
2、學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想。數(shù)形結(jié)合思想是指從幾何直觀的角度,利用幾何圖形的性質(zhì)研究數(shù)量關(guān)系,尋求代數(shù)問(wèn)題的解決方法(以形助數(shù)),或利用數(shù)量關(guān)系來(lái)研究幾何圖形的性質(zhì),解決幾何問(wèn)題(以數(shù)助形)的一種數(shù)學(xué)思想。
3、要學(xué)會(huì)搶得分點(diǎn)。一道中考數(shù)學(xué)壓軸題解不出來(lái),不等于“一點(diǎn)不懂、一點(diǎn)不會(huì)”,要將整道題目解題思路轉(zhuǎn)化為得分點(diǎn)。
4、學(xué)會(huì)運(yùn)用等價(jià)轉(zhuǎn)換思想。在研究數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),我們通常是將未知問(wèn)題轉(zhuǎn)化為已知的問(wèn)題,將復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的問(wèn)題,將抽象的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為具體的問(wèn)題,將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題。
5、學(xué)會(huì)運(yùn)用分類討論的思想。如果不注意對(duì)各種情況分類討論,就有可能造成錯(cuò)解或漏解,縱觀近幾年的中考?jí)狠S題分類討論思想解題已成為新的熱點(diǎn)。
6、轉(zhuǎn)化思想:體現(xiàn)在數(shù)學(xué)上也就是要把難的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的問(wèn)題,把不熟悉的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熟悉的問(wèn)題,把未知的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為已知的問(wèn)題。
專題27幾何探究以二次函數(shù)性質(zhì)為背景
(動(dòng)點(diǎn)、平移、旋轉(zhuǎn)、折疊)
1.(2023·湖南·統(tǒng)考中考真題)我們約定:若關(guān)于x的二次函數(shù)與同時(shí)滿足,則稱函數(shù)與函數(shù)互為“美美與共”函數(shù).根據(jù)該約定,解答下列問(wèn)題:
(1)若關(guān)于x的二次函數(shù)與互為“美美與共”函數(shù),求k,m,n的值;
(2)對(duì)于任意非零實(shí)數(shù)r,s,點(diǎn)與點(diǎn)始終在關(guān)于x的函數(shù)的圖像上運(yùn)動(dòng),函數(shù)與互為“美美與共”函數(shù).
①求函數(shù)的圖像的對(duì)稱軸;
②函數(shù)的圖像是否經(jīng)過(guò)某兩個(gè)定點(diǎn)?若經(jīng)過(guò)某兩個(gè)定點(diǎn),求出這兩個(gè)定點(diǎn)的坐標(biāo);否則,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(3)在同一平面直角坐標(biāo)系中,若關(guān)于x的二次函數(shù)與它的“美美與共”函數(shù)的圖像頂點(diǎn)分別為點(diǎn)A,點(diǎn)B,函數(shù)的圖像與x軸交于不同兩點(diǎn)C,D,函數(shù)的圖像與x軸交于不同兩點(diǎn)E,F(xiàn).當(dāng)時(shí),以A,B,C,D為頂點(diǎn)的四邊形能否為正方形?若能,求出該正方形面積的取值范圍;若不請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)k的值為,m的值為3,n的值為2
(2)①函數(shù)y2的圖像的對(duì)稱軸為;②函數(shù)的圖像過(guò)兩個(gè)定點(diǎn),,理由見(jiàn)解析
(3)能構(gòu)成正方形,此時(shí)
【分析】(1)根據(jù)題意得到即可解答;
(2)①求出的對(duì)稱軸,得到,表示出的解析式即可求解;②,令求解即可;
(3)由題意可知,得到A、B的坐標(biāo),表示出,根據(jù)且,得到,分和兩種情況求解即可.
【詳解】(1)解:由題意可知:,
∴.
答:k的值為,m的值為3,n的值為2.
(2)解:①∵點(diǎn)與點(diǎn)始終在關(guān)于x的函數(shù)的圖像上運(yùn)動(dòng),
∴對(duì)稱軸為,
∴,
∴,
∴對(duì)稱軸為.
答:函數(shù)的圖像的對(duì)稱軸為.
②,令,解得,
∴過(guò)定點(diǎn),.
答:函數(shù)y2的圖像過(guò)定點(diǎn),.
(3)解:由題意可知,,
∴,
∴, ,
∵且,
∴;
①若,則,
要使以A,B,C,D為頂點(diǎn)的四邊形能構(gòu)成正方形,
則為等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,∴,∴;
②若,則A、B關(guān)于y軸對(duì)稱,以A,B,C,D為頂點(diǎn)的四邊形不能構(gòu)成正方形,
綜上,以A,B,C,D為頂點(diǎn)的四邊形能構(gòu)成正方形,此時(shí).
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用、正方形的性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),解題的關(guān)鍵是利用分類討論的思想解決問(wèn)題.
2.(2023·江蘇徐州·統(tǒng)考中考真題)如圖,在平而直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)的圖象與軸分別交于點(diǎn),頂點(diǎn)為.連接,將線段繞點(diǎn)按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)得到線段,連接.點(diǎn)分別在線段上,連接與交于點(diǎn).
(1)求點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)隨著點(diǎn)在線段上運(yùn)動(dòng).
①的大小是否發(fā)生變化?請(qǐng)說(shuō)明理由;
②線段的長(zhǎng)度是否存在最大值?若存在,求出最大值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(3)當(dāng)線段的中點(diǎn)在該二次函數(shù)的因象的對(duì)稱軸上時(shí),的面積為 .
