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【類型綜述】
面積是平面幾何中一個重要的概念,關(guān)聯(lián)著平面圖形中的重要元素邊與角,由動點而生成的面積問題,是拋物線與直線形結(jié)合的覺形式,常見的面積問題有規(guī)則的圖形的面積(如直角三角形、平行四邊形、菱形、矩形的面積計算問題)以及不規(guī)則的圖形的面積計算,解決不規(guī)則的圖形的面積問題是中考壓軸題??嫉念}型,此類問題計算量較大。有時也要根據(jù)題目的動點問題產(chǎn)生解的不確定性或多樣性。解決這類問題常用到以下與面積相關(guān)的知識:圖形的割補、等積變形、等比轉(zhuǎn)化等數(shù)學(xué)方法. 面積的存在性問題常見的題型和解題策略有兩類:一是先根據(jù)幾何法確定存在性,再列方程求解,后檢驗方程的根.二是先假設(shè)關(guān)系存在,再列方程,后根據(jù)方程的解驗證假設(shè)是否正確.
【方法揭秘】
解決動點產(chǎn)生的面積問題,常用到的知識和方法,如下:
如圖1,如果三角形的某一條邊與坐標(biāo)軸平行,計算這樣“規(guī)則”的三角形的面積,直接用面積公式.
如圖2,圖3,三角形的三條邊沒有與坐標(biāo)軸平行的,計算這樣“不規(guī)則”的三角形的面積,用“割”或“補”的方法.
圖1 圖2 圖3
計算面積長用到的策略還有:
如圖4,同底等高三角形的面積相等.平行線間的距離處處相等.
如圖5,同底三角形的面積比等于高的比.
如圖6,同高三角形的面積比等于底的比.
圖4 圖5 圖6
【典例分析】
例1 如圖,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與x軸交于A(-1, 0),B(4, 0)兩點,與y軸交于點C(0, 2).點M(m, n)是拋物線上一動點,位于對稱軸的左側(cè),并且不在坐標(biāo)軸上.過點M作x軸的平行線交y軸于點Q,交拋物線于另一點E,直線BM交y軸于點F.
(1)求拋物線的解析式,并寫出其頂點坐標(biāo);
(2)當(dāng)S△MFQ∶S△MEB=1∶3時,求點M的坐標(biāo).
思路點撥
1.設(shè)交點式求拋物線的解析式比較簡便.
2.把△MFQ和△MEB的底邊分別看作MQ和ME,分別求兩個三角形高的比,底邊的比(用含m的式子表示),于是得到關(guān)于m的方程.
3.方程有兩個解,慎重取舍.解壓軸題時,時常有這種“一石二鳥”的現(xiàn)象,列一個方程,得到兩個符合條件的解.
滿分解答
(1)因為拋物線與x軸交于A(-1, 0),B(4, 0)兩點,設(shè)y=a(x+1)(x-4).
代入點C(0, 2),得2=-4a.解得.
所以.
頂點坐標(biāo)為.
考點伸展
第(2)題S△MFQ∶S△MEB=1∶3,何需點M一定要在拋物線上?
從上面的解題過程可以看到,△MFQ與△MEB的高的比與n無關(guān),兩條底邊的比也與n無關(guān).
如圖3,因此只要點E與點M關(guān)于直線x=對稱,點M在直線的左側(cè),且點M不在坐標(biāo)軸上,就存在S△MFQ∶S△MEB=1∶3,點M的橫坐標(biāo)為1(如圖3)或-12(如圖4).
圖3 圖4
例2如圖,已知拋物線與坐標(biāo)軸分別交于點、和點,動點從原點開始沿方向以每秒個單位長度移動,動點從點開始沿方向以每秒個單位長度移動,動點、同時出發(fā),當(dāng)動點到達(dá)原點時,點、停止運動.
直接寫出拋物線的解析式:________;
求的面積與點運動時間的函數(shù)解析式;當(dāng)為何值時,的面積最大?最大面積是多少?
