于点R ,连接EQ 和ER ,当QE ER =时,求ERQ △的面积.10.已知抛物线213222y x x =-++与x 轴交于B 、C 两点(点B 在点C 的左侧),与y 轴交于点A .(1)判断ABC 的形状,并说明理由.(2)设点(,)P m n 是抛物线在第一象限部分上的点,过点P 作PH x ⊥轴于H ,交AC 于点Q ,设四边形OAPC 的面积为S ,求S 关于m 的函数关系式,并求使S 最大时点P 的坐标和QHC △的面积;(3)在(2)的条件下,点N 是坐标平面内一点,抛物线的对称轴上是否存在点M ,使得以P 、C 和M 、N 为顶点的四边形是菱形,若存在,写出点M 的坐标,并选择一个点写出过程,若不存在,请说明理由.11.已知,如图,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,直线6y x =+与x 轴相交于点B ,与y 轴交于点C ,点A 是x 轴正半轴上一点,且满足2tan 3ACO ∠=.(1)若抛物线2y ax bx c =++经过A 、B 和C 三点,求抛物线的解析式;(2)若点M 是第二象限内抛物线上的一个动点,过点M 作MP y ∥轴,交BC 于点P ,连接OP ,在第一象限内找一点Q ,过点Q 作⊥OQ OP 且OQ OP =,连接PQ ,MQ ,设MPQ 的面积为S ,点P 的横坐标为t ,求S 与t 的函数关系式,并直接写出自变量的取值范围;(3)在(2)的条件下,设PQ 与y 轴相交于点R ,若53=PR PC 时,求点P 的坐标. 12.已知抛物线22y ax ax c =-+过点()10A -,和()03C ,,与x 轴交于另一点B .(1)求抛物线的解析式;(2)若抛物线的顶点为D ,在直线BC 上方抛物线上有一点P (与D 不重合),BCP 面积与BCD △面积相等,求点P 的坐标;(3)若点E 为抛物线对称轴上一点,在平面内是否存在点F ,使得以E 、F 和B 、C 为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出F 点的坐标;若不存在,请说明理由.13.如图,抛物线过点()08D ,,与x 轴交于()20A -,,()40B ,两点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点C 为二次函数的顶点,求BCD S △.14.如图,O 为平面直角坐标系坐标原点,抛物线22y ax ax c =-+经过点()6,0B ,点()0,6C 与x 轴交于另一点A .(1)求抛物线的解析式;(2)D 点为第一象限抛物线上一点,连接AD 和BD ,设点D 的横坐标为t ,ABD △的面积为S ,求S 关于t 的函数解析式(不要求写出自变量t 的取值范围);(3)在(2)的条件下,P 为第四象限抛物线上一点,连接PA 交y 轴于点E ,点F 在线段BC 上,点G 在直线AD 上,若1tan 2DAO ∠=,四边形BEFG 为菱形,求点P 的坐标. 15.已知抛物线2()20y ax x c a =++≠与x 轴交于点(1,0)A -和点B ,与直线3y x =-+交于点B 和点C ,M 为抛物线的顶点,直线ME 是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的解析式及点M 的坐标;(2)点P 为直线BC 上方抛物线上一点,连接PB ,PC ,当PBC 的面积取最大值时,求点P 的坐标.参考答案:1.(1)2142y x x =-- (2)① PC PD +取得最大值254 ① 53,2⎛⎫- ⎪⎝⎭或 316,2⎛⎫+- ⎪⎝⎭2.(1)213222y x x =-++ (1,0)-; (2)3172+或3172-或3332+或3332- (3)存在,517(,)39--或113(,)39-3.(1)故抛物线的表达式为:223y x x =-++,函数的对称轴为:1x =;(2)10113++(3)()4,5-或()8,45-4.(1)223y x x =-++(2)BCD △为直角三角形(3)点P 的坐标为()2,3,四边形PBCD 的面积为45.(1)213442y x x =-++ (2)S 的最大值为1,()4,6P(3)()7,3或()5,3-6.(1)2330S x x =-+ 410x ≤<;(2)当宽AB 为5米,长15BC =米时,长方形花圃的最大面积为75平方米.7.(1)2122y x x =-+ (2)188.(1)()1,4(2)①()2,3D ;①CBD AMN S S △△的最大值为916,此时315,24D ⎛⎫ ⎪⎝⎭9.(1)13a =- (2)()4,4P(3)1010.(1)直角三角形(2)244S m m =-++ (2,3)P 1QHC S =(3)存在,点M 坐标为3651(,)22+或3651(,)22-或333(,)22或333(,)22-或31(,)22,理由见解析11.(1)211642=--+y x x (2)()2396042S t t t =---<< (3)()()124,2,2,4P P --12.(1)223y x x =-++(2)()23P ,(3)存在,点F 的坐标为()417,或()417-,或()2314-+,或()2314--,13.(1)228y x x =-++(2)614.(1)211642y x x =-++ (2)2553042S t t =-++ (3)()8,6P -15.(1)抛物线的解析式为223y x x =-++,点M 的坐标为(1,4)(2)315,24P ⎛⎫ ⎪⎝⎭。
中考压轴题全解——解答题之面积问题
中考压轴题全解——解答题之面积问题
中考压轴题全解——解答题之面积问题
一、面积最大值
当一个三角形(或其他多边形)的形状或大小发生变化时,会产生面积变化。
利用已知条件求出变化过程中该三角形的面积。
主要有以下几种方法:
•1.直接法求三角形面积
•2.补全法求三角形面积
•3.分制法求三角形面积
•4,平移法求三角形面积
二、面积最小值
面积最小问题是指一个图形在变化过程中,面积存在一个最小值。
通常情况下,三角形有一条边不变,只要使得这条边上的高的值最小即可。
三、图形面积比值
四、重叠部分面积
当对一个图形进行平移、旋转或轴对称变换时,与另外一个图形产生的重叠部分面积会发生变化。
求两个图形重叠部分面积时,通常要找出临界位置,画出图形,再分别求出相应的面积即可。
五、面积大加、减、乘、除
666。
初中数学中考二轮6二次函数中的面积问题(1)
中考压轴题:二次函数中的面积问题学生姓名年级学科授课教师日期时段核心内容二次函数中求面积最值,图形平移或折叠面积问题课型一对一/一对N教学目标1.会利用函数的图象性质来研究几何图形的面积最值问题;2.掌握几种求图形面积的常见解题方法与技巧,如:割补法、平行等积变换法等。
3.掌握图形平移或折叠变换过程中找等量关系列函数解析式求图形面积问题的一般方法.重、难点割补法求三角形面积,动态问题一般解题思路。
课首沟通1、上次的作业给我看看,完成了没有?还有不会的题吗?2、在初中学习二次函数过程中,是否还存在思维障碍和知识点?3、面对二次函数图象中的图形平移得到面积问题能不能自我总结出一般法则呢?知识导图导学一:二次函数中求面积的最值知识点讲解 1:直接公式法求解图形面积S△ = a ha d (d表示已知点到直线的距离)2、割补(和差)法以动点作垂直(平行)x轴的直线,即铅垂高,再分别过点A,C作PF的高,即和为水平宽。
S△ = ×水平宽×铅垂高如下图:或S△ =3、平行线等积变换①等底等高的两个三角形面积相等.②底在同一条直线上并且相等,该底所对角的顶点是同一个点或在与底平行的直线上,这两个三角形面积相等.如图,AD∥BC中,AC与BD交点O,则S△ABC= S△DBC,S△AOB =S△COD例 1. (2015潍坊中考改编)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=mx2-8mx+4m+2(m>0)与y轴的交点为A,与x轴的交点分别为B(x1,0),C(x2,0),且x2-x1=4,直线AD∥x轴,在x轴上有一动点E(t,0)过点E作平行于y轴的直线l与抛物线,直线AD的交点分别为P,Q.(1)求抛物线的解析式;(2)当0<t≤8时,求△APC面积的最大值.【学有所获】图形面积的求法常见有三种,分别是:(1)(2)(3)[学有所获答案] (1) 直接公式求法(2) 割补法(3) 平行线等积变换法我爱展示1.(2014海珠一模)如图,已知抛物线y=x2+bx+c与轴交于A,B两点(点A 在点B的左侧)与轴交于点C(0,-3),对称轴是直线x=1,直线BC与抛物线的对称轴交于点D,点E为y轴上一动点,CE的垂直平分线交抛物线于P,Q两点(点P在第三象限)(1)求抛物线的函数表达式和直线BC的函数表达式;(2)当△CDE是直角三角形,且∠CDE=90°时,求出点P的坐标;(3)当△PBC的面积为时,求点E的坐标.2.(2015越秀期末考试)如图,已知抛物线y=x2+ax+4a与x轴交于点A,B,与y轴负半轴交于点C且OB=OC,点P为抛物线上的一个动点,且点P位于x轴下方,点P与点C不重合.(1)求该抛物线的解析式;(2)若△PAC的面积为,求点P的坐标;(3)若以A,B,C,P为顶点的四边形面积记作S,则S取何值时,对应的点P有且只有2个?导学二:二次函数中的图形平移、折叠问题知识点讲解 1:二次函数、一次函数图象平移法则将()的图像如何平移到的图像。
中考数学压轴题---增长率(面积问题)例题讲解
中考数学压轴题---增长率(面积问题)例题讲解例1、(2022•无锡)某农场计划建造一个矩形养殖场,为充分利用现有资源,该矩形养殖场一面靠墙(墙的长度为10m),另外三面用栅栏围成,中间再用栅栏把它分成两个面积为1:2的矩形,已知栅栏的总长度为24m,设较小矩形的宽为xm(如图).(1)若矩形养殖场的总面积为36m2,求此时x的值;(2)当x为多少时,矩形养殖场的总面积最大?最大值为多少?【解答】解:(1)根据题意知:较大矩形的宽为2xm,长为=(8﹣x)m,∴(x+2x)×(8﹣x)=36,解得x=2或x=6,经检验,x=6时,3x=18>10不符合题意,舍去,∴x=2,答:此时x的值为2;(2)设矩形养殖场的总面积是ym2,∵墙的长度为10m,根据题意得:y=(x+2x)×(8﹣x)=﹣3x2+24x=﹣3(x﹣4)2+48,∵﹣3<0,∴当x=时,y取最大值,最大值为﹣3×(﹣4)2+48=(m2),答:当x=时,矩形养殖场的总面积最大,最大值为m2.【变式1-1】(2022•湘潭)为落实国家《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》,某校准备在校园里利用围墙(墙长12m)和21m长的篱笆墙,围成Ⅰ、Ⅱ两块矩形劳动实践基地.某数学兴趣小组设计了两种方案(除围墙外,实线部分为篱笆墙,且不浪费篱笆墙),请根据设计方案回答下列问题:(1)方案一:如图①,全部利用围墙的长度,但要在Ⅰ区中留一个宽度AE=1m 的水池,且需保证总种植面积为32m2,试分别确定CG、DG的长;(2)方案二:如图②,使围成的两块矩形总种植面积最大,请问BC应设计为多长?此时最大面积为多少?【解答】解:(1)∵(21﹣12)÷3=3(m),∴Ⅰ、Ⅱ两块矩形的面积为12×3=36(m2),设水池的长为am,则水池的面积为a×1=a(m2),解得a=4,∴DG=4m,∴CG=CD﹣DG=12﹣4=8(m),即CG的长为8m、DG的长为4m;(2)设BC长为xm,则CD长度为21﹣3x,∴总种植面积为(21﹣3x)•x=﹣3(x2﹣7x)=﹣3(x﹣)2+,∵﹣3<0,∴当x=时,总种植面积有最大值为m2,即BC应设计为m总种植面积最大,此时最大面积为m2.【变式1-2】(2021•重庆)重庆小面是重庆美食的名片之一,深受外地游客和本地民众欢迎.某面馆向食客推出经典特色重庆小面,顾客可到店食用(简称“堂食”小面),也可购买搭配佐料的袋装生面(简称“生食”小面).已知3份“堂食”小面和2份“生食”小面的总售价为31元,4份“堂食”小面和1份“生食”小面的总售价为33元.(1)求每份“堂食”小面和“生食”小面的价格分别是多少元?(2)该面馆在4月共卖出“堂食”小面4500份,“生食”小面2500份.为回馈广大食客,该面馆从5月1日起每份“堂食”小面的价格保持不变,每份“生食”小面的价格降低a%.统计5月的销量和销售额发现:“堂食”小面的销量与4月相同,“生食”小面的销量在4月的基础上增加a%,这两种小面的总销售额在4月的基础上增加a%.求a的值.【解答】解:(1)设每份“堂食”小面的价格为x元,每份“生食”小面的价格为y元,根据题意得:,解得:,答:每份“堂食”小面的价格为7元,每份“生食”小面的价格为5元;(2)由题意得:4500×7+2500(1+a%)×5(1﹣a%)=(4500×7+2500×5)(1+a%),设a%=m,则方程可化为:9×7+25(1+m)(1﹣m)=(9×7+25)(1+ m),375m2﹣30m=0,m(25m﹣2)=0,解得:m1=0(舍),m2=,∴a=8.【变式1-3】(2022•大渡口区校级模拟)草莓是大家非常喜欢的水果,3月份是草莓上市的旺季.某水果超市销售草莓,第一周每千克草莓的销售单价比第二周销售单价高10元,该水果超市这两周共销售草莓180千克,且第一周草莓的销量与第二周的销量之比为4:5,该水果超市这两周草莓销售总额为11600元.(1)第二周草莓销售单价是每千克多少元?(2)随着草莓的大量上市,3月份第三周,草莓定价与第二周保持一致,且该水果超市推出会员优惠活动,所有的会员均可享受每千克直降a元的优惠,而非会员需要按照原价购买,第三周草莓的销量比第二周增加了20%,其中通过会员优惠活动购买的销量占第三周草莓总销量的,而第三周草莓的销售总额为(6200+100a)元,求a的值.【解答】解:(1)设第一周草莓销售单价是每千克x元,第二周草莓销售单价是每千克y元,依题意得:,解得:,答:第二周草莓销售单价是每千克60元.(2)依题意可知,3月份第三周草莓的销售单价为60元/千克,第三周草莓的销售量为:180×(1+20%)=120(千克),其中会员购买的销量为:120×=20a(千克),非会员购买的销量为:(120﹣20a)千克,由题意得:20a(60﹣a)+(120﹣20a)×60=6200+100a,整理得:a2+5a﹣50=0,解得:a1=5,a2=﹣10(不符合题意,舍去).答:a的值为5.【变式1-4】(2021•湖州)今年以来,我市接待的游客人数逐月增加,据统计,游玩某景区的游客人数三月份为4万人,五月份为5.76万人.(1)求四月和五月这两个月中该景区游客人数平均每月增长百分之几;(2)若该景区仅有A,B两个景点,售票处出示的三种购票方式如下表所示:并且当甲、乙两种门票价格不变时,丙种门票价格每下降1元,将有600人原计划购买甲种门票的游客和400人原计划购买乙种门票的游客改为购买丙种门票.①若丙种门票价格下降10元,求景区六月份的门票总收入;②问:将丙种门票价格下降多少元时,景区六月份的门票总收入有最大值?最大值是多少万元?【解答】解:(1)设四月和五月这两个月中该景区游客人数平均每月增长率为x,由题意,得4(1+x)2=5.76,解这个方程,得x1=0.2,x2=﹣2.2(舍去),答:四月和五月这两个月中该景区游客人数平均每月增长率为20%;(2)①由题意,得100×(2﹣10×0.06)+80×(3﹣10×0.04)+(160﹣10)×(2+10×0.06+10×0.04)=798(万元).答:景区六月份的门票总收入为798万元.②设丙种门票价格降低m元,景区六月份的门票总收入为W万元,由题意,得W=100(2﹣0.06m)+80(3﹣0.04m)+(160﹣m)(2+0.06m+0.04m),化简,得W=﹣0.1(m﹣24)2+817.6,∵﹣0.1<0,∴当m=24时,W取最大值,为817.6万元.答:当丙种门票价格下降24元时,景区六月份的门票总收入有最大值,最大值是817.6万元.。
中考数学压轴题专项练习:面积问题(15道)及答案
二次函数压轴题-面积问题1. 已知:二次函数y=-x2-2x+M的图象与x轴交于点A(1,0)、B,与y 轴交于点C.(1)求M的值;(2)求点B的坐标;(3)若该二次函数图象上有一点P(不与点C重合),满足S△ABP=S△ABC,求点P的坐标.第1题图解:(1)将点A(1,0)代入y=-x2-2x+M中,得-1-2+M=0,解得M=3;(2)由(1)知y=-x2-2x+3,令y=0,则-x2-2x+3=0,解得x1=1,x2=-3,∵A(1,0),∴B(-3,0);(3)①当点P在x轴上方时,∵S△ABP=S△ABC,且点P不与点C重合,∴点C和点P关于二次函数图象的对称轴对称,由二次函数的解析式可知,对称轴为直线x=-1,∵C(0,3),∴P(-2,3);②当点P在x轴下方时,∵△ABP与△ABC的底边均为AB,∴△ABP的边AB上的高应等于OC,即此时点P的纵坐标y=-3,即-3=-x2-2x+3,整理得x2+2x-6=0,解得x=-1±7,∴点P的坐标为(-1+7,-3)或(-1-7,-3).综上,当S△ABP=S△ABC时,点P的坐标为(-2,3)或(-1+7,-3)或(-1-7,-3).2. 如图,抛物线y=Ax2+2x+C经过点A(0,3),B(-1,0).(1)求抛物线的表达式;(2)抛物线的顶点为D,对称轴与x轴交于点E,连接BD,求BD的长;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点M,使得△MBC的面积是4,若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.第2题图解:(1)∵抛物线y =Ax 2+2x +C 经过点A (0,3),B (-1,0),∴⎩⎨⎧a -2+c =0c =3, 解得⎩⎨⎧a =-1c =3,∴抛物线的表达式为y =-x 2+2x +3;(2)∵抛物线的顶点为D ,对称轴与x 轴交于点E , y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4, B (-1,0),∴点D 的坐标是(1,4),点E 的坐标是(1,0), ∴DE =4,BE =2, ∴BD =DE 2+BE 2=42+22=20=25,∴BD 的长是25;(3)在抛物线的对称轴上存在点M ,使得△MBC 的面积是4. 设点M 的坐标为(1,M ), 令-x 2+2x +3=0得x =-1或3, ∴点C 的坐标为(3,0),∴BC =3-(-1)=4, ∵△MBC 的面积是4, ∴S △BCM =BC ×|m |2=4×|m |2=4, 解得M =±2,∴点M 的坐标为(1,2)或(1,-2).3.如图,抛物线y =12x 2-32x -2与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点D 与点C 关于x 轴对称.(1)求点A 、B 、C 的坐标; (2)求直线BD 的解析式;(3)在直线BD 下方的抛物线上是否存在一点P ,使△PBD 的面积最大?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.第3题图解:(1)令y =0,则12x 2-32x -2=0, 解得x 1=-1,x 2=4, ∴A (-1,0),B (4,0), 令x =0,得y =-2, ∴C (0,-2);(2)∵C,D两点关于x轴对称,∴D(0,2),设直线BD的解析式为y=kx+b(k≠0),将B、D坐标代入可得4=0=2k bb+⎧⎨⎩,解得1=-2=2⎧⎪⎨⎪⎩kb,∴直线BD的解析式为y=-12x+2;(3)存在这样的点P,使得△PBD的面积最大.设P(m,12m2-32m-2),如解图,过点P作PE⊥x轴于点F,与BD交于点E,第3题解图则E点坐标为(m,-12m+2),∴PE=(-12m+2)-(12m2-32m-2)=-12m2+m+4,∴S△PBD=S△PDE+S△PEB=12PE·OF+12PE·BF=12PE ·OB=12×(-12m 2+m +4)×4 =-m 2+2m +8 =-(m -1)2+9,当m =1时,S △PBD 取得最大值,最大值为9, 此时12m 2-32m -2=-3, ∴P (1,-3).4. 