
根據(jù)實(shí)際問(wèn)題確定二次函數(shù)關(guān)系式關(guān)鍵是讀懂題意,建立二次函數(shù)的數(shù)學(xué)模型來(lái)解決問(wèn)題.需要注意的是實(shí)例中的函數(shù)圖象要根據(jù)自變量的取值范圍來(lái)確定.
①描點(diǎn)猜想問(wèn)題需要?jiǎng)邮植僮?,這類問(wèn)題需要真正的去描點(diǎn),觀察圖象后再判斷是二次函數(shù)還是其他函數(shù),再利用待定系數(shù)法求解相關(guān)的問(wèn)題.
②函數(shù)與幾何知識(shí)的綜合問(wèn)題,有些是以函數(shù)知識(shí)為背景考查幾何相關(guān)知識(shí),關(guān)鍵是掌握數(shù)與形的轉(zhuǎn)化;有些題目是以幾何知識(shí)為背景,從幾何圖形中建立函數(shù)關(guān)系,關(guān)鍵是運(yùn)用幾何知識(shí)建立量與量的等式.
二、二次函數(shù)的應(yīng)用
(1)利用二次函數(shù)解決利潤(rùn)問(wèn)題
在商品經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中,經(jīng)常會(huì)遇到求最大利潤(rùn),最大銷量等問(wèn)題.解此類題的關(guān)鍵是通過(guò)題意,確定出二次函數(shù)的解析式,然后確定其最大值,實(shí)際問(wèn)題中自變量x的取值要使實(shí)際問(wèn)題有意義,因此在求二次函數(shù)的最值時(shí),一定要注意自變量x的取值范圍.
(2)幾何圖形中的最值問(wèn)題
幾何圖形中的二次函數(shù)問(wèn)題常見的有:幾何圖形中面積的最值,用料的最佳方案以及動(dòng)態(tài)幾何中的最值的討論.
(3)構(gòu)建二次函數(shù)模型解決實(shí)際問(wèn)題
利用二次函數(shù)解決拋物線形的隧道、大橋和拱門等實(shí)際問(wèn)題時(shí),要恰當(dāng)?shù)匕堰@些實(shí)際問(wèn)題中的數(shù)據(jù)落實(shí)到平面直角坐標(biāo)系中的拋物線上,從而確定拋物線的解析式,通過(guò)解析式可解決一些測(cè)量問(wèn)題或其他問(wèn)題.
題型一:圖形問(wèn)題
一、填空題
1.(2022·上海·九年級(jí)單元測(cè)試)如圖,在一塊等腰直角三角形ABC的鐵皮上截取一塊矩形鐵皮,要求截得的矩形的邊EF在的邊BC上,頂點(diǎn)D、G分別在邊AB、AC上.已知厘米,設(shè)DG的長(zhǎng)為x厘米,矩形DEFG的面積為y平方厘米,那么y關(guān)于x的函數(shù)解析式為__________.(不要求寫出定義域)
【答案】
【分析】根據(jù)題意,列出y關(guān)于x的函數(shù)解析式即可;
【詳解】解:∵是等腰直角三角形,
∴∠B=45°,
∵四邊形DEFG是矩形,
∴BE⊥DE,
∴BE=DE,
∴
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)的應(yīng)用,關(guān)鍵在于根據(jù)題意列出二次函數(shù)關(guān)系式.
2.(2022·上海浦東新·九年級(jí)期末)在一個(gè)邊長(zhǎng)為2的正方形中挖去一個(gè)小正方形,使小正方形四周剩下部分的寬度均為x,若剩下陰影部分的面積為y,那么y關(guān)于x的函數(shù)解析式是______.
【答案】
【分析】根據(jù)剩下部分的面積=大正方形的面積-小正方形的面積得出y與x的函數(shù)關(guān)系式即可.
【詳解】解:設(shè)剩下部分的面積為y,則:
y=4-(2-2x)2=-4x2+8x(0<x<1),
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了根據(jù)實(shí)際問(wèn)題列二次函數(shù)關(guān)系式,利用剩下部分的面積=大正方形的面積-小正方形的面積得出是解題關(guān)鍵.
3.(2021·上海市奉賢區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)九年級(jí)期中)一個(gè)矩形的周長(zhǎng)為20,設(shè)其一邊的長(zhǎng)為x,面積為S,則S關(guān)于x的函數(shù)解析式是 ___.
【答案】S=﹣x2+10 x(0<x<10).
【分析】得出矩形的另一邊長(zhǎng),則面積=兩邊長(zhǎng)的乘積,根據(jù)邊長(zhǎng)為正數(shù)可得自變量的取值范圍.
【詳解】解:∵矩形的周長(zhǎng)為20,其一邊的長(zhǎng)為x,
∴另一邊長(zhǎng)為10﹣x,
∴S=x(10﹣x)=﹣x2+10 x(0<x<10).
故答案為S=﹣x2+10 x(0<x<10).
【點(diǎn)睛】本題考查了列二次函數(shù)關(guān)系式;得到矩形的另一邊長(zhǎng)是解決本題的關(guān)鍵.
二、解答題
4.(2022·上海金山·二模)已知:在直角坐標(biāo)系中直線與軸、軸相交于點(diǎn)、,拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)和點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)如果直線與拋物線的對(duì)稱軸相交于點(diǎn),求的長(zhǎng);
(3)是線段上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作直線的平行線,與軸相交于點(diǎn),把沿直線翻折,點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是點(diǎn),如果點(diǎn)在拋物線上,求點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)
(3)點(diǎn)是坐標(biāo)是
【分析】(1)先根據(jù)直線求出點(diǎn)A和點(diǎn)B的坐標(biāo),再運(yùn)用待定系數(shù)法求解即可;
(2)求出拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1,代入y=-x+4,可求出點(diǎn)C坐標(biāo),再運(yùn)用勾股定理求解即可;
(3)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,證明四邊形為正方形,得點(diǎn)坐標(biāo)是,從而可得方程,求解方程即可得到答案.
(1)
直線與軸、軸相交于點(diǎn)、,
當(dāng)y=0,則-x+4=0,解得,x=4,
當(dāng)x=0,則y=4,
∴、.,
代入得,
,
解得,,,
∴拋物線的解析式為.
(2)
∵
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線,
當(dāng)x=1時(shí),
∴,
∴.
(3)
如圖,設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
又,
∴四邊形為矩形,
∵,
∴四邊形為正方形,
∴,
∴點(diǎn)是坐標(biāo)是,
∴,
解得:,(不合題意,舍去),
∴點(diǎn)是坐標(biāo)是
【點(diǎn)睛】此題主要考查二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,矩形的判定和正方形的判定等知識(shí),解題的關(guān)鍵是抓住圖形中某些特殊的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系.
5.(2021·上?!ど贤飧街芯拍昙?jí)階段練習(xí))已知關(guān)于x的方程:有一個(gè)增根為b,另一根為c.二次函數(shù)與x軸交于P和Q兩點(diǎn)(點(diǎn)P在點(diǎn)Q左邊).在此二次函數(shù)的圖象上求一點(diǎn)M,使得面積最大.
【答案】點(diǎn),時(shí),的面積取最大為
【分析】方程可化簡(jiǎn)為.方程只有時(shí)才有增根,可推出;將代入方程得即,再根據(jù)的值求出并確定解析式,再根據(jù)頂點(diǎn)坐標(biāo)公式和的取值范圍確定面積最大時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo).
【詳解】解:將去分母得:
,
將增根,即代入,
解得:,
再將代入方程,
,
得,
.
二次函數(shù)為,
令,
解得:,
所以軸的交點(diǎn)為,,,
,
當(dāng)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為或或時(shí),
的面積可能取最大,
,
當(dāng)時(shí),,
,
當(dāng)時(shí),,
,
當(dāng)時(shí),,
,
經(jīng)比較可得時(shí),的面積取最大,
即點(diǎn),時(shí),的面積取最大,為.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù),分式方程、解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)巧妙地利用分式方程的性質(zhì)來(lái)解決問(wèn)題,同時(shí)要明確增根問(wèn)題可按如下步驟進(jìn)行:①確定增根;②化分式方程為整式方程;③把增根代入整式方程即可求得相關(guān)字母的值.
6.(2022·上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校東校九年級(jí)期中)在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線與x軸交于點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)C,二次函數(shù)的圖象過(guò)B、C兩點(diǎn),且與x軸交于另一點(diǎn)A,點(diǎn)M為線段上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M作直線l平行于y軸交于點(diǎn)F,交二次函數(shù)的圖象于點(diǎn)E.
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)當(dāng)以C、E、F為頂點(diǎn)的三角形與相似時(shí),求線段的長(zhǎng)度;
(3)已知點(diǎn)N是y軸上的點(diǎn),若點(diǎn)N、F關(guān)于直線對(duì)稱,求點(diǎn)N的坐標(biāo).
【答案】(1);(2)或;(3)N(0,)
【分析】(1)先求出B(3,0),C(0,3),再利用待定系數(shù)法即可求解;
(2)先推出∠MBF=∠FBM=∠CFE=45°,可得以C、E、F為頂點(diǎn)的三角形與相似時(shí),或,設(shè)F(m,-m+3),則E(m,),根據(jù)比例式列出方程,即可求解;
(3)先推出四邊形NCFE是平行四邊形,再推出FE=FC,列出關(guān)于m的方程,求出m的值,從而得CN=EF=,進(jìn)而即可得到答案.
【詳解】解:(1)∵直線與x軸交于點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)C,
∴B(3,0),C(0,3),
∵二次函數(shù)的圖象過(guò)B、C兩點(diǎn),
∴,解得:,
∴二次函數(shù)解析式為:;
(2)∵B(3,0),C(0,3),l∥y軸,
∴OB=OC,
∴∠MBF=∠FBM=∠CFE=45°,
∴以C、E、F為頂點(diǎn)的三角形與相似時(shí),或,
設(shè)F(m,-m+3),則E(m,),
∴EF=-(-m+3)= ,CF=,
∴或,
∴或(舍去)或或(舍去),
∴EF==或;
(3)∵l∥y軸,點(diǎn)N是y軸上的點(diǎn),
∴∠EFC=∠NCG,
∵點(diǎn)N、F關(guān)于直線對(duì)稱,
∴∠CNE=∠EFC,
∴∠CNE=∠NCG,
∴NE∥FC,
∴四邊形NCFE是平行四邊形,
∵點(diǎn)N、F關(guān)于直線對(duì)稱,
∴∠NCE=∠FCE,
∵l∥y軸,
∴∠NCE=∠FEC,
∴∠FCE=∠FEC,
∴FE=FC,
∴=,解得:或(舍去),
∴CN=EF=,
∴ON=+3=,
∴N(0,).
