专题01 因动点产生的面积问题-版突破中考数学压轴之学霸秘笈大揭秘 学生版+教师版
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专题1 引动点产生的面积问题
【类型综述】
面积是平面几何中一个重要的概念,关联着平面图形中的重要元素边与角,由动点而生成的面积问题,是抛物线与直线形结合的觉形式,常见的面积问题有规则的图形的面积(如直角三角形、平行四边形、菱形、矩形的面积计算问题)以及不规则的图形的面积计算,解决不规则的图形的面积问题是中考压轴题常考的题型,此类问题计算量较大。有时也要根据题目的动点问题产生解的不确定性或多样性。解决这类问题常用到以下与面积相关的知识:图形的割补、等积变形、等比转化等数学方法. 面积的存在性问题常见的题型和解题策略有两类:一是先根据几何法确定存在性,再列方程求解,后检验方程的根.二是先假设关系存在,再列方程,后根据方程的解验证假设是否正确.
【方法揭秘】
解决动点产生的面积问题,常用到的知识和方法,如下:
如图1,如果三角形的某一条边与坐标轴平行,计算这样“规则”的三角形的面积,直接用面积公式.
如图2,图3,三角形的三条边没有与坐标轴平行的,计算这样“不规则”的三角形的面积,用“割”或“补”的方法.
图1 图2 图3
计算面积长用到的策略还有:
如图4,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5,同底三角形的面积比等于高的比.
如图6,同高三角形的面积比等于底的比.
图4 图5 图6
【典例分析】
例1 如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(-1, 0),B(4, 0)两点,与y轴交于点C(0, 2).点M(m, n)是抛物线上一动点,位于对称轴的左侧,并且不在坐标轴上.过点M作x轴的平行线交y轴于点Q,交抛物线于另一点E,直线BM交y轴于点F.
(1)求抛物线的解析式,并写出其顶点坐标;
(2)当S△MFQ∶S△MEB=1∶3时,求点M的坐标.
思路点拨
1.设交点式求抛物线的解析式比较简便.
2.把△MFQ和△MEB的底边分别看作MQ和ME,分别求两个三角形高的比,底边的比(用含m的式子表示),于是得到关于m的方程.
3.方程有两个解,慎重取舍.解压轴题时,时常有这种“一石二鸟”的现象,列一个方程,得到两个符合条件的解.
满分解答
(1)因为抛物线与x轴交于A(-1, 0),B(4, 0)两点,设y=a(x+1)(x-4).
代入点C(0, 2),得2=-4a.解得.
所以.
顶点坐标为.
考点伸展
第(2)题S△MFQ∶S△MEB=1∶3,何需点M一定要在抛物线上?
从上面的解题过程可以看到,△MFQ与△MEB的高的比与n无关,两条底边的比也与n无关.
如图3,因此只要点E与点M关于直线x=对称,点M在直线的左侧,且点M不在坐标轴上,就存在S△MFQ∶S△MEB=1∶3,点M的横坐标为1(如图3)或-12(如图4).
图3 图4
例2如图,已知抛物线与坐标轴分别交于点、和点,动点从原点开始沿方向以每秒个单位长度移动,动点从点开始沿方向以每秒个单位长度移动,动点、同时出发,当动点到达原点时,点、停止运动.
直接写出抛物线的解析式:________;
求的面积与点运动时间的函数解析式;当为何值时,的面积最大?最大面积是多少?