【答案】(1),;
(2)①的大小不變,理由見(jiàn)解析;②線段的長(zhǎng)度存在最大值為;
(3)
【分析】(1)得,解方程即可求得的坐標(biāo),把化為頂點(diǎn)式即可求得點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)①在上取點(diǎn),使得,連接,證明是等邊三角形即可得出結(jié)論;②由,得當(dāng)最小時(shí),的長(zhǎng)最大,即當(dāng)時(shí),的長(zhǎng)最大,進(jìn)而解直角三角形即可求解;
(3)設(shè)的中點(diǎn)為點(diǎn),連接,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),證四邊形是菱形,得,進(jìn)而證明得,再證,得即,結(jié)合三角形的面積公式即可求解.
【詳解】(1)解:∵,
∴頂點(diǎn)為,
令,,
解得或,
∴;
(2)解:①的大小不變,理由如下:
在上取點(diǎn),使得,連接,
∵,
∴拋物線對(duì)稱軸為,即,
∵將線段繞點(diǎn)按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)得到線段,
∴,,
∴是等邊三角形,
∴,,
∵,,,,
∴,,,
∴,
∴是等邊三角形,,
∴,
∵,,
∴是等邊三角形,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
又,
∴是等邊三角形,
∴,即的大小不變;
②,∵,
∴當(dāng)最小時(shí),的長(zhǎng)最大,即當(dāng)時(shí),的長(zhǎng)最大,
∵是等邊三角形,
∴
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,即線段的長(zhǎng)度存在最大值為;
(3)解:設(shè)的中點(diǎn)為點(diǎn),連接,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),
∵,
∴四邊形是菱形,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∵的中點(diǎn)為點(diǎn),
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∵的中點(diǎn)為點(diǎn),是等邊三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴即,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案為.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)的圖像及性質(zhì),菱形的判定及性質(zhì),全等三角形的判定及性質(zhì),相似三角形的判定及性質(zhì),等邊三角形的判定及性質(zhì)以及解直角三角形,題目綜合性較強(qiáng),熟練掌握各知識(shí)點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.
3.(2023·江蘇徐州·統(tǒng)考中考真題)【閱讀理解】如圖1,在矩形中,若,由勾股定理,得,同理,故.
【探究發(fā)現(xiàn)】如圖2,四邊形為平行四邊形,若,則上述結(jié)論是否依然成立?請(qǐng)加以判斷,并說(shuō)明理由.
【拓展提升】如圖3,已知為的一條中線,.求證:.
【嘗試應(yīng)用】如圖4,在矩形中,若,點(diǎn)P在邊上,則的最小值為_(kāi)______.
【答案】探究發(fā)現(xiàn):結(jié)論依然成立,理由見(jiàn)解析
拓展提升:證明見(jiàn)解析
嘗試應(yīng)用:
【分析】探究發(fā)現(xiàn):作于點(diǎn)E,作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,則,證明,,利用勾股定理進(jìn)行計(jì)算即可得到答案;
拓展提升:延長(zhǎng)到點(diǎn)C,使,證明四邊形是平行四邊形,由【探究發(fā)現(xiàn)】可知,,則,得到,即可得到結(jié)論;
嘗試應(yīng)用:由四邊形是矩形,,得到,,設(shè),,由勾股定理得到,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可得到答案.
【詳解】探究發(fā)現(xiàn):結(jié)論依然成立,理由如下:
作于點(diǎn)E,作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,則,
∵四邊形為平行四邊形,若,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴
;
拓展提升:延長(zhǎng)到點(diǎn)C,使,
∵為的一條中線,
∴,
∴四邊形是平行四邊形,
∵.
∴由【探究發(fā)現(xiàn)】可知,,
∴,
∴,
∴;
嘗試應(yīng)用:∵四邊形是矩形,,
∴,,
設(shè),則,
∴
,
∵,
∴拋物線開(kāi)口向上,
∴當(dāng)時(shí),的最小值是
故答案為:
【點(diǎn)睛】此題考查了二次函數(shù)的應(yīng)用、勾股定理、平行四邊形的判定和性質(zhì)、矩形的性質(zhì)等知識(shí),熟練掌握勾股定理和數(shù)形結(jié)合是解題的關(guān)鍵.
4.(2023·吉林·統(tǒng)考中考真題)如圖,在正方形中,,點(diǎn)是對(duì)角線的中點(diǎn),動(dòng)點(diǎn),分別從點(diǎn),同時(shí)出發(fā),點(diǎn)以的速度沿邊向終點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng),點(diǎn)以的速度沿折線向終點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng).連接并延長(zhǎng)交邊于點(diǎn),連接并延長(zhǎng)交折線于點(diǎn),連接,,,,得到四邊形.設(shè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為()(),四邊形的面積為()
(1)的長(zhǎng)為_(kāi)_________,的長(zhǎng)為_(kāi)________.(用含x的代數(shù)式表示)
(2)求關(guān)于的函數(shù)解析式,并寫出自變量的取值范圍.
(3)當(dāng)四邊形是軸對(duì)稱圖形時(shí),直接寫出的值.