【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)與幾何的綜合,相似三角形的判定,掌握函數(shù)圖像上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,用點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示出相關(guān)線段的長(zhǎng),是解題的關(guān)鍵.
7.(2021·上海金山·二模)已知直線y=kx+b經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣2,0),B(1,3)兩點(diǎn),拋物線y=ax2﹣4ax+b與已知直線交于C、D兩點(diǎn)(點(diǎn)C在點(diǎn)D的右側(cè)),頂點(diǎn)為P.
(1)求直線y=kx+b的表達(dá)式;
(2)若拋物線的頂點(diǎn)不在第一象限,求a的取值范圍;
(3)若直線DP與直線AB所成的夾角等于15°,且點(diǎn)P在直線AB的上方,求拋物線y=ax2﹣4ax+b的表達(dá)式.
【答案】(1)y=x+2;(2)a≥;(3)y=﹣x2+2x+2.
【分析】(1)直線y=kx+b經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(-2,0),B(1,3)兩點(diǎn),將點(diǎn)坐標(biāo)代入即得答案;
(2)用a表示頂點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)頂點(diǎn)不在第一象限,列出不等式即可解得a范圍;
(3)延長(zhǎng)PD交 x軸于M,對(duì)稱軸與x軸交于N,首先求出D坐標(biāo),再根據(jù)直線DP與直線AB所成的夾角等于15°,求出OM長(zhǎng)度,又利用求出 PN列方程即可得答案.
【詳解】解:(1)∵直線y=kx+b經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣2,0),B(1,3)兩點(diǎn),
∴,解得,
∴直線y=kx+b的表達(dá)式為y=x+2;
(2)∵b=2,
∴拋物線y=ax2﹣4ax+b解析式為y=ax2﹣4ax+2=a(x﹣2)2+2﹣4a,
∴頂點(diǎn)是(2,2﹣4a),
∵頂點(diǎn)不在第一象限,且在對(duì)稱軸x=2上,
∴頂點(diǎn)在第四象限或在x軸上,
∴2﹣4a≤0,即a≥;
(3)延長(zhǎng)PD交x軸于M,對(duì)稱軸與x軸交于N,如圖:
∵P在直線AB的上方,拋物線y=ax2﹣4ax+b與已知直線交于C、D兩點(diǎn)(點(diǎn)C在點(diǎn)D的右側(cè)),
∴開口向下,
∵直線y=x+2與拋物線y=ax2﹣4ax+2都經(jīng)過(guò)(0,2),點(diǎn)C在點(diǎn)D的右側(cè),
∴D(0,2),
∴OA=OD=2,∠AOD=90°,
∴∠OAD=∠ODA=45°,
∵直線DP與直線AB所成的夾角等于15°,
∴∠MDO=30°,
Rt△MDO中,tan∠MDO=,
∴tan30°=,解得OM=,
∵對(duì)稱軸與x軸交于N,
∴OD∥PN,MN=ON+OM=2+,
∴,即,
∴PN=2+2,
而P(2,2﹣4a),
∴2﹣4a=2+2,
∴a=﹣,
∴拋物線y=ax2﹣4ax+b的表達(dá)式為:y=﹣x2+2x+2.
【點(diǎn)睛】】本題考查二次函數(shù)、一次函數(shù)等綜合知識(shí),難度較大,解題的關(guān)鍵是利用直線DP與直線AB所成的夾角等于15°,求出OM長(zhǎng)度.
8.(2021·上海楊浦·二模)如圖,已知在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線y=x﹣5與x軸相交于點(diǎn)A,與y軸相交于點(diǎn)B,拋物線y=ax2+6x+c經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn).
(1)求這條拋物線的表達(dá)式;
(2)設(shè)拋物線與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為C,點(diǎn)P是拋物線上一點(diǎn),點(diǎn)Q是直線AB上一點(diǎn),當(dāng)四邊形BCPQ是平行四邊形時(shí),求點(diǎn)Q的坐標(biāo);
(3)在第(2)小題的條件下,聯(lián)結(jié)QC,在∠QCB內(nèi)作射線CD與拋物線的對(duì)稱軸相交于點(diǎn)D,使得∠QCD=∠ABC,求線段DQ的長(zhǎng).
【答案】(1)y=﹣x2+6x﹣5;(2)Q(3,﹣2);(3)8
【分析】(1)求出A、B坐標(biāo)代入y=ax2+6x+c即可得答案;
(2)求出C坐標(biāo),設(shè)P、Q坐標(biāo),根據(jù)平行四邊形兩條對(duì)角線的中點(diǎn)重合可列方程求解;
(3)CD與AB交于N,由∠QCD=∠ABC可得△CQN∽△BQC,求出QN及N坐標(biāo),再求CN解析式及D坐標(biāo)即可得出答案.
【詳解】解:(1)在y=x﹣5中令x=0,得y=﹣5,令y=0得x=5,
∴A(5,0),B(0,﹣5),
將A(5,0),B(0,﹣5)代入y=ax2+6x+c得:
,
解得,
∴拋物線的表達(dá)式為y=﹣x2+6x﹣5;
(2)在y=﹣x2+6x﹣5中令y=0得x1=1,x2=5,
∴C(1,0),
點(diǎn)P是拋物線上一點(diǎn),點(diǎn)Q是直線AB上一點(diǎn),
設(shè)P(m,﹣m2+6m﹣5),Q(n,n﹣5),
則BP的中點(diǎn)為(,),CQ的中點(diǎn)為(,),
∵四邊形BCPQ是平行四邊形,
∴線段BP的中點(diǎn)即是CQ的中點(diǎn),
∴,
解得或,
∴Q(3,﹣2);
(3)設(shè)CD與AB交于N,如圖:
∵B(0,﹣5),C(1,0),Q(3,﹣2),
∴CQ=2,BQ=3,
∵∠QCD=∠ABC,∠CQN=∠BQC,
∴△CQN∽△BQC,
∴,即=,
∴QN=,
設(shè)N(t,t﹣5),而Q(3,﹣2),
∴=,
∴t=或t=,
∵在∠QCB內(nèi)作射線CD,
∴t=,N(,﹣),
設(shè)CN解析式為y=kx+b,將N(,﹣),C(1,0)代入得:
,
解得,
∴CN解析式為y=﹣5x+5,
令x=3得y=﹣10,
∴Q(3,﹣10),
∴DQ=﹣2﹣(﹣10)=8.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)、平行四邊形及相似三角形綜合知識(shí),解題關(guān)鍵是設(shè)出坐標(biāo),利用相似三角形性質(zhì)求出QN的長(zhǎng)度.
9.(2021·上海浦東新·模擬預(yù)測(cè))已知拋物線y=ax2+bx﹣2與y軸相交于點(diǎn)A,頂點(diǎn)B在第二象限內(nèi),AP⊥AB,交x軸于點(diǎn)P,tan∠APB=2,點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m.
(1)求點(diǎn)B的坐標(biāo)(用含m的代數(shù)式表示);
(2)當(dāng)m=2時(shí),求拋物線的表達(dá)式;
(3)如果拋物線的對(duì)稱軸與x軸相交于點(diǎn)C,且四邊形ACBP是梯形,求m的值.
【答案】(1)點(diǎn)B的坐標(biāo)為(﹣4,2m﹣2);(2)y=﹣x2﹣2x﹣2;(3)m=.
【分析】(1)拋物線y=ax2+bx﹣2與y軸相交于點(diǎn)A,可得A(0,-2),過(guò)點(diǎn)A作x軸的平行線交過(guò)點(diǎn)B與y軸的平行線于點(diǎn)M,交過(guò)點(diǎn)P與y軸的平行線于點(diǎn)N,證Rt△BMA∽R(shí)t△ANP,結(jié)合tan∠APB=2,可得BM和AM的長(zhǎng),即可求得B點(diǎn)坐標(biāo);
(2)當(dāng)m=2時(shí),則頂點(diǎn)B的坐標(biāo)為(﹣4,2),設(shè)拋物線的表達(dá)式為y=a(x+4)2+2,將A點(diǎn)代入,即可求得拋物線的表達(dá)式;
(3)利用待定系數(shù)法求直線AC的表達(dá)式,利用四邊形ACBP是梯形,AC∥BP,求直線BP的表達(dá)式,代入B點(diǎn)和P點(diǎn)的坐標(biāo)求解m.
【詳解】(1)拋物線y=ax2+bx﹣2與y軸相交于點(diǎn)A,
∴A(0,-2)
過(guò)點(diǎn)A作x軸的平行線交過(guò)點(diǎn)B與y軸的平行線于點(diǎn)M,交過(guò)點(diǎn)P與y軸的平行線于點(diǎn)N,
∵∠BAM+∠PAN=90°,∠PAN+∠APN=90°,
∴∠BAM=∠APN,
∴Rt△BMA∽R(shí)t△ANP,
∵tan∠APB=2,
∴兩個(gè)三角形相似比為2,
則BM=2AN=2m,AM=2PN=2OA=4,
則點(diǎn)B的坐標(biāo)為(﹣4,2m﹣2);
(2)當(dāng)m=2時(shí),則頂點(diǎn)B的坐標(biāo)為(﹣4,2)
設(shè)拋物線的表達(dá)式為y=a(x+4)2+2,
將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入上式得:﹣2=a(0+4)2+2,解得a=,
故拋物線的表達(dá)式為y=(x+4)2+2=x2﹣2x﹣2;
(3)如上圖,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(﹣4,0)
設(shè)直線AC的表達(dá)式為y=sx+t,則,解得
故直線AC的表達(dá)式為y=x﹣2,
∵四邊形ACBP是梯形,
故直線AC∥BP,
故設(shè)直線BP的表達(dá)式為y=x+p,
將點(diǎn)P的坐標(biāo)代入上式得:0=m+p,
將點(diǎn)B的坐標(biāo)代入上式得:2m﹣2=,
解得m=.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)與幾何綜合.涉及相似三角形的性質(zhì)和證明、三角函數(shù)、梯形的性質(zhì)以及一次函數(shù)等相關(guān)知識(shí).是一道綜合性較強(qiáng)的大題.