当的面积最大时,在抛物线上是否存在点(点除外),使的面积等于的最大面积?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
思路点拨
(1)将点A(0,8)、B(8,0)代入抛物线y=-x2+bx+c即可求出抛物线的解析式为:y=-x2+3x+8;
(2)根据题意得:当D点运动t秒时,BD=t,OC=t,然后由点A(0,8)、B(8,0),可得OA=8,OB=8,从而可得OD=8-t,然后令y=0,求出点E的坐标为(-2,0),进而可得OE=2,DE=2+8-t=10-t,然后利用三角形的面积公式即可求△CED的面积S与D点运动时间t的函数解析式为:S=-t2+5t,然后转化为顶点式即可求出最值为:S最大=;[来源:]
(3)由(2)知:当t=5时,S最大=,进而可知:当t=5时,OC=5,OD=3,进而可得CD=,从而确定C(0,5),D(3,0)然后根据待定系数法求出直线CD的解析式为:y=-x+5,然后过E点作EF∥CD,交抛物线与点P,然后求出直线EF的解析式,与抛物线联立方程组解得即可得到其中的一个点P的坐标,然后利用面积法求出点E到CD的距离为,然后过点D作DN⊥CD,垂足为N,且使DN=,然后求出N的坐标,然后过点N作NH∥CD,与抛物线交与点P,然后求出直线NH的解析式,与抛物线联立方程组求解即可得到其中的另两个点P的坐标.
满分解答
例3如图,在平面直角坐标系中,直线与抛物线y=ax2+bx-3交于A、B两点,点A在x轴上,点B的纵坐标为3.点P是直线AB下方的抛物线上的一动点(不与点A、B重合),过点P作x轴的垂线交直线AB于点C,作PD⊥AB于点D.
(1)求a、b及sin∠ACP的值;
(2)设点P的横坐标为m.
①用含m的代数式表示线段PD的长,并求出线段PD长的最大值;[
②连结PB,线段PC把△PDB分成两个三角形,是否存在适合的m的值,使这两个三角形的面积比为9∶10?若存在,直接写出m的值;若不存在,请说明理由.
思路点拨
1.第(1)题由于CP//y轴,把∠ACP转化为它的同位角.
2.第(2)题中,PD=PCsin∠ACP,第(1)题已经做好了铺垫.
3.△PCD与△PCB是同底边PC的两个三角形,面积比等于对应高DN与BM的比.
4.两个三角形的面积比为9∶10,要分两种情况讨论.
满分解答
(1)设直线与y轴交于点E,那么A(-2,0),B(4,3),E(0,1).
在Rt△AEO中,OA=2,OE=1,所以.所以.
因为PC//EO,所以∠ACP=∠AEO.因此.
将A(-2,0)、B(4,3)分别代入y=ax2+bx-3,得
解得,.
考点伸展
第(3)题的思路是:△PCD与△PCB是同底边PC的两个三角形,面积比等于对应高DN与BM的比.
而,
BM=4-m.
①当S△PCD∶S△PCB=9∶10时,.解得.
②当S△PCD∶S△PCB=10∶9时,.解得.
例4如图,已知二次函数的图象过点O(0,0)、A(4,0)、B(),M是OA的中点.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)设P是抛物线上的一点,过P作x轴的平行线与抛物线交于另一点Q,要使四边形PQAM是菱形,求点P的坐标;
(3)将抛物线在轴下方的部分沿轴向上翻折,得曲线OB′A(B′为B关于x轴的对称点),在原抛物线x轴的上方部分取一点C,连结CM,CM与翻折后的曲线OB′A交于点D,若△CDA的面积是△MDA面积的2倍,这样的点C是否存在?若存在求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
思路点拨
1.设交点式或顶点式求抛物线的解析式都比较简便.
2.先确定四边形PQAM是平行四边形,再验证它是菱形.
3.把△CDA与△MDA的面积比,转化为△MCA与△MDA的面积比,进而转化为点C与点D的纵坐标的比.
满分解答
(3)如图3,作CE⊥x轴于E,作DF⊥x轴于F.
我们把面积进行两次转换:
如果△CDA的面积是△MDA面积的2倍,那么△MCA的面积是△MDA面积的3倍.
而△MCA与△MDA是同底三角形,所以高的比CE∶DF=3∶1,即yC∶yD=3∶1.
因此ME∶MF=3∶1.设MF=m,那么ME=3m.
原抛物线的解析式为,所以翻折后的抛物线的解析式为.
所以D,C.
根据yC∶yD=3∶1,列方程.
整理,得3m2=4.解得.所以.
所以点C的坐标为(如图3),或(如图4).
