
1.(2023?黃浦區(qū)二模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=﹣x2+mx+n經(jīng)過點(diǎn)A(5,0),頂點(diǎn)為點(diǎn)B,對(duì)稱軸為直線x=3,且對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)C.直線y=kx+b經(jīng)過點(diǎn)A,與線段BC交于點(diǎn)E.
(1)求拋物線y=﹣x2+mx+n的表達(dá)式;
(2)聯(lián)結(jié)BO、EO.當(dāng)△BOE的面積為3時(shí),求直線y=kx+b的表達(dá)式;
(3)在(2)的條件下,設(shè)點(diǎn)D為y軸上的一點(diǎn),聯(lián)結(jié)BD、AD.當(dāng)BD=EO時(shí),求∠DAO的余切值.
2.(2023閔行區(qū)二模24)(12分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=﹣x2+mx+n經(jīng)過點(diǎn)A(5,0),頂點(diǎn)為點(diǎn)B,對(duì)稱軸為直線x=3,且對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)C.直線y=kx+b,經(jīng)過點(diǎn)A,與線段BC交于點(diǎn)E.
(1)求拋物線y=﹣x2+mx+n的表達(dá)式;
(2)聯(lián)結(jié)BO、EO.當(dāng)△BOE的面積為3時(shí),求直線y=kx+b的表達(dá)式;
(3)在(2)的條件下,設(shè)點(diǎn)D為y軸上的一點(diǎn),聯(lián)結(jié)BD、AD,當(dāng)BD=EO時(shí),求∠DAO的余切值.
3.(2023春?徐匯區(qū)校級(jí)期中)如圖,二次函數(shù)y=?13x2+bx+2的圖象與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸相交于點(diǎn)C,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣4,0),P是拋物線上一點(diǎn)(點(diǎn)P與點(diǎn)A、B、C都不重合).
(1)求拋物線解析式;
(2)求點(diǎn)B的坐標(biāo);
(3)設(shè)直線PB與直線AC相交于點(diǎn)M,且存在這樣的點(diǎn)P,使得PM:MB=1:2,試確定點(diǎn)P的橫坐標(biāo).
4.如圖,拋物線y=?43x2+bx+c過點(diǎn)A(3,0),B(0,2).M(m,0)為線段OA上一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)M與點(diǎn)A不重合),過點(diǎn)M作垂直于x軸的直線與直線AB和拋物線分別交于點(diǎn)P、N.
(1)求直線AB的解析式和拋物線的解析式;
(2)如果點(diǎn)P是MN的中點(diǎn),那么求此時(shí)點(diǎn)N的坐標(biāo);
(3)如果以B,P,N為頂點(diǎn)的三角形與△APM相似,求點(diǎn)M的坐標(biāo).
【過關(guān)檢測(cè)】
1.(2023楊浦一模24)已知在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸交于點(diǎn)A(﹣1,0)和點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)C(0,2),點(diǎn)P是該拋物線在第一象限內(nèi)一點(diǎn),聯(lián)結(jié)AP、BC,AP與線段BC相交于點(diǎn)F.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與線段BC交于點(diǎn)E,如果點(diǎn)F與點(diǎn)E重合,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)過點(diǎn)P作PG⊥x軸,垂足為點(diǎn)G,PG與線段BC交于點(diǎn)H,如果PF=PH,求線段PH的長(zhǎng)度.
2.(2023?楊浦區(qū)三模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,第一象限內(nèi)的點(diǎn)P在直線y=12x上,過點(diǎn)P的直線交x軸正半軸于點(diǎn)A,交直線y=3x于點(diǎn)B,點(diǎn)B在第一象限內(nèi).
(1)如圖1,當(dāng)∠OAB=90°時(shí),求BPAP的值;
(2)當(dāng)點(diǎn)A的坐標(biāo)為(6,0),且BP=2AP時(shí),將過點(diǎn)A的拋物線y=﹣x2+mx上下方平移,使它過點(diǎn)B,求平移的方向和距離.
3.(2023秋?金山區(qū)期末)已知:拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)A(0,1)和B(1,4),頂點(diǎn)為點(diǎn)P,拋物線的對(duì)稱軸與x軸相交于點(diǎn)Q.
(1)求拋物線的解析式;
(2)求∠PAQ的度數(shù);
(3)把拋物線向上或者向下平移,點(diǎn)B平移到點(diǎn)C的位置,如果BQ=CP,求平移后的拋物線解析式.
4.(2023?閔行區(qū)二模)已知拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)A(1,0)、B(3,0),且與y軸的公共點(diǎn)為點(diǎn)C.