題型二:圖形運(yùn)動(dòng)問(wèn)題
一、解答題
1.(2022·上海崇明·二模)如圖,在中,.點(diǎn)E是線段AB上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)G在BC的延長(zhǎng)線上,且,連接EG,以線段EG為對(duì)角線作正方形EDGF,邊ED交AC邊于點(diǎn)M,線段EG交AC邊于點(diǎn)N,邊EF交BC邊于點(diǎn)P.
(1)求證:﹔
(2)設(shè)的面積為y,求y關(guān)于x的函數(shù)解析式,并寫出x的定義域;
(3)連接NP,當(dāng)是直角三角形時(shí),求AE的值.
【答案】(1)見解析
(2);定義域?yàn)?br>(3)AE的值為,
【分析】(1)過(guò)點(diǎn)E作交AC于H ,可得△EHN∽△GCN,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)可得,從而得到,即可求證;
(2)根據(jù)直角三角形的性質(zhì)可得,.從而得到,再由△EHN∽△GCN,可得CN=2HN,從而得到,進(jìn)而得到,即可求解;
(3)分兩種情況討論:當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),過(guò)E點(diǎn)作交BC邊于Q點(diǎn),即可求解.
(1)
證明:過(guò)點(diǎn)E作交AC于H ,
∴,△EHN∽△GCN,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
(2)
解∶∵
∴.
∴,
∵,
∴.CG=x,
∴,
由(1)得:△EHN∽△GCN,
∴,即CN=2HN,
∵HN+CN=CH,
∴,
∴
∴;
定義域?yàn)椋?br>(3)
解∶當(dāng)時(shí),則∠PNG=90°,
∴∠PNC+∠CNG=90°,
∵AC⊥BC,
∴∠ACG=90°,
∴∠PNC+∠CPN=90°,
∴∠CPN=∠CNG,
∵∠CNG=∠ENH,
∴∠CPN=∠ENH,
∵四邊形DEFG是正方形,
∴∠PEN=45°,
∴∠EPN=∠PEN=45°,
∴EN=PN,
∵∠ACB=∠EHN=90°,
∴,
∴,
由(2)得:CN=2HN,
∴,
∴,解得:,
當(dāng)時(shí),過(guò)E點(diǎn)作交BC邊于Q點(diǎn),
∴∠EPQ+∠CPN=90°,
∵AC⊥BC,
∴∠CPN+∠CNP=90°,
∴∠CNP=∠EPQ,
∵四邊形DEFG是正方形,
∴∠PEN=45°,
∴∠PNE=∠PEN=45°,
∴EP=PN,
∵∠ACB=∠EQP=90°,
∴,
∴EQ=CP,PQ=CN,
∵EH⊥AC,BC⊥AC,
∴CH=EQ=AC-AH=,
∴,
∴,
∵EQ⊥BC,
∴EQ∥AC,
∴∠BEQ=30°,
∴,
∴,
解得:.
綜上所述,AE的值或.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了相似三角形的判定和性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),正方形的性質(zhì),求函數(shù)解析式等知識(shí),熟練掌握相似三角形的判定和性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),正方形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
2.(2022·上海黃浦·二模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(4,0),頂點(diǎn)為H(2,4),對(duì)稱軸l與x軸交于點(diǎn)B,點(diǎn)C、P是拋物線上的點(diǎn),且都在第一象限內(nèi).
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)當(dāng)點(diǎn)C位于對(duì)稱軸左側(cè),∠CHB=∠CAO,求點(diǎn)C的坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下,已知點(diǎn)P位于對(duì)稱軸的右側(cè),過(guò)點(diǎn)P作PQCH,交對(duì)稱軸l于點(diǎn)Q,且,求直線PQ的表達(dá)式.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根據(jù)題意將拋物線表達(dá)式設(shè)為頂點(diǎn)式,將A、H坐標(biāo)代入即可求出;
(2)過(guò)點(diǎn)C向?qū)ΨQ軸和x軸作垂線,設(shè)C點(diǎn)坐標(biāo)為,根據(jù)角度相等,所以正切值相等,分別在兩個(gè)直角三角形中構(gòu)造線段等比例關(guān)系,以m表示各線段長(zhǎng)度,代入等比例式中,求出m即可;
(3)分別作OM、AN垂直于PQ,OM、AN即為兩個(gè)三角形的高,因?yàn)榈譖Q相同,所以兩三角形面積比等于OM與AN的比,延長(zhǎng)PQ交x軸于點(diǎn)D,則,得到三角形相似,繼而得到OM與AN的比等于OD與AD的比,從而求出D點(diǎn)坐標(biāo),因?yàn)镻QCH,先求出CH表達(dá)式為,則可將PQ的表達(dá)式設(shè)為形式,將D點(diǎn)坐標(biāo)代入即可求出表達(dá)式.
(1)
∵拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn),頂點(diǎn)為,
∴設(shè),
∴,
解得:,
∴,
∴拋物線的表達(dá)式為.
(2)
分別過(guò)點(diǎn)C作,軸,垂足為點(diǎn)G、F,
設(shè),
則:,,,,
∵,
∴,
∴.
∴,
解得,
經(jīng)檢驗(yàn),m=1是方程的解,
則,
∴C點(diǎn)坐標(biāo)為.
(3)
延長(zhǎng)PQ交x軸于點(diǎn)D.分別過(guò)點(diǎn)O、A作直線PQ的垂線,垂足分別為點(diǎn)M、N.
∵點(diǎn)C坐標(biāo)為,點(diǎn)H坐標(biāo)為,
∴設(shè)直線CH的表達(dá)式為,將C、H坐標(biāo)代入得 ,
解得,
∴直線CH表達(dá)式為:,
①當(dāng)、在直線PQ的兩側(cè)時(shí),
∵,
∴.
∵,
∴,
∴△ODM∽△ADN,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴D點(diǎn)坐標(biāo)為.
又∵,
∴設(shè)直線PQ的表達(dá)式為,
將D點(diǎn)坐標(biāo)代入得,
解得,
∴PQ表達(dá)式為;
②當(dāng)、在直線PQ的同側(cè)時(shí),
∵,
∴△ODM∽△ADN,
∴,
∴,
∴,
∴此時(shí)D點(diǎn)坐標(biāo)為,
∴設(shè)直線PQ的表達(dá)式為,
將代入解得,
∴直線PQ的表達(dá)式為
綜上所述,滿足條件的直線PQ的表達(dá)式為或.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,需熟練掌握二次函數(shù)數(shù)形結(jié)合的綜合應(yīng)用.
3.(2021·上?!ぞ拍昙?jí)專題練習(xí))已知拋物線過(guò)點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)A在直線上且在第一象限內(nèi),過(guò)A作軸于B,以為斜邊在其左側(cè)作等腰直角.
①若A與Q重合,求C到拋物線對(duì)稱軸的距離;
②若C落在拋物線上,求C的坐標(biāo).
【答案】(1);(2)①1;②點(diǎn)C的坐標(biāo)是
【分析】(1)將兩點(diǎn)分別代入,得,解方程組即可;
(2)①根據(jù)AB=4,斜邊上的高為2,Q的橫坐標(biāo)為1,計(jì)算點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為-1,即到y(tǒng)軸的距離為1;②根據(jù)直線PQ的解析式,設(shè)點(diǎn)A(m,-2m+6),三角形ABC是等腰直角三角形,用含有m的代數(shù)式表示點(diǎn)C的坐標(biāo),代入拋物線解析式求解即可.
【詳解】解:(1)將兩點(diǎn)分別代入,得
解得.
所以拋物線的解析式是.
(2)①如圖2,拋物線的對(duì)稱軸是y軸,當(dāng)點(diǎn)A與點(diǎn)重合時(shí),,
作于H.
∵是等腰直角三角形,
∴和也是等腰直角三角形,
∴,
∴點(diǎn)C到拋物線的對(duì)稱軸的距離等于1.
②如圖3,設(shè)直線PQ的解析式為y=kx+b,由,得
解得
∴直線的解析式為,
設(shè),
∴,
所以.
所以.
將點(diǎn)代入,
得.
整理,得.
因式分解,得.
解得,或(與點(diǎn)P重合,舍去).
當(dāng)時(shí),.
所以點(diǎn)C的坐標(biāo)是.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了拋物線解析式的確定,一次函數(shù)解析式的確定,等腰直角三角形的性質(zhì),一元二次方程的解法,熟練掌握待定系數(shù)法,靈活用解析式表示點(diǎn)的坐標(biāo),熟練解一元二次方程是解題的關(guān)鍵.
4.(2021··九年級(jí)專題練習(xí))如圖,在邊長(zhǎng)為1的正方形ABCD中,動(dòng)點(diǎn)E、F分別在邊AB、CD上,將正方形ABCD沿直線EF折疊,使點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)M始終落在邊AD上(點(diǎn)M不與點(diǎn)A、D重合),點(diǎn)C落在點(diǎn)N處,MN與CD交于點(diǎn)P,設(shè)BE=x.
(1)當(dāng)AM=時(shí),求x的值;
(2)隨著點(diǎn)M在邊AD上位置的變化,△PDM的周長(zhǎng)是否發(fā)生變化?如果變化,請(qǐng)說(shuō)明理由;如果不變,請(qǐng)求出該定值;
(3)設(shè)四邊形BEFC的面積為S,求S與x之間的函數(shù)表達(dá)式,并求出S的最小值.
【答案】(1)x=;(2)不變,△MDP的周長(zhǎng)為2;(3),當(dāng)t=,即x=時(shí),面積的最小值為
【分析】(1)利用折疊的性質(zhì)得ME=BE=x,則AE=1-x,在根據(jù)勾股定理列式求出x的值;
(2)連接AM、BO,過(guò)點(diǎn)B作BH⊥MN,垂足為H,證明△BAM≌△BHM和Rt△BHP≌Rt△BCP,可以得到△PDM的周長(zhǎng)就等于AD+DC,是定值;
(3)連接BM,過(guò)點(diǎn)F作FQ⊥AB,垂足為Q,證明△AMB≌△QEF,得到AM=EQ,設(shè)AM=a,根據(jù)勾股定理列式得到a與x的關(guān)系式,表示出CF和BE長(zhǎng),得到三角形面積表達(dá)式,再求出最值.