如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知二次函数y =Ax 2+2Ax +C 的图象与y 轴交于点C (0,3),与x 轴交于A 、B 两点,点B 的坐标为(-3,0).(1)求二次函数的解析式及顶点D 的坐标;(2)点M 是第二象限内抛物线上的一动点,若直线OM 把四边形ACDB 分成面积为1∶2的两部分,求出此时点M 的坐标;(3)点P 是第二象限内抛物线上的一动点,当点P 在何处时△CPB 的面积最大?求出最大面积?并求出此时点P 的坐标.第4题图解:(1)根据题意将B (-3,0),C (0,3)代入抛物线解析式,得⎩⎨⎧c =39a -6a +c =0,解得⎩⎨⎧a =-1c =3, ∴二次函数的解析式为y =-x 2-2x +3, 将其化为顶点式为y =-(x +1)2+4, ∴顶点D 的坐标为(-1,4);(2)如解图①,连接OD 、AD 、AD 与y 轴交于点F ,第4题解图①S △OBD =12×3×4=6,S 四边形ACDB =S △ABD +S △CDF +S △ACF=12×4×4+12×1×1+12×1×1+12×1×1=9,因此直线OM 必过线段BD ,由B (-3,0),D (-1,4)得线段BD 的解析式为y =2x +6, 设直线OM 与线段BD 交于点E , 则△OBE 的面积可以为3或6.①当S △OBE =3时,12×3×y E =3,解得y E =2,将y =2代入y =2x +6中,得x =-2,∴E 点坐标(-2,2). 则直线OE 的解析式为y =-x .设M 点坐标为(x ,-x ),联立抛物线的解析式可得-x =-x 2-2x +3, 解得x 1=-1-132,x 2=-1+132(舍去). ∴点M (-1-132,1+132); ②当S △OBE =6时,12×3×y E =6,解得y E =4,将y =4代入y =2x +6中得x =-1,此时点E 、M 、D 三点重合. ∴点M 坐标为(-1,4);综上所述,点M 的坐标为(-1-132,-1+132),(-1,4). (3)如解图②,连接OP ,设P 点的坐标为(M ,-M 2-2M +3),第4题解图②∵点P 在抛物线上,∴S △CPB =S △CPO +S △OPB -S △COB=12OC ·(-M )+12OB ·(-M 2-2M +3)-12OC ·OB =-32M +32(-M 2-2M +3)-92 =-32(M 2+3M )=-32(M +32)2+278. ∵-3<M <0,∴当M =-32时,(-M 2-2M +3)=154,△CPB 的面积有最大值278. ∴当点P 的坐标为(-32,154)时,△CPB 的面积有最大值,且最大值为278. 5. 如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =-14x 2+Bx +C 的图象与坐标轴交于A 、B 、C 三点,其中点A 的坐标为(0,8),点B 的坐标为(-4,0).(1)求该二次函数的表达式及点C 的坐标;(2)点D 的坐标为(0,4),点F 为该二次函数在第一象限内图象上的动点,连接CD 、CF ,以CD 、CF 为邻边作平行四边形CDEF ,设平行四边形CDEF 的面积为S .①求S 的最大值;②在点F 的运动过程中,当点E 落在该二次函数图象上时,请直接写出此时S 的值.第5题图解:(1)∵二次函数y =-14x 2+Bx +C 过A (0,8)、B (-4,0)两点,∴⎩⎪⎨⎪⎧-14×(-4)2-4b +c =0c =8,解得⎩⎨⎧b =1c =8,∴二次函数的解析式为y =-14x 2+x +8, 当y =0时,解得x 1=-4,x 2=8, ∴C 点坐标为(8,0);(2)①如解图,连接DF ,OF ,设F (M ,-14M 2+M +8),第5题解图∵S 四边形OCFD =S △CDF +S △OCD = S △ODF +S △OCF ,∴S △CDF =S △ODF +S △OCF -S △OCD ,=12×4×M +12×8×(-14M 2+M +8)-12×8×4 =2M -M 2+4M +32-16 =-M 2+6M +16 =-(M -3)2+25,当M =3时,△CDF 的面积有最大值,最大值为25, ∵四边形CDEF 为平行四边形, ∴S 四边形CDEF =2S △CDF =50,∴S的最大值为50;②S=18.【解法提示】∵四边形CDEF为平行四边形,∴CD∥EF,CD=EF,∵点C向左平移8个单位,再向上平移4个单位得到点D,∴点F向左平移8个单位,再向上平移4个单位得到点E,即E(M-8,-14M2+M+12),∵E(M-8,-14M2+M+12)在抛物线上,∴-14(M-8)2+(M-8)+8=-14M2+M+12,解得M=7,当M=7时,S△CDF=-(7-3)2+25=9,∴此时S=2S△CDF=18.6. 如图,抛物线y=Ax2+Bx-3与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C,且其对称轴L为直线x=-1,点P是抛物线上B,C之间的一个动点(点P不与点B,C重合).第6题图(1)直接写出抛物线的解析式;(2)小唐探究点P 的位置时发现:当动点N 在对称轴L 上时,存在PB ⊥NB ,且PB =NB 的关系,请求出此时点P 的坐标;(3)是否存在点P 使得四边形PBAC 的面积最大?若存在,请求出四边形PBAC 面积的最大值,若不存在,请说明理由. 解:(1)y =x 2+2x -3;【解法提示】∵A (1,0),对称轴L 为直线x =-1,∴B (-3,0),将AB 两点坐标代入得,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b -3=09a -3b -3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =2, ∴抛物线的解析式为y =x 2+2x -3.(2)如解图①,过点P 作PM ⊥x 轴于点M ,连接BP ,过点B 作BN ⊥PB 交直线L 于点N ,设抛物线的对称轴与x 轴交于点Q ,第6题解图①∵PB ⊥NB ,∴∠PBN =90°,∴∠PBM +∠NBQ =90°.∵∠PMB =90°,∴∠PBM+∠BPM=90°.∴∠BPM=∠NBQ.又∵PB=NB,∴△BPM≌△NBQ.∴PM=BQ.由(1)得y=x2+2x-3,∴Q(-1,0),B(-3,0)∴BQ=2,∴PM=BQ=2.∵点P是抛物线y=x2+2x-3上B、C之间的一个动点,且点P的纵坐标为-2,将y=-2代入y=x2+2x-3,得-2=x2+2x-3,解得x1=-1-2,x2=-1+2(不合题意,舍去),∴点P的坐标为(-1-2,-2);(3)存在.如解图②,连接AC,BC,CP,PB,过点P作PD∥y轴交BC 于点D,第6题解图②∵A(1,0),B(-3,0),C(0,-3),∴S △ABC =12×3×4=6,直线BC 的解析式为y =-x -3.设P (T ,T 2+2T -3),则D (T ,-T -3),∴S △BPC =12×3×(-T -3-T 2-2T +3)=-32T 2-92T ,∴S 四边形PBAC =-32T 2-92T +6=-32(T +32)2+758,当T =-32时,S 四边形PBAC 存在最大值,最大值为758.此时点P 的坐标为(-32,-154).7. 如图,抛物线y =-12x 2+32x +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,且A 点坐标为(-3,0),连接BC 、AC .(1)求抛物线的解析式;(2)点E 从点B 出发,沿x 轴向点A 运动(点E 与点A 、B 不重合),过点E 作直线L 平行于AC ,交BC 于点D ,设BE 的长为M ,△BDE 的面积为S ,求S 关于M 的函数关系式,并写出自变量M 的取值范围;(3)在(2)的条件下,连接CE ,求△CDE 面积的最大值.第7题图解:(1)∵抛物线y =-12x 2+32x +c 过A 点,且A (-3,0),∴0=-12×9-32×3+c ,解得c =9,∴抛物线的解析式为y =-12x 2+32x +9;(2)∵抛物线的解析式为y =-12x 2+32x +9,∴C 点坐标为(0,9),∴OC =9,令y =0可得-12x 2+32x +9=0,解得x =-3或x =6,∴B 点坐标为(6,0),∴AB =6-(-3)=9;设直线AC 的解析式为y =kx +b ,把A 、C 两点坐标代入可得⎩⎨⎧-3k +b =0b =9, 解得⎩⎨⎧k =3b =9,∴直线AC 的解析式为y =3x +9,∵直线ED ∥AC ,∴可设直线ED 的解析式为y =3x +m ,∵OB =6,BE =m ,∴OE =6-m ,∴E 点的坐标为(6-m ,0),代入直线ED 的解析式可得0=3(6-m )+n ,解得n =3(m -6),∴直线ED 的解析式为y =3x +3m -18,设直线BC 的解析式为y =rx +s ,把B 、C 两点坐标代入可得⎩⎨⎧6r +s =0s =9, 解得⎩⎪⎨⎪⎧r =-32s =9, ∴直线BC 的解析式为y =-32x +9,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =3x +3m -18y =-32x +9,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6-23m y =m, ∴D 点坐标为(6-23m ,m ),∴D 到BE 的距离为m ,∴S =S △BDE =12m ·m =12m 2,又∵E 在线段AB 上,且不与点A 、B 重合,∴0<BE <AB ,∴m的取值范围为0<m<9;(3)∵OC=9,BE=m,∴S△BEC=12BE·OC=12×m×9=92m,∴S△CDE=S△BEC-S△BDE=92m-12m2=-12(m-92)2+818,∴当m=92时,△CDE的面积有最大值,最大值为818.8. 已知抛物线y=x2+4x+3交x轴于A、B两点(点A在点B的左侧),交y 轴于点C,抛物线的对称轴l交x轴于点E.(1)求抛物线的对称轴及点A的坐标;(2)点P为坐标系内一点,且以点A、B、C、P为顶点的四边形为平行四边形,求出所有满足条件的P点的坐标.(3)连接CA与L交于点D,M为抛物线上一点,是否存在点M,使经过点C、M的直线恰好将四边形DEOC的面积平分?若存在,请求出直线CM的解析式;若不存在,请说明理由.第8题图解:(1)对称轴为直线x=-42=-2,当y=0时,有x2+4x+3=0,解得x1=-1,x2=-3,∴点A 的坐标为(-3,0);(2)由y =x 2+4x +3可知A (-3,0),B (-1,0),C (0,3),①当AC 是平行四边形的对角线时,将点C 向左平移两个单位长度即是P 点,即P (-2,3);②当BC 是平行四边形的对角线时,将点C 向右平移两个单位长度即是P 点,即P (2,3);③当AB 是平行四边形的对角线时,将点A 向下平移三个单位长度再向左平移1个单位长度即是P 点,即P (-4,-3);满足条件的点P 有3个,分别为(-2,3),(2,3),(-4,-3);(3)存在;∵点C 的坐标为(0,3),又DE ∥y 轴,AO =3,EO =2,AE =1,CO =3,∴△AED ∽△AOC ,∴AE AO =DE CO ,即13=DE 3,∴DE =1,∴S 四边形DEOC =12×(1+3)×2=4,在OE 上找点F ,使OF =43,此时S △COF =12×43×3=2, 直线CF 把四边形DEOC 分成面积相等的两部分,交抛物线于点M ,设直线CM 的解析式为y =kx +3,它经过点F (-43,0),则-43k +3=0,解得k =94,∴直线CM 的解析式为y =94x +3.9. 如图,已知抛物线y =-12x 2+bx +c 与x 轴交于点B ,E 两点,与y 轴交于点A ,OB =8,tan ∠ABD =1,动点C 从原点O 开始沿OA 方向以每秒1个单位长度移动,动点D 从点B 开始沿BO 方向以每秒1个单位长x 度移动,动点C ,D 同时出发,当动点D 到达原点O 时,点C ,D 停止运动.(1)求抛物线的解析式;(2)求△CED 的面积S 与D 点运动时间t 的函数解析式;当t 为何值时,△CED 的面积最大?最大面积是多少?(3)当△CED 的面积最大时,在抛物线上是否存在点P (点E 除外),使△PCD 的面积等于△CED 的最大面积,若存在,直接写出P 点的坐标;若不存在,请说明理由.第9题图解:(1)∵OB =8,tan ∠ABD =1,∴OA =OB =8,∴A (0,8),B (8,0).把点A (0,8),B (8,0)代入y =-12x 2+bx +c ,得⎩⎪⎨⎪⎧c =8-12×82+8b +c =0,解得⎩⎨⎧b =3c =8, ∴抛物线解析式为y =-12x 2+3x +8;(2)令y =0时,有-12x 2+3x +8=0,解得x 1=-2,x 2=8,∴E (-2,0),∴BE =10,∵S △CED =12DE ·OC ,∴S =12t (10-t )=-12t 2+5t ,∴S 与T 的函数解析式为S =-12t 2+5t =-12(t -5)2+252(0≤t ≤8),∴当t =5时,△CED 的面积最大,最大面积为252;(3)存在,P 点坐标为(8,0)或(43,1009)或(343,-2009).【解法提示】当△CED 的面积最大时,t =5,即BD =DE =5,此时要使S △PCD =S △CED ,CD 为公共边,只需求出过点B 、或点E 且平行于CD 的直线即可,如下:设直线CD 的解析式为y =kx +B ,由(2)可知OC =5,OD =3, ∴C (0,5),D (3,0), 把C (0,5)、D (3,0)代入,得⎩⎪⎨⎪⎧b =53k +b =0,解得⎩⎨⎧k =-53b =5, ∴直线CD 的解析式为y =-53x +5, ∵DE =DB =5,∴过点B 且平行于CD 的直线为y =-53(x -5)+5, 过点E 且平行于CD 的直线为y =-53(x +5)+5, 与抛物线解析式联立得方程①:-12x 2+3x +8=-53(x -5)+5, 解得x 1=8,x 2=43,方程②:-12x 2+3x +8=-53(x +5)+5, 解得x 3=343,x 4=-2,分别将x 的值代入抛物线的解析式,得y 1=0,y 2=1009,y 3=-2009,y 4=0, 又∵P 点不与E 点重合,∴满足题意的P 点坐标有3个,分别是P 1(8,0),P 2(43,1009),P 3(343,-2009).第9题解图10.如图①,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx-5与x轴交于A(-1,0),B(5,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点D是y轴上的一点,且以B,C,D为顶点的三角形与△ABC相似,求点D的坐标;(3)如图②,CE∥x轴与抛物线相交于点E,点H是直线CE下方抛物线上的动点,过点H且与y轴平行的直线与BC,CE分别相交于点F,G,试探究当点H运动到何处时,四边形CHEF的面积最大,求点H的坐标及最大面积.第10题图解:(1)∵抛物线过点A(-1,0)和点B(5,0),∴--502555=0a ba b=⎧⎨+-⎩=1=4ab⎧⎨-⎩,解得,∴抛物线的函数表达式为y =x 2-4x -5; (2)∵OB =OC =5, ∴∠ABC =∠OCB =45°,∴以B 、C 、D 三点为顶点的三角形要与△ABC 相似,必须要有一个角等于45°.(ⅰ)当点D 在点C 的下方时,∠BCD =180°-45°=135°, ∴不会出现45°角, ∴此种情况不存在;(ⅱ)当点D 在点C 的上方时,∠BCD =45°,易得BC =2OB =52,AB =OA +OB =1+5=6,存在两种情况:①当△BCD ∽△ABC 时,BC AB =CD BC , 即526=,∴CD =253,OD =CD -OC =253-5=103, ∴D (0,103);②当△DCB ∽△ABC 时,DC AB =CBBC , 即6CD =5252, ∴CD =6,OD =CD -OC =6-5=1, ∴点D (0,1),∴综上所述,点D 的坐标为(0,1)或(0,103)时,以B ,C ,D 为顶点的三角形与△ABC 相似;(3)令y =-5得x 2-4x -5=-5, 解得x 1=0,x 2=4, ∴E (4,-5), ∴CE =4,设H (a ,a 2-4a -5),点H 是在直线CE 下方抛物线上的动点, ∴0<a <4.设直线BC 的表达式为y =kx +b , 把点B (5,0)、C (0,-5)代入得5=0=5k b b +⎧⎨-⎩,解得=1=5k b ⎧⎨-⎩, ∴直线BC 的表达式为y =x -5, 则点F (a ,a -5),∴FH =a -5-(a 2-4a -5)=-a 2+5a , ∵CE ⊥FH ,∴S 四边形CHEF =12CE ×FH =-2a 2+10a =-2(a -52)2+252, ∵0<a <4,∴当a =52时,四边形CHEF 面积有最大值,最大值是252,此时H(52,-354).11. 如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线y =x 2+Bx +C 经过A (0,3),B (1,0)两点,顶点为M .(1)求B 、C 的值;(2)将△OAB 绕点B 顺时针旋转90°后,点A 落到点C 的位置,该抛物线沿y 轴上下平移后经过点C ,求平移后所得抛物线的表达式;(3)设(2)中平移所得的抛物线与y 轴的交点为A 1,顶点为M 1,若点P 在平移后的抛物线上,且满足△PMM 1的面积是△P AA 1面积的3倍,求点P 的坐标.第11题图解:(1)∵抛物线y =x 2+Bx +C 经过A (0,3),B (1,0)两点,∴⎩⎨⎧c =31+b +c =0,解得⎩⎨⎧b =-4c =3; (2)由(1)知,抛物线的表达式为y =x 2-4x +3. ∵A (0,3),B (1,0) ∴OA =3,OB =1, ∴C 点坐标为(4,1),当x =4时,由y =x 2-4x +3得y =3,则抛物线y =x 2-4x +3经过点(4,3),∴将原抛物线沿y 轴向下平移2个单位后过点C , ∴平移后的抛物线的表达式为y =x 2-4x +1;(3)∵点P 在y =x 2-4x +1上,可设P 点的坐标为(x 0,x 20-4x 0+1), 将y =x 2-4x +1配方得y =(x -2)2-3, ∴抛物线的对称轴为直线x =2, ∵S △PMM 1=12|x 0-2|·MM 1, S △P AA 1=12|x 0|·AA 1,S △PMM 1=3S △P AA 1,MM 1=AA 1=2, ∴x 0<2,|x 0-2|=3|x 0|. 分情况讨论: ①当0<x 0<2时, 则有2-x 0=3x 0,解得x 0=12,则x 20-4x 0+1=-34, ∴点P 的坐标为(12,-34); ②当x 0<0时,则有2-x 0=-3x 0,解得x 0=-1,则x 20-4x 0+1=6,∴点P 的坐标为(-1,6).故满足△PMM 1的面积是△P AA 1面积的3倍时,点P 的坐标为(12,-34)或(-1,6).12. 如图,在平面直角坐标系中有一RT △AOB ,O 为坐标原点,OA =1,TAN ∠BAO =3,将此三角形绕原点O 逆时针旋转90°,得到△DOC ,抛物线y =-x 2+Bx +C 经过A 、B 两点.(1)求抛物线的解析式及顶点G 的坐标; (2)连接CG 、DG ,求△GCD 的面积;(3)在第二象限内,抛物线上存在异于点G 的一点P ,使△PCD 与△CDG 的面积相等,请直接写出点P 的坐标.解:(1)∵OA =1, ∴A (1,0),又∵tan ∠BAO =OBOA =3, ∴OB =3, ∴B (0,3),将A (1,0)、B (0,3)代入抛物线的解析式,得⎩⎨⎧-12+b +c =0c =3,解得⎩⎨⎧b =-2c =3, ∴抛物线的解析式为y =-x 2-2x +3.∵y =-x 2-2x +3=-(x +1)2+4, ∴抛物线的顶点G 的坐标为(-1,4); (2)如解图①,过点G 作GE ⊥y 轴于点E .