當(dāng)?shù)拿娣e最大時,在拋物線上是否存在點(點除外),使的面積等于的最大面積?若存在,求出點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
思路點撥
(1)將點A(0,8)、B(8,0)代入拋物線y=-x2+bx+c即可求出拋物線的解析式為:y=-x2+3x+8;
(2)根據(jù)題意得:當(dāng)D點運動t秒時,BD=t,OC=t,然后由點A(0,8)、B(8,0),可得OA=8,OB=8,從而可得OD=8-t,然后令y=0,求出點E的坐標(biāo)為(-2,0),進(jìn)而可得OE=2,DE=2+8-t=10-t,然后利用三角形的面積公式即可求△CED的面積S與D點運動時間t的函數(shù)解析式為:S=-t2+5t,然后轉(zhuǎn)化為頂點式即可求出最值為:S最大=;[來源:]
(3)由(2)知:當(dāng)t=5時,S最大=,進(jìn)而可知:當(dāng)t=5時,OC=5,OD=3,進(jìn)而可得CD=,從而確定C(0,5),D(3,0)然后根據(jù)待定系數(shù)法求出直線CD的解析式為:y=-x+5,然后過E點作EF∥CD,交拋物線與點P,然后求出直線EF的解析式,與拋物線聯(lián)立方程組解得即可得到其中的一個點P的坐標(biāo),然后利用面積法求出點E到CD的距離為,然后過點D作DN⊥CD,垂足為N,且使DN=,然后求出N的坐標(biāo),然后過點N作NH∥CD,與拋物線交與點P,然后求出直線NH的解析式,與拋物線聯(lián)立方程組求解即可得到其中的另兩個點P的坐標(biāo).
滿分解答
例3如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線與拋物線y=ax2+bx-3交于A、B兩點,點A在x軸上,點B的縱坐標(biāo)為3.點P是直線AB下方的拋物線上的一動點(不與點A、B重合),過點P作x軸的垂線交直線AB于點C,作PD⊥AB于點D.
(1)求a、b及sin∠ACP的值;
(2)設(shè)點P的橫坐標(biāo)為m.
①用含m的代數(shù)式表示線段PD的長,并求出線段PD長的最大值;[
②連結(jié)PB,線段PC把△PDB分成兩個三角形,是否存在適合的m的值,使這兩個三角形的面積比為9∶10?若存在,直接寫出m的值;若不存在,請說明理由.
思路點撥
1.第(1)題由于CP//y軸,把∠ACP轉(zhuǎn)化為它的同位角.
2.第(2)題中,PD=PCsin∠ACP,第(1)題已經(jīng)做好了鋪墊.
3.△PCD與△PCB是同底邊PC的兩個三角形,面積比等于對應(yīng)高DN與BM的比.
4.兩個三角形的面積比為9∶10,要分兩種情況討論.
滿分解答
(1)設(shè)直線與y軸交于點E,那么A(-2,0),B(4,3),E(0,1).
在Rt△AEO中,OA=2,OE=1,所以.所以.
因為PC//EO,所以∠ACP=∠AEO.因此.
將A(-2,0)、B(4,3)分別代入y=ax2+bx-3,得
解得,.
考點伸展
第(3)題的思路是:△PCD與△PCB是同底邊PC的兩個三角形,面積比等于對應(yīng)高DN與BM的比.
而,
BM=4-m.
①當(dāng)S△PCD∶S△PCB=9∶10時,.解得.
②當(dāng)S△PCD∶S△PCB=10∶9時,.解得.
例4如圖,已知二次函數(shù)的圖象過點O(0,0)、A(4,0)、B(),M是OA的中點.
(1)求此二次函數(shù)的解析式;
(2)設(shè)P是拋物線上的一點,過P作x軸的平行線與拋物線交于另一點Q,要使四邊形PQAM是菱形,求點P的坐標(biāo);
(3)將拋物線在軸下方的部分沿軸向上翻折,得曲線OB′A(B′為B關(guān)于x軸的對稱點),在原拋物線x軸的上方部分取一點C,連結(jié)CM,CM與翻折后的曲線OB′A交于點D,若△CDA的面積是△MDA面積的2倍,這樣的點C是否存在?若存在求出點C的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
思路點撥
1.設(shè)交點式或頂點式求拋物線的解析式都比較簡便.
2.先確定四邊形PQAM是平行四邊形,再驗證它是菱形.
3.把△CDA與△MDA的面積比,轉(zhuǎn)化為△MCA與△MDA的面積比,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為點C與點D的縱坐標(biāo)的比.
滿分解答
(3)如圖3,作CE⊥x軸于E,作DF⊥x軸于F.
我們把面積進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)換:
如果△CDA的面積是△MDA面積的2倍,那么△MCA的面積是△MDA面積的3倍.
而△MCA與△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.設(shè)MF=m,那么ME=3m.
原拋物線的解析式為,所以翻折后的拋物線的解析式為.
所以D,C.