(1)求拋物線的解析式,并求出點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)求∠ACB的正切值;
(3)點(diǎn)E為線段AC上一點(diǎn),過點(diǎn)E作EF⊥BC,垂足為點(diǎn)F.如果EFBF=14,求△BCE的面積.
5.(2023長(zhǎng)寧二模)如圖7,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線經(jīng)過點(diǎn),對(duì)稱軸是直線,頂點(diǎn)為點(diǎn),拋物線與軸交于點(diǎn).
(1)求拋物線的表達(dá)式和點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)將上述拋物線向下平移1個(gè)單位, 平移后的拋物線與x軸正半軸交于點(diǎn),求的面積;
(3)如果點(diǎn)在原拋物線上,且在對(duì)稱軸的右側(cè),聯(lián)結(jié)交線段于點(diǎn),,求點(diǎn)的坐標(biāo).
圖7
-1
-2
-3
-4
1
2
3
4
-1
-2
-3
-4
1
2
3
4
O
x
y
6.(2023浦東二模)在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)),與軸交于點(diǎn),對(duì)稱軸是直線.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)直線平行于軸,與拋物線交于、兩點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)),且,點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)為,求線段的長(zhǎng);
(3)點(diǎn)是該拋物線上一點(diǎn),且在第一象限內(nèi),聯(lián)結(jié)、,交線段于點(diǎn),當(dāng)時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo).
第18講 二次函數(shù)中的線段相等與和差倍半問題(核心考點(diǎn)講與練)
【考點(diǎn)剖析】
1.(2023?黃浦區(qū)二模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=﹣x2+mx+n經(jīng)過點(diǎn)A(5,0),頂點(diǎn)為點(diǎn)B,對(duì)稱軸為直線x=3,且對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)C.直線y=kx+b經(jīng)過點(diǎn)A,與線段BC交于點(diǎn)E.
(1)求拋物線y=﹣x2+mx+n的表達(dá)式;
(2)聯(lián)結(jié)BO、EO.當(dāng)△BOE的面積為3時(shí),求直線y=kx+b的表達(dá)式;
(3)在(2)的條件下,設(shè)點(diǎn)D為y軸上的一點(diǎn),聯(lián)結(jié)BD、AD.當(dāng)BD=EO時(shí),求∠DAO的余切值.
分析:(1)利用待定系數(shù)法和拋物線對(duì)稱軸公式即可求解;
(2)先求出頂點(diǎn)B坐標(biāo),根據(jù)△BOE的面積為3求出BE,進(jìn)而求出點(diǎn)E坐標(biāo),利用待定系數(shù)法即可求解;
(3)分BD∥OE和BD與OE不平行兩種情況,分別求出D坐標(biāo),利用余切定義即可求解.
【解答】解:(1)∵拋物線y=﹣x2+mx+n經(jīng)過點(diǎn)A(5,0),對(duì)稱軸為直線x=3,
∴?m?2=3?25+5m+n=0,
∴m=6n=?5,
∴拋物線表達(dá)式為y=﹣x2+6x﹣5;
(2)把x=3代入y=﹣x2+6x﹣5得y=4,
∴拋物線頂點(diǎn)B坐標(biāo)為(3,4),
由△BOE的面積為3得12BE×3=3,
∴BE=2,
∵點(diǎn)E在線段BC上,
∴點(diǎn)E坐標(biāo)為E(3,2),
把點(diǎn)E(3,2)和點(diǎn)A(5,0)代入y=kx+b得,
5k+b=03k+b=2,
∴k=?1b=5,
∴直線的表達(dá)式為y=﹣x+5;
(3)如圖,①若BD∥OE,
∵BD=EO,
∴四邊形OEBD為平行四邊形,
則點(diǎn)D坐標(biāo)為(0,2),
連接DA,
∴ct∠DAO=OADO=52;
②若BD不平行OE,如圖D′,
則四邊形OEBD′為等腰梯形,
做BF⊥y軸于F,則D′F=DF=2,
∴點(diǎn)D′坐標(biāo)為(0,6),
連接D′A,
∴ct∠D′AO=AOD'O=56,
綜上所述,此時(shí)∠DAO的余切值為52或56.
【點(diǎn)評(píng)】本題為二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)性質(zhì),求一次函數(shù)解析式,余切定義等知識(shí),熟練掌握各知識(shí)點(diǎn)是解題關(guān)鍵,解第(3)步時(shí)要注意分類討論思想應(yīng)用.