图2 图3 图4
考点伸展
第(1)题可以设抛物线的顶点式:
由点O(0,0), A(4,0),B()的坐标,可知点B是抛物线的顶点.
可设,代入点O(0,0),得.
例5如图,直线l经过点A(1,0),且与双曲线(x>0)交于点B(2,1).过点(p>1)作x轴的平行线分别交曲线(x>0)和(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
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
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6 如图1,在△ABC中,∠C=90°,AC=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
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.解方程,得.[来源:]
因为在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.
解方程.整理,得.此方程无实数根.
【变式训练】
1.如图,点A是直线y=﹣x上的动点,点B是x轴上的动点,若AB=2,则△AOB面积的最大值为( )
A.2 B.+1 C.-1 D.2
【答案】B
【解析】
解:如图所示,
连接OD,则OD≤OC+CD,
∴当O,C,D在同一直线上时,OD的最大值为OC+CD=+1,[来源:ZXXK]
此时OD⊥AB,
2.如图,已知,以为圆心,长为半径作,是上一个动点,直线交轴于点,则面积的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
当直线AN与⊙B相切时,△AOM面积的最大.
连接AB、BN,
在Rt△AOB和Rt△ANB中
∴Rt△AOB≌Rt△ANB,
∴AN=AO=2,
设BM=x,
3.如图,在中,,,,动点从点开始沿向点以的速度移动,动点从点开始沿向点以的速度移动.若,两点分别从,两点同时出发,点到达点运动停止,则的面积随出发时间的函数关系图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
点睛:此题主要考查了动点问题的函数图象,正确得出函数关系式是解题关键.
4.如图,在中,,,,动点P从点B开始沿边BA、AC向点C以的速度移动,动点Q从点B开始沿边BC向点C以的速度移动,设的面积为运动时间为,则下列图象能反映y与x之间关系的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
当时,,图象为开口向上的抛物线;
当时,如下图所示,
,图象为开口向下的抛物线;
故选:B.
5.如图,在正方形中,,动点自点出发沿方向以每秒的速度运动,同时动点自点出发沿折线以每秒的速度运动,到达点时运动同时停止,设的面积为,运动时间为(秒),则下列图象中能大致反映与之间的函数关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
分两部分:
①当0≤x≤1.5时,如图1,此时N在DC上,S△AMN=y=AM•AD=x×3=x,
②当1.5<x≤3时,如图2,此时N在BC上,∴DC+CN=2x,∴BN=6﹣2x,∴S△AMN=y=AM•BN=x(6﹣2x)=﹣x2+3x,故选A.
考点:动点问题的函数图象.
6.如图,在矩形中,,,点是边上的动点(点不与点,点重合),过点作直线,交边于点,再把沿着动直线对折,点的对应点是点,设的长度为,与矩形重叠部分的面积为.
(1)求的度数;
(2)当取何值时,点落在矩形的边上?
(3)①求与之间的函数关系式;
②当取何值时,重叠部分的面积等于矩形面积的?
【答案】解:(1).
(2).
(3)①.
②综上所述,当时,与矩形重叠部分的面积等于矩形面积的.
【解析】
解:(1)如图,四边形是矩形,.
又,,,
,.
,.
,.
(2)如图1,
(3)①当点在矩形的内部或边上时,
,,
,当时,
当在矩形的外部时(如图2),,
在中,,
,
又,,
②矩形面积,当时,函数随自变量的增大而增大,所以的最大值是,而矩形面积的的值,
而,所以,当时,的值不可能是矩形面积的;
当时,根据题意,得:
,解这个方程,得,因为,
所以不合题意,舍去.
所以.
综上所述,当时,与矩形重叠部分的面积等于矩形面积的.