根據(jù)yC∶yD=3∶1,列方程.
整理,得3m2=4.解得.所以.
所以點C的坐標(biāo)為(如圖3),或(如圖4).
圖2 圖3 圖4
考點伸展
第(1)題可以設(shè)拋物線的頂點式:
由點O(0,0), A(4,0),B()的坐標(biāo),可知點B是拋物線的頂點.
可設(shè),代入點O(0,0),得.
例5如圖,直線l經(jīng)過點A(1,0),且與雙曲線(x>0)交于點B(2,1).過點(p>1)作x軸的平行線分別交曲線(x>0)和(x<0)于M、N兩點.
(1)求m的值及直線l的解析式;
(2)若點P在直線y=2上,求證:△PMB∽△PNA;
(3)是否存在實數(shù)p,使得S△AMN=4S△AMP?若存在,請求出所有滿足條件的p的值;若不存在,請說明理由.
思路點撥
1.第(2)題準(zhǔn)確畫圖,點的位置關(guān)系盡在圖形中.
2.第(3)題把S△AMN=4S△AMP轉(zhuǎn)化為MN=4MP,按照點M與線段NP的位置關(guān)系分兩種情況討論.
滿分解答
由P(3,2)、N(-1,2)、A(1,0)三點的位置關(guān)系,可知△PNA為等腰直角三角形.
所以△PMB∽△PNA.
圖2 圖3 圖4
考點伸展
在本題情景下,△AMN能否成為直角三角形?
情形一,如圖5,∠AMN=90°,此時點M的坐標(biāo)為(1,2),點P的坐標(biāo)為(3,2).
情形二,如圖6,∠MAN=90°,此時斜邊MN上的中線等于斜邊的一半.
不存在∠ANM=90°的情況.
圖5 圖6
例6 如圖1,在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,CD是斜邊AB上的高,點E在斜邊AB上,過點E作直線與△ABC的直角邊相交于點F,設(shè)AE=x,△AEF的面積為y.
(1)求線段AD的長;
(2)若EF⊥AB,當(dāng)點E在斜邊AB上移動時,
①求y與x的函數(shù)關(guān)系式(寫出自變量x的取值范圍);
②當(dāng)x取何值時,y有最大值?并求出最大值.
(3)若點F在直角邊AC上(點F與A、C不重合),點E在斜邊AB上移動,試問,是否存在直線EF將△ABC的周長和面積同時平分?若存在直線EF,求出x的值;若不存在直線EF,請說明理由.
圖1 備用圖
思路點撥
1.第(1)題求得的AD的長,就是第(2)題分類討論x的臨界點.
2.第(2)題要按照點F的位置分兩種情況討論.
3.第(3)題的一般策略是:先假定平分周長,再列關(guān)于面積的方程,根據(jù)方程的解的情況作出判斷.
滿分解答
圖2 圖3 圖4
(3)△ABC的周長等于12,面積等于6.
先假設(shè)EF平分△ABC的周長,那么AE=x,AF=6-x,x的變化范圍為3<x≤5.因此.解方程,得.[來源:]
因為在3≤x≤5范圍內(nèi)(如圖4),因此存在直線EF將△ABC的周長和面積同時平分.
考點伸展
如果把第(3)題的條件“點F在直角邊AC上”改為“點F在直角邊BC上”,那么就不存在直線EF將△ABC的周長和面積同時平分.
先假設(shè)EF平分△ABC的周長,那么AE=x,BE=5-x,BF=x+1.
因此.
解方程.整理,得.此方程無實數(shù)根.
【變式訓(xùn)練】
1.如圖,點A是直線y=﹣x上的動點,點B是x軸上的動點,若AB=2,則△AOB面積的最大值為( ?。?br />
A.2 B.+1 C.-1 D.2
【答案】B
【解析】
解:如圖所示,
連接OD,則OD≤OC+CD,
∴當(dāng)O,C,D在同一直線上時,OD的最大值為OC+CD=+1,[來源:ZXXK]
此時OD⊥AB,
2.如圖,已知,以為圓心,長為半徑作,是上一個動點,直線交軸于點,則面積的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
當(dāng)直線AN與⊙B相切時,△AOM面積的最大.
連接AB、BN,
在Rt△AOB和Rt△ANB中
∴Rt△AOB≌Rt△ANB,
∴AN=AO=2,
設(shè)BM=x,
3.如圖,在中,,,,動點從點開始沿向點以的速度移動,動點從點開始沿向點以的速度移動.若,兩點分別從,兩點同時出發(fā),點到達(dá)點運動停止,則的面積隨出發(fā)時間的函數(shù)關(guān)系圖象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
點睛:此題主要考查了動點問題的函數(shù)圖象,正確得出函數(shù)關(guān)系式是解題關(guān)鍵.