2.(2023閔行區(qū)二模24)(12分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=﹣x2+mx+n經(jīng)過點(diǎn)A(5,0),頂點(diǎn)為點(diǎn)B,對(duì)稱軸為直線x=3,且對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)C.直線y=kx+b,經(jīng)過點(diǎn)A,與線段BC交于點(diǎn)E.
(1)求拋物線y=﹣x2+mx+n的表達(dá)式;
(2)聯(lián)結(jié)BO、EO.當(dāng)△BOE的面積為3時(shí),求直線y=kx+b的表達(dá)式;
(3)在(2)的條件下,設(shè)點(diǎn)D為y軸上的一點(diǎn),聯(lián)結(jié)BD、AD,當(dāng)BD=EO時(shí),求∠DAO的余切值.
分析:(1)利用待定系數(shù)法和拋物線對(duì)稱軸公式即可求解;
(2)先求出頂點(diǎn)B坐標(biāo),根據(jù)△BOE的面積為3求出BE,進(jìn)而求出點(diǎn)E坐標(biāo),利用待定系數(shù)法即可求解;
(3)分BD∥OE和BD與OE不平行兩種情況,分別求出D坐標(biāo),利用余切定義即可求解.
【解答】解:(1)∵拋物線y=﹣x2+mx+n經(jīng)過點(diǎn)A(5,3),
∴,
∴,
∴拋物線表達(dá)式為y=﹣x2+6x﹣6;
(2)把x=3代入y=﹣x2+2x﹣5得y=4,
∴拋物線頂點(diǎn)B坐標(biāo)為(5,4),
由△BOE的面積為3得BE×3=3,
∴BE=2,
∵點(diǎn)E在線段BC上,
∴點(diǎn)E坐標(biāo)為E(3,3),
把點(diǎn)E(3,2)和點(diǎn)A(8,
,
∴,
∴直線表達(dá)式為y=﹣x+5;
(3)如圖,①若BD∥OE,
則四邊形OEBD1為平行四邊形,
則點(diǎn)D4坐標(biāo)為(0,2),
連接D5A,
∴ct∠D1AO==,
綜上所述,此時(shí)∠DAO的余切值為或.
【點(diǎn)評(píng)】本題為二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)性質(zhì),求一次函數(shù)解析式,余切定義等知識(shí),熟練掌握各知識(shí)點(diǎn)是解題關(guān)鍵,解第(3)步時(shí)要注意分類討論思想應(yīng)用.
3.(2023春?徐匯區(qū)校級(jí)期中)如圖,二次函數(shù)y=?13x2+bx+2的圖象與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸相交于點(diǎn)C,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣4,0),P是拋物線上一點(diǎn)(點(diǎn)P與點(diǎn)A、B、C都不重合).
(1)求拋物線解析式;
(2)求點(diǎn)B的坐標(biāo);
(3)設(shè)直線PB與直線AC相交于點(diǎn)M,且存在這樣的點(diǎn)P,使得PM:MB=1:2,試確定點(diǎn)P的橫坐標(biāo).
分析:(1)由點(diǎn)A的坐標(biāo),利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可求出b的值,即可得到拋物線的解析式;
(2)代入y=0求出x值,可得出點(diǎn)B的坐標(biāo);
(3)(解法一)代入x=0求出y值,進(jìn)而可得出點(diǎn)C的坐標(biāo),由點(diǎn)A、C的坐標(biāo)利用待定系數(shù)法可求出直線AC的解析式,假設(shè)存在,設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(m,12m+2),分B、P在直線AC的同側(cè)和異側(cè)兩種情況考慮,由點(diǎn)B、M的坐標(biāo)結(jié)合PM:MB=1:2即可得出點(diǎn)P的坐標(biāo),再利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可得出關(guān)于m的一元二次方程,解之即可得出結(jié)論;
(解法二)代入x=0求出y值,進(jìn)而可得出點(diǎn)C的坐標(biāo),由點(diǎn)A、C的坐標(biāo)利用待定系數(shù)法可求出直線AC的解析式,過點(diǎn)B作BB′∥y軸交直線AC于點(diǎn)B′,過點(diǎn)P作PP′∥y軸交直線AC于點(diǎn)P′,由點(diǎn)B的坐標(biāo)可得出BB′的值,結(jié)合相似三角形的性質(zhì)可得出PP′的值,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,?13x2?56x+2),則點(diǎn)P′的坐標(biāo)為(x,12x+2),結(jié)合PP′的值可得出關(guān)于x的含絕對(duì)值符號(hào)的一元二次方程,解之即可得出結(jié)論;
【解答】解:(1)∵點(diǎn)A(﹣4,0)在二次函數(shù)y=?13x2+bx+2的圖象上,
∴?163?4b+2=0,
∴b=?56.