【詳解】(1)由折疊可知ME=BE=x,
∴AE=1-x,
在Rt△AEM中,由AM=,得,
解得x=;
(2)如圖,連接AM、BO,過(guò)點(diǎn)B作BH⊥MN,垂足為H,
∵EB=EM,
∴∠EBM=∠EMB,
∵∠EBC=∠EMN,
∴∠MBC=∠BMN,
∵∠A=∠MHB,BM=BM,
∴△BAM≌△BHM,
∴AM=HM,BH=AB,
∵BC=AB,
∴BH=BC,
∵BP=BP,
∴Rt△BHP≌Rt△BCP,
∴HP=PC,
∴△MDP的周長(zhǎng)=MD+DP+MP=MD+DP+MH+HP=MD+AM+DP+PC=AD+DC=2,
∴△MDP的周長(zhǎng)為2;
(3)如圖,連接BM,過(guò)點(diǎn)F作FQ⊥AB,垂足為Q,
則QF=BC=AB,
∵∠BEF+∠EBM=90°,∠AMB+∠EBM=90°,
∴∠BEF=∠AMB,
∵∠A=∠EQF,
∴△AMB≌△QEF,
∴AM=EQ,
設(shè)AM=a,則,
∴a=,
∴CF=x-,
∴S=(CF+BE)×1
=( x-+x)
=(2 x-) ,
設(shè)=t,則,
,
∴當(dāng)t=,即x=時(shí),面積的最小值為.
【點(diǎn)睛】本題考查幾何動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,解題的關(guān)鍵是掌握勾股定理,折疊性質(zhì)的運(yùn)用,全等三角形的性質(zhì)和判定,二次函數(shù)最值的求解,需要掌握數(shù)形結(jié)合的思想.
5.(2021·上?!ぞ拍昙?jí)專題練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2﹣2ax﹣3a(a<0)與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),經(jīng)過(guò)點(diǎn)A的直線l:y=kx+b與y軸負(fù)半軸交于點(diǎn)C,與拋物線的另一個(gè)交點(diǎn)為D,且CD=4AC.
(1)直接寫出點(diǎn)A的坐標(biāo),并求直線l的函數(shù)表達(dá)式(其中k、b用含a的式子表示);
(2)點(diǎn)E是直線l上方的拋物線上的動(dòng)點(diǎn),若△ACE的面積的最大值為,求a的值;
(3)設(shè)P是拋物線的對(duì)稱軸上的一點(diǎn),點(diǎn)Q在拋物線上,當(dāng)以點(diǎn)A、D、P、Q為頂點(diǎn)的四邊形為矩形時(shí),請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1)(﹣1,0),y=ax+a;(2)﹣;(3)(1,﹣)或(1,﹣4)
【分析】(1)當(dāng)y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x+1)(x﹣3)=0,解得x1=-1,x2=3,可得A(﹣1,0),B(3,0),由于直線l:y=kx+b過(guò)A(﹣1,0)可得k=b,即得直線l:y=kx+k,聯(lián)立拋物線與直線I的解析式為方程組,可得ax2﹣(2a+k)x﹣3a﹣k=0,由于CD=4AC,可得點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為4,利用根與系數(shù)關(guān)系可得﹣3﹣=﹣1×4,求出k=a,即得直線l的函數(shù)表達(dá)式為y=ax+a;
(2)如圖1,過(guò)E作EF∥y軸交直線l于F,設(shè)E(x,ax2﹣2ax﹣3a),可得F(x,ax+a),從而得出EF=ax2﹣2ax﹣3a﹣ax﹣a=ax2﹣3ax﹣4a,由S△ACE=S△AFE﹣S△CEF,利用三角形面積公式,可得S△ACE的關(guān)系式,利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求出結(jié)論.
(3)分兩種情況討論,①如圖2,若AD是矩形ADPQ的一條邊,②如圖3,若AD是矩形APDQ的對(duì)角線,據(jù)此分別解答即可.
【詳解】解:(1)當(dāng)y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x+1)(x﹣3),得A(﹣1,0),B(3,0),
∵直線l:y=kx+b過(guò)A(﹣1,0),
∴0=﹣k+b,
即k=b,
∴直線l:y=kx+k,
∵拋物線與直線l交于點(diǎn)A,D,
∴ax2﹣2ax﹣3a=kx+k,
即ax2﹣(2a+k)x﹣3a﹣k=0,
∵CD=4AC,
∴點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為4,
∴﹣3﹣=﹣1×4,
∴k=a,
∴直線l的函數(shù)表達(dá)式為y=ax+a
(2)解:如圖1,過(guò)E作EF∥y軸交直線l于F,
設(shè)E(x,ax2﹣2ax﹣3a),
則F(x,ax+a),EF=ax2﹣2ax﹣3a﹣ax﹣a=ax2﹣3ax﹣4a,
∴S△ACE=S△AFE﹣S△CEF=(ax2﹣3ax﹣4a)(x+1)﹣(ax2﹣3ax﹣4a)x=(ax2﹣3ax﹣4a)=a(x﹣)2﹣a,
∴△ACE的面積的最大值═a,
∵△ACE的面積的最大值為,
∴﹣a=,
解得a=﹣;
(3)解:以點(diǎn)A、D、P、Q為頂點(diǎn)的四邊形能成為矩形,
令ax2﹣2ax﹣3a=ax+a,即ax2﹣3ax﹣4a=0,
解得:x1=﹣1,x2=4,
∴D(4,5a),
∵拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1,
設(shè)P(1,m),
①如圖2,若AD是矩形ADPQ的一條邊,
則易得Q(﹣4,21a),
∴m=21a+5a=26a,則P(1,26a),
∵四邊形ADPQ是矩形,
∴∠ADP=90°,
∴AD2+PD2=AP2,
∴52+(5a)2+32+(26a﹣5a)2=22+(26a)2,
即a2=,
∵a<0,
∴a=﹣
∴P(1,﹣);
②如圖3,若AD是矩形APDQ的對(duì)角線,
則易得Q(2,﹣3a),
∴m=5a﹣(﹣3a)=18a,則P(1,8a),
∵四邊形APDQ是矩形,
∴∠APD=90°,
∴AP2+PD2=AD2,
∴(﹣1﹣1)2+(8a)2+(1﹣4)2+(8a﹣5a)2=52+(5a)2,
即a2=,
∵a<0,
∴a=﹣,
∴P(1,﹣4),
綜上所述,點(diǎn)A、D、P、Q為頂點(diǎn)的四邊形能成為矩形,點(diǎn)P(1,﹣)或(1,﹣4).
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)綜合題,需要掌握待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,三角形面積的計(jì)算,平行四邊形的性質(zhì),勾股定理等知識(shí)點(diǎn),正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵.
6.(2021·上?!ぞ拍昙?jí)專題練習(xí))如圖,已知拋物線與x軸交于A(﹣1,0)、B(3,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C(0,3).
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)D是第一象限內(nèi)拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)C、B不重合),過(guò)點(diǎn)D作DF⊥x軸于點(diǎn)F,交直線BC于點(diǎn)E,連接BD、CD.設(shè)點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為m,△BCD的面積為S.求S關(guān)于m的函數(shù)解析式及自變量m的取值范圍,并求出S的最大值;
(3)已知M為拋物線對(duì)稱軸上一動(dòng)點(diǎn),若△MBC是以BC為直角邊的直角三角形,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)M的坐標(biāo).
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3 (2); (3)(1,﹣2),(1,4)
【分析】(1)拋物線解析式為y=a(x+1)(x?3)=a(x2?2x?3),將點(diǎn)C坐標(biāo)代入即可求解;
(2)先求出直線BC的解析式,設(shè)D(m,﹣m2+2m+3),E(m,﹣m+3),得到DE=(﹣m2+2m+3)﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,再利用,即可求解;
(3)分MC是斜邊、MB是斜邊兩種情況,分別求解即可.
【詳解】解:(1)拋物線解析式為y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2?2x?3),
將點(diǎn)C坐標(biāo)代入,得
-3a=3,解得:a=-1,
拋物線解析式為y=﹣x2+2x+3;
(2)設(shè)直線BC的函數(shù)解析式為y=kx+b,
∵直線BC過(guò)點(diǎn)B(3,0),C(0,3),
∴,解得,
∴y=﹣x+3,
設(shè)D(m,﹣m2+2m+3),E(m,﹣m+3),
∴DE=(﹣m2+2m+3)﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,
∴,
∵,
∴當(dāng)時(shí),S有最大值,最大值;
(3)拋物線y=﹣x2+2x+3的對(duì)稱軸為直線x=1
設(shè)點(diǎn)M(1,m),
則MB2=m2+4,MC2=1+(m﹣3)2,BC2=18;
①當(dāng)MC是斜邊時(shí),
1+(m﹣3)2=m2+4+18;
解得:m=﹣2;
②當(dāng)MB是斜邊時(shí),
同理可得:m=4,
故點(diǎn)M的坐標(biāo)為:(1,﹣2),(1,4).
【點(diǎn)睛】本題考查的是二次函數(shù)綜合運(yùn)用,涉及到一次函數(shù)的性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)、面積的計(jì)算等,其中(3),要注意分類求解,避免遺漏.
7.(2020·上?!ぞ拍昙?jí)專題練習(xí))如圖,已知在中,,,,點(diǎn)、分別在邊、射線上,且,過(guò)點(diǎn)作,垂足為點(diǎn),聯(lián)結(jié),以、為鄰邊作平行四邊形,設(shè),平行四邊形的面積為.
(1)當(dāng)平行四邊形為矩形時(shí),求的正切值;
(2)當(dāng)點(diǎn)在內(nèi),求關(guān)于的函數(shù)解析式,并寫出它的定義域;
(3)當(dāng)過(guò)點(diǎn)且平行于的直線經(jīng)過(guò)平行四邊形一邊的中點(diǎn)時(shí),直接寫出的值.
【答案】(1);(2);(3),.
【分析】(1)當(dāng)四邊形PQMN是矩形時(shí),PQ∥AB.根據(jù)tan∠PQM=求解即可.
(2)如圖1中,延長(zhǎng)QN交AB于K.求出MK,PM,根據(jù)y=PM?MK求解即可.
(3)分兩種情形:①如圖3?1中,當(dāng)平分MN時(shí),D為MN的中點(diǎn),作NE∥BC交PQ于E,作NH⊥CB交CB的延長(zhǎng)線于H,EG⊥BC于G.根據(jù)EG=PC構(gòu)建方程求解.②如圖3?2中,當(dāng)平分NQ時(shí),D是NQ的中點(diǎn),作DH⊥CB交CB的延長(zhǎng)線于H.根據(jù)PC=GH構(gòu)建方程求解即可.