第12题解图①∵G (-1,4), ∴GE =1,OE =4,∴S 梯形GEOC =12(GE +OC )·OE =12×(1+3)×4=8, ∵由旋转的性质可知OD =OA =1, ∴DE =3,∴S △OCD =12OC ·OD =12×3×1=32, S △GED =12EG ·ED =12×1×3=32,∴S △CDG =S 梯形GEOC -S △OCD -S △GED =8-32-32=5; (3)点P 的坐标为(-43,359).【解法提示】如解图②,过点G 作PG ∥CD ,交抛物线于点P .第12题解图②∵PG ∥CD , ∴S △PCD =S △GCD , ∵OD =OA =1, ∴D (0,1),设直线CD 的解析式为y =Kx +B . 将点C (-3,0)、D (0,1)代入得⎩⎪⎨⎪⎧-3k +b =0b =1,解得⎩⎨⎧k =13b =1, ∴直线CD 的解析式为y =13x +1, ∵PG ∥CD ,∴设PG 的解析式为y =13x +b 1,将点G 的坐标代入得-13+b 1=4,解得b 1=133,∴直线PG 的解析式为y =13x +133,联立得⎩⎨⎧y =13x +133y =-x 2-2x +3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-43y 1=359或⎩⎪⎨⎪⎧x 2=-1y 2=4,∴点P 不与点G 重合, ∴点P 坐标为(-43,359).13. 如图,四边形OABC 是矩形,OA =4,OC =8,将矩形OABC 沿直线AC 折叠,使点B 落在点D 处,AD 交OC 于点E .(1)求OE 的长;(2)求过O ,D ,C 三点的抛物线的解析式;(3)若F 为过O ,D ,C 三点的抛物线的顶点,一动点P 从点A 出发,沿射线AB 以每秒1个单位长度的速度匀速运动,当运动时间T (秒)为何值时,直线PF 把△F AC 分成面积之比为1∶3的两部分.第13题图解:(1)∵四边形OABC 是矩形, ∴∠CDE =∠AOE =90°,OA =BC =CD . 又∵∠CED =∠OEA ,∴△CDE ≌△AOE ,∴OE =DE ,∴OE 2+OA 2=(AD -DE )2,即OE 2+42=(8-OE )2,解得OE =3;(2)∵EC =8-3=5,如解图,过D 作DG ⊥EC 于G ,易得△DGE ∽△CDE ,∴DE CE =DG CD ,EG ED ,∴DG =125,EG =95,∴OG =3+95=245.∴D (245,125),∵O 点为坐标原点,故可设过O ,C ,D 三点的抛物线的解析式为y =Ax 2+Bx ,将C (8,0)与D (245,125)代入y =ax 2+bx ,得, ⎩⎪⎨⎪⎧64a +8b =0(245)2a +245b =125,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-532b =54, ∴所求抛物线的解析式为y =-532x 2+54x ;第13题解图(3)∵y =-532x 2+54x =-532(x -4)2+52,∴F (4,52).设直线AC 的解析式为y =Kx +B (K ≠0),将A (0,-4)与C (8,0)代入y =Kx +B ,得⎩⎨⎧b =-48k +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =12,b =-4 ∴直线AC 的解析式为y =12x -4.如解图,设直线FP 交直线AC 于H (M ,12M -4),过H 作HM ⊥OA 于点M ,∴△AMH ∽△AOC ,∴MH ∶OC =AH ∶AC .∵S △F AH ∶S △FHC =1∶3或3∶1,∴AH ∶HC =1∶3或3∶1,∴MH ∶OC =AH ∶AC =1∶4或3∶4,∴HM =2或6,即M =2或6,∴H 1(2,-3),H 2(6,-1),∴直线FH 1的解析式为y =114x -172,令y =-4,x =1811;直线FH 2的解析式为y =-74x +192,令y =-4,x =547,∴当T =1811或547时,直线PF 把△F AC 分成面积之比为1∶3的两部分.14. 如图,抛物线y =ax 2+bx +52过点A (-1,0)、B (5,0),直线y =x +1交抛物线的对称轴于点M ,交抛物线于点A ,C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 为线段AM 上一动点,过点P 作PQ ∥y 轴交抛物线于点Q ,设点P的横坐标为M .当M 为何值时,PQ =24AC ;(3)在(2)的条件下,过点P 作PN ∥QM 交抛物线的对称轴于点N ,当四边形PQMN 是正方形时,直线y =x +1上是否存在一点D ,使△DPQ 的面积与正方形PQMN 的面积相等?若存在,请求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)把A (-1,0),B (5,0)代入y =ax 2+bx +52中, 得⎩⎪⎨⎪⎧0=a -b +520=25a +5b +52,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12b =2, ∴抛物线的解析式为y =-12x 2+2x +52;(2)根据题意,令-12x 2+2x +52=x +1,解得x 1=-1,x 2=3,即点C 的坐标为(3,4).∴AC =42+42=42,∵点P 的横坐标为m ,∴点P 的坐标为(m ,m +1)且-1≤m ≤2,∵PQ ∥y 轴,∴点Q 的横坐标为M ,∴点Q 的坐标为(m ,-12m 2+2m +52),∴PQ =(-12m 2+2m +52)-(m +1)=-12m 2+m +32=-12(m -1)2+2,根据题意,得-12(m -1)2+2=24×42,解得m 1=m 2=1,∴当m=1时,PQ=24AC;(3)存在.根据题意可得,抛物线的对称轴为直线x=2,将x=2代入y=x+1,可得y=3,即M(2,3),由(2)可得∠AMN=∠BAM=45°,∵PQ∥y轴,MN是对称轴,∴PQ∥MN,又∵PN∥QM,∴四边形PQMN是平行四边形,当QM⊥MN时,四边形PQMN是矩形,又∵∠BAM=45°,∴四边形PQMN是正方形,∴Q点的纵坐标是3,即-12m2+2m+52=3,解得m1=2-3,m2=2+3(不合题意,舍去).∴M的值是2- 3.∴PQ=QM=2-(2-3)= 3.∵△DPQ的面积与正方形PQMN的面积相等,∴点D到PQ的距离为2 3.设点D的横坐标为n.当点D在PQ的左侧时,可得2-3-n=23,解得n∴点D 的坐标为(2-33,3-33); 当点D 在PQ 的右侧时,可得n -(2-3)=23,解得n =2+3,∴点D 的坐标为(2+3,3+3).综上所述,存在满足条件的点D ,点D 的坐标为(2-33,3-33)或(2+3,3+3).15.如图①,抛物线y =13x 2+bx +c 经过A (-23,0)、B (0,-2)两点,点C在y 轴上,△ABC 为等边三角形,点D 从点A 出发,沿AB 方向以每秒2个单位长度的速度向终点B 运动,设运动时间为t 秒(t >0),过点D 作DE ⊥AC 于点E ,以DE 为边作矩形DEGF ,使点F 在x 轴上,点G 在AC 或AC 的延长线上.(1)求抛物线的解析式;(2)将矩形DEGF 沿GF 所在直线翻折,得矩形D ′E ′GF ,当点D 的对称点D ′落在抛物线上时,求此时点D ′的坐标;(3)如图②,在x 轴上有一点M (23,0),连接BM 、CM ,在点D 的运动过程中,设矩形DEGF 与四边形ABMC 重叠部分的面积为S ,写出S 与t 之间的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围.第15题图解:(1)把A (-23,0),B (0,-2)代入抛物线y =13x 2+bx +c 中,得⎩⎪⎨⎪⎧c =-213×12-23b +c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧c =-2b =33, ∴抛物线的解析式为y =13x 2+33x -2;(2)∵A (-23,0),B (0,-2),∴OA =23,OB =2,∵AD =2t , ∠DEA =90°,∠BAC =60°,∴AE =t ,ED = 3 t ,∵△ABC 为等边三角形,∴∠BAC =60°,∵AO ⊥BC ,∴∠CAO =∠BAO =30°,∵四边形DEGF 为矩形,∴DF ∥AC ,GF =DE =3t ,∴∠DF A =∠CAO =30°,∴AF =2GF =23t ;∴∠DF A =∠BAO =30°,∴DF =AD =2t ,由翻折得D ′F =DF =2t ,如解图①,过点D ′作D ′H ⊥x 轴于点H ,第15题解图①∵∠D ′FH =∠AFD =30°,∴D ′H =12D ′F =t ,FH =3D ′H =3t , ∴AH =AF +FH =3 3 t ,∴OH =AH -AO =33t -23,∴D ′(3 3 t -23, t ),把D ′(3 3 t -23,t )代入y =13x 2+33x -2中,∴t =13(33t -23)2+33(33t -23)-2,整理得9t 2-10t =0,解得t 1=109,t 2=0(舍去),∴D ′(433,109).(3)由(2)可知:DE=3t ,DF=2t.当AE+EG ≤AC 时,即t+2t ≤4,解得t ≤43,如解图②,当0<t ≤43时,第15题解图②S =S 矩形DEGF ,∴S =2t ·3t =23t 2;如解图③,当43<t ≤2时,第15题解图③∵CG =AG -AC =3t -4,GH =3CG =3(3t -4),∴S =S 矩形DEGF -S △CGH ,∴S =23t 2-12(3t -4)·3(3t -4)=-532t 2+123t -8 3.综上所述,S 与t 的函数关系式为S =⎩⎪⎨⎪⎧23t 2(0<t ≤43)-532t 2+123t -83 (43<t ≤2)。
2012年中考压轴题—二次函数中的面积问题
二次函数中的面积问题 广安市26.(10分)如图12,在平面直角坐标系xOy 中,AB ⊥x 轴于点B ,AB=3,tan ∠AOB=3/4。
将△OAB 绕着原点O 逆时针旋转90o ,得到△OA 1B 1;再将△OA 1B 1绕着线段OB 1的中点旋转180o ,得到△OA 2B 1,抛物线y=ax 2+bx+c (a ≠0)经过点B 、B 1、A 2。
(1)求抛物线的解析式;(2)在第三象限内,抛物线上的点P 在什么位置时,△PBB 1的面积最大?求出这时点P 的坐标;(3)在第三象限内,抛物线上是否存在点Q ,使点Q 到线段BB 1的距离为22?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由。
广州市24.(2012•广州)如图,抛物线y=与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C . (1)求点A 、B 的坐标;(2)设D 为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD 的面积等于△ACB 的面积时,求点D 的坐标;(3)若直线l 过点E (4,0),M 为直线l 上的动点,当以A 、B 、M 为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l 的解析式.广东省22. 如图,抛物线923212--=x x y 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,连接BC 、AC 。
(1)求AB 和OC 的长;(2)点E 从点A 出发,沿x 轴向点B 运动(点E 与点A 、B 不重合)。
过点E 作直线l 平行BC ,交AC 于点D 。
设AE 的长为m ,△ADE 的面积为s ,求s 关于m 的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围;(3)在(2)的条件下,连接CE ,求△CDE 面积的最大值;此时,求出以点E 为圆心,与BC 相切的圆的面积(结果保留π)。
黔东南州24、如图,已知抛物线经过点A (-1,0)、B (3,0)、C (0,3)D 三点。
(1)、求抛物线的解析式。
中考数学总复习《二次函数压轴题(面积问题)》专题训练-附答案
中考数学总复习《二次函数压轴题(面积问题)》专题训练-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.已知矩形OABC中,OA=3,AB=6,以OA,OC所在的直线为坐标轴,建立如图1的平面直角坐标系.将矩形OABC绕点O顺时针方向旋转,得到矩形ODEF,当点B在直线DE上时,设直线DE和x轴交于点P,与y轴交于点Q.(1)求证:△BCQ△△ODQ;(2)求点P的坐标;(3)若将矩形OABC向右平移(图2),得到矩形ABCG,设矩形ABCG与矩形ODEF重叠部分的面积为S,OG=x,请直接写出x≤3时,S与x之间的函数关系式,并且写出自变量x的取值范围.2.如图14,已知点A(-1,0),B(4,0),点C在y轴的正半轴上,且△ACB=900,抛物线2=++y ax bx c经过A 、B 、C 三点,其顶点为M.(1)求抛物线2y ax bx c =++的解析式;(2)试判断直线CM 与以AB 为直径的圆的位置关系,并加以证明;(3)在抛物线上是否存在点N ,使得BCN S 4∆=如果存在,那么这样的点有几个?如果不存在,请说明理由.3.如图一所示,在平面直角坐标系中,抛物线28y ax bx =+-与x 轴交于(4,0)(2,0)A B -、两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的函数表达式及顶点坐标;(2)点P为第三象限内抛物线上一点,作直线AC,连接PA、PC,求PAC△面积的最大值及此时点P的坐标;(3)设直线135 :4l y kx k=+-交抛物线于点M、N,求证:无论k为何值,平行于x轴的直线237 :4l y=-上总存在一点E,使得MEN∠为直角.4.如图,顶点为P(2,-4)的二次函数图象经过原点(0,0),点A在该图象上,OA交其对称轴l于点M(1)求该二次函数的关系式.(2)若点A的坐标是(3,-3),求△OAP的面积.(3)当点A在对称轴l右侧的二次函数图象上运动时,l上有一点N,且点M、N关于点P对称,试证明:△ANM=△ONM.5.已知开口向下的抛物线223y x ax -=-+与x 轴的交点为A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴的交点为C ,OC =3OA .(1)求出该抛物线的解析式;(2)在抛物线第四象限上是否存在一点P ,使得△P AC 的面积等于△PBC 的面积的3倍,若存在,求点P 的坐标,若不存在,请说明理由;(3)P 是该抛物线上位于对称轴右侧的动点,经过点P 的直线交对称轴于G ,作PH △PG ,交对称轴于H ,当直线PG 与抛物线有且只有一个交点P 时,求证△PGH 的外心一定是某个定点,并求出这个定点的坐标.6.如图,已知等腰直角三角形ABC 90B 4AB BC == 点P 为AC 的中点,点F 为BC 边上一个动点,点E 在AB 边上,且满足条件45EPF ∠=︒,设图中阴影部分图形的面积为1S .(1)求证:APE CFP ∠=∠;(2)若AE CF =,求CF 的长;(3)设CPF 的面积为2S ,CF x =和12S y S =.求y 关于x 的函数解析式和自变量x 的取值范围,并求出y 的最大值.7.如图,已知抛物线2y ax c =+过点(-2,2),(4,5),过定点F (0,2)的直线l :y =kx +2与抛物线交于A 、B 两点,点B 在点A 的右侧,过点B 作x 轴的垂线,垂足为C .(1)求抛物线的解析式;(2)当点B 在抛物线上运动时,判断线段BF 与BC 的数量关系(>、<、=),并证明你的判断;(3)P 为y 轴上一点,以B 、C 、F 、P 为顶点的四边形是菱形,设点P (0,m ),求自然数m 的值;BPB'与ABC重叠部分的面积为判断ABC的形状,并证明;关于x的函数解析式,并直接写出自变量9.将抛物线2487y x x -=+先向左平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度得到抛物线C ,经过定点D 的直线2y kx =+()0k ≠交抛物线C 于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),点O 为坐标原点.(1)直接写出抛物线C 的解析式和定点D 的坐标;(2)用字母S 表示三角形的面积,若21AOD BOD S S =-△△.请补充图1,求k 的值;(3)若点P 在直线=2y -上运动,且满足直线PA 与直线PB 分别与y 轴交于M 、N 两点,请补充图2,求证:OM 与ON 的积是定值.3(2)如图1,直线CD 交抛物线于另一点D ,过点D 作DE x ⊥轴于点E ,过点E 作//EF AC 交CD 于点F .求证://BF y 轴;(3)如图2,P 和Q 为抛物线上两点,直线BP ,BQ 交y 轴于点M ,N 和9OM ON ⋅=,求APQ △面积的最小值.12.已知抛物线()()2120y ax a x a =+--≠.(1)若1a =-,求该抛物线的顶点坐标;(2)若1a =,抛物线与x 轴交于A ,B 两点,点P 是抛物线上点A 与点B 之间的动点(不包含点A ,B ). △求PAB 面积的最大值,并求此时点P 的坐标;△点C 、D 是该抛物线上两点,且位于x 轴的两侧(点C 在点D 的右侧),点E 为直线4y x =-与y 轴的交点,连接EC ED 、.若直线OE 平分CED ∠,求证:C 、O 、D 三点共线.13.已知二次函数()()2211y kx k x k =-+++(0k ≠且k 为实数).(1)求证:无论k 为何值,该函数的图象与x 轴总有两个交点.(2)该函数的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C .当ABC 的面积等于2时,求k 的值.14.如图,在x轴上有两点A(m,0),B(n,0)(n>m>0),分别过点A,B作x轴的垂线交抛物线y=x2于点C,D,直线OC交直线BD于点E,直线OD交直线AC于点F.点E,F的纵坐标分别为y E,y F.(1)特例探究(填空):当m=1,n=2时,y E=____,y F=____;当m=3,n=5时,y E=____,y F=____.(2)归纳证明:对任意m,n(n>m>0),猜想y E与y F的大小关系,并证明你的猜想.(3)拓展应用:连结EF,AE,当S四边形OFEB=3S△OFE时,直接写出m与n的关系及四边形OFEA的形状.15.我们约定:图象关于y 轴对称的函数称为偶函数.(1)下列函数是偶函数的有________(填序号);△2023y x =+;△220012020y x =-+;△ 6.09y x=;△220002023 6.19y x x =-+. (2)已知二次函数()()22111y k x k x =++-+(k 为常数)是偶函数,将此偶函数向下平移得到新的二次函数2y ax bx c =++,新函数的图象与x 轴交于A ,B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,若以AB 为直径的圆恰好经过点C ,求平移后新函数的解析式;(3)如图,已知偶函数2y ax bx c =++(0a ≠)经过()1,2和()2,5,过点()0,2E 的一次函数的图象与二次函数的图象交于A ,B 两点(A 在B 的左侧),过点AB 分别作AC x ⊥轴于点C ,BD x ⊥轴于点D ,取AB 的中点Q ,连接CQ 、DQ ,分别用1S ,2S 和3S 表示ACQ ,QCD 和QDB 的面积,若213S S S =⋅. △证明:13111S S +=; △求直线AB 的解析式.参考答案:1.【答案】(1)(2)P 的坐标是(5,0);(3)S =2229(0)35{315279(3)8485x x x x x ≤≤-+-<≤. 2.【答案】1) 213y x +x+222=-.(2)直线CM 与以AB 为直径的圆相切. (3).3.【答案】(1)228=+-y x x (2)PAC △面积的最大值为8,此时点P 的坐标为()2,8P --(1)ABC是等腰直角三角形)24y x=【答案】解:(1)△的坐标为(2 -,2528△DG DE BC BE=,即5DG 31023=.△DG=1. △△D 的半径是1,且DG△BE ,△BE 是△D的切线.(3)由题意,得E (23-,0),B (2,2).设直线BE 为y=kx+h ,则2k h 2{2k h 03+=-+=,解得,3k 4{1h 2==. △直线BE 为:31y x 42=+. △直线BE 与抛物线的对称轴交点为P ,对称轴直线为x=1 △点P 的纵坐标5y 4=,即P (1,54). △MN△BE ,△△MNC=△BEC .△△C=△C=90°,△△MNC△△BEC .△CN MC EC BC =,即CN t 823=.△4CN t 3=. △4DN t 13=-. △PND 14555S DN PD t 1t 23434∆⎛⎫=⋅⋅=-⋅=- ⎪⎝⎭ 2MNC 1142S CN CM t t t 2233∆=⋅⋅=⋅⋅= ()PDCM 11551S PD CM CD t 1t 22482=+⋅=⋅+⋅=+梯形(). △()22PND MNC PDCM 2422S S S S t t t 13333∆∆=+-=-+=--+梯形(0<t <2). △抛物线()222S t 133=--+(0<t <2)的开口方向向下 △S 存在最大值,当t=1时,S 最大=23.11.【答案】(1)243y x x =-+;(2)见解析;(3)APQ S 的最小值为1.(2)△PAB面积最大值13=,或k,n=2时,(3) n=2m,21x-(3)△。