4.如圖,在中,,,,動點P從點B開始沿邊BA、AC向點C以的速度移動,動點Q從點B開始沿邊BC向點C以的速度移動,設(shè)的面積為運動時間為,則下列圖象能反映y與x之間關(guān)系的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
當(dāng)時,,圖象為開口向上的拋物線;
當(dāng)時,如下圖所示,
,圖象為開口向下的拋物線;
故選:B.
5.如圖,在正方形中,,動點自點出發(fā)沿方向以每秒的速度運動,同時動點自點出發(fā)沿折線以每秒的速度運動,到達(dá)點時運動同時停止,設(shè)的面積為,運動時間為(秒),則下列圖象中能大致反映與之間的函數(shù)關(guān)系的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
分兩部分:
①當(dāng)0≤x≤1.5時,如圖1,此時N在DC上,S△AMN=y=AM?AD=x×3=x,
②當(dāng)1.5<x≤3時,如圖2,此時N在BC上,∴DC+CN=2x,∴BN=6﹣2x,∴S△AMN=y=AM?BN=x(6﹣2x)=﹣x2+3x,故選A.
考點:動點問題的函數(shù)圖象.
6.如圖,在矩形中,,,點是邊上的動點(點不與點,點重合),過點作直線,交邊于點,再把沿著動直線對折,點的對應(yīng)點是點,設(shè)的長度為,與矩形重疊部分的面積為.
(1)求的度數(shù);
(2)當(dāng)取何值時,點落在矩形的邊上?
(3)①求與之間的函數(shù)關(guān)系式;
②當(dāng)取何值時,重疊部分的面積等于矩形面積的?
【答案】解:(1).
(2).
(3)①.
②綜上所述,當(dāng)時,與矩形重疊部分的面積等于矩形面積的.
【解析】
解:(1)如圖,四邊形是矩形,.
又,,,
,.
,.
,.
(2)如圖1,
(3)①當(dāng)點在矩形的內(nèi)部或邊上時,
,,
,當(dāng)時,
當(dāng)在矩形的外部時(如圖2),,
在中,,
,
又,,
②矩形面積,當(dāng)時,函數(shù)隨自變量的增大而增大,所以的最大值是,而矩形面積的的值,
而,所以,當(dāng)時,的值不可能是矩形面積的;
當(dāng)時,根據(jù)題意,得:
,解這個方程,得,因為,
所以不合題意,舍去.
所以.
綜上所述,當(dāng)時,與矩形重疊部分的面積等于矩形面積的.
7.已知直角梯形OABC在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中,AB∥OC,AB=10,OC=22,BC=15,動點M從A點出發(fā),以每秒一個單位長度的速度沿AB向點B運動,同時動點N從C點出發(fā),以每秒2個單位長度的速度沿CO向O點運動。當(dāng)其中一個動點運動到終點時,兩個動點都停止運動。
(1)求B點坐標(biāo);
(2)設(shè)運動時間為t秒。
①當(dāng)t為何值時,四邊形OAMN的面積是梯形OABC面積的一半;
②當(dāng)t為何值時,四邊形OAMN的面積最小,并求出最小面積。
③若另有一動點P,在點M、N運動的同時,也從點A出發(fā)沿AO運動。在②的條件下,PM+PN的長度也剛好最小,求動點P的速度。
【答案】解(1)作BD⊥OC于D,則四邊形OABD是矩形,
②設(shè)四邊形OAMN的面積為S,則
∵0≤t≤10,且s隨t的增大面減小 ∴當(dāng)t=10時,s最小,最小面積為54。
③如備用圖,取N點關(guān)于y軸的對稱點N/,連結(jié)MN/交AO于點P,此時PM+PN=PM+PN/=MN長度最小。
當(dāng)t=10時,AM=t=10=AB,ON=22-2t=2
∴M(10,9),N(2,0)∴N/(-2,0)
設(shè)直線MN/的函數(shù)關(guān)系式為,則
解得
∴P(0,) ∴AP=OA-OP=
∴動點P的速度為個單位長度/ 秒
【解析】
8.如圖,在中,,,,動點從點開始沿著邊向點以的速度移動(不與點重合),動點從點開始沿著邊向點以的速度移動(不與點重合).若、兩點同時移動;
當(dāng)移動幾秒時,的面積為.