【詳解】(1)在Rt△ACB中,∵∠C=90,AC=8,BC=6,
∴AB===10,
當(dāng)四邊形PQMN是矩形時(shí),PQ∥AB.
∴tan∠PQM==.
(2)如圖1中,延長(zhǎng)QN交AB于K.
∵∠C=90,AC=8,BC=6,AB=10
∴sinA=csB==,csA=sinB=,
由,得BQ=6?x,QN=PM=APsinA=x,AM=APcsA=x,KQ=BQsinB=BQ=,BK=BQcsB=BQ=,
∴MK=AB?AM?BK=,
∵QN<QK,
∴x<,
∴x<,
∴y=PM?MK=x×=(0≤x<).
(3)①如圖3?1中,當(dāng)平分MN時(shí),D為MN的中點(diǎn),作NE∥BC交PQ于E,作NH⊥CB交CB的延長(zhǎng)線于H,EG⊥BC于G.
∵PD∥BC,EN∥BC,
∴PD∥NE,
∵PE∥DN,
∴四邊形PDNE是平行四邊形,
∴PE=DN,
∵DN=DM,PQ=MN,
∴PE=EQ,
∵EG∥PC,
∴CG=GQ,
∴EG=PC,
∵四邊形EGHN是矩形,
∵
∴QN⊥AB
則∠ABC+∠NQH=∠NQH +∠QNH=90°
∴∠ABC=∠QNH
∴NH=EG=NQcs∠QNH= NQcs∠ABC =NQ=PM=×x =x,PC=8?x,
∴x=?(8?x),
解得x=.
②如圖3?2中,當(dāng)平分NQ時(shí),D是NQ的中點(diǎn),作DH⊥CB交CB的延長(zhǎng)線于H.
∵DH=PC,
∴8?x=?x,
解得x=,
綜上所述,滿足條件x的值為或.
【點(diǎn)睛】本題屬于四邊形綜合題,考查了平行四邊形的性質(zhì),解直角三角形等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造直角三角形解決問(wèn)題,學(xué)會(huì)利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問(wèn)題,屬于中考?jí)狠S題.
8.(2020·上?!ぞ拍昙?jí)專題練習(xí))如圖,矩形中,為原點(diǎn),點(diǎn)在軸上,點(diǎn)在軸上,點(diǎn)的坐標(biāo)為(4,3),拋物線與軸交于點(diǎn),與直線交于點(diǎn),與軸交于兩點(diǎn).
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),在線段上以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向點(diǎn)運(yùn)動(dòng),與此同時(shí),點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),在線段上以每秒個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向點(diǎn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)其中一點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時(shí),另一點(diǎn)也停止運(yùn)動(dòng).連接,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為(秒).
①當(dāng)為何值時(shí),得面積最???
②是否存在某一時(shí)刻,使為直角三角形?若存在,直接寫出的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1);(2)① ;②
【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)B的坐標(biāo)可得出點(diǎn)A,C的坐標(biāo),代入拋物線解析式即可求出b,c的值,求得拋物線的解析式;
(2)①過(guò)點(diǎn)Q、P作QF⊥AB、PG⊥AC,垂足分別為F、G,推出△QFA∽△CBA,△CGP∽△CBA,用含t的式子表示OF,PG,將三角形的面積用含t的式子表示出來(lái),結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)可求出最值;②由于三角形直角的位置不確定,需分情況討論,根據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo),再結(jié)合兩點(diǎn)間的距離公式用勾股定理求解即可.
【詳解】解:(1)由題意知:A(0,3),C(4,0),
∵拋物線經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn),
∴,解得,,
∴拋物線的表達(dá)式為:.
(2)① ∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠B=90O, ∴AC2=AB2+BC2=5;
由,可得,∴D(2,3).
過(guò)點(diǎn)Q、P作QF⊥AB、PG⊥AC,垂足分別為F、G,
∵∠FAQ=∠BAC, ∠QFA=∠CBA,
∴△QFA∽△CBA.
∴,
∴.
同理:△CGP∽△CBA,
∴∴,∴,
當(dāng)時(shí),△DPQ的面積最小.最小值為.
② 由圖像可知點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,3),AC=5,直線AC的解析式為:.
三角形直角的位置不確定,需分情況討論:
當(dāng)時(shí),根據(jù)勾股定理可得出:
,
整理,解方程即可得解;
當(dāng)時(shí),可知點(diǎn)G運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B的位置,點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到C的位置,所需時(shí)間為t=3;
當(dāng)時(shí),同理用勾股定理得出:
;
整理求解可得t的值.
由此可得出t的值為:,,,,.
【點(diǎn)睛】本題考查的知識(shí)點(diǎn)是二次函數(shù)與幾何圖形的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,掌握二次函數(shù)圖象的性質(zhì)是解此題的關(guān)鍵.
9.(2022·上海浦東新·二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2﹣2x+c與直線y=﹣x+3分別交于x軸、y軸上的B、C兩點(diǎn),拋物線的頂點(diǎn)為點(diǎn)D,聯(lián)結(jié)CD交x軸于點(diǎn)E.
(1)求拋物線的解析式以及點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)求tan∠BCD;
(3)點(diǎn)P在直線BC上,若∠PEB=∠BCD,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1)D(4,﹣1);(2);(3)點(diǎn)P(,)或(12,﹣3).
【詳解】分析:(1)直接利用待定系數(shù)法求出二次函數(shù)解析式進(jìn)而得出答案;
(2)利用銳角三角函數(shù)關(guān)系得出EC,BF的長(zhǎng),進(jìn)而得出答案;
(3)分別利用①點(diǎn)P在x軸上方,②點(diǎn)P在x軸下方,分別得出點(diǎn)P的坐標(biāo).
詳解:(1)由題意得B(6,0),C(0,3),
把B(6,0)C(0,3)代入y=ax2-2x+c
得,
解得:,
∴拋物線的解析式為:y=x2-2x+3
=(x2-8x)+3
=(x-4)2-1,
∴D(4,-1);
(2)可得點(diǎn)E(3,0),
OE=OC=3,∠OEC=45°,
過(guò)點(diǎn)B作BF⊥CD,垂足為點(diǎn)F
在Rt△OEC中,EC=,
在Rt△BEF中,BF=BE?sin∠BEF=,
同理,EF=,
∴CF=+=,
在Rt△CBF中,tan∠BCD=;
(3)設(shè)點(diǎn)P(m,?m+3)
∵∠PEB=∠BCD,
∴tan∠PEB=tan∠BCD=,
①點(diǎn)P在x軸上方
∴,
解得:m=,
∴點(diǎn)P(,),
②點(diǎn)P在x軸下方
∴,
解得:m=12,
∴點(diǎn)P(12,-3),
綜上所述,點(diǎn)P(,)或(12,-3).
點(diǎn)睛:此題主要考查了二次函數(shù)的綜合以及銳角三角函數(shù)關(guān)系的應(yīng)用,正確分類討論是解題關(guān)鍵.
題型三:拱橋問(wèn)題
一、單選題
1.(2022·上?!ぞ拍昙?jí)單元測(cè)試)如圖所示,一座拋物線形的拱橋在正常水位時(shí),水面AB寬為20米,拱橋的最高點(diǎn)O到水面AB的距離為4米.如果此時(shí)水位上升3米就達(dá)到警戒水位CD,那么CD寬為( )
A.4米B.10米C.4米D.12米
【答案】B
【分析】以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),AB的垂直平分線為y軸,過(guò)O點(diǎn)作y軸的垂線,建立直角坐標(biāo)系,設(shè)拋物線的解析式為y=ax2,由此可得A(﹣10,﹣4),B(10,﹣4),即可求函數(shù)解析式為y=﹣ x2,再將y=﹣1代入解析式,求出C、D點(diǎn)的橫坐標(biāo)即可求CD的長(zhǎng).
【詳解】解:以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),AB的垂直平分線為y軸,過(guò)O點(diǎn)作y軸的垂線,建立直角坐標(biāo)系,
設(shè)拋物線的解析式為y=ax2,
∵O點(diǎn)到水面AB的距離為4米,
∴A、B點(diǎn)的縱坐標(biāo)為﹣4,
∵水面AB寬為20米,
∴A(﹣10,﹣4),B(10,﹣4),
將A代入y=ax2,
﹣4=100a,
∴a=﹣,
∴y=﹣x2,
∵水位上升3米就達(dá)到警戒水位CD,
∴C點(diǎn)的縱坐標(biāo)為﹣1,
∴﹣1=﹣x2,
∴x=±5,
∴CD=10,
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用,找對(duì)位置建立坐標(biāo)系再求解二次函數(shù)是關(guān)鍵.
二、解答題
2.(2021·上?!ぞ拍昙?jí)專題練習(xí))如圖,有一拱橋的橋拱是圓弧形,已知橋拱的水面跨度AB(弧所對(duì)的弦的長(zhǎng))為8米,拱高CD(弧的中點(diǎn)到弦的距離)為2米.
(1)求橋拱所在圓的半徑長(zhǎng);
(2)如果水面AB上升到EF時(shí),從點(diǎn)E測(cè)得橋頂D的仰角為α,且ctα=3,求水面上升的高度.
【答案】(1)橋拱所在圓的半徑長(zhǎng)為5米;(2)水面上升的高度為1米
【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)D是 中點(diǎn), 知C為AB中點(diǎn),聯(lián)結(jié)OA,設(shè)半徑OA=OD=R,OC=OD﹣DC=R﹣2,在Rt△ACO中,由勾股定理求出半徑.
(2) 設(shè)OD與EF相交于點(diǎn)G,聯(lián)結(jié)OE,由EF∥AB,OD⊥AB,得到OD⊥EF,進(jìn)而找出EG=3DG,設(shè)水面上升的高度為x米,即CG=x,則DG=2﹣x,在Rt△EGO中根據(jù)勾股定理求出x即可.
【詳解】解:(1)∵點(diǎn)D是 中點(diǎn),,
∴AC=BC,DC經(jīng)過(guò)圓心,
設(shè)拱橋的橋拱弧AB所在圓的圓心為O,
∵AB=8,
∴AC=BC=4,
聯(lián)結(jié)OA,設(shè)半徑OA=OD=R,OC=OD﹣DC=R﹣2,
∵OD⊥AB,
∴∠ACO=90°,
在Rt△ACO中,∵OA2=AC2+OC2,
∴R2=(R﹣2)2+42,
解之得R=5.
答:橋拱所在圓的半徑長(zhǎng)為5米.