中考压轴题(二次函数)之由面积产生的函数关系问题 精品解析
中考压轴题(二次函数)之【由面积产生的函数关系问题】精品解析【例1】2013年菏泽市中考第21题如图1, △ABC 是以BC 为底边的等腰三角形,点A 、C 分别是一次函数334y x =-+的图像与y 轴、x 轴的交点,点B 在二次函数218y x bx c =++的图像上,且该二次函数图像上存在一点D 使四边形ABCD 能构成平行四边形.(1)试求b 、c 的值,并写出该二次函数的解析式;(2)动点P 从A 到D ,同时动点Q 从C 到A 都以每秒1个单位的速度运动,问: ①当P 运动到何处时,由PQ ⊥AC ?②当P 运动到何处时,四边形PDCQ 的面积最小?此时四边形PDCQ 的面积是多少?图1 思路点拨1.求抛物线的解析式需要代入B 、D 两点的坐标,点B 的坐标由点C 的坐标得到,点D 的坐标由AD =BC 可以得到.2.设点P 、Q 运动的时间为t ,用含有t 的式子把线段AP 、CQ 、AQ 的长表示出来.3.四边形PDCQ 的面积最小,就是△APQ 的面积最大.满分解答(1)由334y x =-+,得A (0,3),C (4,0). 由于B 、C 关于OA 对称,所以B (-4,0),BC =8.因为AD //BC ,AD =BC ,所以D (8,3).将B (-4,0)、D (8,3)分别代入218y x bx c =++,得240,88 3.b c b c -+=⎧⎨++=⎩解得14b =-,c =-3.所以该二次函数的解析式为211384y x x =--. (2)①设点P 、Q 运动的时间为t . 如图2,在△APQ 中,AP =t ,AQ =AC -CQ =5-t ,cos ∠PAQ =cos ∠ACO =45.当PQ ⊥AC 时,45AQ AP =.所以545t t -=.解得259AP t ==.图2 图3②如图3,过点Q 作QH ⊥AD ,垂足为H .由于S △APQ =2111333sin (5)2225102AP QH AP AQ PAQ t t t t ⋅=⋅∠=-⨯=-+, S △ACD =11831222AD OA ⋅=⨯⨯=, 所以S 四边形PDCQ =S △ACD -S △APQ =2233358112()()1021028t t t --+=-+. 所以当AP =52时,四边形PDCQ 的最小值是818. 考点伸展如果把第(2)①题改为“当P 运动到何处时,△APQ 是直角三角形?”除了PQ ⊥AC 这种情况,还有QP ⊥AD 的情况.这时45AP AQ =,所以455t t =-.解得209t =(如图4所示).图4【例2】 2012年广东省中考第22题如图1,抛物线213922y x x =--与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,联结BC 、AC . (1)求AB 和OC 的长;(2)点E 从点A 出发,沿x 轴向点B 运动(点E 与点A 、B 不重合),过点E 作BC 的平行线交AC 于点D .设AE 的长为m ,△ADE 的面积为s ,求s 关于m 的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围;(3)在(2)的条件下,联结CE ,求△CDE 面积的最大值;此时,求出以点E 为圆心,与BC 相切的圆的面积(结果保留π).图1思路点拨1.△ADE 与△ACB 相似,面积比等于对应边的比的平方.2.△CDE 与△ADE 是同高三角形,面积比等于对应底边的比.满分解答(1)由21319(3)(6)222y x x x x =--=+-,得A (-3,0)、B (6,0)、C (0,-9). 所以AB =9,OC =9.(2)如图2,因为DE //CB ,所以△ADE ∽△ACB .所以2()ADE ACB S AE S AB ∆∆=. 而18122ACB S AB OC ∆=⋅=,AE =m , 所以222811()()922ADE ACB AE m s S S m AB ∆∆==⨯=⨯=. m 的取值范围是0<m <9.图2 图3(3)如图2,因为DE //CB ,所以9CD BE m AD AE m-==. 因为△CDE 与△ADE 是同高三角形,所以9CDE ADE S CD m S AD m ∆∆-==. 所以22291191981()222228CDE m S m m m m m ∆-=⨯=-+=--+. 当92m =时,△CDE 的面积最大,最大值为818. 此时E 是AB 的中点,92BE =. 如图3,作EH ⊥CB ,垂足为H . 在Rt △BOC 中,OB =6,OC =9,所以313sin 13B == 在Rt △BEH 中,93132713sin 2EH BE B =⋅==. 当⊙E 与BC 相切时,r EH =.所以272952S r ππ==. 考点伸展在本题中,△CDE 与△BEC 能否相似?如图2,虽然∠CED =∠BCE ,但是∠B >∠BCA ≥∠ECD ,所以△CDE 与△BEC 不能相似.如图1,图2,在△ABC中,AB=13,BC=14,5 cos13ABC∠=.探究如图1,AH⊥BC于点H,则AH=_____,AC=______,△ABC的面积S△ABC=________.拓展如图2,点D在AC上(可与点A、C重合),分别过点A、C作直线BD的垂线,垂足为E、F.设BD=x,AE=m,CF=n.(当点D与点A重合时,我们认为S△ABD=0)(1)用含x,m或n的代数式表示S△ABD及S△CBD;(2)求(m+n)与x的函数关系式,并求(m+n)的最大值和最小值;(3)对给定的一个x值,有时只能确定唯一的点D,指出这样的x的取值范围.发现请你确定一条直线,使得A、B、C三点到这条直线的距离之和最小(不必写出过程),并写出这个最小值.图1 图2答案探究AH=12,AC=15,S△ABC=84.拓展(1)S△ABD=12mx,S△CBD=12nx.(2)由S△ABC=S△ABD+S△CBD,得118422mx nx+=.所以168m nx+=.由于AC边上的高565BG=,所以x的取值范围是565≤x≤14.所以(m+n)的最大值为15,最小值为12.(3)x的取值范围是x=565或13<x≤14.发现A、B、C三点到直线AC的距离之和最小,最小值为565.如图1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =8,BC =6,点P 在AB 上,AP =2.点E 、F 同时从点P 出发,分别沿PA 、PB 以每秒1个单位长度的速度向点A 、B 匀速运动,点E 到达点A 后立刻以原速度沿AB 向点B 运动,点F 运动到点B 时停止,点E 也随之停止.在点E 、F 运动过程中,以EF 为边作正方形EFGH ,使它与△ABC 在线段AB 的同侧.设E 、F 运动的时间为t 秒(t >0),正方形EFGH 与△ABC 重叠部分的面积为S .(1)当t =1时,正方形EFGH 的边长是________;当t =3时,正方形EFGH 的边长是________;(2)当1<t ≤2时,求S 与t 的函数关系式;(3)直接答出:在整个运动过程中,当t 为何值时,S 最大?最大面积是多少?图1思路点拨1.全程运动时间为8秒,最好的建议就是在每秒钟选择一个位置画8个图形,这叫做磨刀不误砍柴工.2.这道题目的运算太繁琐了,如果你的思路是对的,就坚定地、仔细地运算,否则放弃也是一种好的选择.满分解答(1)当t =1时,EF =2;当t =3时,EF =4.(2)①如图1,当6011t <≤时,2EF t =.所以24S t =. ②如图2,当66115t <≤时,2EF EH t ==,2AE t =-,33(2)44NE AE t ==-. 于是31132(2)442NH EH NE t t t =-=--=-, 211422233NHQ S NH QH NH NH NH =⨯=⨯=△22113342t ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.所以22221132511343422422S t t t t ⎛⎫=--=-+- ⎪⎝⎭. ③如图3,当625t <≤时,4EF =,2AE t =-,2AF t =+. 所以2233388AFM AEN S S S AF AE t =-=-=△△.图2 图3 图4(3)如图4,图5,图6,图7,重叠部分的最大面积是图6所示的六边形EFNDQN ,S 的最大值为110275,此时14625t =.图5 图6 图7考点伸展第(2)题中t 的临界时刻是这样求的:如图8,当H 落在AC 上时,2AE t =-,2EH EF t ==,由2324t t =-,得611t =. 如图9,当G 落在AC 上时,2AF t =+,2GF EF t ==,由2324t t =+,得65t =.图8 图9【例5】 2011年山西省中考第26题如图1,在平面直角坐标系中,四边形OABC 是平行四边形.直线l 经过O 、C 两点,点A 的坐标为(8,0),点B 的坐标为(11,4),动点P 在线段OA 上从O 出发以每秒1个单位的速度向点A 运动,同时动点Q 从点A 出发以每秒2个单位的速度沿A →B →C 的方向向点C 运动,过点P 作PM 垂直于x 轴,与折线O —C —B 相交于点M .当P 、Q 两点中有一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设点P 、Q 运动的时间为t 秒(t >0),△MPQ 的面积为S .(1)点C 的坐标为____________,直线l 的解析式为____________;(2)试求点Q 与点M 相遇前S 与t 的函数关系式,并写出相应的t 的取值范围.(3)试求题(2)中当t 为何值时,S 的值最大?最大值是多少?图1思路点拨1.用含有t 的式子表示线段的长,是解题的关键.2.第(2)题求S 与t 的函数关系式,容易忽略M 在OC 上、Q 在BC 上的情况.3.第(2)题建立在第(2)题的基础上,应用性质判断图象的最高点,运算比较繁琐. 满分解答(1)点C 的坐标为(3,4),直线l 的解析式为43y x =. (2)①当M 在OC 上,Q 在AB 上时,502t <≤. 在Rt △OPM 中,OP =t ,4tan 3OMP ∠=,所以43PM t =. 在Rt △AQE 中,AQ =2t ,3cos 5QAE ∠=,所以65AE t =. 于是618855PE t t t =+-=+.因此212162153S PE PM t t =⋅=+. ②当M 在OC 上,Q 在BC 上时,532t <≤. 因为25BQ t =-,所以11(25)163PF t t t =---=-. 因此2132223S PF PM t t =⋅=-+. ③当M 、Q 相遇时,根据P 、Q 的路程和2115t t +=+,解得163t =.因此当M、Q都在BC上,相遇前,1633t<≤,PM=4,162163MQ t t t=--=-.所以1632 2S MQ PM t=⋅=-+.图2 图3 图4(3)①当52t<≤时,222162160(20)153153S t t t=+=+-.因为抛物线开口向上,在对称轴右侧,S随t的增大而增大,所以当52t=时,S最大,最大值为856.②当532t<≤时,2232812822()339S t t t=-+=--+.因为抛物线开口向下,所以当83t=时,S最大,最大值为1289.③当1633t<≤时,16322S MQ PM t=⋅=-+.因为S随t的增大而减小,所以当3t=时,S最大,最大值为14.综上所述,当83t=时,S最大,最大值为1289.考点伸展第(2)题中,M、Q从相遇到运动结束,S关于t的函数关系式是怎样的?此时161332t<≤,216316MQ t t t=+-=-.因此16322S MQ PM t=⋅=-.图5【例6】 2011年重庆市中考第26题如图1,矩形ABCD 中,AB =6,BC =23,点O 是AB 的中点,点P 在AB 的延长线上,且BP =3.一动点E 从O 点出发,以每秒1个单位长度的速度沿OA 匀速运动,到达A 点后,立即以原速度沿AO 返回;另一动点F 从P 点出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线PA 匀速运动,点E 、F 同时出发,当两点相遇时停止运动,在点E 、F 的运动过程中,以EF 为边作等边△EFG ,使△EFG 和矩形ABCD 在射线PA 的同侧.设运动的时间为t 秒(t ≥0).(1)当等边△EFG 的边FG 恰好经过点C 时,求运动时间t 的值;(2)在整个运动过程中,设等边△EFG 和矩形ABCD重叠部分的面积为S ,请直接写出S 与t 之间的函数关系式和相应的自变量t 的取值范围;(3)设EG 与矩形ABCD 的对角线AC 的交点为H ,是否存在这样的t ,使△AOH 是等腰三角形?若存在,求出对应的t 的值;若不存在,请说明理由. 图1思路点拨1.运动全程6秒钟,每秒钟选择一个点F 画对应的等边三角形EFG ,思路和思想以及分类的标准尽在图形中.2.用t 表示OE 、AE 、EF 、AH 的长,都和点E 折返前后相关,分两种情况.3.探求等腰三角形AOH ,先按顶点分三种情况,再按点E 折返前后分两种情况.4.本题运算量很大,多用到1∶2∶3,注意对应关系不要错乱.满分解答(1)在Rt △ABC 中,233tan BC BAC AB ∠===, 所以∠BAC =30°.如图2,当等边△EFG 的边FG 恰好经过点C 时,在Rt △BCF 中,∠BFC =60°,BC =23,所以BF =2.因此PF =3-2=1,运动时间t =1. 图2(2)①如图3,当0≤t <1时,重叠部分为直角梯形BCNE ,2343S t =+. ②如图4,当1≤t <3时,重叠部分为五边形BQMNE ,234333S t t =-++. ③如图5,当3≤t <4时,重叠部分为梯形FMNE ,43203S t =-+.④如图6,当4≤t <6时,重叠部分为等边三角形EFG ,23(6)S t =-.图3 图4 图5(3)等腰△AOH 分三种情况:①AO =AH ,②OA =OH ,③HA =HO .在△AOH 中,∠A =30°为定值,AO =3为定值,AH 是变化的.△AEH 的形状保持不变,AH =3AE .当E 由O 向A 运动时,AE =3-t ;当E 经A 折返后,AE =t -3.图6 图7 图8①当AO =AH 时,解3(3)3t -=,得33t =-(如图7);解3(3)3t -=,得33t =+(如图8).②当OA =OH 时,∠AOH =120°,点O 与点E 重合,t =0(如图9).③当HA =HO 时,H 在AE 的垂直平分线上,AO =3AH =3AE .解3(3)3t -=,得t =2(如图10);解3(3)3t -=,得t =4(如图11).图9 图10 图11考点伸展图3,图4中,点E 向A 运动,EF =6;图5,图6中,点E 折返,EF =12-2t .5。
中考数学专题探究-----面积问题(含详细解答)
中考数学专题探究-----面积问题面积问题在中考中占有很重要的地位,一般情况下,计算一些基本图形的面积,可以直接运用图形的面积公式,对于一些不规则的图形面积的计算,可以对图形进行转化,这类问题虽然解题方法比较灵活多样,但难度一般不太大。
但是,在中考压轴题中,有关面积的问题常常以动态的方式出现,经常与函数知识联系起来,有时还需要分类讨论。
因此,对考生要求较高,在解题时,要注意分清其中的变量和不变量,并把运动的过程转化成静止的状态,做到动静结合,以静求动。
考点一:面积的函数关系式问题典型例题:1、(2009年湖南衡阳)如图12,直线4+-=x y 与两坐标轴分别相交于A 、B 点,点M 是线段AB 上任意一点(A 、B 两点除外),过M 分别作MC ⊥OA 于点C ,MD ⊥OB 于D . (1)当点M 在AB 上运动时,你认为四边形OCMD 的周长是否发生变化?并说明理由;(2)当点M 运动到什么位置时,四边形OCMD 的面积有最大值?最大值是多少?(3)当四边形OCMD 为正方形时,将四边形OCMD 沿着x 轴的正方向移动,设平移的距离为)40<<a a (,正方形OCMD 与△AOB 重叠部分的面积为S .试求S 与a 的函数关系式并画出该函数的图象.解:(1)设点M 的横坐标为x ,则点M 的纵坐标为-x+4(0<x<4,x>0,-x+4>0); 则:MC =∣-x+4∣=-x+4,MD =∣x ∣=x ;∴C 四边形OCMD =2(MC+MD )=2(-x+4+x )=8∴当点M 在AB 上运动时,四边形OCMD 的周长不发生变化,总是等于8; (2)根据题意得:S 四边形OCMD =MC ·MD =(-x+4)· x =-x 2+4x =-(x-2)2+4∴四边形OCMD 的面积是关于点M 的横坐标x (0<x<4)的二次函数,并且当x =2,即当点M 运动到线段AB 的中点时,四边形OCMD 的面积最大且最大面积为4; (3)如图10(2),当20≤<a 时,42121422+-=-=a aS ; 如图10(3),当42<≤a 时,22)4(21)4(21-=-=a a S ;∴S 与a 的函数的图象如下图所示:图12(1)图12(2)图12(3)2、(2009宁夏)已知:等边三角形ABC 的边长为4厘米,长为1厘米的线段MN 在ABC △的边A B 上沿A B 方向以1厘米/秒的速度向B 点运动(运动开始时,点M 与点A 重合,点N 到达点B 时运动终止),过点M N 、分别作A B 边的垂线,与ABC △的其它边交于P Q 、两点,线段MN 运动的时间为t 秒.(1)线段MN 在运动的过程中,t 为何值时,四边形M N Q P 恰为矩形?并求出该矩形的面积; (2)线段MN 在运动的过程中,四边形M N Q P 的面积为S ,运动的时间为t .求四边形M N Q P的面积S 随运动时间t 变化的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围. 解:(1)过点C 作CD AB ⊥,垂足为D . 则2A D =,当MN 运动到被CD 垂直平分时,四边形M N Q P 是矩形, 即32A M =时,四边形M N Q P 是矩形,32t ∴=秒时,四边形M N Q P 是矩形.tan 60PM AM = °=,M N Q P S ∴=四边形(2)1°当01t <<时,1()2M N Q P S P M Q N M N =+四边形·11)2t ⎤=++⎦2=+))4<≤aC PQBA M NC PQBA MN2°当12t ≤≤时1()2M N Q P S P M Q N M N =+四边形·1)12t ⎤=+-⎦·= 3°当23t <<时,1()2M N Q P S P M Q N M N =+四边形·1))2t t ⎤=-+-⎦=+3、(2010年辽宁丹东)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.