設(shè)四邊形的面積為,當(dāng)移動幾秒時,四邊形的面積為?
【答案】(1)32cm2(2)當(dāng)移動秒時,四邊形的面積為
【解析】
【分析】
(1)找出運動時間為t秒時PB、BQ的長度,根據(jù)三角形的面積公式結(jié)合△BPQ的面積為32cm2,即可得出關(guān)于t的一元二次方程,解之即可得出結(jié)論;
(2)用△ABC的面積減去△BPQ的面積即可得出S,令其等于108即可得出關(guān)于t的一元二次方程,解之即可得出結(jié)論.
【詳解】
9.如圖,已知拋物線y=﹣x2+bx+c與坐標(biāo)軸分別交于點A(0,8)、B(8,0)和點E,動點C從原點O開始沿OA方向以每秒1個單位長度移動,動點D從點B開始沿BO方向以每秒1個單位長度移動,動點C、D同時出發(fā),當(dāng)動點D到達(dá)原點O時,點C、D停止運動.
(1)直接寫出拋物線的解析式: ?。?br />
(2)求△CED的面積S與D點運動時間t的函數(shù)解析式;當(dāng)t為何值時,△CED的面積最大?最大面積是多少?
(3)當(dāng)△CED的面積最大時,在拋物線上是否存在點P(點E除外),使△PCD的面積等于△CED的最大面積?若存在,求出P點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+3x+8;(2)當(dāng)t=5時,S最大=;(3)P(,﹣)或P(8,0)或P(,).
【解析】
(1)將點A(0,8)、B(8,0)代入拋物線y=﹣x2+bx+c得:,解得:b=3,c=8,∴拋物線的解析式為:,故答案為:;
(3)由(2)知:當(dāng)t=5時,S最大=,∴當(dāng)t=5時,OC=5,OD=3,∴C(0,5),D(3,0),由勾股定理得:CD=,設(shè)直線CD的解析式為:,將C(0,5),D(3,0),代入上式得:k=,b=5,∴直線CD的解析式為:,過E點作EF∥CD,交拋物線與點P,如圖1,
綜上所述:當(dāng)△CED的面積最大時,在拋物線上存在點P(點E除外),使△PCD的面積等于△CED的最大面積,點P的坐標(biāo)為:P(,)或P(8,0)或P(,).
考點:1.二次函數(shù)綜合題;2.二次函數(shù)的最值;3.動點型;4.存在型;5.最值問題;6.分類討論;7.壓軸題.
10.如圖,已知拋物線y=﹣x2+bx+c與坐標(biāo)軸分別交于點點A(0,8)、B(8,0)和點E,動點C從原點O開始沿OA方向以每秒1個單位長度移動,動點D從點B開始沿BO方向以每秒1個單位長度移動,動點C、D同時出發(fā),當(dāng)動點D到達(dá)原點O時,點C、D停止運動.
(1)求該拋物線的解析式及點E的坐標(biāo);
(2)若D點運動的時間為t,△CED的面積為S,求S關(guān)于t的函數(shù)關(guān)系式,并求出△CED的面積的最大值.
【答案】(1)y=﹣x2+3x+8,E(﹣2,0);(2)當(dāng)t=5時,S最大=.
【解析】
試題分析:(1)將點A(0,8)、B(8,0)代入拋物線y=﹣x2+bx+c即可求出拋物線的解析式為:y=﹣x2+3x+8;再令y=0,得:﹣x2+3x+8=0,解方程可得點E的坐標(biāo);
(2)根據(jù)題意得:當(dāng)D點運動t秒時,BD=t,OC=t,然后由點A(0,8)、B(8,0),可得OA=8,OB=8,從而可得OD=8﹣t,然后令y=0,點E的坐標(biāo)為(﹣2,0),進(jìn)而可得OE=2,DE=2+8﹣t=10﹣t,然后利用三角形的面積公式即可求△CED的面積S與D點運動時間t的函數(shù)解析式為:S=﹣t2+5t,然后轉(zhuǎn)化為頂點式即可求出最值為:S最大=.
(2)根據(jù)題意得:當(dāng)D點運動t秒時,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+,
∴當(dāng)t=5時,S最大=.
考點:二次函數(shù)綜合題.