∴拋物線解析式為:y=?13x2?56x+2;
(2)由(1)得y=?13x2?56x+2,
當(dāng)y=0時(shí),有?13x2+bx+2=0,
解得:x1=﹣4,x2=32,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(32,0).
(2)(方法一)當(dāng)x=0時(shí),y=?13x2?56x+2=2,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,2).
設(shè)直線AC的解析式為y=kx+c(k≠0),
將A(﹣4,0)、C(0,2)代入y=kx+c中,
得:?4k+c=0c=2,解得:k=12c=2,
∴直線AC的解析式為y=12x+2.
假設(shè)存在,設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(m,12m+2).
①當(dāng)點(diǎn)P、B在直線AC的異側(cè)時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為(32m?34,34m+3),
∵點(diǎn)P在拋物線y=?13x2?56x+2上,
∴34m+3=?13×(32m?34)2?56×(32m?34)+2,
整理,得:12m2+20m+9=0.
∵Δ=202﹣4×12×9=﹣32<0,
∴方程無解,即不存在符合題意得點(diǎn)P;
②當(dāng)點(diǎn)P、B在直線AC的同側(cè)時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為(12m+34,14m+1),
∵點(diǎn)P在拋物線y=?13x2?56x+2上,
∴14m+1=?13×(12m+34)2?56×(12m+34)+2,
整理,得:4m2+44m﹣9=0,
解得:m1=?11+1302,m2=?11+1302,
∴點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為﹣2?1304或﹣2+1304.
綜上所述:存在點(diǎn)P,使得PM:MB=1:2,點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為﹣2?1304或﹣2+1304.
(方法二)當(dāng)x=0時(shí),y=?13x2?56x+2=2,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,2).
設(shè)直線AC的解析式為y=kx+c(k≠0),
將A(﹣4,0)、C(0,2)代入y=kx+c中,
得:?4k+c=0c=2,解得:k=12c=2,
∴直線AC的解析式為y=12x+2.
過點(diǎn)B作BB′∥y軸交直線AC于點(diǎn)B′,過點(diǎn)P作PP′∥y軸交直線AC于點(diǎn)P′,如圖1﹣1所示.
∵點(diǎn)B的坐標(biāo)為(32,0),
∴點(diǎn)B′的坐標(biāo)為(32,114),
∴BB′=114.
∵BB′∥PP′,
∴△PP′M∽△BB′M,
∴PP'BB'=PMBM=12,
∴PP′=118.
設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,?13x2?56x+2),則點(diǎn)P′的坐標(biāo)為(x,12x+2),
∴PP′=|?13x2?56x+2﹣(12x+2)|=|13x2+43x|=118,
解得:x1=﹣2?1304,x2=﹣2+1304,
∴存在點(diǎn)P,使得PM:MB=1:2,點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為﹣2?1304或﹣2+1304.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(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、三角形的面積、勾股定理、一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征以及相似三角形的判定與性質(zhì),解題的關(guān)鍵是:(3)(解法一)分B、P在直線AC的同側(cè)和異側(cè)兩種情況找出點(diǎn)P的坐標(biāo);(解法二)利用相似三角形的性質(zhì)找出PP′=118.
4.如圖,拋物線y=?43x2+bx+c過點(diǎn)A(3,0),B(0,2).M(m,0)為線段OA上一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)M與點(diǎn)A不重合),過點(diǎn)M作垂直于x軸的直線與直線AB和拋物線分別交于點(diǎn)P、N.
(1)求直線AB的解析式和拋物線的解析式;
(2)如果點(diǎn)P是MN的中點(diǎn),那么求此時(shí)點(diǎn)N的坐標(biāo);
(3)如果以B,P,N為頂點(diǎn)的三角形與△APM相似,求點(diǎn)M的坐標(biāo).
分析:(1)利用待定系數(shù)法求直線和拋物線解析式;
(2)先表示出N(m,?43m2+103m+2),P(m,?23m+2),則計(jì)算出NP=?43m2+4m,PM=?23m+2,則利用NP=PM得到?43m2+4m=?23m+2,然后解方程求出m即可得到N點(diǎn)坐標(biāo);
(3)利用兩點(diǎn)間的距離公式計(jì)算出AB=13,BP=133m,NP=?43m2+4m,由于∠BPN=∠ABO,利用相似三角形的判定方法,當(dāng)PBOB=PNBA時(shí),△BPN∽△OBA,則△BPN∽△MPA,即133m:2=(?43m2+4m):13;當(dāng)PBBA=PNOB時(shí),△BPN∽△ABO,則△BPN∽△APM,即133m:13=(?43m2+4m):2,然后分別解關(guān)于m的方程即可得到對(duì)應(yīng)的M點(diǎn)的坐標(biāo).