7.已知直角梯形OABC在如图所示的平面直角坐标系中,AB∥OC,AB=10,OC=22,BC=15,动点M从A点出发,以每秒一个单位长度的速度沿AB向点B运动,同时动点N从C点出发,以每秒2个单位长度的速度沿CO向O点运动。当其中一个动点运动到终点时,两个动点都停止运动。
(1)求B点坐标;
(2)设运动时间为t秒。
①当t为何值时,四边形OAMN的面积是梯形OABC面积的一半;
②当t为何值时,四边形OAMN的面积最小,并求出最小面积。
③若另有一动点P,在点M、N运动的同时,也从点A出发沿AO运动。在②的条件下,PM+PN的长度也刚好最小,求动点P的速度。
【答案】解(1)作BD⊥OC于D,则四边形OABD是矩形,
②设四边形OAMN的面积为S,则
∵0≤t≤10,且s随t的增大面减小 ∴当t=10时,s最小,最小面积为54。
③如备用图,取N点关于y轴的对称点N/,连结MN/交AO于点P,此时PM+PN=PM+PN/=MN长度最小。
当t=10时,AM=t=10=AB,ON=22-2t=2
∴M(10,9),N(2,0)∴N/(-2,0)
设直线MN/的函数关系式为,则
解得
∴P(0,) ∴AP=OA-OP=
∴动点P的速度为个单位长度/ 秒
【解析】
8.如图,在中,,,,动点从点开始沿着边向点以的速度移动(不与点重合),动点从点开始沿着边向点以的速度移动(不与点重合).若、两点同时移动;
当移动几秒时,的面积为.
设四边形的面积为,当移动几秒时,四边形的面积为?
【答案】(1)32cm2(2)当移动秒时,四边形的面积为
【解析】
【分析】
(1)找出运动时间为t秒时PB、BQ的长度,根据三角形的面积公式结合△BPQ的面积为32cm2,即可得出关于t的一元二次方程,解之即可得出结论;
(2)用△ABC的面积减去△BPQ的面积即可得出S,令其等于108即可得出关于t的一元二次方程,解之即可得出结论.
【详解】
9.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,8)、B(8,0)和点E,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)直接写出抛物线的解析式: ;
(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,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+3x+8;(2)当t=5时,S最大=;(3)P(,﹣)或P(8,0)或P(,).
【解析】
(1)将点A(0,8)、B(8,0)代入抛物线y=﹣x2+bx+c得:,解得:b=3,c=8,∴抛物线的解析式为:,故答案为:;
(3)由(2)知:当t=5时,S最大=,∴当t=5时,OC=5,OD=3,∴C(0,5),D(3,0),由勾股定理得:CD=,设直线CD的解析式为:,将C(0,5),D(3,0),代入上式得:k=,b=5,∴直线CD的解析式为:,过E点作EF∥CD,交抛物线与点P,如图1,
综上所述:当△CED的面积最大时,在抛物线上存在点P(点E除外),使△PCD的面积等于△CED的最大面积,点P的坐标为:P(,)或P(8,0)或P(,).
考点:1.二次函数综合题;2.二次函数的最值;3.动点型;4.存在型;5.最值问题;6.分类讨论;7.压轴题.
10.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与坐标轴分别交于点点A(0,8)、B(8,0)和点E,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)求该抛物线的解析式及点E的坐标;
(2)若D点运动的时间为t,△CED的面积为S,求S关于t的函数关系式,并求出△CED的面积的最大值.
【答案】(1)y=﹣x2+3x+8,E(﹣2,0);(2)当t=5时,S最大=.
【解析】
试题分析:(1)将点A(0,8)、B(8,0)代入抛物线y=﹣x2+bx+c即可求出抛物线的解析式为:y=﹣x2+3x+8;再令y=0,得:﹣x2+3x+8=0,解方程可得点E的坐标;
(2)根据题意得:当D点运动t秒时,BD=t,OC=t,然后由点A(0,8)、B(8,0),可得OA=8,OB=8,从而可得OD=8﹣t,然后令y=0,点E的坐标为(﹣2,0),进而可得OE=2,DE=2+8﹣t=10﹣t,然后利用三角形的面积公式即可求△CED的面积S与D点运动时间t的函数解析式为:S=﹣t2+5t,然后转化为顶点式即可求出最值为:S最大=.