解:(1) 利用中心对称性质,画出梯形OABC . ∵A ,B ,C 三点与M ,N ,H 分别关于点O 中心对称, ∴A (0,4),B (6,4),C (8,0)CPQA M N CPQA MN(2)设过A ,B ,C 三点的抛物线关系式为2y ax bx c =++, ∵抛物线过点A (0,4),∴4c =.则抛物线关系式为24y ax bx =++. 将B (6,4), C (8,0)两点坐标代入关系式,得3664464840a b a b ++=⎧⎨++=⎩,. 解得1432a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,.所求抛物线关系式为:213442y x x =-++.(3)∵OA =4,OC =8,∴AF =4-m ,OE =8-m .∴AG F EO F BEC EFG B ABC O S S S S S =---△△△四边形梯形 21=OA (AB +OC )12-AF ·AG 12-OE ·OF 12-CE ·OAm m m m m 421)8(21)4(2186421⨯-----+⨯⨯=)(2882+-=m m ( 0<m <4)∵2(4)12S m =-+. ∴当4m =时,S 的取最小值. 又∵0<m <4,∴不存在m 值,使S 的取得最小值. (4)当2m =-+GB =GF ,当2m =时,BE =BG .4、如图所示,菱形ABCD 的边长为6厘米,60B ∠=°.从初始时刻开始,点P 、Q 同时从A 点出发,点P 以1厘米/秒的速度沿A C B →→的方向运动,点Q 以2厘米/秒的速度沿A B C D →→→的方向运动,当点Q 运动到D 点时,P 、Q 两点同时停止运动,设P 、QO MN HA CE FDB↑→ -8(-6,-4)x y运动的时间为x 秒时,APQ △与ABC △重叠部分....的面积为y 平方厘米(这里规定:点和线段是面积为O 的三角形),解答下列问题:(1)点P 、Q 从出发到相遇所用时间是 秒;(2)点P 、Q 从开始运动到停止的过程中,当APQ △是等边三角形时x 的值是 秒; (3)求y 与x 之间的函数关系式. 解:(1)6. (2)8.(3)①当03x <≤时,2111sin 6022222AP Q y S AP AQ x x x ==︒==13△1·····. ②当3x <≤6时,1222222121sin 6021(12-2)22A P Q y S A P P Q A P C Q x x ==︒=△= ····=2.2x -+③当69x ≤≤时,设33P Q 与AC 交于点O . (解法一)过3Q 作3,Q E CB ∥则3CQ E △为等边三角形.33333212..Q E C E C Q x Q E C B C O P EO Q ∴===-∴ ∥△∽△(第28题)Q 1B C D Q 2 P 3 Q 3 EP 2 P 1 O3361,212211(212),33C P O C x O EEQ x O C C E x -∴===-∴==-3333311sin 60sin 6022AQ P AC P C O P y S S C P AC O C C P ===-△△△-S ··°··°111(6)(212)(6)22232x x x =-⨯-⨯--⨯·6.262x x =-+-.(解法二)如右图,过点O 作3OF CP ⊥于点F ,3O G C Q ⊥,于点,G 过点3P 作3P H DC ⊥交DC 延长线于点H .,.A CB ACD O F O G ∠=∠∴=又33,6,2122(6),C P x C Q x x =-=-=-3312C Q P C O Q S S ∴=△△3333321,3113211(212)(6)322(6).6C O P C P Q S S C Q P H x x x ∴==⨯=⨯--=-△△···又331sin 602AC P S C P AC =△··°1(6)6226).2x x =-⨯⨯=-P 3OABC DQ 3G H F3A O P y S ∴=△3326)6)26AC P O C P S S x x =-=---△△262x x =-+-考点2、面积最值问题典型例题:1、(2008年广东广州)如图11,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AB=AD=DC=2cm ,BC=4cm ,在等腰△PQR 中,∠QPR=120°,底边QR=6cm ,点B 、C 、Q 、R 在同一直线l 上,且C 、Q 两点重合,如果等腰△PQR 以1cm/秒的速度沿直线l 箭头所示方向匀速运动,t 秒时梯形ABCD 与等腰△PQR 重合部分的面积记为S 平方厘米 (1)当t=4时,求S 的值(2)当4t ≤≤10,求S 与t 的函数关系式,并求出S 的最大值解.(1)t =4时,Q 与B 重合,P 与D 重合, 重合部分是BDC ∆=3232221=⋅⋅(2)当时,如图104≤≤tQB=DP=t-4,CR=6-t,AP=6-t 由PQR ∆∽BQM ∆∽CRN ∆图11得2)324(-=∆∆t S S PQRBQM2)326(t S S PQRCRN -=∆∆22)4(43)324(-=-=∆∆t S t S PQR BQM ,22)6(43)326(t S t S PQR CRN -=-=∆∆S =3255)-(t 23t)-(6434t 4333222+-=---)(当t 取5时,最大值为325当t 取6时,有最大值32 综上所述,最大值为325二、名题精练:1、(2009湖南永州)如图,在平面直角坐标系中,点A C 、的坐标分别为(10)(0--,、,,点B在x 轴上.已知某二次函数的图象经过A 、B 、C 三点,且它的对称轴为直线1x =,点P 为直线BC 下方的二次函数图象上的一个动点(点P 与B 、C 不重合),过点P 作y 轴的平行线交BC 于点F .(1)求该二次函数的解析式;(2)若设点P 的横坐标为m ,用含m 的代数式表示线段P F(3)求PBC △面积的最大值,并求此时点P 的坐标. 解:(1)设二次函数的解析式为2(0)y ax bx c a a b c =++≠,、、为常数,由抛物线的对称性知B 点坐标为(30),,依题意得:093a b c a b c c ⎧-+=⎪++=⎨⎪=⎩(第25题)解得:33a b c ⎧=⎪⎪⎪⎪=-⎨⎪⎪⎪=⎪⎩∴所求二次函数的解析式为233y x x =--(2)P 点的横坐标为m ,P ∴点的纵坐标为233m m --设直线BC 的解析式为(0)y kx b k k b =+≠,、是常数,依题意,得30k b b +=⎧⎪⎨=⎪⎩3k b ⎧=⎪∴⎨⎪=⎩ 故直线BC的解析式为3y x =-∴点F的坐标为3m ⎛-⎝⎭2(03)3PF m ∴=-+<<(3)PBC △的面积12C P F B P F S S S P F B O =+=△△·=2213323228m ⎛⎫⎫⨯-+⨯=--+ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴当32m =时,PBC △的最大面积为8把32m =代入233y m m =--4y =-∴点P的坐标为324⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭,(第25题)2、(2007年淮安)在平面直角坐标系中,放置一个如图所示的直角三角形纸片AOB ,已知OA=2 ∠AOB=30°,D 、E 两点同时从原点O 出发,D 点以每秒3个单位长度的速度沿x 轴的正方向运动,E 点以每秒1个单位长度的速度沿y 轴的正方向运动,设D 、E 两点运动的时间为t 秒。
中考数学压轴题的技巧 例题解析(最新版)
中考数学冲刺复习资料:二次函数压轴题面积类1.如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点.(1)求抛物线的解析式.(2)点M是线段BC上的点(不与B,C重合),过M作MN∥y轴交抛物线于N,若点M的横坐标为m,请用m的代数式表示MN的长.(3)在(2)的条件下,连接NB、NC,是否存在m,使△BNC的面积最大?若存在,求m的值;若不存在,说明理由.考点:二次函数综合题.菁优网版权所有专题:压轴题;数形结合.分析:(1)已知了抛物线上的三个点的坐标,直接利用待定系数法即可求出抛物线的解析式.(2)先利用待定系数法求出直线BC的解析式,已知点M的横坐标,代入直线BC、抛物线的解析式中,可得到M、N点的坐标,N、M纵坐标的差的绝对值即为MN的长.(3)设MN交x轴于D,那么△BNC的面积可表示为:S△BNC=S△MNC+S△MNB=MN(OD+DB)=MN•OB,MN的表达式在(2)中已求得,OB的长易知,由此列出关于S△BNC、m的函数关系式,根据函数的性质即可判断出△BNC是否具有最大值.解答:解:(1)设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),则:a(0+1)(0﹣3)=3,a=﹣1;∴抛物线的解析式:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3.(2)设直线BC的解析式为:y=kx+b,则有:,解得;故直线BC的解析式:y=﹣x+3.已知点M的横坐标为m,MN∥y,则M(m,﹣m+3)、N(m,﹣m2+2m+3);∴故MN=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m(0<m<3).(3)如图;∵S△BNC=S△MNC+S△MNB=MN(OD+DB)=MN•OB,∴S△BNC=(﹣m2+3m)•3=﹣(m﹣)2+(0<m<3);∴当m=时,△BNC的面积最大,最大值为.2.如图,抛物线的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C 点,已知B点坐标为(4,0).(1)求抛物线的解析式;(2)试探究△ABC的外接圆的圆心位置,并求出圆心坐标;(3)若点M是线段BC下方的抛物线上一点,求△MBC的面积的最大值,并求出此时M 点的坐标.考点:二次函数综合题.菁优网版权所有专题:压轴题;转化思想.分析:(1)该函数解析式只有一个待定系数,只需将B点坐标代入解析式中即可.(2)首先根据抛物线的解析式确定A点坐标,然后通过证明△ABC是直角三角形来推导出直径AB和圆心的位置,由此确定圆心坐标.(3)△MBC的面积可由S△MBC=BC×h表示,若要它的面积最大,需要使h取最大值,即点M到直线BC的距离最大,若设一条平行于BC的直线,那么当该直线与抛物线有且只有一个交点时,该交点就是点M.解答:解:(1)将B(4,0)代入抛物线的解析式中,得:0=16a﹣×4﹣2,即:a=;∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2.(2)由(1)的函数解析式可求得:A(﹣1,0)、C(0,﹣2);∴OA=1,OC=2,OB=4,即:OC2=OA•OB,又:OC⊥AB,∴△OAC∽△OCB,得:∠OCA=∠OBC;∴∠ACB=∠OCA+∠OCB=∠OBC+∠OCB=90°,∴△ABC为直角三角形,AB为△ABC外接圆的直径;所以该外接圆的圆心为AB的中点,且坐标为:(,0).(3)已求得:B(4,0)、C(0,﹣2),可得直线BC的解析式为:y=x﹣2;设直线l∥BC,则该直线的解析式可表示为:y=x+b,当直线l与抛物线只有一个交点时,可列方程:x+b=x2﹣x﹣2,即:x2﹣2x﹣2﹣b=0,且△=0;∴4﹣4×(﹣2﹣b)=0,即b=﹣4;∴直线l:y=x﹣4.所以点M即直线l和抛物线的唯一交点,有:,解得:即M(2,﹣3).过M点作MN⊥x轴于N,S△BMC=S梯形OCMN+S△MNB﹣S△OCB=×2×(2+3)+×2×3﹣×2×4=4.平行四边形类3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+mx+n经过点A(3,0)、B(0,﹣3),点P是直线AB上的动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点M,设点P的横坐标为t.(1)分别求出直线AB和这条抛物线的解析式.(2)若点P在第四象限,连接AM、BM,当线段PM最长时,求△ABM的面积.(3)是否存在这样的点P,使得以点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题;解一元二次方程-因式分解法;待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积;平行四边形的判定.菁优网版权所有专题:压轴题;存在型.分析:(1)分别利用待定系数法求两函数的解析式:把A(3,0)B(0,﹣3)分别代入y=x2+mx+n 与y=kx+b,得到关于m、n的两个方程组,解方程组即可;(2)设点P的坐标是(t,t﹣3),则M(t,t2﹣2t﹣3),用P点的纵坐标减去M的纵坐标得到PM的长,即PM=(t﹣3)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t,然后根据二次函数的最值得到当t=﹣=时,PM最长为=,再利用三角形的面积公式利用S△=S△BPM+S△APM计算即可;ABM(3)由PM∥OB,根据平行四边形的判定得到当PM=OB时,点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形,然后讨论:当P在第四象限:PM=OB=3,PM最长时只有,所以不可能;当P在第一象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3;当P在第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,分别解一元二次方程即可得到满足条件的t的值.解答:解:(1)把A(3,0)B(0,﹣3)代入y=x2+mx+n,得解得,所以抛物线的解析式是y=x2﹣2x﹣3.设直线AB的解析式是y=kx+b,把A(3,0)B(0,﹣3)代入y=kx+b,得,解得,所以直线AB的解析式是y=x﹣3;(2)设点P的坐标是(t,t﹣3),则M(t,t2﹣2t﹣3),因为p在第四象限,所以PM=(t﹣3)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t,当t=﹣=时,二次函数的最大值,即PM最长值为=,则S△ABM=S△BPM+S△APM==.(3)存在,理由如下:∵PM∥OB,∴当PM=OB时,点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形,①当P在第四象限:PM=OB=3,PM最长时只有,所以不可能有PM=3.②当P在第一象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3,解得t1=,t2=(舍去),所以P点的横坐标是;③当P在第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,解得t1=(舍去),t2=,所以P点的横坐标是.所以P点的横坐标是或.4.如图,在平面直角坐标系中放置一直角三角板,其顶点为A(0,1),B(2,0),O(0,0),将此三角板绕原点O逆时针旋转90°,得到△A′B′O.(1)一抛物线经过点A′、B′、B,求该抛物线的解析式;(2)设点P是在第一象限内抛物线上的一动点,是否存在点P,使四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积4倍?若存在,请求出P的坐标;若不存在,请说明理由.(3)在(2)的条件下,试指出四边形PB′A′B是哪种形状的四边形?并写出四边形PB′A′B的两条性质.考点:二次函数综合题.菁优网版权所有专题:压轴题.分析:(1)利用旋转的性质得出A′(﹣1,0),B′(0,2),再利用待定系数法求二次函数解析式即可;(2)利用S四边形PB′A′B=S△B′OA′+S△PB′O+S△POB,再假设四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍,得出一元二次方程,得出P点坐标即可;(3)利用P点坐标以及B点坐标即可得出四边形PB′A′B为等腰梯形,利用等腰梯形性质得出答案即可.解答:解:(1)△A′B′O是由△ABO绕原点O逆时针旋转90°得到的,又A(0,1),B(2,0),O(0,0),∴A′(﹣1,0),B′(0,2).方法一:设抛物线的解析式为:y=ax2+bx+c(a≠0),∵抛物线经过点A′、B′、B,∴,解得:,∴满足条件的抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2.方法二:∵A′(﹣1,0),B′(0,2),B(2,0),设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣2)将B′(0,2)代入得出:2=a(0+1)(0﹣2),解得:a=﹣1,故满足条件的抛物线的解析式为y=﹣(x+1)(x﹣2)=﹣x2+x+2;(2)∵P为第一象限内抛物线上的一动点,设P(x,y),则x>0,y>0,P点坐标满足y=﹣x2+x+2.连接PB,PO,PB′,∴S四边形PB′A′B=S△B′OA′+S△PB′O+S△POB,=×1×2+×2×x+×2×y,=x+(﹣x2+x+2)+1,=﹣x2+2x+3.∵A′O=1,B′O=2,∴△A′B′O面积为:×1×2=1,假设四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍,则4=﹣x2+2x+3,即x2﹣2x+1=0,解得:x1=x2=1,此时y=﹣12+1+2=2,即P(1,2).∴存在点P(1,2),使四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍.(3)四边形PB′A′B为等腰梯形,答案不唯一,下面性质中的任意2个均可.①等腰梯形同一底上的两个内角相等;②等腰梯形对角线相等;③等腰梯形上底与下底平行;④等腰梯形两腰相等.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)或用符号表示:①∠B′A′B=∠PBA′或∠A′B′P=∠BPB′;②PA′=B′B;③B′P∥A′B;④B′A′=PB.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)5.如图,抛物线y=x2﹣2x+c的顶点A在直线l:y=x﹣5上.(1)求抛物线顶点A的坐标;(2)设抛物线与y轴交于点B,与x轴交于点C、D(C点在D点的左侧),试判断△ABD 的形状;(3)在直线l上是否存在一点P,使以点P、A、B、D为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题.菁优网版权所有专题:压轴题;分类讨论.分析:(1)先根据抛物线的解析式得出其对称轴,由此得到顶点A的横坐标,然后代入直线l的解析式中即可求出点A的坐标.(2)由A点坐标可确定抛物线的解析式,进而可得到点B的坐标.则AB、AD、BD三边的长可得,然后根据边长确定三角形的形状.(3)若以点P、A、B、D为顶点的四边形是平行四边形,应分①AB为对角线、②AD为对角线两种情况讨论,即①AD PB、②AB PD,然后结合勾股定理以及边长的等量关系列方程求出P点的坐标.解答:解:(1)∵顶点A的横坐标为x=﹣=1,且顶点A在y=x﹣5上,∴当x=1时,y=1﹣5=﹣4,∴A(1,﹣4).(2)△ABD是直角三角形.将A(1,﹣4)代入y=x2﹣2x+c,可得,1﹣2+c=﹣4,∴c=﹣3,∴y=x2﹣2x﹣3,∴B(0,﹣3)当y=0时,x2﹣2x﹣3=0,x1=﹣1,x2=3∴C(﹣1,0),D(3,0),BD2=OB2+OD2=18,AB2=(4﹣3)2+12=2,AD2=(3﹣1)2+42=20,BD2+AB2=AD2,∴∠ABD=90°,即△ABD是直角三角形.(3)存在.