11.如圖1,拋物線與軸交于兩點,與軸交于點,連結(jié)AC,若
(1)求拋物線的解析式;
(2)拋物線對稱軸上有一動點P,當(dāng)時,求出點的坐標(biāo);
(3)如圖2所示,連結(jié),是線段上(不與、重合)的一個動點.過點作直線,交拋物線于點,連結(jié)、,設(shè)點的橫坐標(biāo)為.當(dāng)t為何值時,的面積最大?最大面積為多少?
【答案】(1) y=x2-3x+2;;(2)(,)或(,);(3)t=1時,S△BCN的最大值為1.
【解析】
試題分析:(1)已知了C點的坐標(biāo),即可得到OC的長,根據(jù)∠OAC的正切值即可求出OA的長,由此可得到A點的坐標(biāo),將A、C的坐標(biāo)代入拋物線中,即可確定該二次函數(shù)的解析式;
(2)根據(jù)拋物線的解析式即可確定其對稱軸方程,由此可得到點P的橫坐標(biāo);若∠APC=90°,則∠PAE和∠CPD是同角的余角,因此兩角相等,則它們的正切值也相等,由此可求出線段PE的長,即可得到點P點的坐標(biāo);(用相似三角形求解亦可)
(3)根據(jù)B、C的坐標(biāo)易求得直線BC的解析式,已知了點M的橫坐標(biāo)為t,根據(jù)直線BC和拋物線的解析式,即可用t表示出M、N的縱坐標(biāo),由此可求得MN的長,以MN為底,B點橫坐標(biāo)的絕對值為高,即可求出△BNC的面積(或者理解為△BNC的面積是△CMN和△MNB的面積和),由此可得到關(guān)于S(△BNC的面積)、t的函數(shù)關(guān)系式,根據(jù)所得函數(shù)的性質(zhì)即可求得S的最大值及對應(yīng)的t的值.
∴拋物線對應(yīng)的二次函數(shù)的解析式為y=x2-3x+2;
(2)存在.
過點C作對稱軸l的垂線,垂足為D,如圖所示,
(3)如圖所示,易得直線BC的解析式為:y=-x+2,
∵點M是直線l′和線段BC的交點,
∴M點的坐標(biāo)為(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,
∴當(dāng)t=1時,S△BCN的最大值為1.
考點:二次函數(shù)綜合題.
12.在△ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC,D 是 AB 的中點,點 E 是邊 AC 上的一動點,點F 是邊 BC 上的一動點.
(1)若 AE=CF,試證明 DE=DF;
(2)在點 E、點 F 的運動過程中,若 DE⊥DF,試判斷 DE 與 DF 是否一定相等? 并加以說明.
(3)在(2)的條件下,若 AC=2,四邊形 ECFD 的面積是一個定值嗎?若不是, 請說明理由,若是,請直接寫出它的面積.
【答案】(1)詳見解析;(2)詳見解析;(3)四邊形 ECFD的面積是一定值1.
【解析】
(2)DE與DF一定相等.
證明:∵△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D是AB的中點,
∴∠A=∠DCF=45°,CD=AB=AD,CD⊥AB,
∴∠ADC=∠EDF=90°,
∴∠ADE=∠CDF,
在△DAE和△DCF中,
,
∴△DAE≌△DCF(ASA),
∴DE=DF;
13.如圖,在中,已知,,,直線,動點D從點C開始以每秒2cm的速度運動到B點,動點E也同時從點C開始沿射線CM方向以每秒1cm的速度運動.
A
B
D
C
E
M
(1)問運動多少秒時,,并說明理由.
(2)設(shè)運動時間為秒,請用含的代數(shù)式來表示的面積.
(3)運動多少秒時,與的面積比為3:1.
【答案】(1)2;(2)9-3x;(3)1.2.
【解析】
(2)過點A作AF⊥BC于點F,
∵,,,
∴AF=3cm.
由(1)得,BD=6-2x,
∴
(3)過點A作AG⊥CM于點G,,可得四邊形AFCG為矩形,
∴AF=AG,
∵,與的面積比為3:1,
∴BD:CE=3:1,
由(1)得,CE=x,BD=6-2x,
∴(6-2x):x=3:1,
解得x=1.2.
∴運動1.2秒時,與的面積比為3:1.
考點:全等三角形的判定及性質(zhì);方程思想的運用.
14.在平面直角坐標(biāo)系中,平行四邊形如圖放置,點、的坐標(biāo)分別是、,將此平行四邊形繞點順時針旋轉(zhuǎn),得到平行四邊形.