(2)設(shè)OD與EF相交于點(diǎn)G,聯(lián)結(jié)OE,
∵EF∥AB,OD⊥AB,
∴OD⊥EF,
∴∠EGD=∠EGO=90°,
在Rt△EGD中, ,
∴EG=3DG,
設(shè)水面上升的高度為x米,即CG=x,則DG=2﹣x,
∴EG=6﹣3x,
在Rt△EGO中,∵EG2+OG2=OE2,
∴(6﹣3x)2+(3+x)2=52,
化簡(jiǎn)得 x2﹣3x+2=0,解得 x1=2(舍去),x2=1,
答:水面上升的高度為1米.
【點(diǎn)睛】此題是關(guān)于圓的綜合性試題,包含的知識(shí)點(diǎn)有解直角三角形,勾股定理,解一元二次方程等,有一定難度.
3.(2022·上海·九年級(jí)單元測(cè)試)校園景觀設(shè)計(jì):如圖1,學(xué)校計(jì)劃在流經(jīng)校園的小河上建造一座橋孔為拋物線的小橋,橋孔的跨徑為8m,拱高為6m.
(1)把該橋孔看作一個(gè)二次函數(shù)的圖像,建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系,寫出這個(gè)二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)施工時(shí),工人師傅先要制作如圖2的橋孔模型,圖中每個(gè)立柱之間距離相等,請(qǐng)你計(jì)算模型中左側(cè)第二根立柱(AB)的高.
【答案】(1)(建系的方式不同,則答案不定)
(2)
【分析】(1)以橋孔正上方中心為原點(diǎn)O,過(guò)原點(diǎn)的水平線為x軸,過(guò)原點(diǎn)的垂線為y軸建立直角坐標(biāo)系,設(shè)這個(gè)二次函數(shù)的解析式為,根據(jù)橋孔的跨徑為8m,拱高6m,可知二次函數(shù)過(guò)點(diǎn)(-4,-6)和(4,-6)兩個(gè)點(diǎn),代入坐標(biāo)即可求解,
(2)根據(jù)每根立柱的間距相等,由圖可知B點(diǎn)坐標(biāo)為(-2,-6),A點(diǎn)的橫坐標(biāo)與B點(diǎn)相等也為-2,將x=-2代入表達(dá)式,求出A點(diǎn)坐標(biāo),則AB可得.
(1)
以橋孔正上方中心為原點(diǎn)O,過(guò)原點(diǎn)的水平線為x軸,過(guò)原點(diǎn)的垂線為y軸建立直角坐標(biāo)系,如圖,
設(shè)這個(gè)二次函數(shù)的解析式為,
根據(jù)橋孔的跨徑為8m,拱高6m,可知二次函數(shù)過(guò)點(diǎn)(-4,-6)和(4,-6)兩個(gè)點(diǎn),
將(-4,-6)代入,有-6=16a,
解得:,
即這個(gè)二次函數(shù)的解析式為;
(2)
根據(jù)每根立柱的間距相等,由圖可知B點(diǎn)坐標(biāo)為(-2,-6),A點(diǎn)的橫坐標(biāo)與B點(diǎn)相等也為-2,
即將x=-2代入得,即A點(diǎn)坐標(biāo)為:,
即,
即模型中左側(cè)第二根立柱AB的高度為.
【點(diǎn)睛】此題考查了二次函數(shù)的應(yīng)用,正確得出二次函數(shù)圖像上點(diǎn)的坐標(biāo)是解答本題的關(guān)鍵.
題型四:銷售問(wèn)題
一、填空題
1.(2022·上海·九年級(jí)單元測(cè)試)某品牌裙子,平均每天可以售出20條,每條盈利40元,經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),如果該品牌每條裙子每降價(jià)1元,那么平均每天可以多售出2條,那么當(dāng)裙子降價(jià)_________元時(shí),可獲得最大利潤(rùn)__________
【答案】 15 1250
【分析】設(shè)裙子降價(jià)x元,利潤(rùn)為w元,然后由題意可得,進(jìn)而根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可求解.
【詳解】解:設(shè)裙子降價(jià)x元,利潤(rùn)為w元,由題意得:
,
∴-2<0,開口向下,
∴當(dāng)時(shí),w有最大值,最大值為1250,
∴當(dāng)裙子降價(jià)15元,可獲得最大利潤(rùn)為1250元;
故答案為15,1250.
【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)的應(yīng)用,熟練掌握二次函數(shù)的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.
二、解答題
2.(2022·上海·九年級(jí)單元測(cè)試)某超市從廠家購(gòu)進(jìn)A、B兩種型號(hào)的水杯,兩次購(gòu)進(jìn)水杯的情況如表:
(1)求A、B兩種型號(hào)的水杯進(jìn)價(jià)各是多少元?
(2)在銷售過(guò)程中,A型水杯因?yàn)槲锩纼r(jià)廉而更受消費(fèi)者喜歡.為了增大B型水杯的銷售量,超市決定對(duì)B型水杯進(jìn)行降價(jià)銷售,當(dāng)銷售價(jià)為44元時(shí),每天可以售出20個(gè),每降價(jià)1元,每天將多售出5個(gè),請(qǐng)問(wèn)超市應(yīng)將B型水杯降價(jià)多少元時(shí),每天售出B型水杯的利潤(rùn)達(dá)到最大?最大利潤(rùn)是多少?
【答案】(1)A型號(hào)進(jìn)價(jià)20元,B型號(hào)的進(jìn)價(jià)30元
(2)降價(jià)5元時(shí),最大利潤(rùn)為405元
【分析】(1)設(shè)A、B兩種型號(hào)的水杯進(jìn)價(jià)各是x元、y元,根據(jù)題意列出方程組即可完成;
(2)設(shè)B型水杯降價(jià)x元,每天銷售的B型水杯的利潤(rùn)為w元,則可得w關(guān)于x的二次函數(shù),即可求得結(jié)果.
(1)
解:設(shè)A、B兩種型號(hào)的水杯進(jìn)價(jià)各是x元、y元
由題意得方程組:
化簡(jiǎn)得:
解方程組得:
即A、B兩種型號(hào)的水杯進(jìn)價(jià)各是20元、30元.
(2)
解:設(shè)B型水杯降價(jià)x元,每天銷售的B型水杯的利潤(rùn)為w元,則每天多售出5x個(gè),每天的銷售量為(20+5x)個(gè),每個(gè)水杯的售價(jià)為(44-x)元
由題意得:
整理得:
當(dāng)x=5時(shí),w最大,且最大值為405
即超市將B型水杯降價(jià)5元時(shí),每天售出B型水杯的利潤(rùn)達(dá)到最大,最大利潤(rùn)是405元.
【點(diǎn)睛】本題考查了二元一次方程組及二次函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用,正確理解題意,找到等量關(guān)系列出方程及函數(shù)關(guān)系式是解題的關(guān)鍵.
3.(2021·上?!ぞ拍昙?jí)專題練習(xí))某電動(dòng)機(jī)加工廠以400元/個(gè)的價(jià)格新接了一批電動(dòng)機(jī)加工業(yè)務(wù).根據(jù)工廠以往的制造能力,該工廠每天制造電動(dòng)機(jī)的數(shù)量為x(個(gè))(200≤x≤500),且每個(gè)電動(dòng)機(jī)的制造成本y(元)與每天制造電動(dòng)機(jī)的數(shù)量x(個(gè))之間的函數(shù)關(guān)系的圖象如圖所示.
(1)求y與x之間的函數(shù)表達(dá)式;
(2)已知該工廠每天各項(xiàng)消耗的費(fèi)用是2萬(wàn)元,每天的利潤(rùn)為w元,請(qǐng)求出w與x之間的函數(shù)表達(dá)式,并求出當(dāng)x為多少時(shí),w最大,最大日利潤(rùn)是多少.
【答案】(1)y=-x+500;(2)w=(x-100)2-25000;當(dāng)x=500時(shí),w最大,最大日利潤(rùn)為55000元.
【分析】(1)設(shè)函數(shù)表達(dá)式為y=kx+b,把(200,400),(500,250)分別代入即可求解;
(2)根據(jù)題意可求得w與x的函數(shù)關(guān)系式:w=(400-y)x-20000=[400-(-x+500)]x-20000=(x-100)2-25 000,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可知,當(dāng)x>100時(shí),w隨x的增大而增大,再結(jié)合200≤x≤500,可知當(dāng)x=500時(shí),w取得最大值,代入計(jì)算即可.
【詳解】解:(1)根據(jù)題意,設(shè)y=kx+b,
將(200,400),(500,250)分別代入,
得,
解得,
故y與x之間的函數(shù)表達(dá)式為y=-x+500;
(2)根據(jù)題意,得w=(400-y)x-20000=[400-(-x+500)]x-20 000=(x-100)2-25 000,
∵>0,
∴當(dāng)x>100時(shí),w隨x的增大而增大,
又∵200≤x≤500,
∴當(dāng)x=500時(shí),w取得最大值,最大值為×(500-100)2-25000=55000,
答:當(dāng)x=500時(shí),w最大,最大日利潤(rùn)為55000元.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用,理清題中的數(shù)量關(guān)系并熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
4.(2021·上海·九年級(jí)專題練習(xí))商場(chǎng)購(gòu)進(jìn)某種新商品在試銷期間發(fā)現(xiàn),當(dāng)每件利潤(rùn)為10元時(shí),每天可銷售70件;當(dāng)每件商品每漲價(jià)1元,日銷售量就減少1件,但每天的銷售量不得低于35件.據(jù)此規(guī)律,請(qǐng)回答下列問(wèn)題.
(1)設(shè)每件漲了x元時(shí),每件盈利_________元,商品每天可銷售______件;
(2)在商品銷售正常的情況下,每件商品漲價(jià)多少元時(shí),商場(chǎng)每天盈利為1500元?
(3)若商場(chǎng)的每天盈利能達(dá)到最大,請(qǐng)直接寫出每天的最大盈利為______________.
【答案】(1),;(2)20;(3)1600
【分析】(1)用售價(jià)減去進(jìn)價(jià)即可求得每件利潤(rùn);銷售量等于原來(lái)銷售量減去減少的銷售量即可;
(2)利用總利潤(rùn)=單件利潤(rùn)×銷量列出方程求解即可;
(3)配方后即可確定最大利潤(rùn);
【詳解】解:(1)設(shè)每件漲了x元時(shí),每件盈利(10+x)元,商品每天可銷售(70-x)件;
(2)根據(jù)題意得:(10+x)(70-x)=1500,
解得:x=20或x=40(不合題意,舍去),
答:每件商品漲20元時(shí)商場(chǎng)每天盈利可達(dá)1500元.