由题意知:直线y=x﹣5交y轴于点E(0,﹣5),交x轴于点F(5,0)∴OE=OF=5,又∵OB=OD=3∴△OEF与△OBD都是等腰直角三角形∴BD∥l,即PA∥BD则构成平行四边形只能是PADB或PABD,如图,过点P作y轴的垂线,过点A作x轴的垂线交过P且平行于x轴的直线于点G.设P(x1,x1﹣5),则G(1,x1﹣5)则PG=|1﹣x1|,AG=|5﹣x1﹣4|=|1﹣x1|PA=BD=3由勾股定理得:(1﹣x1)2+(1﹣x1)2=18,x12﹣2x1﹣8=0,x1=﹣2或4∴P(﹣2,﹣7)或P(4,﹣1),存在点P(﹣2,﹣7)或P(4,﹣1)使以点A、B、D、P为顶点的四边形是平行四边形.周长类6.如图,Rt△ABO的两直角边OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,O为坐标原点,A、B两点的坐标分别为(﹣3,0)、(0,4),抛物线y=x2+bx+c经过点B,且顶点在直线x=上.(1)求抛物线对应的函数关系式;(2)若把△ABO沿x轴向右平移得到△DCE,点A、B、O的对应点分别是D、C、E,当四边形ABCD是菱形时,试判断点C和点D是否在该抛物线上,并说明理由;(3)在(2)的条件下,连接BD,已知对称轴上存在一点P使得△PBD的周长最小,求出P点的坐标;(4)在(2)、(3)的条件下,若点M是线段OB上的一个动点(点M与点O、B不重合),过点M作∥BD交x轴于点N,连接PM、PN,设OM的长为t,△PMN的面积为S,求S 和t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围,S是否存在最大值?若存在,求出最大值和此时M点的坐标;若不存在,说明理由.考点:二次函数综合题.菁优网版权所有专题:压轴题.分析:(1)根据抛物线y=经过点B(0,4),以及顶点在直线x=上,得出b,c即可;(2)根据菱形的性质得出C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0),利用图象上点的性质得出x=5或2时,y的值即可.(3)首先设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b,求出解析式,当x=时,求出y即可;(4)利用MN∥BD,得出△OMN∽△OBD,进而得出,得到ON=,进而表示出△PMN的面积,利用二次函数最值求出即可.解答:解:(1)∵抛物线y=经过点B(0,4)∴c=4,∵顶点在直线x=上,∴﹣=﹣=,∴b=﹣;∴所求函数关系式为;(2)在Rt△ABO中,OA=3,OB=4,∴AB=,∵四边形ABCD是菱形,∴BC=CD=DA=AB=5,∴C、D两点的坐标分别是(5,4)、(2,0),当x=5时,y=,当x=2时,y=,∴点C和点D都在所求抛物线上;(3)设CD与对称轴交于点P,则P为所求的点,设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b,则,解得:,∴,当x=时,y=,∴P(),(4)∵MN∥BD,∴△OMN∽△OBD,∴即得ON=,设对称轴交x于点F,则(PF+OM)•OF=(+t)×,∵,S△PNF=×NF•PF=×(﹣t)×=,S=(﹣),=﹣(0<t<4),a=﹣<0∴抛物线开口向下,S存在最大值.由S△PMN=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,S取最大值是,此时,点M的坐标为(0,).等腰三角形类7.如图,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置.(1)求点B的坐标;(2)求经过点A、O、B的抛物线的解析式;(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.考点:二次函数综合题.菁优网版权所有专题:压轴题;分类讨论.分析:(1)首先根据OA的旋转条件确定B点位置,然后过B做x轴的垂线,通过构建直角三角形和OB的长(即OA长)确定B点的坐标.(2)已知O、A、B三点坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式.(3)根据(2)的抛物线解析式,可得到抛物线的对称轴,然后先设出P点的坐标,而O、B坐标已知,可先表示出△OPB三边的边长表达式,然后分①OP=OB、②OP=BP、③OB=BP 三种情况分类讨论,然后分辨是否存在符合条件的P点.解答:解:(1)如图,过B点作BC⊥x轴,垂足为C,则∠BCO=90°,∵∠AOB=120°,∴∠BOC=60°,又∵OA=OB=4,∴OC=OB=×4=2,BC=OB•sin60°=4×=2,∴点B的坐标为(﹣2,﹣2);(2)∵抛物线过原点O和点A、B,∴可设抛物线解析式为y=ax2+bx,将A(4,0),B(﹣2.﹣2)代入,得,解得,∴此抛物线的解析式为y=﹣x2+x(3)存在,如图,抛物线的对称轴是直线x=2,直线x=2与x轴的交点为D,设点P的坐标为(2,y),①若OB=OP,则22+|y|2=42,解得y=±2,当y=2时,在Rt△POD中,∠PDO=90°,sin∠POD==,∴∠POD=60°,∴∠POB=∠POD+∠AOB=60°+120°=180°,即P、O、B三点在同一直线上,∴y=2不符合题意,舍去,∴点P的坐标为(2,﹣2)②若OB=PB,则42+|y+2|2=42,解得y=﹣2,故点P的坐标为(2,﹣2),③若OP=BP,则22+|y|2=42+|y+2|2,解得y=﹣2,故点P的坐标为(2,﹣2),综上所述,符合条件的点P只有一个,其坐标为(2,﹣2),8.在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点C(﹣1,0),如图所示:抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B.(1)求点B的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题.菁优网版权所有专题:压轴题.分析:(1)根据题意,过点B作BD⊥x轴,垂足为D;根据角的互余的关系,易得B到x、y轴的距离,即B的坐标;(2)根据抛物线过B点的坐标,可得a的值,进而可得其解析式;(3)首先假设存在,分A、C是直角顶点两种情况讨论,根据全等三角形的性质,可得答案.解答:解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D,∵∠BCD+∠ACO=90°,∠ACO+∠CAO=90°,∴∠BCD=∠CAO,(1分)又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC,∴△BCD≌△CAO,(2分)∴BD=OC=1,CD=OA=2,(3分)∴点B的坐标为(﹣3,1);(4分)(2)抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B(﹣3,1),则得到1=9a﹣3a﹣2,(5分)解得a=,所以抛物线的解析式为y=x2+x﹣2;(7分)(3)假设存在点P,使得△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形:①若以点C为直角顶点;则延长BC至点P1,使得P1C=BC,得到等腰直角三角形△ACP1,(8分)过点P1作P1M⊥x轴,∵CP1=BC,∠MCP1=∠BCD,∠P1MC=∠BDC=90°,∴△MP1C≌△DBC.(10分)∴CM=CD=2,P1M=BD=1,可求得点P1(1,﹣1);(11分)②若以点A为直角顶点;则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形△ACP2,(12分)过点P2作P2N⊥y轴,同理可证△AP2N≌△CAO,(13分)∴NP2=OA=2,AN=OC=1,可求得点P2(2,1),(14分)经检验,点P1(1,﹣1)与点P2(2,1)都在抛物线y=x2+x﹣2上.(16分)9.在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板放在第一象限,斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点C(1,0),如图所示,抛物线y=ax2﹣ax﹣2经过点B.(1)求点B的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题.菁优网版权所有专题:代数几何综合题;压轴题.分析:(1)首先过点B作BD⊥x轴,垂足为D,易证得△BDC≌△COA,即可得BD=OC=1,CD=OA=2,则可求得点B的坐标;(2)利用待定系数法即可求得二次函数的解析式;(3)分别从①以AC为直角边,点C为直角顶点,则延长BC至点P1使得P1C=BC,得到等腰直角三角形ACP1,过点P1作P1M⊥x轴,②若以AC为直角边,点A为直角顶点,则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形ACP2,过点P2作P2N⊥y轴,③若以AC为直角边,点A为直角顶点,则过点A作AP3⊥CA,且使得AP3=AC,得到等腰直角三角形ACP3,过点P3作P3H⊥y轴,去分析则可求得答案.解答:解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D,∵∠BCD+∠ACO=90°,∠AC0+∠OAC=90°,∴∠BCD=∠CAO,又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC,∴△BDC≌△COA,∴BD=OC=1,CD=OA=2,∴点B的坐标为(3,1);(2)∵抛物线y=ax2﹣ax﹣2过点B(3,1),∴1=9a﹣3a﹣2,解得:a=,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2;(3)假设存在点P,使得△ACP是等腰直角三角形,①若以AC为直角边,点C为直角顶点,则延长BC至点P1使得P1C=BC,得到等腰直角三角形ACP1,过点P1作P1M⊥x轴,如图(1),∵CP1=BC,∠MCP1=∠BCD,∠P1MC=∠BDC=90°,∴△MP1C≌△DBC,∴CM=CD=2,P1M=BD=1,∴P1(﹣1,﹣1),经检验点P1在抛物线y=x2﹣x﹣2上;②若以AC为直角边,点A为直角顶点,则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形ACP2,过点P2作P2N⊥y轴,如图(2),同理可证△AP2N≌△CAO,∴NP2=OA=2,AN=OC=1,∴P2(﹣2,1),经检验P2(﹣2,1)也在抛物线y=x2﹣x﹣2上;③若以AC为直角边,点A为直角顶点,则过点A作AP3⊥CA,且使得AP3=AC,得到等腰直角三角形ACP3,过点P3作P3H⊥y轴,如图(3),同理可证△AP3H≌△CAO,∴HP3=OA=2,AH=OC=1,∴P3(2,3),经检验P3(2,3)不在抛物线y=x2﹣x﹣2上;故符合条件的点有P1(﹣1,﹣1),P2(﹣2,1)两点.综合类10.如图,已知抛物线y=x2+bx+c的图象与x轴的一个交点为B(5,0),另一个交点为A,且与y轴交于点C(0,5).(1)求直线BC与抛物线的解析式;(2)若点M是抛物线在x轴下方图象上的一动点,过点M作MN∥y轴交直线BC于点N,求MN的最大值;(3)在(2)的条件下,MN取得最大值时,若点P是抛物线在x轴下方图象上任意一点,以BC为边作平行四边形CBPQ,设平行四边形CBPQ的面积为S1,△ABN的面积为S2,且S1=6S2,求点P的坐标.考点:二次函数综合题.菁优网版权所有专题:压轴题.分析:(1)设直线BC的解析式为y=mx+n,将B(5,0),C(0,5)两点的坐标代入,运用待定系数法即可求出直线BC的解析式;同理,将B(5,0),C(0,5)两点∑的坐标代入y=x2+bx+c,运用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(2)MN的长是直线BC的函数值与抛物线的函数值的差,据此可得出一个关于MN的长和M点横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求出MN的最大值;(3)先求出△ABN的面积S2=5,则S1=6S2=30.再设平行四边形CBPQ的边BC上的高为BD,根据平行四边形的面积公式得出BD=3,过点D作直线BC的平行线,交抛物线与点P,交x轴于点E,在直线DE上截取PQ=BC,则四边形CBPQ为平行四边形.证明△EBD为等腰直角三角形,则BE=BD=6,求出E的坐标为(﹣1,0),运用待定系数法求出直线PQ的解析式为y=﹣x﹣1,然后解方程组,即可求出点P的坐标.解答:解:(1)设直线BC的解析式为y=mx+n,将B(5,0),C(0,5)两点的坐标代入,得,解得,所以直线BC的解析式为y=﹣x+5;将B(5,0),C(0,5)两点的坐标代入y=x2+bx+c,得,解得,所以抛物线的解析式为y=x2﹣6x+5;(2)设M(x,x2﹣6x+5)(1<x<5),则N(x,﹣x+5),∵MN=(﹣x+5)﹣(x2﹣6x+5)=﹣x2+5x=﹣(x﹣)2+,∴当x=时,MN有最大值;(3)∵MN取得最大值时,x=2.5,∴﹣x+5=﹣2.5+5=2.5,即N(2.5,2.5).解方程x2﹣6x+5=0,得x=1或5,∴A(1,0),B(5,0),∴AB=5﹣1=4,∴△ABN的面积S2=×4×2.5=5,∴平行四边形CBPQ的面积S1=6S2=30.设平行四边形CBPQ的边BC上的高为BD,则BC⊥BD.∵BC=5,∴BC•BD=30,∴BD=3.过点D作直线BC的平行线,交抛物线与点P,交x轴于点E,在直线DE上截取PQ=BC,则四边形CBPQ为平行四边形.∵BC⊥BD,∠OBC=45°,∴∠EBD=45°,∴△EBD为等腰直角三角形,BE=BD=6,∵B(5,0),∴E(﹣1,0),设直线PQ的解析式为y=﹣x+t,将E(﹣1,0)代入,得1+t=0,解得t=﹣1∴直线PQ的解析式为y=﹣x﹣1.解方程组,得,,∴点P的坐标为P1(2,﹣3)(与点D重合)或P2(3,﹣4).11.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点C(0,1),顶点为Q(2,3),点D 在x轴正半轴上,且OD=OC.(1)求直线CD的解析式;(2)求抛物线的解析式;(3)将直线CD绕点C逆时针方向旋转45°所得直线与抛物线相交于另一点E,求证:△CEQ∽△CDO;(4)在(3)的条件下,若点P是线段QE上的动点,点F是线段OD上的动点,问:在P 点和F点移动过程中,△PCF的周长是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题.菁优网版权所有专题:压轴题.分析:(1)利用待定系数法求出直线解析式;(2)利用待定系数法求出抛物线的解析式;(3)关键是证明△CEQ与△CDO均为等腰直角三角形;(4)如答图②所示,作点C关于直线QE的对称点C′,作点C关于x轴的对称点C″,连接C′C″,交OD于点F,交QE于点P,则△PCF即为符合题意的周长最小的三角形,由轴对称的性质可知,△PCF的周长等于线段C′C″的长度.利用轴对称的性质、两点之间线段最短可以证明此时△PCF的周长最小.如答图③所示,利用勾股定理求出线段C′C″的长度,即△PCF周长的最小值.解答:解:(1)∵C(0,1),OD=OC,∴D点坐标为(1,0).设直线CD的解析式为y=kx+b(k≠0),将C(0,1),D(1,0)代入得:,解得:b=1,k=﹣1,∴直线CD的解析式为:y=﹣x+1.(2)设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2+3,将C(0,1)代入得:1=a×(﹣2)2+3,解得a=.∴y=(x﹣2)2+3=x2+2x+1.(3)证明:由题意可知,∠ECD=45°,∵OC=OD,且OC⊥OD,∴△OCD为等腰直角三角形,∠ODC=45°,∴∠ECD=∠ODC,∴CE∥x轴,则点C、E关于对称轴(直线x=2)对称,∴点E的坐标为(4,1).如答图①所示,设对称轴(直线x=2)与CE交于点M,则M(2,1),∴ME=CM=QM=2,∴△QME与△QMC均为等腰直角三角形,∴∠QEC=∠QCE=45°.又∵△OCD为等腰直角三角形,∴∠ODC=∠OCD=45°,∴∠QEC=∠QCE=∠ODC=∠OCD=45°,∴△CEQ∽△CDO.(4)存在.如答图②所示,作点C关于直线QE的对称点C′,作点C关于x轴的对称点C″,连接C′C″,交OD于点F,交QE于点P,则△PCF即为符合题意的周长最小的三角形,由轴对称的性质可知,△PCF的周长等于线段C′C″的长度.(证明如下:不妨在线段OD上取异于点F的任一点F′,在线段QE上取异于点P的任一点P′,连接F′C″,F′P′,P′C′.由轴对称的性质可知,△P′CF′的周长=F′C″+F′P′+P′C′;而F′C″+F′P′+P′C′是点C′,C″之间的折线段,由两点之间线段最短可知:F′C″+F′P′+P′C′>C′C″,即△P′CF′的周长大于△PCE的周长.)如答图③所示,连接C′E,∵C,C′关于直线QE对称,△QCE为等腰直角三角形,∴△QC′E为等腰直角三角形,∴△CEC′为等腰直角三角形,∴点C′的坐标为(4,5);∵C,C″关于x轴对称,∴点C″的坐标为(0,﹣1).过点C′作C′N⊥y轴于点N,则NC′=4,NC″=4+1+1=6,在Rt△C′NC″中,由勾股定理得:C′C″===.综上所述,在P点和F点移动过程中,△PCF的周长存在最小值,最小值为.12.如图,抛物线与x轴交于A(1,0)、B(﹣3,0)两点,与y轴交于点C(0,3),设抛物线的顶点为D.(1)求该抛物线的解析式与顶点D的坐标.(2)试判断△BCD的形状,并说明理由.(3)探究坐标轴上是否存在点P,使得以P、A、C为顶点的三角形与△BCD相似?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题.菁优网版权所有专题:压轴题.分析:(1)利用待定系数法即可求得函数的解析式;(2)利用勾股定理求得△BCD的三边的长,然后根据勾股定理的逆定理即可作出判断;(3)分p在x轴和y轴两种情况讨论,舍出P的坐标,根据相似三角形的对应边的比相等即可求解.解答:解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c由抛物线与y轴交于点C(0,3),可知c=3.即抛物线的解析式为y=ax2+bx+3.把点A(1,0)、点B(﹣3,0)代入,得解得a=﹣1,b=﹣2∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3.∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4∴顶点D的坐标为(﹣1,4);(2)△BCD是直角三角形.理由如下:解法一:过点D分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为E、F.∵在Rt△BOC中,OB=3,OC=3,∴BC2=OB2+OC2=18在Rt△CDF中,DF=1,CF=OF﹣OC=4﹣3=1,∴CD2=DF2+CF2=2在Rt△BDE中,DE=4,BE=OB﹣OE=3﹣1=2,∴BD2=DE2+BE2=20∴BC2+CD2=BD2∴△BCD为直角三角形.解法二:过点D作DF⊥y轴于点F.在Rt△BOC中,∵OB=3,OC=3∴OB=OC∴∠OCB=45°∵在Rt△CDF中,DF=1,CF=OF﹣OC=4﹣3=1∴DF=CF∴∠DCF=45°∴∠BCD=180°﹣∠DCF﹣∠OCB=90°∴△BCD为直角三角形.(3)①△BCD的三边,==,又=,故当P是原点O时,△ACP∽△DBC;②当AC是直角边时,若AC与CD是对应边,设P的坐标是(0,a),则PC=3﹣a,=,即=,解得:a=﹣9,则P的坐标是(0,﹣9),三角形ACP不是直角三角形,则△ACP∽△CBD不成立;③当AC是直角边,若AC与BC是对应边时,设P的坐标是(0,b),则PC=3﹣b,则=,即=,解得:b=﹣,故P是(0,﹣)时,则△ACP∽△CBD一定成立;④当P在x轴上时,AC是直角边,P一定在B的左侧,设P的坐标是(d,0).