(2)根据题意得:当D点运动t秒时,BD=t,OC=t,
∴OD=8﹣t,
∴DE=OE+OD=10﹣t,
∴S=•DE•OC=•(10﹣t)•t=﹣t2+5t,
即S=﹣t2+5t=﹣(t﹣5)2+,
∴当t=5时,S最大=.
考点:二次函数综合题.
11.如图1,抛物线与轴交于两点,与轴交于点,连结AC,若
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线对称轴上有一动点P,当时,求出点的坐标;
(3)如图2所示,连结,是线段上(不与、重合)的一个动点.过点作直线,交抛物线于点,连结、,设点的横坐标为.当t为何值时,的面积最大?最大面积为多少?
【答案】(1) y=x2-3x+2;;(2)(,)或(,);(3)t=1时,S△BCN的最大值为1.
【解析】
试题分析:(1)已知了C点的坐标,即可得到OC的长,根据∠OAC的正切值即可求出OA的长,由此可得到A点的坐标,将A、C的坐标代入抛物线中,即可确定该二次函数的解析式;
(2)根据抛物线的解析式即可确定其对称轴方程,由此可得到点P的横坐标;若∠APC=90°,则∠PAE和∠CPD是同角的余角,因此两角相等,则它们的正切值也相等,由此可求出线段PE的长,即可得到点P点的坐标;(用相似三角形求解亦可)
(3)根据B、C的坐标易求得直线BC的解析式,已知了点M的横坐标为t,根据直线BC和抛物线的解析式,即可用t表示出M、N的纵坐标,由此可求得MN的长,以MN为底,B点横坐标的绝对值为高,即可求出△BNC的面积(或者理解为△BNC的面积是△CMN和△MNB的面积和),由此可得到关于S(△BNC的面积)、t的函数关系式,根据所得函数的性质即可求得S的最大值及对应的t的值.
∴抛物线对应的二次函数的解析式为y=x2-3x+2;
(2)存在.
过点C作对称轴l的垂线,垂足为D,如图所示,
(3)如图所示,易得直线BC的解析式为:y=-x+2,
∵点M是直线l′和线段BC的交点,
∴M点的坐标为(t,-t+2)(0<t<2),
∴MN=-t+2-(t2-3t+2)=-t2+2t,
∴S△BCN=S△MNC+S△MNB=MN·t+MN·(2-t),
=MN·(t+2-t)=MN=-t2+2t(0<t<2),
∴S△BCN=-t2+2t=-(t-1)2+1,
∴当t=1时,S△BCN的最大值为1.
考点:二次函数综合题.
12.在△ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC,D 是 AB 的中点,点 E 是边 AC 上的一动点,点F 是边 BC 上的一动点.
(1)若 AE=CF,试证明 DE=DF;
(2)在点 E、点 F 的运动过程中,若 DE⊥DF,试判断 DE 与 DF 是否一定相等? 并加以说明.
(3)在(2)的条件下,若 AC=2,四边形 ECFD 的面积是一个定值吗?若不是, 请说明理由,若是,请直接写出它的面积.
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)四边形 ECFD的面积是一定值1.
【解析】
(2)DE与DF一定相等.
证明:∵△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D是AB的中点,
∴∠A=∠DCF=45°,CD=AB=AD,CD⊥AB,
∴∠ADC=∠EDF=90°,
∴∠ADE=∠CDF,
在△DAE和△DCF中,
,
∴△DAE≌△DCF(ASA),
∴DE=DF;
13.如图,在中,已知,,,直线,动点D从点C开始以每秒2cm的速度运动到B点,动点E也同时从点C开始沿射线CM方向以每秒1cm的速度运动.
A
B
D
C
E
M
(1)问运动多少秒时,,并说明理由.
(2)设运动时间为秒,请用含的代数式来表示的面积.
(3)运动多少秒时,与的面积比为3:1.
【答案】(1)2;(2)9-3x;(3)1.2.
【解析】
(2)过点A作AF⊥BC于点F,
∵,,,
∴AF=3cm.
由(1)得,BD=6-2x,
∴
(3)过点A作AG⊥CM于点G,,可得四边形AFCG为矩形,
∴AF=AG,
∵,与的面积比为3:1,
∴BD:CE=3:1,
由(1)得,CE=x,BD=6-2x,
∴(6-2x):x=3:1,
解得x=1.2.