【解答】解:(1)設(shè)直線AB的解析式為y=px+q,
把A(3,0),B(0,2)代入得3p+q=0q=2,解得p=?23q=2,
∴直線AB的解析式為y=?23x+2;
把A(3,0),B(0,2)代入y=?43x2+bx+c得?43×32+3b+c=0c=2,解得b=103c=2,
∴拋物線解析式為y=?43x2+103x+2;
(2)∵M(jìn)(m,0),MN⊥x軸,
∴N(m,?43m2+103m+2),P(m,?23m+2),
∴NP=?43m2+4m,PM=?23m+2,
而NP=PM,
∴?43m2+4m=?23m+2,解得m1=3(舍去),m2=12,
∴N點(diǎn)坐標(biāo)為(12,103);
(3)∵A(3,0),B(0,2),P(m,?23m+2),
∴AB=32+22=13,BP=m2+(?23m+2?2)2=133m,
而NP=?43m2+4m,
∵M(jìn)N∥OB,
∴∠BPN=∠ABO,
當(dāng)PBOB=PNBA時(shí),△BPN∽△OBA,則△BPN∽△MPA,即133m:2=(?43m2+4m):13,
整理得8m2﹣11m=0,解得m1=0(舍去),m2=118,
此時(shí)M點(diǎn)的坐標(biāo)為(118,0);
當(dāng)PBBA=PNOB時(shí),△BPN∽△ABO,則△BPN∽△APM,即133m:13=(?43m2+4m):2,
整理得2m2﹣5m=0,解得m1=0(舍去),m2=52,
此時(shí)M點(diǎn)的坐標(biāo)為(52,0);
綜上所述,點(diǎn)M的坐標(biāo)為(118,0)或(52,0).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)的綜合題:熟練掌握二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、二次函數(shù)的性質(zhì)和相似三角形的判定與性質(zhì);會(huì)利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式;靈活應(yīng)用相似比表示線段之間的關(guān)系;理解坐標(biāo)與圖形的性質(zhì);會(huì)利用分類討論的思想解決數(shù)學(xué)問題.
【過關(guān)檢測(cè)】
1.(2023楊浦一模24)已知在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸交于點(diǎn)A(﹣1,0)和點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)C(0,2),點(diǎn)P是該拋物線在第一象限內(nèi)一點(diǎn),聯(lián)結(jié)AP、BC,AP與線段BC相交于點(diǎn)F.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與線段BC交于點(diǎn)E,如果點(diǎn)F與點(diǎn)E重合,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)過點(diǎn)P作PG⊥x軸,垂足為點(diǎn)G,PG與線段BC交于點(diǎn)H,如果PF=PH,求線段PH的長(zhǎng)度.
【解答】解:(1)將點(diǎn)A(﹣1,0)和點(diǎn)C(0,2)代入y=﹣x2+bx+c,
∴,
∴,
∴y=﹣x2+x+2;
(2)∵y=﹣x2+x+2,
∴對(duì)稱軸為直線x=,
令y=0,則﹣x2+x+2=0,
解得x=﹣1或x=4,
∴B(4,0),
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+m,
∴,
∴,
∴y=﹣x+2,
∴E(,),
設(shè)直線AE的解析式為y=k'x+n,
∴,
∴,
∴y=x+,
聯(lián)立,
∴x=3或x=﹣1(不符合題意,舍去),
∴P(3,2);
(3)解法一:設(shè)P(t,﹣t2+t+2),則H(t,﹣t+2),
∴PH=﹣t2+2t,
設(shè)直線AP的解析式為y=k1x+b1,
∴,
∴,
∴y=x+,
聯(lián)立,
∴x=,
∴F(,),
直線AP與y軸交點(diǎn)E(0,),
∴CE=2﹣=,
∵PF=PH,
∴∠PFH=∠PHF,
∵PG∥y軸,
∴∠ECF=∠PHF,
∵∠CFE=∠PFH,
∴∠CEF=∠CFE,
∴CE=EF,
∴()2=()2+(﹣)2,
∴(4﹣t)2+4=(5﹣t)2,
∴t=,
∴PH=﹣t2+2t=.
2.(2023?楊浦區(qū)三模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,第一象限內(nèi)的點(diǎn)P在直線y=12x上,過點(diǎn)P的直線交x軸正半軸于點(diǎn)A,交直線y=3x于點(diǎn)B,點(diǎn)B在第一象限內(nèi).