【答案】(1);
(2)
(3)或
【分析】(1)根據(jù)正方形中心對(duì)稱的性質(zhì)得出,可得四邊形是平行四邊形,證明即可;
(2)分,兩種情況分別畫(huà)出圖形,根據(jù)正方形的面積,以及平行四邊形的性質(zhì)即可求解;
(3)根據(jù)(2)的圖形,分類討論即可求解.
【詳解】(1)解:依題意,,則,
∵四邊形是正方形,
∴,
∵點(diǎn)是正方形對(duì)角線的中點(diǎn),
∴,則四邊形是平行四邊形,
∴,,
∴,
又,
∴,
∴,
在中,
,
∴,
∴
故答案為:;.
(2)解:當(dāng)時(shí),點(diǎn)在上,
由(1)可得,
同理可得,
∵,,
則
;
當(dāng)時(shí),如圖所示,
則,,
,
∴;
綜上所述,;
(3)依題意,①如圖,當(dāng)四邊形是矩形時(shí),此時(shí),
∴,
∵,
∴,
又,
∴,
∴,
即,
解得:,
當(dāng)四邊形是菱形時(shí),則,
∴,
解得:(舍去);
②如圖所示,當(dāng)時(shí),四邊形是軸對(duì)稱圖形,
,解得,
當(dāng)四邊形是菱形時(shí),則,即,解得:(舍去),
綜上所述,當(dāng)四邊形是軸對(duì)稱圖形時(shí),或.
【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,全等三角形的性質(zhì)與判定,矩形的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì)與判定,菱形的性質(zhì),軸對(duì)稱圖形,熟練掌握以上知識(shí)是解題的關(guān)鍵.
5.(2023·湖北黃岡·統(tǒng)考中考真題)已知拋物線與x軸交于兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn),點(diǎn)P為第一象限拋物線上的點(diǎn),連接.
(1)直接寫出結(jié)果;_____,_____,點(diǎn)A的坐標(biāo)為_(kāi)____,______;
(2)如圖1,當(dāng)時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)如圖2,點(diǎn)D在y軸負(fù)半軸上,,點(diǎn)Q為拋物線上一點(diǎn),,點(diǎn)E,F(xiàn)分別為的邊上的動(dòng)點(diǎn),,記的最小值為m.
①求m的值;
②設(shè)的面積為S,若,請(qǐng)直接寫出k的取值范圍.
【答案】(1),2,,
(2)
(3),
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式即可求得、,從而可得,,由,可得,求得,在中,根據(jù)正切的定義求值即可;
(2)過(guò)點(diǎn)C作軸,交于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)P作軸,交y軸于點(diǎn)E, 由,即,再由,可得,證明,可得,設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為,可得,再進(jìn)行求解即可;
(3)①作,且使,連接.根據(jù)證明,可得,即Q,F(xiàn),H共線時(shí),的值最?。饔邳c(diǎn)G,設(shè),則,根據(jù)求出點(diǎn)Q的坐標(biāo),燃然后利用勾股定理求解即可;
②作軸,交于點(diǎn)T,求出解析式,設(shè),,利用三角形面積公式表示出S,利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出S的取值范圍,結(jié)合①中結(jié)論即可求解.
【詳解】(1)解:∵拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn),,
∴,解得:,
∴拋物線解析式為:,
∵拋物線與x軸交于A、兩點(diǎn),
∴時(shí),,解得:,,
∴,
∴,,
在中,,
故答案為:,2,,;
(2)解:過(guò)點(diǎn)C作軸,交于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)P作軸,交y軸于點(diǎn)E,
∵,,,
∴,
由(1)可得,,即,
∴,
∵,
∴,
∵軸,軸,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為,則,,
∴,解得:(舍),,
∴點(diǎn)P坐標(biāo)為.
(3)解:①如圖2,作,且使,連接.
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴Q,F(xiàn),H共線時(shí),的值最?。饔邳c(diǎn)G,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
設(shè),則,
∴,解得或(舍去),
∴,
∴,
∴,,
∴;
②如圖3,作軸,交于點(diǎn)T,待定系數(shù)法可求解析式為,
設(shè),,
則,
∴,
∴,
∴,
∴.
【點(diǎn)睛】本題考查用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式、二次函數(shù)與幾何綜合、二次函數(shù)與x軸的交點(diǎn)、全等三角形的判定與性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、解一元二次方程、銳角三角函數(shù)、最值問(wèn)題、二次函數(shù)最值、用分割法求三角形面積,熟練掌握相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵.
6.(2023·湖北宜昌·統(tǒng)考中考真題)如圖,已知.點(diǎn)E位于第二象限且在直線上,,,連接.
(1)直接判斷的形狀:是_________三角形;
(2)求證:;
(3)直線EA交x軸于點(diǎn).將經(jīng)過(guò)B,C兩點(diǎn)的拋物線向左平移2個(gè)單位,得到拋物線.
①若直線與拋物線有唯一交點(diǎn),求t的值;
②若拋物線的頂點(diǎn)P在直線上,求t的值;
③將拋物線再向下平移,個(gè)單位,得到拋物線.若點(diǎn)D在拋物線上,求點(diǎn)D的坐標(biāo).