∴运动1.2秒时,与的面积比为3:1.
考点:全等三角形的判定及性质;方程思想的运用.
14.在平面直角坐标系中,平行四边形如图放置,点、的坐标分别是、,将此平行四边形绕点顺时针旋转,得到平行四边形.
如抛物线经过点、、,求此抛物线的解析式;
在情况下,点是第一象限内抛物线上的一动点,问:当点在何处时,的面积最大?最大面积是多少?并求出此时的坐标;
在的情况下,若为抛物线上一动点,为轴上的一动点,点坐标为,当、、、构成以作为一边的平行四边形时,求点的坐标.
【答案】(1) 抛物线的解析式为:;(2) 当时,的面积最大,最大值,的坐标为:;(3) 点的坐标为:,,,
【解析】
解:∵平行四边形绕点顺时针旋转,得到平行四边形,且点的坐标是,
∴点的坐标为:,
∵点、的坐标分别是、,抛物线经过点、、,
连接,设直线的解析式为:,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为:,
设点的坐标为:,
则,
∴当时,的面积最大,最大值,
∴的坐标为:;
设点的坐标为,当,,,构成平行四边形时,
∵平行四边形中,点、的坐标分别是、,
∴点的坐标为,
∵点坐标为,为抛物线上一动点,为轴上的一动点,
15.如图,直线y=﹣x+1与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、B两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是第一象限抛物线上的一点,连接PA、PB、PO,
①若△POA的面积是△POB面积的倍.求点P的坐标;
②当四边形AOBP的面积最大时,求点P的坐标;
(3)点M为直线AB上的动点,点N为抛物线上的动点,当以点O、B、M、N为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M的坐标.
【答案】(1)抛物线解析式为;
(2)①P(,1),②P(1,0.5);
(3)满足条件的点M的坐标(1+, (1﹣))或(1﹣, (1+))或(1,0.5)或M(﹣1-),(3+))或M(﹣1+),(3﹣));
【解析】
(2)①由(1)知,A(2,0),B(0,1),∴OA=2,OB=1,
由(1)知,抛物线解析式为
∵点P是第一象限抛物线上的一点,
∴设P(a,﹣a2+a+1),((a>0,﹣a2+a+1>0),
∴S△POA=OA×Py=×2×(﹣a2+a+1)=﹣a2+a+1
S△POB=OB×Px=×1×a=a
∵△POA的面积是△POB面积的倍.
∴﹣a2+a+1=×a,
∴a = 或a=(舍)
∴P(,1);
(3)即:满足条件的点M的坐标(1+, (1﹣))或(1﹣ , (1+))或(1,0.5)或M(﹣1-),(3+))或M(﹣1+),(3﹣);
点睛:本题是二次函数的综合题,主要考查了待定系数法,三角形的面积,平行四边形的性质,解本题的关键是求抛物线解析式.解答(3)时,注意分类讨论.
16如图,已知抛物线y=ax2+bx+c经过A (1,0)、B(0,3)及C(3,0)点,动点D从原点O开始沿OB方向以每秒1个单位长度移动,动点E从点C开始沿CO方向以每秒1个长度单位移动,动点D、E同时出发,当动点E到达原点O时,点D、E停止运动.
(1)求抛物线的解析式及顶点P的坐标;
(2)若F(﹣1,0),求△DEF的面积S与E点运动时间t的函数解析式;当t为何值时,△DEF的面积最大?最大面积是多少?
(3)当△DEF的面积最大时,抛物线的对称轴上是否存在一点N,使△EBN是直角三角形?若存在,求出N点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2﹣4x+3,(2,﹣1);(2)当t=2时,S最大=2;(3)N点的坐标(2,2),(2,1),(2,),(2,).
【解析】
试题分析:(1)根据待定系数法,可得函数解析式,根据配方法,可得顶点坐标;
(2)根据三角形的面积公式,可得函数解析式,根据二次函数的性质,可得答案;
(3)根据勾股定理的逆定理,可得关于a的方程,根据解方程,可得N点坐标.