(1)如圖1,當(dāng)∠OAB=90°時(shí),求BPAP的值;
(2)當(dāng)點(diǎn)A的坐標(biāo)為(6,0),且BP=2AP時(shí),將過點(diǎn)A的拋物線y=﹣x2+mx上下方平移,使它過點(diǎn)B,求平移的方向和距離.
分析:(1)設(shè)點(diǎn)A橫坐標(biāo)為a,由于∠OAB=90°,即AB⊥x軸,所以P、B橫坐標(biāo)也是a,分別代入直線解析式求P、B縱坐標(biāo),相減即能得到用a表示的BP、AP的值.
(2)分別過點(diǎn)P、B作x軸垂線,垂足分別為D、C,根據(jù)平行線分線段定理可得CDDA=BPPA=2.設(shè)直線AB解析式為y=kx+b,把A坐標(biāo)代入得y=kx﹣6k.把直線AB解析式分別與直線OP、OB解析式聯(lián)立方程組,求得點(diǎn)P、B的橫坐標(biāo)(用k表示)即點(diǎn)D、C橫坐標(biāo),進(jìn)而得到用k表示CD、DA的式子.根據(jù)CD=2AD為等量關(guān)系列方程即求得k的值,即得到點(diǎn)B坐標(biāo).把點(diǎn)A代入原拋物線解析式求m,由于上下平移,故可在原拋物線解析式后+n以表示平移后的拋物線,把點(diǎn)B代入即求得n的值.n為負(fù)數(shù)時(shí)即表示向下平移.
【解答】解:(1)設(shè)點(diǎn)A坐標(biāo)為(a,0)(a>0)
∵∠OAB=90°,點(diǎn)B在直線y=3x上,點(diǎn)P在直線y=12x上
∴B(a,3a),P(a,12a)
∴BP=3a?12a=52a,AP=12a
∴BPAP=52a12a=5
(2)如圖,過點(diǎn)B作BC⊥x軸于點(diǎn)C,過點(diǎn)P作PD⊥x軸于點(diǎn)D
∴BC∥PD
∵BP=2AP
∴CDDA=BPPA=2
∴CD=2DA
設(shè)直線AB解析式為:y=kx+b
∵A(6,0)
∴6k+b=0,得b=﹣6k
∴直線AB解析式為y=kx﹣6k
當(dāng)12x=kx﹣6k時(shí),解得:x=12k2k?1
∴xD=xP=12k2k?1
當(dāng)3x=kx﹣6k時(shí),解得:x=6kk?3
∴xC=xB=6kk?3
∴CD=xD﹣xC=12k2k?1?6kk?3,AD=6﹣xD=6?12k2k?1
∴12k2k?1?6kk?3=2(6?12k2k?1)
解得:k=﹣2
∴xB=6×(?2)?2?3=125,yB=3xB=365,即B(125,365)
∵拋物線y=﹣x2+mx過點(diǎn)A
∴﹣36+6m=0,解得:m=6
設(shè)平移后過點(diǎn)B的拋物線解析式為y=﹣x2+6x+n
∴﹣(125)2+6×125+n=365
解得:n=?3625
∴拋物線向下平移了3625個(gè)單位長(zhǎng)度.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了平行線分線段定理,一次函數(shù)的圖象與性質(zhì),一元一次方程、分式方程的解法,二次函數(shù)的圖象與性質(zhì).平面直角坐標(biāo)系中不平行于坐標(biāo)軸的線段的比可通過作坐標(biāo)軸的垂直線構(gòu)造平行線,再利用平行線分線段定理轉(zhuǎn)換.函數(shù)圖象上下平移的規(guī)律即函數(shù)值上加下減一個(gè)常數(shù).
3.(2023秋?金山區(qū)期末)已知:拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)A(0,1)和B(1,4),頂點(diǎn)為點(diǎn)P,拋物線的對(duì)稱軸與x軸相交于點(diǎn)Q.
(1)求拋物線的解析式;
(2)求∠PAQ的度數(shù);
(3)把拋物線向上或者向下平移,點(diǎn)B平移到點(diǎn)C的位置,如果BQ=CP,求平移后的拋物線解析式.
分析:(1)先將點(diǎn)A和點(diǎn)B代入拋物線解析式,求得b與c的值,然后得到拋物線的解析式;
(2)先求得頂點(diǎn)P的坐標(biāo),然后求得點(diǎn)Q的坐標(biāo),最后得到∠PAQ的度數(shù);
(3)分情況討論,①向上平移,②向下平移,然后利用兩點(diǎn)間的距離公式求得PC和BQ的長(zhǎng)度,然后列出方程求得平移的距離,最后求得到平移后的解析式.