【答案】(1)等腰直角三角形
(2)詳見(jiàn)解析
(3)①;②;③
【分析】(1)由得到,又由,即可得到結(jié)論;
(2)由,得到,又有,,利用即可證明;
(3)①求出直線的解析式和拋物線的解析式,聯(lián)立得,由即可得到t的值;
②拋物線向左平移2個(gè)單位得到拋物線,則拋物線的頂點(diǎn),將頂點(diǎn)代入得到,解得,根據(jù)即可得到t的值;
③過(guò)點(diǎn)E作軸,垂足為M,過(guò)點(diǎn)D作軸,垂足為N,先證明,則,設(shè),由得到,則,求得,得到,由拋物線再向下平移個(gè)單位,得到拋物線,把代入拋物線,得到,解得,由,得,即可得到點(diǎn)D的坐標(biāo).
【詳解】(1)證明:∵,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
故答案為:等腰直角三角形
(2)如圖,
∵,,
,
,
∵,
;
(3)①設(shè)直線的解析式為,
,
∴,
,
將代入拋物線得,
,
解得,
,
直線與拋物線有唯一交點(diǎn)
∴聯(lián)立解析式組成方程組解得
②∵拋物線向左平移2個(gè)單位得到,
∴拋物線,
拋物線的頂點(diǎn),
將頂點(diǎn)代入,
,解得,
∵,
;
③過(guò)點(diǎn)E作軸,垂足為M,過(guò)點(diǎn)D作軸,垂足為N,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵的解析式為,
∴設(shè),
∴,
軸,
∴,
∴,
,
,
,
∴,,
,
拋物線再向下平移個(gè)單位,得到拋物線,
∴拋物線,
代入拋物線,
,
解得,
由,得,
∴,
.
【點(diǎn)睛】此題是二次函數(shù)和幾何綜合題,考查了二次函數(shù)的平移、二次函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問(wèn)題、待定系數(shù)法求函數(shù)解析式、解一元二次方程、全等三角形的判定和性質(zhì)及相似三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),綜合性較強(qiáng),熟練掌握二次函數(shù)的平移和數(shù)形結(jié)合是解題的關(guān)鍵.
7.(2023·新疆·統(tǒng)考中考真題)【建立模型】(1)如圖,點(diǎn)是線段上的一點(diǎn),,,,垂足分別為,,,.求證:;
【類比遷移】(2)如圖,一次函數(shù)的圖象與軸交于點(diǎn)、與軸交于點(diǎn),將線段繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到、直線交軸于點(diǎn).
①求點(diǎn)的坐標(biāo);
②求直線的解析式;
【拓展延伸】(3)如圖,拋物線與軸交于,兩點(diǎn)點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè),與軸交于點(diǎn),已知點(diǎn),,連接.拋物線上是否存在點(diǎn),使得,若存在,求出點(diǎn)的橫坐標(biāo).
【答案】(1)見(jiàn)解析; (2)①;②直線的解析式為;(3)或
【分析】[建立模型](1)根據(jù)題意得出,,證明,即可得證;
[類比遷移] (2)①過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn),同(1)的方法,證明,根據(jù)一次函數(shù)的圖象與軸交于點(diǎn)、與軸交于點(diǎn),求得,,進(jìn)而可得點(diǎn)的坐標(biāo);
②由,設(shè)直線的解析式為,將點(diǎn)代入得直線的解析式為;
[拓展延伸](3)根據(jù)解析式求得,;①當(dāng)點(diǎn)在軸下方時(shí),如圖所示,連接,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作,于點(diǎn),證明,根據(jù)得出,設(shè),則,求得點(diǎn),進(jìn)而求得直線的解析式,聯(lián)立拋物線解析式即可求解;②當(dāng)點(diǎn)在軸的上方時(shí),如圖所示,過(guò)點(diǎn)作,于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸,交軸于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),同①的方法即可求解.
【詳解】[建立模型](1)證明:∵,,,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴;
[類比遷移](2)如圖所示,過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn),
∵將線段繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
∵一次函數(shù)的圖象與軸交于點(diǎn)、與軸交于點(diǎn),
當(dāng)時(shí),,即,
當(dāng)時(shí),,即,
∴,
∴,
∴;
②∵,設(shè)直線的解析式為,
將代入得:
解得:
∴直線的解析式為,
(3)∵拋物線與軸交于,兩點(diǎn)點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè),
當(dāng)時(shí),,
解得:,
∴,;
①當(dāng)點(diǎn)在軸下方時(shí),如圖所示,連接,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作,于點(diǎn),
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
設(shè),則,
∵,
∴,,
∵,,
∴,
解得:,
∴,
設(shè)直線的解析式為,
代入,得:,
解得:,
∴直線解析式為,
聯(lián)立,
解得:(舍去),;
②當(dāng)點(diǎn)在軸的上方時(shí),如圖所示,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸,交軸于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),
同理可得,
∴,
設(shè),則,
∵,
∴,,
∵,
∴,
解得:,
∴,
設(shè)直線的解析式為,
代入,得:,
解得:,
∴直線的解析式為,
聯(lián)立,
解得:(舍去),,
綜上所述,的橫坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)綜合運(yùn)用,待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式,相似三角形的性質(zhì)與判定,全等三角形的性質(zhì)與判定,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)等知識(shí),熟練掌握以上知識(shí)是解題的關(guān)鍵.
8.(2023·山東日照·統(tǒng)考中考真題)在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),拋物線交y軸于點(diǎn)C,過(guò)點(diǎn)C作x軸的平行線交該拋物線于點(diǎn)D.
(1)求點(diǎn)C,D的坐標(biāo);
(2)當(dāng)時(shí),如圖1,該拋物線與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),點(diǎn)P為直線上方拋物線上一點(diǎn),將直線沿直線翻折,交x軸于點(diǎn),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)坐標(biāo)平面內(nèi)有兩點(diǎn),以線段為邊向上作正方形.