(3)設(shè)總利潤(rùn)為w元,則w=(10+x)(70-x)=-(x-30)2+1600,
∴總利潤(rùn)的最大值為1600元.
【點(diǎn)睛】本題考查了一元二次方程的應(yīng)用及二次函數(shù)的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)題意列出方程或二次函數(shù),滲透了數(shù)學(xué)建模的數(shù)學(xué)思想.
5.(2021··九年級(jí)專題練習(xí))某淘寶店購(gòu)進(jìn)蘋果若干箱,物價(jià)部門規(guī)定其銷售單價(jià)不高于80元/箱,經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn):銷售單價(jià)定為80元/箱時(shí),每日銷售20箱;如調(diào)整價(jià)格,每降價(jià)1元/箱,每日可多銷售2箱.
(1)已知某天售出蘋果70箱,則當(dāng)天的銷售單價(jià)為________元/箱;
(2)該淘寶店現(xiàn)有員工2名,每天支付員工的工資為每人每天100元,每天平均支付運(yùn)費(fèi)及其它費(fèi)用250元,當(dāng)某天的銷售價(jià)為45元/箱時(shí),收支恰好平衡.
①求蘋果的進(jìn)價(jià);
②若淘寶店每天的純利潤(rùn)(收入—支出)全部用來(lái)償還一筆15000元的借款,則至少需多少天才能還清借款.
【答案】(1)55;(2)①蘋果的進(jìn)價(jià)為40元/箱;②淘寶店至少需19天才能還清借款.
【分析】(1)根據(jù)銷售單價(jià)定為元/箱時(shí),每日銷售20箱;如調(diào)整價(jià)格,每降價(jià)1元/箱,每日可多銷售2箱,一共增加了箱,降了元,從而可得某天售出該蘋果箱的銷售單價(jià)為元;
(2)①根據(jù)該淘寶店現(xiàn)有員工2名,每天支付員工的工資為每人每天元,每天平均支付運(yùn)費(fèi)及其它費(fèi)用250元,當(dāng)某天的銷售價(jià)為為45元/箱時(shí),收支恰好平衡,可以列出相應(yīng)的方程,從而可以求得蘋果的進(jìn)價(jià); ②根據(jù)題意可以求得每天的最大利潤(rùn),從而可以求得少需多少天才能還清借款.
【詳解】解:(1)某天售出蘋果70箱,則當(dāng)天的銷售單價(jià)為元,
故答案為:55;
(2)①設(shè)蘋果的進(jìn)價(jià)為元/箱,
當(dāng)銷售價(jià)為45元/箱時(shí),當(dāng)天的銷量為:(箱),
則,
解得,,
即蘋果的進(jìn)價(jià)為40元/箱;
②設(shè)淘寶店某天的銷售單價(jià)為元/箱,每天的收入為元,
則,
∴當(dāng)時(shí),淘寶店每天的收入最多,最多收入1250元,
設(shè)淘寶店需要天還清借款,
,
解得,,
∵為整數(shù),
∴.
即淘寶店至少需19天才能還清借款.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的應(yīng)用,一元一次方程的應(yīng)用,一元一次不等式的應(yīng)用,解答本題的關(guān)鍵是明確題意,找出所求問(wèn)題需要的條件,利用二次函數(shù)的性質(zhì)解答.
6.(2021··九年級(jí)專題練習(xí))某企業(yè)接到了一批零件加工任務(wù),要求在20天內(nèi)完成,這批零件的出廠價(jià)為每個(gè)6元,為按時(shí)完成任務(wù),該企業(yè)招收了新工人.6天的培訓(xùn)期內(nèi),新工人小李第天能加工個(gè)零件;培訓(xùn)后小李第天加工的零件數(shù)量為個(gè).
(1)小李第幾天加工零件數(shù)量為650個(gè)?
(2)如圖,設(shè)第天每個(gè)零件的加工成本是元,與之間的關(guān)系可用圖中的函數(shù)圖象來(lái)刻畫.若小李第天創(chuàng)造的利潤(rùn)為元,求與的函數(shù)表達(dá)式,并求出第幾天的利潤(rùn)最大,最大利潤(rùn)是多少?(利潤(rùn)出廠價(jià)成本價(jià))
【答案】(1)小李第9天加工零件數(shù)量為650個(gè);(2)時(shí),;時(shí),;時(shí),;第12天的利潤(rùn)最大,最大利潤(rùn)是640元.
【分析】(1)設(shè)小李第天加工零件數(shù)量為650個(gè),根據(jù)題意列方程,解方程即可求得;
(2)先根據(jù)圖象求得成本P與x之間的關(guān)系式,再根據(jù)利潤(rùn)等于出廠價(jià)減去成本價(jià),整理即可得到w與x之間的函數(shù)表達(dá)式; 再根據(jù)一次函數(shù)的增減性和二次函數(shù)的增減性分別求出w的最大值,比較即可.
【詳解】解:(1)設(shè)小李第天加工零件數(shù)量為650個(gè),
由題意可知:,解得.
答:小李第9天加工零件數(shù)量為650個(gè).
(2)由圖象得,當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),設(shè),
把點(diǎn),代入得,
,解得,
所以.
①時(shí),;
當(dāng)時(shí),(元);
②時(shí),;
當(dāng)時(shí),(元);
③時(shí),,
∵,是整數(shù),
∴當(dāng)時(shí),(元)
綜上,當(dāng)時(shí),有最大值,最大值為640.
答:第12天的利潤(rùn)最大,最大利潤(rùn)是640元.
【點(diǎn)睛】本題考查的是一元一次方程的應(yīng)用,一次函數(shù)的應(yīng)用,二次函數(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用,主要是利用二次函數(shù)的增減性求最值問(wèn)題,利用一次函數(shù)的增減性求最值,難點(diǎn)在于讀懂題目信息,列出相關(guān)的函數(shù)關(guān)系式.
題型五:投球問(wèn)題
一、填空題
1.(2020·上海市回民中學(xué)九年級(jí)階段練習(xí))如圖,一小孩將一只皮球從A處拋出去,它所經(jīng)過(guò)的路線是某個(gè)二次函數(shù)圖象的一部分,如果他的出手處A距地面的距離OA為1m,球路的最高點(diǎn)B(8,9),則這個(gè)二次函數(shù)的表達(dá)式為______,小孩將球拋出了約______米(精確到0.1m).
【答案】,16.5
【詳解】分析:設(shè)出函數(shù)解析式的頂點(diǎn)式,把點(diǎn)A代入求得解析式,進(jìn)一步求出與x軸交點(diǎn)坐標(biāo),即可解答.
解答:解:如圖,頂點(diǎn)B的坐標(biāo)為(8,9),圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(0,1),
設(shè)拋物線的解析式為y=a(x-8)2+9,
把點(diǎn)A代入解析式得a=-,
因此這個(gè)二次函數(shù)的表達(dá)式為 y=-(x-8)2+9.
當(dāng)y=0時(shí),-x2+2x+1=0,
解得x1≈16.5,x2=-0.5(不合題意,舍去);
因此小孩將球拋出了約16.5米.
故填y=-(x-8)2+9、16.5.
2.(2022·上?!ぞ拍昙?jí)單元測(cè)試)如圖,以地面為x軸,一名男生推鉛球,鉛球行進(jìn)高度y(單位:米)與水平距離x(單位:米)之間的關(guān)系是.則他將鉛球推出的距離是___米.
【答案】10
【分析】成績(jī)就是當(dāng)高度y=0時(shí)x的值,所以解方程可求解.
【詳解】解:當(dāng)y=0時(shí),,
解得:(不合題意,舍去),
所以推鉛球的距離是10米;
故答案為:10.
【點(diǎn)睛】本題考查了把函數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為方程問(wèn)題,滲透了函數(shù)與方程相結(jié)合的解題思想方法.
二、解答題
3.(2022·上?!ぞ拍昙?jí)單元測(cè)試)某校九年級(jí)的一場(chǎng)籃球比賽中,如圖隊(duì)員甲正在投籃,已知球出手時(shí)離地面高m,與籃圈中心的水平距離為7m,當(dāng)球出手后水平距離為4m時(shí)到達(dá)最大高度4m,設(shè)籃球運(yùn)動(dòng)的軌跡為拋物線,籃圈距地面3m.建立如圖所示的平面坐標(biāo)系,求拋物線的解析式并判斷此球能否準(zhǔn)確投中?
【答案】,能
【分析】根據(jù)拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)及球出手時(shí)的坐標(biāo),可確定拋物線的解析式,令x=7,求出y的值,與3m比較即可作出判斷.
【詳解】解:由題意得,拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(4,4),
求出手時(shí)的坐標(biāo)為(0,),
設(shè)拋物線解析式為,
將點(diǎn)(0,)代入可得:,
解得:,
則拋物線的解析式為,
當(dāng)x=7時(shí),,
∵3m=3m,
∴此球能準(zhǔn)確投入.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的應(yīng)用,解答本題的關(guān)鍵是利用待定系數(shù)法求出拋物線解析式,注意建立數(shù)學(xué)模型,培養(yǎng)自己利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
4.(2022·上?!ぞ拍昙?jí)單元測(cè)試)一小球從斜坡上的點(diǎn)處拋出,球的拋出路線是拋物線的一部分,建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,斜坡可以用一次函數(shù)刻畫.若小球到達(dá)最高點(diǎn)的坐標(biāo)為.
(1)求拋物線的函數(shù)解析式(不寫自變量的取值范圍);
(2)小球在斜坡上的落點(diǎn)的垂直高度為________米;
(3)若要在斜坡上的點(diǎn)處豎直立一個(gè)高4米的廣告牌,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為2,請(qǐng)判斷小球能否飛過(guò)這個(gè)廣告牌?通過(guò)計(jì)算說(shuō)明理由;
(4)求小球在飛行的過(guò)程中離斜坡的最大高度.
【答案】(1)拋物線的解析式為(或)
(2)
(3)能,理由見解析
(4)
【分析】(1)根據(jù)頂點(diǎn)坐標(biāo)可設(shè)拋物線的解析式為,再將點(diǎn)代入即可得;
(2)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,將其代入拋物線的解析式求出的值即可;
(3)先根據(jù)一次函數(shù)的解析式求出點(diǎn)的坐標(biāo),再求出當(dāng)時(shí),拋物線的函數(shù)值,由此即可得出答案;
(4)設(shè)小球在飛行的過(guò)程中離斜坡的高度為米,先根據(jù)拋物線和一次函數(shù)的解析式可得出關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可得.