如拋物線經(jīng)過點、、,求此拋物線的解析式;
在情況下,點是第一象限內(nèi)拋物線上的一動點,問:當(dāng)點在何處時,的面積最大?最大面積是多少?并求出此時的坐標(biāo);
在的情況下,若為拋物線上一動點,為軸上的一動點,點坐標(biāo)為,當(dāng)、、、構(gòu)成以作為一邊的平行四邊形時,求點的坐標(biāo).
【答案】(1) 拋物線的解析式為:;(2) 當(dāng)時,的面積最大,最大值,的坐標(biāo)為:;(3) 點的坐標(biāo)為:,,,
【解析】
解:∵平行四邊形繞點順時針旋轉(zhuǎn),得到平行四邊形,且點的坐標(biāo)是,
∴點的坐標(biāo)為:,
∵點、的坐標(biāo)分別是、,拋物線經(jīng)過點、、,
連接,設(shè)直線的解析式為:,
∴,
解得:,
∴直線的解析式為:,
設(shè)點的坐標(biāo)為:,
則,
∴當(dāng)時,的面積最大,最大值,
∴的坐標(biāo)為:;
設(shè)點的坐標(biāo)為,當(dāng),,,構(gòu)成平行四邊形時,
∵平行四邊形中,點、的坐標(biāo)分別是、,
∴點的坐標(biāo)為,
∵點坐標(biāo)為,為拋物線上一動點,為軸上的一動點,
15.如圖,直線y=﹣x+1與x軸交于點A,與y軸交于點B,拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過A、B兩點.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點P是第一象限拋物線上的一點,連接PA、PB、PO,
①若△POA的面積是△POB面積的倍.求點P的坐標(biāo);
②當(dāng)四邊形AOBP的面積最大時,求點P的坐標(biāo);
(3)點M為直線AB上的動點,點N為拋物線上的動點,當(dāng)以點O、B、M、N為頂點的四邊形是平行四邊形時,請直接寫出點M的坐標(biāo).
【答案】(1)拋物線解析式為;
(2)①P(,1),②P(1,0.5);
(3)滿足條件的點M的坐標(biāo)(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,拋物線解析式為
∵點P是第一象限拋物線上的一點,
∴設(shè)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的面積是△POB面積的倍.
∴﹣a2+a+1=×a,
∴a = 或a=(舍)
∴P(,1);
(3)即:滿足條件的點M的坐標(biāo)(1+, (1﹣))或(1﹣ , (1+))或(1,0.5)或M(﹣1-),(3+))或M(﹣1+),(3﹣);
點睛:本題是二次函數(shù)的綜合題,主要考查了待定系數(shù)法,三角形的面積,平行四邊形的性質(zhì),解本題的關(guān)鍵是求拋物線解析式.解答(3)時,注意分類討論.
16如圖,已知拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過A (1,0)、B(0,3)及C(3,0)點,動點D從原點O開始沿OB方向以每秒1個單位長度移動,動點E從點C開始沿CO方向以每秒1個長度單位移動,動點D、E同時出發(fā),當(dāng)動點E到達(dá)原點O時,點D、E停止運動.
(1)求拋物線的解析式及頂點P的坐標(biāo);
(2)若F(﹣1,0),求△DEF的面積S與E點運動時間t的函數(shù)解析式;當(dāng)t為何值時,△DEF的面積最大?最大面積是多少?
(3)當(dāng)△DEF的面積最大時,拋物線的對稱軸上是否存在一點N,使△EBN是直角三角形?若存在,求出N點的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.
【答案】(1)y=x2﹣4x+3,(2,﹣1);(2)當(dāng)t=2時,S最大=2;(3)N點的坐標(biāo)(2,2),(2,1),(2,),(2,).
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)待定系數(shù)法,可得函數(shù)解析式,根據(jù)配方法,可得頂點坐標(biāo);
(2)根據(jù)三角形的面積公式,可得函數(shù)解析式,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì),可得答案;
(3)根據(jù)勾股定理的逆定理,可得關(guān)于a的方程,根據(jù)解方程,可得N點坐標(biāo).
(2)如圖1
由題意,得
CE=t,OE=3﹣t,F(xiàn)E=4﹣t,OD=t.
S=FE?OD=(4﹣t)t=﹣t2+2t=﹣(t﹣2)2+2,
當(dāng)t=2時,S最大=2;
考點:二次函數(shù)綜合題.
17.如圖,拋物線與軸交于點和點,與軸交于點,其對稱軸為.