①若,求正方形的邊與拋物線的所有交點(diǎn)坐標(biāo);
②當(dāng)正方形的邊與該拋物線有且僅有兩個(gè)交點(diǎn),且這兩個(gè)交點(diǎn)到x軸的距離之差為時(shí),求a的值.
【答案】(1),
(2)
(3)①,,;②
【分析】(1)先求出,再求出拋物線對(duì)稱軸,根據(jù)題意可知C、D關(guān)于拋物線對(duì)稱軸對(duì)稱,據(jù)此求出點(diǎn)D的坐標(biāo)即可;
(2)先求出,如圖,設(shè)上與點(diǎn)M關(guān)于直線對(duì)稱的點(diǎn)為,由軸對(duì)稱的性質(zhì)可得,利用勾股定理建立方程組,解得或(舍去),則,求出直線的解析式為,然后聯(lián)立,解得或,則;
(3)分圖3-1,圖3-2,圖3-3三種情況,利用到x軸的距離之差即為縱坐標(biāo)之差結(jié)合正方形的性質(zhì)列出方程求解即可.
【詳解】(1)解:在中,當(dāng)時(shí),,
∴,
∵拋物線解析式為,
∴拋物線對(duì)稱軸為直線,
∵過(guò)點(diǎn)C作x軸的平行線交該拋物線于點(diǎn)D,
∴C、D關(guān)于拋物線對(duì)稱軸對(duì)稱,
∴;
(2)解:當(dāng)時(shí),拋物線解析式為,
當(dāng),即,解得或,
∴;
如圖,設(shè)上與點(diǎn)M關(guān)于直線對(duì)稱的點(diǎn)為,
由軸對(duì)稱的性質(zhì)可得,
∴,
解得:,即
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴,
∴,
設(shè)直線的解析式為,
∴,
∴,
∴直線的解析式為,
聯(lián)立,解得或
∴;
(3)解:①當(dāng)時(shí),拋物線解析式為,,
∴,
∴,,
當(dāng)時(shí),,
∴拋物線恰好經(jīng)過(guò);
∵拋物線對(duì)稱軸為直線,
由對(duì)稱性可知拋物線經(jīng)過(guò),
∴點(diǎn)時(shí)拋物線與正方形的一個(gè)交點(diǎn),
又∵點(diǎn)F與點(diǎn)D重合,
∴拋物線也經(jīng)過(guò)點(diǎn);
綜上所述,正方形的邊與拋物線的所有交點(diǎn)坐標(biāo)為,,;
②如圖3-1所示,當(dāng)拋物線與分別交于T、D,
∵當(dāng)正方形的邊與該拋物線有且僅有兩個(gè)交點(diǎn),且這兩個(gè)交點(diǎn)到x軸的距離之差為,
∴點(diǎn)T的縱坐標(biāo)為,
∴,
∴,
解得(舍去)或;
如圖3-2所示,當(dāng)拋物線與分別交于T、S,
∵當(dāng)正方形的邊與該拋物線有且僅有兩個(gè)交點(diǎn),且這兩個(gè)交點(diǎn)到x軸的距離之差為,
∴,
解得(舍去,因?yàn)榇藭r(shí)點(diǎn)F在點(diǎn)D下方)
如圖3-3所示,當(dāng)拋物線與分別交于T、S,
∵當(dāng)正方形的邊與該拋物線有且僅有兩個(gè)交點(diǎn),且這兩個(gè)交點(diǎn)到x軸的距離之差為,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去);
當(dāng)時(shí),,
當(dāng) 時(shí),,
∴不符合題意;
綜上所述,.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)綜合,勾股定理,軸對(duì)稱的性質(zhì),正方形的性質(zhì)等等,利用分類討論和數(shù)形結(jié)合的思想求解是解題的關(guān)鍵.
9.(2023·遼寧·統(tǒng)考中考真題)如圖,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn),點(diǎn)在拋物線上.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)在第一象限內(nèi),過(guò)點(diǎn)作軸,交于點(diǎn),作軸,交拋物線于點(diǎn),點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè),以線段為鄰邊作矩形,當(dāng)矩形的周長(zhǎng)為11時(shí),求線段的長(zhǎng);
(3)點(diǎn)在直線上,點(diǎn)在平面內(nèi),當(dāng)四邊形是正方形時(shí),請(qǐng)直接寫出點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)拋物線的解析式為;
(2);
(3)點(diǎn)的坐標(biāo)為或.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求解;
(2)先求得直線的解析式為,設(shè),則,利用對(duì)稱性質(zhì)求得,推出,,利用矩形周長(zhǎng)公式列一元二次方程計(jì)算即可求解;
(3)先求得直線的解析式為,分別過(guò)點(diǎn)M、E作y的垂線,垂足分別為P、Q,證明,推出,,設(shè),則,由點(diǎn)M在直線上,列式計(jì)算,可求得m的值,利用平移的性質(zhì)即可求解.