(2)如图1
由题意,得
CE=t,OE=3﹣t,FE=4﹣t,OD=t.
S=FE•OD=(4﹣t)t=﹣t2+2t=﹣(t﹣2)2+2,
当t=2时,S最大=2;
考点:二次函数综合题.
17.如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,其对称轴为.
求抛物线的解析式并写出其顶点坐标;
若动点在第二象限内的抛物线上,动点在对称轴上.
①当,且时,求此时点的坐标;
②当四边形的面积最大时,求四边形面积的最大值及此时点的坐标.
【答案】 ,顶点坐标为; ①点;②当时,, .
【解析】[来源:Z&xx&k.Com]
令,解得或,
∴点,,
作轴于点,
∵点在上,
∴设点
①∵,且,
∴,
∴,
即,
解得(舍去)或,
∴点;
②设,则,
∴,
∴当时,,此时,
所以.
18.如图,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过、两点.
求抛物线的解析式;
如图,点是直线上方抛物线上的一动点,当面积最大时,请求出点的坐标和面积的最大值?
在的结论下,过点作轴的平行线交直线于点,连接,点是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点,使得以、、、为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)当时,即点的坐标是时,的面积最大,最大面积是;(3)点的坐标是、、.
(2)如图1,过点E作y轴的平行线EF交直线BC于点M,EF交x轴于点F.
∵点E是直线BC上方抛物线上的一动点,∴设点E的坐标是(x,﹣x2+x+3),则点M的坐标是(x,﹣x+3),∴EM=﹣x2+x+3﹣(﹣x+3)=﹣x2+x,∴S△BEC=S△BEM+S△MEC
==×(﹣x2+x)×4=﹣x2+3x=﹣(x﹣2)2+3
∴当x=2时,即点E的坐标是(2,3)时,△BEC的面积最大,最大面积是3.
(3)在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形.
①如图2,由(2),可得点M的横坐标是2.
解得:或.
∵x<0,∴点P的坐标是(﹣3,﹣).
②如图3,由(2),可得点M的横坐标是2.
∵点M在直线y=﹣x+3上,∴点M的坐标是(2,).
又∵点A的坐标是(﹣2,0),∴AM==,
∴AM所在的直线的斜率是:;
③如图4,由(2),可得点M的横坐标是2.
∵点M在直线y=﹣x+3上,∴点M的坐标是(2,).
19.如图,抛物线与坐标轴交点分别为,,,作直线BC.
求抛物线的解析式;[来源:Zxxk.Com]
点P为抛物线上第一象限内一动点,过点P作轴于点D,设点P的横坐标为,求的面积S与t的函数关系式;
条件同,若与相似,求点P的坐标.
【答案】(1);(2);(3)点P的坐标为或
【解析】
把,,代入得:,
解得:,,,
抛物线的解析式为;
当∽时,,即,
整理得:,
解得:或舍去,
,,
点P的坐标为;
当∽,则,即,
整理得,
解得:或舍去,
,,
点P的坐标为,
综上所述点P的坐标为或
20.如图,已知抛物线过点A(4,0),B(﹣2,0),C(0,﹣4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在图甲中,点M是抛物线AC段上的一个动点,当图中阴影部分的面积最小值时,求点M的坐标;
(3)在图乙中,点C和点C1关于抛物线的对称轴对称,点P在抛物线上,且∠PAB=∠CAC1,求点P的横坐标.
【答案】(1)y=x2-x-4(2)点M的坐标为(2,-4)(3)-或-
【解析】
(1)抛物线的解析式为y= (x-4)(x+2)=x2-x-4.
即 ,化简得 =(8-2n),
即3n2-6n-24=8-2n,或3n2-6n-24=-(8-2n),
解得n=-,或n=-,或n=4(舍去),
∴点P的横坐标为-或-.
【点睛】本题考核知识点:二次函数综合运用. 解题关键点:熟记二次函数的性质,数形结合,由所求分析出必知条件.
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