则AP=1﹣d,当AC与CD是对应边时,=,即=,解得:d=1﹣3,此时,两个三角形不相似;⑤当P在x轴上时,AC是直角边,P一定在B的左侧,设P的坐标是(e,0).则AP=1﹣e,当AC与DC是对应边时,=,即=,解得:e=﹣9,符合条件.总之,符合条件的点P的坐标为:.对应练习13.如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物线交于点C,其中A点的坐标是(1,0),C点坐标是(4,3).(1)求抛物线的解析式;(2)在(1)中抛物线的对称轴上是否存在点D,使△BCD的周长最小?若存在,求出点D 的坐标,若不存在,请说明理由;(3)若点E是(1)中抛物线上的一个动点,且位于直线AC的下方,试求△ACE的最大面积及E点的坐标.考点:二次函数综合题.菁优网版权所有专题:代数几何综合题;压轴题.分析:(1)利用待定系数法求二次函数解析式解答即可;(2)利用待定系数法求出直线AC的解析式,然后根据轴对称确定最短路线问题,直线AC 与对称轴的交点即为所求点D;(3)根据直线AC的解析式,设出过点E与AC平行的直线,然后与抛物线解析式联立消掉y得到关于x的一元二次方程,利用根的判别式△=0时,△ACE的面积最大,然后求出此时与AC平行的直线,然后求出点E的坐标,并求出该直线与x轴的交点F的坐标,再求出AF,再根据直线l与x轴的夹角为45°求出两直线间的距离,再求出AC间的距离,然后利用三角形的面积公式列式计算即可得解.解答:解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0),点C(4,3),∴,解得,所以,抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3;(2)∵点A、B关于对称轴对称,∴点D为AC与对称轴的交点时△BCD的周长最小,设直线AC的解析式为y=kx+b(k≠0),则,解得,所以,直线AC的解析式为y=x﹣1,∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴抛物线的对称轴为直线x=2,当x=2时,y=2﹣1=1,∴抛物线对称轴上存在点D(2,1),使△BCD的周长最小;(3)如图,设过点E与直线AC平行线的直线为y=x+m,联立,消掉y得,x2﹣5x+3﹣m=0,△=(﹣5)2﹣4×1×(3﹣m)=0,即m=﹣时,点E到AC的距离最大,△ACE的面积最大,此时x=,y=﹣=﹣,∴点E的坐标为(,﹣),设过点E的直线与x轴交点为F,则F(,0),∴AF=﹣1=,∵直线AC的解析式为y=x﹣1,∴∠CAB=45°,∴点F到AC的距离为×=,又∵AC==3,∴△ACE的最大面积=×3×=,此时E点坐标为(,﹣).14.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+4与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,若已知A点的坐标为A(﹣2,0).(1)求抛物线的解析式及它的对称轴方程;(2)求点C的坐标,连接AC、BC并求线段BC所在直线的解析式;(3)试判断△AOC与△COB是否相似?并说明理由;(4)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ACQ为等腰三角形?若存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题.菁优网版权所有专题:压轴题.分析:(1)利用待定系数法求出抛物线解析式,利用配方法或利用公式x=求出对称轴方程;(2)在抛物线解析式中,令x=0,可求出点C坐标;令y=0,可求出点B坐标.再利用待定系数法求出直线BD的解析式;(3)根据,∠AOC=∠BOC=90°,可以判定△AOC∽△COB;(4)本问为存在型问题.若△ACQ为等腰三角形,则有三种可能的情形,需要分类讨论,逐一计算,避免漏解.解答:解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+4的图象经过点A(﹣2,0),∴﹣×(﹣2)2+b×(﹣2)+4=0,解得:b=,∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+4,又∵y=﹣x2+x+4=﹣(x﹣3)2+,∴对称轴方程为:x=3.(2)在y=﹣x2+x+4中,令x=0,得y=4,∴C(0,4);令y=0,即﹣x2+x+4=0,整理得x2﹣6x﹣16=0,解得:x=8或x=﹣2,∴A(﹣2,0),B(8,0).设直线BC的解析式为y=kx+b,把B(8,0),C(0,4)的坐标分别代入解析式,得:,解得k=,b=4,∴直线BC的解析式为:y=x+4.(3)可判定△AOC∽△COB成立.理由如下:在△AOC与△COB中,∵OA=2,OC=4,OB=8,∴,又∵∠AOC=∠BOC=90°,∴△AOC∽△COB.(4)∵抛物线的对称轴方程为:x=3,可设点Q(3,t),则可求得:AC===,AQ==,CQ==.i)当AQ=CQ时,有=,25+t2=t2﹣8t+16+9,解得t=0,∴Q1(3,0);ii)当AC=AQ时,有=,t2=﹣5,此方程无实数根,∴此时△ACQ不能构成等腰三角形;iii)当AC=CQ时,有=,整理得:t2﹣8t+5=0,解得:t=4±,∴点Q坐标为:Q2(3,4+),Q3(3,4﹣).综上所述,存在点Q,使△ACQ为等腰三角形,点Q的坐标为:Q1(3,0),Q2(3,4+),Q3(3,4﹣).15.如图,在坐标系xOy中,△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,A(1,0),B(0,2),抛物线y=x2+bx﹣2的图象过C点.(1)求抛物线的解析式;(2)平移该抛物线的对称轴所在直线l.当l移动到何处时,恰好将△ABC的面积分为相等的两部分?(3)点P是抛物线上一动点,是否存在点P,使四边形PACB为平行四边形?若存在,求出P点坐标;若不存在,说明理由.考点:二次函数综合题.菁优网版权所有专题:压轴题.分析:如解答图所示:(1)首先构造全等三角形△AOB≌△CDA,求出点C的坐标;然后利用点C的坐标求出抛物线的解析式;(2)首先求出直线BC与AC的解析式,设直线l与BC、AC交于点E、F,则可求出EF 的表达式;根据S△CEF=S△ABC,列出方程求出直线l的解析式;(3)首先作出▱PACB,然后证明点P在抛物线上即可.解答:解:(1)如答图1所示,过点C作CD⊥x轴于点D,则∠CAD+∠ACD=90°.∵∠OBA+∠OAB=90°,∠OAB+∠CAD=90°,∴∠OAB=∠ACD,∠OBA=∠CAD.∵在△AOB与△CDA中,∴△AOB≌△CDA(ASA).∴CD=OA=1,AD=OB=2,∴OD=OA+AD=3,∴C(3,1).∵点C(3,1)在抛物线y=x2+bx﹣2上,。
2012年武汉市中考数学压轴题考试试题解析
2012 年武汉市中考数学压轴题试题解析
15.(2012•武汉)如图,点 A 在双曲线 y= 的第一象限的那一支上,AB 垂直于 x 轴与点 B, 点 C 在 x 轴正半轴上,且 OC=2AB,点 E 在线段 AC 上,且 AE=3EC,点 D 为 OB 的中点, 若△ADE 的面积为 3,则 k 的值为 k= .
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2012 年武汉市中考数学压轴题考试试题解析
考点: 二次函数综合题。 专题: 压轴题。 分析: (1)已知抛物线 C1 的解析式,易得顶点 A 的坐标,利用待定系数法可求得直线 BC 的解析式,联立
(2)将 x=3 代入直线 AB、抛物线 C1 的解析式中,先求出点 D、E 的坐标及 DE 的长,根据 FG、D (3)根据二次函数的平移规律,先求出抛物线 C2 的解析式和顶点 P 的坐标,联立直线 AB 的解析式可 且 NQ∥y 轴,能证得△ NTP 是等腰三角形,即 NT=TP,由此求: 解:(1)当 x=0 时,y=﹣2;∴A(0,﹣2). 设直线 AB 的解析式为 y=kx+b,则:
考点: 作图-旋转变换;弧长的计算。 专题: 作图题。
分析: (1)先在坐标系中找出点 B1 的位置,然后根据平移前后对应点连线平行可找到点 A1 的位置,连接 (2)先计算出 AA1 的距离,然后求出弧 AA1 的长度,继而可得出答案.
解答: 解:(1)所作图形如下:
(2)由图形可得:AA1= , =
,解得
、
(舍)
∴N(2﹣t,2﹣2t). NQ=2﹣2t,MQ=2﹣2t, ∴MQ=NQ,∴∠MNQ=45°. ∴△MOT、△ NHT 均为等腰直角三角形, ∴MO=OT,HT=HN
中考数学压轴题突破:铅锤法求二次函数面积
一、引言在中学生的学习生涯中,中考数学一直是备受关注的科目之一。
其中,二次函数是数学教学中的重要内容,而求二次函数面积更是中考数学中的一大难点。
然而,通过铅锤法求二次函数面积,可以帮助学生们更好地掌握这一难题。
本文将从深度和广度两方面展开讨论,帮助读者全面了解铅锤法求二次函数面积,在中考数学中取得突破。
二、铅锤法求解二次函数面积的基本原理铅锤法求解二次函数面积是一种通过几何实例来帮助学生理解二次函数的面积计算方法。
在求解二次函数面积时,首先可以将二次函数图像与x轴围成的图形,分割成若干个几何形状,如梯形、矩形等。
通过对这些几何形状进行面积计算,并进行累加,就可以得到二次函数图像与x轴围成的总面积。
这种方法能够直观地帮助学生理解二次函数的面积计算过程,从而提高他们的数学认知能力。
三、铅锤法求解二次函数面积的实际应用铅锤法求解二次函数面积不仅仅是一种理论计算方法,更适用于实际问题的求解。
当我们需要计算某个二次函数所表示的曲线与x轴围成的面积时,可以通过铅锤法将曲线分割成若干个几何形状,再进行面积计算,并进行累加,最终得到准确的面积结果。
这种方法在实际问题的求解中具有很强的适用性,且可以帮助学生将数学知识与实际问题相结合,提升解题能力。
四、铅锤法求解二次函数面积的个人观点与理解个人认为,铅锤法求解二次函数面积是一种非常有效的教学方法。
通过实际创造性的几何分割和面积累加,学生可以更直观地理解二次函数的面积计算方法,提高数学学习的趣味性和有效性。
在实际教学中,教师可以通过丰富的示例和实际问题,引导学生灵活运用铅锤法求解二次函数面积,从而提高他们的数学学习能力和解题思维。
五、总结与回顾本文从深度和广度两方面介绍了铅锤法求解二次函数面积的基本原理、实际应用和个人观点与理解。
我们可以通过铅锤法,帮助学生更好地理解和掌握二次函数面积的计算方法,提高他们的数学学习能力。
在中考数学的备战中,这一方法能够帮助学生更好地应对二次函数面积题型,取得更好的成绩。
2012全国各地中考数学试题分类解析汇编 面积问题
(精编版)2012全国各地中考数学试题分类解析汇编面积问题1. (2012某某某某11分)(1)按语句作图并回答:作线段AC (AC=4),以A 为圆心a 为半径作圆,再以C 为圆心b 为半径作圆(a <4,b <4,圆A 与圆C 交于B 、D 两点),连接AB 、BC 、CD 、DA .若能作出满足要求的四边形ABCD ,则a 、b 应满足什么条件? (2)若a=2,b=3,求四边形ABCD 的面积. 【答案】解:(1)作图如下:能作出满足要求的四边形ABCD ,则a 、b 应满足的条件是a+b >4。
(2)连接BD ,交AC 于E ,∵⊙A 与⊙C 交于B 、D ,∴AC⊥DB,BE=DE 。
设CE=x ,则AE=4-x , ∵BC= b=3,AB= a=2,∴由勾股定理得:22222BE 3x 24x =-=--()解得:21x 8=。
∴2221315BE 388⎛⎫=-= ⎪⎝⎭。
∴四边形ABCD 的面积是13153152AC BE 4282⨯⨯⨯=⨯=。
答:四边形ABCD 的面积是3152。
【考点】作图(复杂作图),相交两圆的性质,勾股定理。
【分析】(1)根据题意画出图形,只有两圆相交,才能得出四边形,即可得出答案;(2)连接BD ,根据相交两圆的性质得出DB⊥AC,BE=DE ,设CE= x ,则AE=4-x ,根据勾股定理得出关于x 的方程,求出x ,根据三角形的面积公式求出即可。
2. (2012某某某某14分)如图,抛物线233y=x x+384--与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C . (1)求点A 、B 的坐标;(2)设D 为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD 的面积等于△ACB 的面积时,求点D 的坐标;(3)若直线l 过点E (4,0),M 为直线l 上的动点,当以A 、B 、M 为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l 的解析式.【答案】解:(1)在233y=x x+384--中,令y=0,即233x x+3=084--,解得x 1=﹣4,x 2=2。
专题 二次函数与面积有关的问题(知识解读)-中考数学(全国通用)
专题03 二次函数与面积有关的问题(知识解读)【专题说明】二次函数是初中数学的一个重点,一个难点,也是中考数学必考的一个知识点。
特别是在压轴题中,二次函数和几何综合出现的题型,才是最大的区分度。
与面积有关的问题,更是常见。
本节介绍二次函数考试题型种,与面积问题的常用解法。
同学们,只要熟练运用解法,炉火纯青,在考试答题的时候,能够轻松答题。
【知识点梳理】类型一:面积等量关系类型二:面积平分方法一:利用割补将图形割(补)成三角形或梯形面积的和差,其中需使三角形的底边在坐标轴上或平行于坐标轴;(例如以下4、5两图中,连结BD解法不简便。
)方法二: 铅锤法铅锤高水平宽⨯=21S方法三 :其他面积方法如图1,同底等高三角形的面积相等.平行线间的距离处处相等.如图2,同底三角形的面积比等于高的比. 如图3,同高三角形的面积比等于底的比.如图1 如图2 如图3【典例分析】【类型一:面积等量关系】【典例21】(2022•盘锦)如图,抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A ,B (4,0)两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C (0,﹣4).点P 在抛物线上,连接BC ,BP .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,若点P 在第四象限,点D 在线段BC 上,连接PD 并延长交x 轴于点E ,连接CE,记△DCE的面积为S1,△DBP的面积为S2,当S1=S2时,求点P的坐标;【变式1】(2022•泸州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+x+c经过A (﹣2,0),B(0,4)两点,直线x=3与x轴交于点C.(1)求a,c的值;(2)经过点O的直线分别与线段AB,直线x=3交于点D,E,且△BDO与△OCE的面积相等,求直线DE的解析式;(3)P是抛物线上位于第一象限的一个动点,在线段OC和直线x=3上是否分别存在点F,G,使B,F,G,P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.【类型二:面积平分】【典例2】(2022•沈阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3经过点B(6,0)和点D(4,﹣3),与x轴的另一个交点为A,与y轴交于点C,作直线AD.(1)①求抛物线的函数表达式;②直接写出直线AD的函数表达式;(2)点E是直线AD下方的抛物线上一点,连接BE交AD于点F,连接BD,DE,△BDF的面积记为S1,△DEF的面积记为S2,当S1=2S2时,求点E的坐标;【变式2】(2022•内江)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2).(1)求这条抛物线所对应的函数的表达式;(2)若点D为该抛物线上的一个动点,且在直线AC上方,求点D到直线AC的距离的最大值及此时点D的坐标;(3)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBP A的面积分为1:5两部分,求点P的坐标.【典例3】(深圳)如图抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣1,0),点C(0,3),且OB =OC.(1)求抛物线的解析式及其对称轴;(2)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBP A的面积分为3:5两部分,求点P的坐标.【变式3】(2021秋•合川区)如图,抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(6,0),与y轴交于点C,点P为第一象限内抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线,交直线BC于点D,交x轴于点E,连接PB.(1)求该抛物线的解析式;(2)当△PBD与△BDE的面积之比为1:2时,求点P的坐标;专题03 二次函数与面积有关的问题(知识解读)【专题说明】二次函数是初中数学的一个重点,一个难点,也是中考数学必考的一个知识点。
中考--面积压轴--详细解答