【詳解】(1)解:∵拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)和,
∴,
解得,
∴拋物線的解析式為;
(2)解:∵點(diǎn)和,
設(shè)直線的解析式為,則,
解得,
∴直線的解析式為,
設(shè),且,則,
∴,
∵解析式的對(duì)稱軸為,
∴,
∴,
依題意得,
解得(舍去)或,
∴;
(3)解:令,則,
解得或,
∴,
同理,直線的解析式為,
∵四邊形是正方形,
∴,,分別過(guò)點(diǎn)M、E作y的垂線,垂足分別為P、Q,如圖,
,,
∴,
∴,,
設(shè),
∴,,
則,
∵點(diǎn)M在直線上,
∴,
解得或,
當(dāng)時(shí),,,
即點(diǎn)M與點(diǎn)C重合,點(diǎn)E與點(diǎn)B重合時(shí),四邊形是正方形,此時(shí);
當(dāng)時(shí),,,
點(diǎn)O向左平移個(gè)單位,再向下平移1個(gè)單位,得到點(diǎn)M,
則點(diǎn)E向左平移個(gè)單位,再向下平移1個(gè)單位,得到點(diǎn)N,
∴,即.
綜上,點(diǎn)的坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】本題考查的是待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式,一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,兩點(diǎn)之間的距離公式和正方形的性質(zhì),是一道綜合性較強(qiáng)的題,解題的關(guān)鍵是求出二次函數(shù)和一次函數(shù)解析式以及分情況討論.
10.(四川省資陽(yáng)市2021年中考數(shù)學(xué)試卷)拋物線與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,且.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖1,點(diǎn)P是拋物線上位于直線上方的一點(diǎn),與相交于點(diǎn)E,當(dāng)時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)如圖2,點(diǎn)D是拋物線的頂點(diǎn),將拋物線沿方向平移,使點(diǎn)D落在點(diǎn)處,且,點(diǎn)M是平移后所得拋物線上位于左側(cè)的一點(diǎn),軸交直線于點(diǎn)N,連結(jié).當(dāng)?shù)闹底钚r(shí),求的長(zhǎng).
【答案】(1);(2)或;(3).
【分析】
(1)利用待定系數(shù)法即可得;
(2)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,先利用待定系數(shù)法求出直線的解析式,再根據(jù)可得點(diǎn)的坐標(biāo),代入直線的解析式求解即可得;
(3)先根據(jù)求出點(diǎn)的坐標(biāo),再根據(jù)二次函數(shù)圖象的平移規(guī)律得出平移后的函數(shù)解析式,設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo),從而可得點(diǎn)的坐標(biāo),然后根據(jù)兩點(diǎn)之間的距離公式可得,最后根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短、垂線段最短求解即可得.
【詳解】
解:(1)由題意,將點(diǎn)代入得:,
解得,
則拋物線的解析式為;
(2)對(duì)于二次函數(shù),
當(dāng)時(shí),,解得或,
,
設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,
,
,解得,
,
設(shè)直線的解析式為,
將點(diǎn)代入得:,解得,
則直線的解析式為,
將點(diǎn)代入得:,
解得或,
當(dāng)時(shí),,此時(shí),
當(dāng)時(shí),,此時(shí),
綜上,點(diǎn)的坐標(biāo)為或;
(3)二次函數(shù)的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,
設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,
,
,解得,
,
則平移后的二次函數(shù)的解析式為,
設(shè)直線的解析式為,
將點(diǎn)代入得:,解得,
則直線的解析式為,
設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則點(diǎn)的坐標(biāo)為,
如圖,連接,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),交于點(diǎn),連接,
,
軸,
,
,
由兩點(diǎn)之間線段最短得:的最小值為,
由垂線段最短得:當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),取得最小值,此時(shí)點(diǎn)與點(diǎn)重合,
則點(diǎn)的縱坐標(biāo)與點(diǎn)的縱坐標(biāo)相等,
即,解得,
則,
,
.
【點(diǎn)睛】
本題考查了利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式、二次函數(shù)圖象的平移規(guī)律、垂線段最短等知識(shí)點(diǎn),較難的是題(3),正確求出平移后的拋物線的解析式是解題關(guān)鍵.
11.(2021·山西中考真題)如圖,拋物線與軸交于,兩點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)),與軸交于點(diǎn),連接,.
(1)求,,三點(diǎn)的坐標(biāo)并直接寫出直線,的函數(shù)表達(dá)式;
(2)點(diǎn)是直線下方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作的平行線,交線段于點(diǎn).
①試探究:在直線上是否存在點(diǎn),使得以點(diǎn),,,為頂點(diǎn)的四邊形為菱形,若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;
②設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與直線交于點(diǎn),與直線交于點(diǎn).當(dāng)時(shí),請(qǐng)直接寫出的長(zhǎng).
【答案】(1)點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,直線的函數(shù)表達(dá)式為:;直線的函數(shù)表達(dá)式為:;(2)①存在,點(diǎn)的坐標(biāo)為或;②.
【分析】
(1)分別令和時(shí)即可求解,,三點(diǎn)的坐標(biāo),然后再進(jìn)行求解直線,的函數(shù)表達(dá)式即可;
(2)①設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,其中,由題意易得,,,當(dāng)時(shí),以,,,為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,進(jìn)而可根據(jù)菱形的性質(zhì)分當(dāng)時(shí),是菱形,當(dāng)時(shí),是菱形,然后分別求解即可;②由題意可作圖,則由題意可得拋物線的對(duì)稱軸為直線,由(1)可得直線的函數(shù)表達(dá)式為:;直線的函數(shù)表達(dá)式為:,點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,進(jìn)而可得,設(shè)點(diǎn),然后可求得直線l的解析式為,則可求得點(diǎn),所以就有,最后根據(jù)面積公式及兩點(diǎn)距離公式可進(jìn)行求解.