求拋物線的解析式并寫出其頂點坐標(biāo);
若動點在第二象限內(nèi)的拋物線上,動點在對稱軸上.
①當(dāng),且時,求此時點的坐標(biāo);
②當(dāng)四邊形的面積最大時,求四邊形面積的最大值及此時點的坐標(biāo).
【答案】 ,頂點坐標(biāo)為; ①點;②當(dāng)時,, .
【解析】[來源:Z&xx&k.Com]
令,解得或,
∴點,,
作軸于點,
∵點在上,
∴設(shè)點
①∵,且,
∴,
∴,
即,
解得(舍去)或,
∴點;
②設(shè),則,
∴,
∴當(dāng)時,,此時,
所以.
18.如圖,直線與軸交于點,與軸交于點,拋物線經(jīng)過、兩點.
求拋物線的解析式;
如圖,點是直線上方拋物線上的一動點,當(dāng)面積最大時,請求出點的坐標(biāo)和面積的最大值?
在的結(jié)論下,過點作軸的平行線交直線于點,連接,點是拋物線對稱軸上的動點,在拋物線上是否存在點,使得以、、、為頂點的四邊形是平行四邊形?如果存在,請直接寫出點的坐標(biāo);如果不存在,請說明理由.
【答案】(1);(2)當(dāng)時,即點的坐標(biāo)是時,的面積最大,最大面積是;(3)點的坐標(biāo)是、、.
(2)如圖1,過點E作y軸的平行線EF交直線BC于點M,EF交x軸于點F.
∵點E是直線BC上方拋物線上的一動點,∴設(shè)點E的坐標(biāo)是(x,﹣x2+x+3),則點M的坐標(biāo)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
∴當(dāng)x=2時,即點E的坐標(biāo)是(2,3)時,△BEC的面積最大,最大面積是3.
(3)在拋物線上存在點P,使得以P、Q、A、M為頂點的四邊形是平行四邊形.
①如圖2,由(2),可得點M的橫坐標(biāo)是2.
解得:或.
∵x<0,∴點P的坐標(biāo)是(﹣3,﹣).
②如圖3,由(2),可得點M的橫坐標(biāo)是2.
∵點M在直線y=﹣x+3上,∴點M的坐標(biāo)是(2,).
又∵點A的坐標(biāo)是(﹣2,0),∴AM==,
∴AM所在的直線的斜率是:;
③如圖4,由(2),可得點M的橫坐標(biāo)是2.
∵點M在直線y=﹣x+3上,∴點M的坐標(biāo)是(2,).
19.如圖,拋物線與坐標(biāo)軸交點分別為,,,作直線BC.
求拋物線的解析式;[來源:Zxxk.Com]
點P為拋物線上第一象限內(nèi)一動點,過點P作軸于點D,設(shè)點P的橫坐標(biāo)為,求的面積S與t的函數(shù)關(guān)系式;
條件同,若與相似,求點P的坐標(biāo).
【答案】(1);(2);(3)點P的坐標(biāo)為或
【解析】
把,,代入得:,
解得:,,,
拋物線的解析式為;
當(dāng)∽時,,即,
整理得:,
解得:或舍去,
,,
點P的坐標(biāo)為;
當(dāng)∽,則,即,
整理得,
解得:或舍去,
,,
點P的坐標(biāo)為,
綜上所述點P的坐標(biāo)為或
20.如圖,已知拋物線過點A(4,0),B(﹣2,0),C(0,﹣4).
(1)求拋物線的解析式;
(2)在圖甲中,點M是拋物線AC段上的一個動點,當(dāng)圖中陰影部分的面積最小值時,求點M的坐標(biāo);
(3)在圖乙中,點C和點C1關(guān)于拋物線的對稱軸對稱,點P在拋物線上,且∠PAB=∠CAC1,求點P的橫坐標(biāo).
【答案】(1)y=x2-x-4(2)點M的坐標(biāo)為(2,-4)(3)-或-
【解析】
(1)拋物線的解析式為y= (x-4)(x+2)=x2-x-4.
即 ,化簡得 =(8-2n),
即3n2-6n-24=8-2n,或3n2-6n-24=-(8-2n),
解得n=-,或n=-,或n=4(舍去),
∴點P的橫坐標(biāo)為-或-.
【點睛】本題考核知識點:二次函數(shù)綜合運用. 解題關(guān)鍵點:熟記二次函數(shù)的性質(zhì),數(shù)形結(jié)合,由所求分析出必知條件.
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