【解答】解:(1)將點(diǎn)A(0,1)和點(diǎn)B(1,4)代入y=﹣x2+bx+c得,
c=1?1+b+c=4,解得:b=4c=1,
∴拋物線的表達(dá)式為y=﹣x2+4x+1.
(2)∵y=﹣x2+4x+1=﹣(x﹣2)2+5,
∴頂點(diǎn)P的坐標(biāo)是(2,5),對(duì)稱軸為直線x=2,
∴點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(2,0),
∵A(0,1),
∴PA=25,QA=5,PQ=5,
∴PA2+QA2=PQ2,
∴∠PAQ=90°.
(3)∵B(1,4),Q(2,0),
∴BQ=17,
①當(dāng)點(diǎn)B向上平移a個(gè)單位時(shí),C′(1,4+a),
∵P(2,5),
∴PC′=1+(a?1)2=17,
解得:a=5或a=﹣3(舍),
∴拋物線向上平移5個(gè)單位,
∴平移后的拋物線解析式是y=﹣x2+4x+6;
②當(dāng)點(diǎn)B向下平移a個(gè)單位時(shí),C′′(1,4﹣a),
∵P(2,5),
∴PC′′=1+(1+a)2=17,
解得:a=3或a=﹣5(舍),
∴拋物線向下平移3個(gè)單位,
∴平移后的拋物線解析式是y=﹣x2+4x﹣2;
綜上所述,平移后的拋物線解析式是y=﹣x2+4x+6或y=﹣x2+4x﹣2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)的解析式、拋物線的頂點(diǎn)式、勾股定理,解題的關(guān)鍵是會(huì)用兩點(diǎn)間的距離公式求得線段BQ和CP的長(zhǎng)度.
4.(2023?閔行區(qū)二模)已知拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)A(1,0)、B(3,0),且與y軸的公共點(diǎn)為點(diǎn)C.
(1)求拋物線的解析式,并求出點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)求∠ACB的正切值;
(3)點(diǎn)E為線段AC上一點(diǎn),過點(diǎn)E作EF⊥BC,垂足為點(diǎn)F.如果EFBF=14,求△BCE的面積.
分析:(1)函數(shù)的表達(dá)式為:y=﹣(x﹣1)(x﹣3)=﹣x2+4x﹣3,即可求解;
(2)BC=(3?0)2+(0?3)2=32,cs∠ABH=HBAB=OBBC=22,則BH=2,則AH=2,CH=22,即可求解;
(3)由S△BCE=12CB×EF,即可求解.
【解答】解:(1)函數(shù)的表達(dá)式為:y=﹣(x﹣1)(x﹣3)=﹣x2+4x﹣3,
故拋物線的表達(dá)式為:y=﹣x2+4x﹣3,
則點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,﹣3);
(2)聯(lián)結(jié)AC、BC.過點(diǎn)A作AH⊥BC,垂足為點(diǎn)H.
∵B(3,0),C(0,3),
∴OB=OC=3,
BC=(3?0)2+(0?3)2=32,
在Rt△BOC和Rt△BHA中,∠AHB=∠COB=90°.
∴cs∠ABH=HBAB=OBBC=22,∴BH=2,
則AH=2,CH=22,
在Rt△ACH中,∠AHC=90°,
∴tan∠ACB=AHCH=12;
(3)聯(lián)結(jié)BE.設(shè)EF=a.
由EFBF=14得:得 BF=4a,
又∵tan∠ACB=EFCF=12,
∴CF=2a,
∴BC=BF+FC=6a,
∴6a=32,
解得:a=122,
即:EF=122,
∴S△BCE=12CB×EF=12×122×32=32.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是二次函數(shù)綜合運(yùn)用,涉及到解直角三角形、面積的計(jì)算等知識(shí),綜合性強(qiáng),但難度不大.
5.(2023長(zhǎng)寧二模)如圖7,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線經(jīng)過點(diǎn),對(duì)稱軸是直線,頂點(diǎn)為點(diǎn),拋物線與軸交于點(diǎn).
(1)求拋物線的表達(dá)式和點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)將上述拋物線向下平移1個(gè)單位, 平移后的拋物線與x軸正半軸交于點(diǎn),求的面積;
(3)如果點(diǎn)在原拋物線上,且在對(duì)稱軸的右側(cè),聯(lián)結(jié)交線段于點(diǎn),,求點(diǎn)的坐標(biāo).