【詳解】
解:(1)當(dāng)時(shí),,解得,,
∵點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè),
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,
當(dāng)時(shí),,
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為,
設(shè)直線的函數(shù)表達(dá)式為,代入點(diǎn)A、C的坐標(biāo)得:,
解得:,
∴直線的函數(shù)表達(dá)式為:.
同理可得直線的函數(shù)表達(dá)式為:;
(2)①存在.設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,其中,
∵點(diǎn),點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,,
∴,,,
∵,
∴當(dāng)時(shí),以,,,為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,
當(dāng)時(shí),是菱形,如圖所示:
∴,
解得,(舍去),
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為,
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為;
當(dāng)時(shí),是菱形,如圖所示:
∴,
解,得,(舍去),
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為,
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為;
綜上所述,存在點(diǎn),使得以,,,為頂點(diǎn)的四邊形為菱形,且點(diǎn)的坐標(biāo)為或;
②由題意可得如圖所示:
由題意可得拋物線的對(duì)稱軸為直線,由(1)可得直線的函數(shù)表達(dá)式為:;直線的函數(shù)表達(dá)式為:,點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,
∴點(diǎn),,
∴,
設(shè)點(diǎn),
∵,
∴設(shè)直線l的解析式為,把點(diǎn)M的坐標(biāo)代入得:,
解得:,
∴直線l的解析式為,
∴聯(lián)立直線l與直線AC的解析式得:,
解得:,
∴,
∴點(diǎn),
∵點(diǎn)是直線下方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且,
∴點(diǎn)M在點(diǎn)N的上方才有可能,
∴,
∴,
解得:(不符合題意,舍去),
∴,
∴由兩點(diǎn)距離公式可得.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查二次函數(shù)的綜合及菱形的性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的綜合及菱形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
12.(2021·湖南中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,如果一個(gè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)相等,則稱該點(diǎn)為“雁點(diǎn)”.例如……都是“雁點(diǎn)”.
(1)求函數(shù)圖象上的“雁點(diǎn)”坐標(biāo);
(2)若拋物線上有且只有一個(gè)“雁點(diǎn)”E,該拋物線與x軸交于M、N兩點(diǎn)(點(diǎn)M在點(diǎn)N的左側(cè)).當(dāng)時(shí).
①求c的取值范圍;
②求的度數(shù);
(3)如圖,拋物線與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),P是拋物線上一點(diǎn),連接,以點(diǎn)P為直角頂點(diǎn),構(gòu)造等腰,是否存在點(diǎn)P,使點(diǎn)C恰好為“雁點(diǎn)”?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)和;(2)①;②45°;(3)存在,P點(diǎn)坐標(biāo)為或或
【分析】
(1)根據(jù)“雁點(diǎn)”的定義可得y=x,再聯(lián)立求出 “雁點(diǎn)”坐標(biāo)即可;
(2)根據(jù)和y=x可得,再利用根的判別式得到,再求出a的取值范圍;將點(diǎn)c代入解析式求出點(diǎn)E的坐標(biāo),令y=0,求出M的坐標(biāo),過(guò)E點(diǎn)向x軸作垂線,垂足為H點(diǎn),如圖所示,根據(jù)EH=MH得出為等腰直角三角形,∠EMN的度數(shù)即可求解;
(3)存在,根據(jù)圖1,圖2,圖3進(jìn)行分類討論,設(shè)C(m,m),P(x,y),根據(jù)三角形全等得出邊相等的關(guān)系,再逐步求解,代入解析式得出點(diǎn)P的坐標(biāo).
【詳解】
解:(1)聯(lián)立,
解得或
即:函數(shù)上的雁點(diǎn)坐標(biāo)為和.
(2)① 聯(lián)立
得
∵ 這樣的雁點(diǎn)E只有一個(gè),即該一元二次方程有兩個(gè)相等的實(shí)根,
∴
∵
∵
∴
② 將代入,得
解得,∴
對(duì)于,令
有
解得
∴
過(guò)E點(diǎn)向x軸作垂線,垂足為H點(diǎn),
EH=,MH=
∴
∴ 為等腰直角三角形,
(3)存在,理由如下:
如圖所示:過(guò)P作直線l垂直于x軸于點(diǎn)k,過(guò)C作CH⊥PK于點(diǎn)H
設(shè)C(m,m),P(x,y)
∵ △CPB為等腰三角形,
∴PC=PB,∠CPB=90°,
∴∠KPB+∠HPC=90°,
∵∠HPC+∠HCP=90°,
∴∠KPB=∠HCP,
∵∠H=∠PKB=90°,
∴△CHP≌△PKB,
∴CH=PK,HP=KB,
即
∴
當(dāng)時(shí),
∴
如圖2所示,同理可得:△KCP≌△JPB
∴ KP=JB,KC=JP
設(shè)P(x,y),C(m,m)
∴KP=x-m,KC=y-m,JB=y,JP=3-x,
即
解得
令
解得
∴或
如圖3所示,
∵△RCP≌△TPB
∴RC=TP,RP=TB
設(shè)P(x,y),C(m,m)
即
解得
令
解得
∴ 此時(shí)P與第②種情況重合
綜上所述,符合題意P的坐標(biāo)為或或
【點(diǎn)睛】
本題考查了利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,圖形與坐標(biāo),等腰三角形的判定與性質(zhì),二次函數(shù)的綜合運(yùn)用,理解題意和正確作圖逐步求解是解題的關(guān)鍵.