2012中考数学压轴题函数面积问题(一)例 1如图,直线l 经过点A (1,0),且与双曲线m y x=(x >0)交于点B (2,1).过点(,1)P p p -(p >1)作x 轴的平行线分别交曲线m yx =(x >0)和m y x=-(x <0)于M 、N 两点.(1)求m 的值及直线l 的解析式;(2)若点P 在直线y =2上,求证:△PMB ∽△PNA ;(3)是否存在实数p ,使得S △AMN =4S △AMP ?若存在,请求出所有满足条件的p 的值;若不存在,请说明理由.思路点拨1.第(2)题准确画图,点的位置关系尽在图形中.2.第(3)题把S △AMN =4S △AMP 转化为MN =4MP ,按照点M 与线段NP 的位置关系分两种情况讨论.满分解答(1)因为点B (2,1)在双曲线my x=上,所以m =2.设直线l 的解析式为y kx b =+,代入点A (1,0)和点B (2,1),得0,2 1.k b k b +=⎧⎨+=⎩ 解得1,1.k b =⎧⎨=-⎩ 所以直线l 的解析式为1y x =-. (2)由点(,1)P p p -(p >1)的坐标可知,点P 在直线1y x =-上x 轴的上方.如图2,当y =2时,点P 的坐标为(3,2).此时点M 的坐标为(1,2),点N 的坐标为(-1,2).由P (3,2)、M (1,2)、B (2,1)三点的位置关系,可知△PMB 为等腰直角三角形. 由P (3,2)、N (-1,2)、A (1,0)三点的位置关系,可知△PNA 为等腰直角三角形. 所以△PMB ∽△PNA .图2 图3 图4(3)△AMN 和△AMP 是两个同高的三角形,底边MN 和MP 在同一条直线上. 当S △AMN =4S △AMP 时,MN =4MP .①如图3,当M 在NP 上时,x M -x N =4(x P -x M ).因此222()4(1)x x x x ⎛⎫⎛⎫--=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.解得x 或x =(此时点P 在x 轴下方,舍去).此时p =②如图4,当M 在NP 的延长线上时,x M -x N =4(x M -x P ).因此222()4(1)x x x x ⎛⎫⎛⎫--=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.解得x =或x =(此时点P 在x 轴下方,舍去).此时p =考点伸展在本题情景下,△AMN 能否成为直角三角形?情形一,如图5,∠AMN =90°,此时点M 的坐标为(1,2),点P 的坐标为(3,2). 情形二,如图6,∠MAN =90°,此时斜边MN 上的中线等于斜边的一半. 不存在∠ANM =90°的情况.图5 图6例2 如图1,在平面直角坐标系xOy 中,直角梯形OABC 的顶点O 为坐标原点,顶点A 、C 分别在x 轴、y 轴的正半轴上,CB ∥OA ,OC =4,BC =3,OA =5,点D 在边OC 上,CD =3,过点D 作DB 的垂线DE ,交x 轴于点E .(1)求点E 的坐标;(2)二次函数y =-x 2+bx +c 的图像经过点B 和点E . ①求二次函数的解析式和它的对称轴;②如果点M 在它的对称轴上且位于x 轴上方,满足S △CEM =2S △ABM ,求点M 的坐标.思路点拨1.这三道题目步步为赢,错一道题目,就要影响下一道的计算.2.点M 在抛物线的对称轴上且位于x 轴上方,要分两种情况讨论,分别为点M 在线段FB 和FB 的延长线上.因为用点M 的纵坐标表示△ABM 的底边长,因点M 的位置不同而不同.满分解答(1)因为BC ∥OA ,所以BC ⊥CD .因为CD =CB =3,所以△BCD 是等腰直角三角形.因此∠BCD =45°.又因为BC ⊥CD ,所以∠ODE =45°.所以△ODE 是等腰直角三角形,OE =OD =1.所以点E 的坐标是(1,0).(2)①因为抛物线y =-x 2+bx +c经过点B (3,4)和点E (1,0),所以934,10.b c b c -++=⎧⎨-++=⎩ 解得6,5.b c =⎧⎨=-⎩所以二次函数的解析式为y =-x 2+6x -5,抛物线的对称轴为直线x =3.②如图2,如图3,设抛物线的对称轴与x 轴交于点F ,点M 的坐标为(3,t ).CEM MEF COE OFMC S S S S ∆∆∆=--梯形111(4)321442222tt t =+⨯-⨯⨯-⨯⨯=+. (ⅰ)如图2,当点M 位于线段BF 上时,t t S ABM -=⨯-=∆42)4(21.解方程)4(242t t-=+,得58=t .此时点M 的坐标为(3,58). 图2 图3(ⅱ)如图3,当点M 位于线段FB 延长线上时,42)4(21-=⨯-=∆t t S ABM .解方程)4(242-=+t t,得8=t .此时点M 的坐标为(3,8).考点伸展对于图2,还有几个典型结论:此时,C 、M 、A 三点在同一条直线上;△CEM 的周长最小. 可以求得直线AC 的解析式为445y x =-+,当x =3时,85y =. 因此点M (3,58)在直线AC 上.因为点A 、E 关于抛物线的对称轴对称,所以ME +MC =MA +MC . 当A 、M 、C 三点共线时,ME +MC 最小,△CEM 的周长最小.2012中考数学压轴题函数面积问题(二)例3 如图,四边形OABC 是矩形,点A 、C 的坐标分别为(3,0),(0,1).点D 是线段BC上的动点(与端点B 、C 不重合),过点D 作直线12y x b =-+交折线OAB 于点E . (1)记△ODE 的面积为S ,求S 与b 的函数关系式;(2)当点E 在线段OA 上时,若矩形OABC 关于直线DE 的对称图形为四边形O 1A 1B 1C 1,试探究四边形O 1A 1B 1C 1与矩形OABC 的重叠部分的面积是否发生变化?若不变,求出重叠部分的面积;若改变,请说明理由.思路点拨1.数形结合,用b 表示线段OE 、CD 、AE 、BE 的长.2.求△ODE 的面积,要分两种情况.当E 在OA 上时,OE 边对应的高等于OC ;当E 在AB 边上时,要利用割补法求△ODE 的面积.3.第(3)题中的重叠部分是邻边相等的平行四边形.4.图形翻着、旋转等运动中,计算菱形的边长一般用勾股定理.满分解答(1)①如图2,当E 在OA 上时,由12y x b =-+可知,点E 的坐标为(2b ,0),OE =2b .此时S =S △ODE =112122OE OC b b ⋅=⨯⨯=. ②如图3,当E 在AB 上时,把y =1代入12y x b =-+可知,点D 的坐标为(2b -2,1),CD =2b -2,BD =5-2b .把x =3代入12y x b =-+可知,点E 的坐标为3(3,)2b -,AE =32b -,BE =52b -.此时S =S 矩形OABC -S △OAE - S △BDE -S △OCD =1315133()()(52)1(22)22222b b b b -⨯-----⨯⨯-252b b =-+. (2)如图4,因为四边形O 1A 1B 1C 1与矩形OABC 关于直线DE 对称,因此DM =DN ,那么重叠部分是邻边相等的平行四边形,即四边形DMEN 是菱形.作DH ⊥OA ,垂足为H .由于CD =2b -2,OE =2b ,所以EH =2.设菱形DMEN 的边长为m .在Rt △DEH 中,DH =1,NH =2-m ,DN =m ,所以12+(2-m )2=m 2.解得54m =.所以重叠部分菱形DMEN 的面积为54.图2 图3 图4考点伸展把本题中的矩形OABC绕着它的对称中心旋转,如果重叠部分的形状是菱形(如图5),那么这个菱形的最小面积为1,如图6所示;最大面积为53,如图7所示.图5 图6 图7例 4 如图1,在△ABC中,∠C=90°,A C=3,BC=4,CD是斜边AB上的高,点E在斜边AB上,过点E作直线与△ABC的直角边相交于点F,设AE=x,△AEF的面积为y.(1)求线段AD的长;(2)若EF⊥AB,当点E在斜边AB上移动时,①求y与x的函数关系式(写出自变量x的取值范围);②当x取何值时,y有最大值?并求出最大值.(3)若点F在直角边AC上(点F与A、C不重合),点E在斜边AB上移动,试问,是否存在直线EF将△ABC的周长和面积同时平分?若存在直线EF,求出x的值;若不存在直线EF,请说明理由.图1 备用图思路点拨1.第(1)题求得的AD的长,就是第(2)题分类讨论x的临界点.2.第(2)题要按照点F的位置分两种情况讨论.3.第(3)题的一般策略是:先假定平分周长,再列关于面积的方程,根据方程的解的情况作出判断.满分解答(1) 在Rt△ABC中,AC=3,BC=4,所以AB=5.在Rt△ACD中,39cos355AD AC A==⨯=.(2) ①如图2,当F 在AC 上时,905x <<.在Rt △AEF 中,4tan 3EF AE A x ==.所以21223y AE EF x =⋅=. 如图3,当F 在BC 上时,955x <≤.在Rt △BEF 中,3tan (5)4EF BE B x ==-.所以21315288y AE EF x x =⋅=-+. ②当905x <<时,223y x =的最大值为5425; 当955x <≤时,231588y x x =-+23575)8232x =--+(的最大值为7532. 因此,当52x =时,y 的最大值为7532.图2 图3 图4(3)△ABC 的周长等于12,面积等于6.先假设EF 平分△ABC 的周长,那么AE =x ,AF =6-x ,x 的变化范围为3<x ≤5.因此1142sin (6)(6)2255AEF S AE AF A x x x x ∆=⋅⋅=-⨯=--.解方程2(6)35x x --=,得3x =±因为3x =+3≤x ≤5范围内(如图4),因此存在直线EF 将△ABC 的周长和面积同时平分. 考点伸展如果把第(3)题的条件“点F 在直角边AC 上”改为“点F 在直角边BC 上”,那么就不存在直线EF 将△ABC 的周长和面积同时平分.先假设EF 平分△ABC 的周长,那么AE =x ,BE =5-x ,BF =x +1. 因此21133sin (5)(1)(45)22510BEF S BE BF B x x x x ∆=⋅⋅=-+⨯=---. 解方程23(45)310x x ---=.整理,得2450x x -+=.此方程无实数根. 2012中考数学压轴题函数面积问题(三)例5 如图1,正方形 ABCD 中,点A 、B 的坐标分别为(0,10),(8,4),点C 在第一象限.动点P 在正方形ABCD 的边上,从点A 出发沿A →B →C →D 匀速运动,同时动点Q 以相同速度在x 轴上运动,当P 点到D 点时,两点同时停止运动,设运动的时间为t 秒.(1)当P 点在边AB 上运动时,点Q 的横坐标x (长度单位)关于运动时间t (秒)的函数图象如图2所示,请写出点Q 开始运动时的坐标及点P 运动速度; (2)求正方形边长及顶点C 的坐标;(3)在(1)中当t 为何值时,△OPQ 的面积最大,并求此时P 点的坐标.(4)如果点P 、Q 保持原速度速度不变,当点P 沿A →B →C →D 匀速运动时,OP 与PQ 能否相等,若能,写出所有符合条件的t 的值;若不能,请说明理由.图1 图2思路点拨1.过点B 、C 、P 向x 轴、y 轴作垂线段,就会构造出全等的、相似的直角三角形,出现相等、成比例的线段,用含有t 的式子表示这些线段是解题的基础.2.求点C 的坐标,为求直线BC 、CD 的解析式作铺垫,进而为附加题用两点间的距离公式作准备. 3.不论点P 在AB 、BC 还是CD 上,点P 所在的直角三角形的三边比总是3∶4∶5,灵活运用方便解题. 4.根据二次函数的解析式求函数的最值时,要注意定义域与对称轴的位置关系.满分解答(1)Q (1,0),点P 每秒钟运动1个单位长度.(2)过点B 作BE ⊥y 轴于点E ,过点C 作x 轴的垂线交直线BE 于F ,交x 轴于H .在Rt △ABE 中,BE =8,AE =10-4=6,所以AB =10.由△ABE ≌△BCF ,知BF =AE =4,CF =BE =6.所以EF =8+6=14,CH =8+4=12.因此点C 的坐标为(14,12).(3)过点P 作PM ⊥y 轴于M ,PN ⊥x 轴于N .因为PM //BE ,所以AP AM MP AB AF BF ==,即1068t AM MP==.因此34,55AM t PM t ==.于是3410,55PN OM t ON PM t ==-==.设△OPQ 的面积为S (平方单位),那么2113347(1)(10)52251010S OQ PN t t t t =⋅⋅=+-=-++,定义域为0≤t ≤10. 因为抛物线开口向下,对称轴为直线476t =,所以当476t =时,△OPQ 的面积最大.此时P 的坐标为(9415,5310).(4)当53t =或29513t =时, OP 与PQ 相等.图3 图4考点伸展附加题的一般思路是:点Q 的横坐标是点P 的横坐标的2倍.先求直线AB 、BC 、CD 的解析式,根据直线的解析式设点P 的坐标,再根据两点间的距离公式列方程PO =PQ .附加题也可以这样解:①如图4,在Rt △AMP 中,设AM =3m ,MP =4 m ,AP =5m ,那么OQ =8m .根据AP 、OQ 的长列方程组5,81,m t m t =⎧⎨=+⎩解得53t =. ②如图5,在Rt △GMP 中,设GM =3m ,MP =4 m ,GP =5m ,那么OQ =8m .在Rt △GAD 中,GD =7.5.根据GP 、OQ 的长列方程组537.5,81,m t m t =-⎧⎨=+⎩解得29513t =.③如图6,设MP =4m ,那么OQ =8m .根据BP 、OQ 的长列方程组51010,81,m t m t -=-⎧⎨=+⎩解得53t =,但这时点P不在BC 上.图5 图6例6 在直角坐标系中,抛物线c bx x y ++=2经过点(0,10)和点(4,2).(1)求这条抛物线的解析式.(2)如图1,在边长一定的矩形ABCD 中,CD =1,点C 在y 轴右侧沿抛物线c bx x y ++=2 滑动,在滑动过程中CD ∥x 轴,AB 在CD 的下方.当点D 在y 轴上时,AB 落在x 轴上.①求边BC 的长.②当矩形ABCD 在滑动过程中被x 轴分成两部分的面积比为1:4时,求点C 的坐标.图1思路点拨1.用待定系数法求抛物线的解析式.2.数形结合,把x =1代入抛物线的解析式,求得的y 的值就是边BC 的长. 3.分类讨论两部分的面积比为1:4,分为上下之比为1:4和4:1两种情况.4.矩形在移动过程中形状不变,把面积比转化为高度比,由于BC =5,因此点C 的纵坐标为1或4,进而解方程求得点C 的横坐标.满分解答(1)因为抛物线c bx x y ++=2经过点(0,10)和点(4,2),所以10,164 2.c b c =⎧⎨++=⎩ 解得6b =-,10c =.因此抛物线的解析式为y =x 2-6x +10.(2)①因为CD =1,点D 在y 轴上,所以点C 的横坐标为1.在y =x 2-6x +10中,当x =1时,y =5.所以边BC 的长为5.②因为矩形边长一定,所以BC =5.如图2,当矩形ABCD 在x 轴上方部分的面积与这个矩形面积的比为1:5时,点C 的纵坐标为1.解方程x 2-6x +10=1,得123x x ==.此时点C 的坐标为(3,1).如图3,当矩形ABCD 在x 轴上方部分的面积与这个矩形面积的比为5:1时,点C 的纵坐标为4.解方程x 2-6x +10=4,得13x =23x =C 的坐标为(34)或(34).图2 图3考点伸展在本题情景下,以CD 为半径的⊙C 如果与坐标轴相切,那么符合条件的点C 有哪些?解:由于CD =1,抛物线的顶点为(3,1),因此与坐标轴相切的⊙C 有三个,点C 的坐标分别为(1,5),(-1,17),(3,1).在本题情景下,以CB 为半径的⊙C 如果与坐标轴相切,那么符合条件的点C 有哪些?解:由于点(5,5)恰好在抛物线上,因此与坐标轴相切的⊙C 有两个,点C 的坐标分别为(5,5),(-5,65).。
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二次函数压轴之面积问题
面积问题涵盖的题型
1.面积最值问题
2.面积倍分关系问题
3.面积比例及最值问题
经典题解析与方法分析
抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A(-1,0),点B(3,0),与y 轴交于点C,直线y=kx-3,经过点B,C.
(1)求抛物线的解析式
(2)点P是直线BC下方抛物线上一动点,求PBC面积最大时点P 的坐标;
分析:坐标系背景下的面积问题,主要涉及的方法是面积的求解方法,一般是铅垂法、割补法、平移法,一般铅垂法是通用方法,在解决一些复杂问题时非常实用.
方法简介:铅垂法,一般是求解三角形面积时,找到水平宽和与之对应的铅垂高,其乘积的一增即为三角形的面积.
方法一:铅垂法
点评:设点,再分别求水平宽和铅垂高的表达式,从而得到三角形面积的表达式,通过二次函数的性质求得取最值时的P点坐标方法二:平移法
点评:通过平移至临界位置,面积即可求最值,思路与前面比较新颖,且解决方法比较快捷;
方法三:割补法
点评:割补法思考起来难度不大,但是计算需要一定的耐心,对同学们的计算能力有一定的要求;。
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2012中考数学压轴题函数面积问题(一)
例 1
如图1,直线l经过点A(1,0),且与双曲线m
y
x
=(x>0)交于点B(2,1).过点
(,1)
P p p-(p>1)作x轴的平行线分别交曲线
m
y
x
=(x>0)和
m
y
x
=-(x<0)于M、N两点.
(1)求m的值及直线l的解析式;
(2)若点P在直线y=2上,求证:△PMB∽△PNA;
(3)是否存在实数p,使得S△AMN=4S△AMP?若存在,请求出所有满足条件的p的值;若不存在,请说明理由.
图1
动感体验
请打开几何画板文件名“11南通28”,拖动点P在射线AB上运动,可以体验到,当直线MN经过(0,2)点时,图形中的三角形都是等腰直角三角形;△AMN和△AMP 是两个同高的三角形,MN=4MP存在两种情况.
思路点拨
1.第(2)题准确画图,点的位置关系尽在图形中.
2.第(3)题把S△AMN=4S△AMP转化为MN=4MP,按照点M与线段NP的位置关系分两种情况讨论.
满分解答
(1)因为点B (2,1)在双曲线m y x
=上,所以m =2.设直线l 的解析式为y kx b =+,
代入点A (1,0)和点B (2,1),得0,2 1.k b k b +=⎧⎨+=⎩ 解得1,
1.
k b =⎧⎨
=-⎩ 所以直线l 的解析式为1y x =-. (2)由点(,1)P p p -(p >1)的坐标可知,点P 在直线1y x =-上x 轴的上方.如图2,当y =2时,点P 的坐标为(3,2).此时点M 的坐标为(1,2),点N 的坐标为(-1,2).
由P (3,2)、M (1,2)、B (2,1)三点的位置关系,可知△PMB 为等腰直角三角形. 由P (3,2)、N (-1,2)、A (1,0)三点的位置关系,可知△PNA 为等腰直角三角形. 所以△PMB ∽△PNA .
图2 图3 图4
(3)△AMN 和△AMP 是两个同高的三角形,底边MN 和MP 在同一条直线上. 当S △AMN =4S △AMP 时,MN =4MP .
①如图3,当M 在NP 上时,x M -x N =4(x P -x M ).因此222()4(1)x x x x ⎛⎫⎛⎫--=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭.解得1132x +=或1132x -=(此时点P 在x 轴下方,舍去).此时1132
p +=.
②如图4,当M 在NP 的延长线上时,x M -x N =4(x M -x P ).因此
222()4(1)x x x x ⎛⎫⎛⎫--=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
.解得152x +=或152x -=(此时点P 在x 轴下方,舍去).此时152
p +=.
考点伸展
在本题情景下,△AMN能否成为直角三角形?
情形一,如图5,∠AMN=90°,此时点M的坐标为(1,2),点P的坐标为(3,2).
情形二,如图6,∠MAN=90°,此时斜边MN上的中线等于斜边的一半.
不存在∠ANM=90°的情况.
图5 图6
例2
如图1,在平面直角坐标系xOy中,直角梯形OABC的顶点O为坐标原点,顶点A、C分别在x轴、y轴的正半轴上,CB∥OA,OC=4,BC=3,OA=5,点D在边OC上,CD=3,过点D作DB的垂线DE,交x轴于点E.
(1)求点E的坐标;
(2)二次函数y=-x2+bx+c的图像经过点B和点E.
①求二次函数的解析式和它的对称轴;
②如果点M在它的对称轴上且位于x轴上方,满足S△CEM=2S△ABM,求点M的坐标.
图1
动感体验
请打开几何画板文件名“11松江24”,拖动点M 在抛物线的对称轴上运动,观察面积比的度量值,可以体验到,有两个时刻,面积的比值等于2.
思路点拨
1.这三道题目步步为赢,错一道题目,就要影响下一道的计算.
2.点M 在抛物线的对称轴上且位于x 轴上方,要分两种情况讨论,分别为点M 在线段FB 和FB 的延长线上.因为用点M 的纵坐标表示△ABM 的底边长,因点M 的位置不同而不同.
满分解答
(1)因为BC ∥OA ,所以BC ⊥CD .因为CD =CB =3,所以△BCD 是等腰直角三角形.因此∠BCD =45°.又因为BC ⊥CD ,所以∠ODE =45°.所以△ODE 是等腰直角三角形,OE =OD =1.所以点E 的坐标是(1,0).
(2)①因为抛物线y =-x 2+bx +c 经过点B (3,4)和点E (1,0),所以
934,10.b c b c -++=⎧⎨
-++=⎩ 解得6,
5.b c =⎧⎨=-⎩
所以二次函数的解析式为y =-x 2+6x -5,抛物线的对称轴为直线x =3.
②如图2,如图3,设抛物线的对称轴与x 轴交于点F ,点M 的坐标为(3,t ).
CEM MEF COE OFMC S S S S ∆∆∆=--梯形
111(4)321442222
t
t t =
+⨯-⨯⨯-⨯⨯=+. (ⅰ)如图2,当点M 位于线段BF 上时,t t S ABM -=⨯-=
∆42)4(2
1
.解方程)4(242t t -=+,得5
8=t .此时点M 的坐标为(3,58
).
(ⅱ)如图3,当点M 位于线段FB 延长线上时,42)4(2
1
-=⨯-=∆t t S ABM .解方程
)4(242
-=+t t
,得8=t .此时点M 的坐标为(3,8).
图2 图3
考点伸展
对于图2,还有几个典型结论:
此时,C 、M 、A 三点在同一条直线上;△CEM 的周长最小. 可以求得直线AC 的解析式为445y x =-
+,当x =3时,85
y =. 因此点M (3,5
8
)在直线AC 上.
因为点A 、E 关于抛物线的对称轴对称,所以ME +MC =MA +MC .
当A、M、C三点共线时,ME+MC最小,△CEM的周长最小.。