圖7
-1
-2
-3
-4
1
2
3
4
-1
-2
-3
-4
1
2
3
4
O
x
y
解:(1) 拋物線經(jīng)過點(diǎn),對(duì)稱軸是直線
∴,解得 (2分)
∴拋物線的解析式為,頂點(diǎn)B的坐標(biāo)是 (2分)
(2)拋物線與軸交于點(diǎn)
平移后的拋物線表達(dá)式為: ,點(diǎn)D的坐標(biāo)是 (2分)
過點(diǎn)做軸,垂足為點(diǎn)
∴ (2分)
(3)∵直線經(jīng)過點(diǎn)、,∴直線的表達(dá)式為:
設(shè)對(duì)稱軸與直線相交于點(diǎn),則 ∵ ∴ (1分)
過點(diǎn)作,交直線于點(diǎn)
設(shè)點(diǎn),則 ∴ (1分)
∵ ∴ ∴
∴ ∴ (舍去)或 (1分)
∴ (1分)
6.(2023浦東二模)在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)),與軸交于點(diǎn),對(duì)稱軸是直線.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)直線平行于軸,與拋物線交于、兩點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)),且,點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)為,求線段的長(zhǎng);
(3)點(diǎn)是該拋物線上一點(diǎn),且在第一象限內(nèi),聯(lián)結(jié)、,交線段于點(diǎn),當(dāng)時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo).
【整體分析】
(1)根據(jù)拋物線與軸交于點(diǎn)可得出c的值,然后由對(duì)稱軸是直線可得出b的值,從而可求出拋物線的解析式;
(2)令y=0得出關(guān)于x的一元二次方程,求出x,可得出點(diǎn)A、B的坐標(biāo),從而得到AB的長(zhǎng),再求出MN的長(zhǎng),根據(jù)拋物線的對(duì)稱性求出點(diǎn)M的橫坐標(biāo),再代入拋物線解析式求出點(diǎn)M的縱坐標(biāo),再根據(jù)點(diǎn)的對(duì)稱可求出OE的長(zhǎng);
(3)過點(diǎn)E作x軸的平行線EH,分別過點(diǎn)F,P作EH的垂線,垂足分別為G,Q,則FG∥PQ,先證明△EGF∽△EQP,可得,設(shè)點(diǎn)F的坐標(biāo)為(a,-a+3),則EG=a,F(xiàn)G=-a+3-=-a+,可用含a的式子表示P點(diǎn)的坐標(biāo),根據(jù)P在拋物線的圖象上,可得關(guān)于a的方程,把a(bǔ)的值代入P點(diǎn)坐標(biāo),可得答案.
【滿分解答】
解:(1)將點(diǎn)C(0,3)代入得c=3,
又拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1,
∴-=1,解得b=2,
∴拋物線的表達(dá)式為y=-x2+2x+3;
(2)如圖,
令y=0,則-x2+2x+3=0,解得x1=-1,x2=3,
∴點(diǎn)A(-1,0),B(3,0),∴AB=3-(-1)=4,
∵,∴MN=×4=3,
根據(jù)二次函數(shù)的對(duì)稱性,點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為,
代入二次函數(shù)表達(dá)式得,y=,
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為,
又點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,3),點(diǎn)C與點(diǎn)E關(guān)于直線MN對(duì)稱,
∴CE=2×(3-)=,
∴OE=OC-CE=;
(3)如圖,過點(diǎn)E作x軸的平行線EH,分別過點(diǎn)F,P作EH的垂線,垂足分別為G,Q,則FG∥PQ,
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b(k≠0),
則,解得,
∴直線BC的解析式為y=-x+3,
設(shè)點(diǎn)F坐標(biāo)為(a,-a+3),則EG=a,F(xiàn)G=-a+3-=-a+.
∵FG∥PQ,∴△EGF∽△EQP,
∴.
∵,∴FP:EF=1:2,∴EF:EP=2:3.
∴,
∴EQ=EG=a,PQ=FG=(-a+)=-a+,
∴xP=a,yP=-a++=-a+,即點(diǎn)P的坐標(biāo)為(a,-a+),
又點(diǎn)P在拋物線y=-x2+2x+3上,
∴-a+=-a2+3a+3,化簡(jiǎn)得9a2-18a+5=0,
解得a=或a=,符合題意,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,)或(,).
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,相似三角形的判定與性質(zhì),軸對(duì)稱的性質(zhì)以及解一元二次方程等知識(shí),綜合運(yùn)用相關(guān)性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
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