13.(2021·湖北中考真題)如圖1,已知,中,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以的速度在線段上向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),分別與射線交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),且,當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)C重合時(shí)停止運(yùn)動(dòng),如圖2,設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,與的重疊部分面積為,y與x的函數(shù)關(guān)系由和兩段不同的圖象組成.
(1)填空:①當(dāng)時(shí),______;
②______;
(2)求y與x的函數(shù)關(guān)系式,并寫出x的取值范圍;
(3)當(dāng)時(shí),請(qǐng)直接寫出x的取值范圍.
【答案】(1)①10;②;(2);(3).
【分析】
(1)①先根據(jù)等腰直角三角形的判定與性質(zhì)可得,再根據(jù)時(shí),即可得;
②先根據(jù)運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間求出的長(zhǎng),再根據(jù)正弦三角函數(shù)的定義即可得;
(2)先求出當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),的值,再分和兩種情況,解直角三角形求出的長(zhǎng),然后利用三角形的面積公式即可得;
(3)分和兩種情況,分別利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可得.
【詳解】
解:(1)①,
是等腰直角三角形,
,
由圖可知,當(dāng)時(shí),,
解得或(不符題意,舍去),
故答案為:10;
②由題意得:當(dāng)時(shí),,
則,
故答案為:;
(2)由函數(shù)圖象可知,當(dāng)時(shí),點(diǎn)與點(diǎn)重合,如圖所示:
,
,
,
在中,,
,
則當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),,
①當(dāng)時(shí),,,
則;
②當(dāng)時(shí),
如圖,設(shè)交于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作,交延長(zhǎng)線于點(diǎn),連接,
,,
,,
,,
在中,,
,
,
,
,
,
,即,
解得,
,
則,
,
,
綜上,;
(3)①當(dāng)時(shí),,
令,解得或(舍去),
在內(nèi),隨的增大而增大,
當(dāng)時(shí),;
②當(dāng)時(shí),,
此二次函數(shù)的對(duì)稱軸為,
則由二次函數(shù)的性質(zhì)可知,當(dāng)時(shí),隨的增大而增大;當(dāng)時(shí),隨的增大而減小,
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,
則當(dāng)時(shí),取得最小值,最小值為36,
即在內(nèi),都有,
綜上,當(dāng)時(shí),的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】
本題考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、解直角三角形、相似三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),較難的是題(2),正確分兩種情況討論,并通過(guò)作輔助線,構(gòu)造相似三角形和直角三角形是解題關(guān)鍵.
14.(2021·湖南中考真題)如圖,已知二次函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)且與軸交于原點(diǎn)及點(diǎn).
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)求頂點(diǎn)的坐標(biāo)及直線的表達(dá)式;
(3)判斷的形狀,試說(shuō)明理由;
(4)若點(diǎn)為上的動(dòng)點(diǎn),且的半徑為,一動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿線段勻速運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),再以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿線段勻速運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)后停止運(yùn)動(dòng),求點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的最小值.
【答案】(1);(2),;(3)等腰直角三角形,理由見(jiàn)解析;(4)
【分析】
(1)根據(jù)已知條件,運(yùn)用待定系數(shù)法直接列方程組求解即可;
(2)根據(jù)(1)中二次函數(shù)解析式,直接利用頂點(diǎn)坐標(biāo)公式計(jì)算即可,再根據(jù)點(diǎn)A、B坐標(biāo)求出AB解析式即可;
(3)根據(jù)二次函數(shù)對(duì)稱性可知為等腰三角形,再根據(jù)O、A、B三點(diǎn)坐標(biāo),求出三條線段的長(zhǎng),利用勾股定理驗(yàn)證即可;
(4)根據(jù)題意可知?jiǎng)狱c(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,在上取點(diǎn),使,可證明,根據(jù)相似三角形比例關(guān)系得,即,當(dāng)、、三點(diǎn)共線時(shí),取得最小值,再根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理進(jìn)一步計(jì)算即可.
【詳解】
解:(1)二次函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò),且與軸交于原點(diǎn)及點(diǎn)
∴,二次函數(shù)表達(dá)式可設(shè)為:
將,代入得:
解這個(gè)方程組得
∵二次函數(shù)的函數(shù)表達(dá)式為
(2)∵點(diǎn)為二次函數(shù)圖像的頂點(diǎn),
∴,
∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為:,
設(shè)直線的函數(shù)表達(dá)式為,則有:
解之得:
∴直線的函數(shù)表達(dá)式為
(3)是等腰直角三角形,
過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),易知其坐標(biāo)為
∵的三個(gè)頂點(diǎn)分別是,,,
∴,
且滿足
∴是等腰直角三角形
(4)如圖,以為圓心,為半徑作圓,則點(diǎn)在圓周上,依題意知:
動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
在上取點(diǎn),使,
連接,則在和中,
滿足:,,
∴,
∴,
從而得:
∴
顯然當(dāng)、、三點(diǎn)共線時(shí),取得最小值,
過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),由于,
且為等腰直角三角形,
則有,,
∴動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的最小值為:
.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo),等腰直角三角形的性質(zhì)與判定,相似三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),將運(yùn)動(dòng)時(shí)間的最小值轉(zhuǎn)換為線段長(zhǎng)度的最小值是解題的關(guān)鍵.
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