(1)
解:由題意,設(shè)拋物線的解析式為,
將點(diǎn)代入得:,
解得,
則拋物線的解析式為(或).
(2)
解:點(diǎn)在一次函數(shù)上,
設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,
將點(diǎn)代入得:,
解得或(不符題意,舍去),
即小球在斜坡上的落點(diǎn)的垂直高度為米,
故答案為:.
(3)
解:能,理由如下:
對(duì)于一次函數(shù),
當(dāng)時(shí),,即,
對(duì)于拋物線,
當(dāng)時(shí),,
因?yàn)椋?br>所以小球能飛過(guò)這個(gè)廣告牌.
(4)
解:設(shè)小球在飛行的過(guò)程中離斜坡的高度為米,
則,
整理得:,
由二次函數(shù)的性質(zhì)可知,當(dāng)時(shí),取得最大值,最大值為,
答:小球在飛行的過(guò)程中離斜坡的最大高度為.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、求二次函數(shù)的解析式,熟練掌握待定系數(shù)法是解題關(guān)鍵.
題型六:噴水問(wèn)題
一、單選題
1.(2020·上海楊浦·一模)廣場(chǎng)上水池中的噴頭微露水面,噴出的水線呈一條拋物線,水線上水珠的高度y(米)關(guān)于水珠和噴頭的水平距離(米)的函數(shù)解析式是,那么水珠的高度達(dá)到最大時(shí),水珠與噴頭的水平距離是( )
A.1米B.2米C.5米D.6米
【答案】B
【分析】先把函數(shù)關(guān)系式配方,即可求出函數(shù)取最大值時(shí)自變量的值.
【詳解】解:∵y=-x2+6x=-(x2-4x)=-[(x-2)2-4]=-(x-2)2+6,
∴當(dāng)x=2時(shí),y有最大值,
∴水珠的高度達(dá)到最大時(shí),水珠與噴頭的水平距離是2.
故選B.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用,關(guān)鍵是把二次函數(shù)變形,求出當(dāng)函數(shù)取最大值時(shí)自變量的值,此題為數(shù)學(xué)建模題,借助二次函數(shù)解決實(shí)際問(wèn)題.
2.(2022·上?!ぞ拍昙?jí)單元測(cè)試)如圖,一個(gè)移動(dòng)噴灌架噴射出的水流可以近似地看成拋物線,噴水頭的高度(即的長(zhǎng)度)是1米.當(dāng)噴射出的水流距離噴水頭8米時(shí),達(dá)到最大高度1.8米,水流噴射的最遠(yuǎn)水平距離是( )
A.20米B.18米C.10米D.8米
【答案】A
【分析】根據(jù)頂點(diǎn)式求得拋物線解析式,進(jìn)而求得與軸的交點(diǎn)坐標(biāo)即可求解.
【詳解】解:∵噴水頭的高度(即的長(zhǎng)度)是1米.當(dāng)噴射出的水流距離噴水頭8米時(shí),達(dá)到最大高度1.8米,
設(shè)拋物線解析式為,將點(diǎn)代入,得
解得
∴拋物線解析式為
令,解得(負(fù)值舍去)
即,
故選:A
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用,根據(jù)題意求得解析式是解題的關(guān)鍵.
二、解答題
3.(2022·上?!ぞ拍昙?jí)單元測(cè)試)小紅看到一處噴水景觀,噴出的水柱呈拋物線形狀,她對(duì)此展開研究:測(cè)得噴水頭P距地面0.7m,水柱在距噴水頭P水平距離5m處達(dá)到最高,最高點(diǎn)距地面3.2m;建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,并設(shè)拋物線的表達(dá)式為,其中x(m)是水柱距噴水頭的水平距離,y(m)是水柱距地面的高度.
(1)求拋物線的表達(dá)式.
(2)爸爸站在水柱正下方,且距噴水頭P水平距離3m,身高1.6m的小紅在水柱下方走動(dòng),當(dāng)她的頭頂恰好接觸到水柱時(shí),求她與爸爸的水平距離.
【答案】(1)
(2)2或6m
【分析】(1)根據(jù)頂點(diǎn),設(shè)拋物線的表達(dá)式為,將點(diǎn),代入即可求解;
(2)將代入(1)的解析式,求得的值,進(jìn)而求與點(diǎn)的距離即可求解.
(1)
解:根據(jù)題意可知拋物線的頂點(diǎn)為,
設(shè)拋物線的解析式為,
將點(diǎn)代入,得,
解得,
拋物線的解析式為,
(2)
由,令,
得,
解得,
爸爸站在水柱正下方,且距噴水頭P水平距離3m,
當(dāng)她的頭頂恰好接觸到水柱時(shí),她與爸爸的水平距離為(m),或(m).
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用,掌握頂點(diǎn)式求二次函數(shù)解析式是解題的關(guān)鍵.
4.(2021·上?!ぞ拍昙?jí)專題練習(xí))廣場(chǎng)上噴水池中的噴頭微露水面,噴出的水線呈一條拋物線,水線上的水珠高度(米)關(guān)于水珠與噴頭的水平距離(米)的函數(shù)解析式是:,請(qǐng)求出當(dāng)水珠的高度達(dá)到最大時(shí),水珠與噴頭的水平距離是多少?最大高度是多少?
【答案】2米;6米.
【分析】根據(jù)題目所給的函數(shù)解析式,用配方法求出當(dāng)x等于何值時(shí)函數(shù)有最大值以及最大值是多少.
【詳解】解:由題意得,,
又因?yàn)椋?br>所以當(dāng)時(shí),,
答:當(dāng)水珠的高度達(dá)到最大時(shí),水珠與噴頭的水平距離是2米,最大高度是6米.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是掌握求二次函數(shù)最值的方法.
題型七:增長(zhǎng)率問(wèn)題
一、填空題
1.(2022·上海寶山·九年級(jí)期末)據(jù)了解,某蔬菜種植基地2019年的蔬菜產(chǎn)量為100萬(wàn)噸,2021年的蔬菜產(chǎn)量為萬(wàn)噸,如果2019年至2021年蔬菜產(chǎn)量的年平均增長(zhǎng)率為,那么關(guān)于的函數(shù)解析式為_________.
【答案】
【分析】根據(jù)題意可得2020年的蔬菜產(chǎn)量為,2021年的蔬菜產(chǎn)量為,2021年的蔬菜產(chǎn)量為y萬(wàn)噸,由此即可得.
【詳解】解:根據(jù)題意可得:2020年的蔬菜產(chǎn)量為,
2021年的蔬菜產(chǎn)量為,
∴,
故答案為: .
【點(diǎn)睛】題目主要考查二次函數(shù)的應(yīng)用,理解題意,熟練掌握增長(zhǎng)率問(wèn)題是解題關(guān)鍵.
2.(2022·上?!ぞ拍昙?jí)單元測(cè)試)某廠七月份的產(chǎn)值是10萬(wàn)元,設(shè)第三季度每個(gè)月產(chǎn)值的增長(zhǎng)率相同,都為x(x>0),九月份的產(chǎn)值為y萬(wàn)元,那么y關(guān)于x的函數(shù)解析式為_______.(不要求寫定義域)
【答案】y=10(1+x)2
【分析】利用該廠九月份的產(chǎn)值=該廠七月份的產(chǎn)值×(1+增長(zhǎng)率)2,即可得出結(jié)論.
【詳解】解:∵該廠七月份的產(chǎn)值是10萬(wàn)元,且第三季度每個(gè)月產(chǎn)值的增長(zhǎng)率相同,均為x,
∴該廠八月份的產(chǎn)值是10(1+x)萬(wàn)元,九月份的產(chǎn)值是10(1+x)2萬(wàn)元,
∴y=10(1+x)2.
故答案為:y=10(1+x)2.
【點(diǎn)睛】本題考查了由根據(jù)實(shí)際問(wèn)題列二次函數(shù)關(guān)系式,根據(jù)各數(shù)量之間的關(guān)系,正確列出二次函數(shù)關(guān)系式是解題的關(guān)鍵.
3.(2021·上?!ぞ拍昙?jí)專題練習(xí))某商場(chǎng)四月份的營(yíng)業(yè)額是200萬(wàn)元,如果該商場(chǎng)第二季度每個(gè)月營(yíng)業(yè)額的增長(zhǎng)率相同,都為,六月份的營(yíng)業(yè)額為萬(wàn)元,那么關(guān)于的函數(shù)解式是______.
【答案】或
【分析】增長(zhǎng)率問(wèn)題,一般用增長(zhǎng)后的量=增長(zhǎng)前的量×(1+增長(zhǎng)率),本題可先用x表示出五月份的營(yíng)業(yè)額,再根據(jù)題意表示出六月份的營(yíng)業(yè)額,即可列出方程求解.
【詳解】解:設(shè)增長(zhǎng)率為x,則
五月份的營(yíng)業(yè)額為:,
六月份的營(yíng)業(yè)額為:;
故答案為:或.
【點(diǎn)睛】本題考查了一元二次方程的應(yīng)用中增長(zhǎng)率問(wèn)題,若原來(lái)的數(shù)量為a,平均每次增長(zhǎng)或降低的百分率為x,經(jīng)過(guò)第一次調(diào)整,就調(diào)整到a×(1±x),再經(jīng)過(guò)第二次調(diào)整就是a×(1±x)(1±x)=a(1±x)2.增長(zhǎng)用“+”,下降用“”.
題型八:其他問(wèn)題
一、單選題
1.(2021·上?!ぞ拍昙?jí)專題練習(xí))使用家用燃?xì)庠顭_同一壺水所需的燃?xì)饬縴(單位:m3)與旋鈕的旋轉(zhuǎn)角度x(單位:度)(0°<x≤90°)近似滿足函數(shù)關(guān)系y=ax2+bx+c(a≠0).如圖記錄了某種家用節(jié)能燃?xì)庠顭_同一壺水的旋鈕的旋轉(zhuǎn)角度x與燃?xì)饬縴的三組數(shù)據(jù),根據(jù)上述函數(shù)模型和數(shù)據(jù),可推斷出此燃?xì)庠顭_一壺水最節(jié)省燃?xì)獾男o的旋轉(zhuǎn)角度約為( )
A.33°B.36°C.42°D.49°
【答案】C
【分析】據(jù)題意和二次函數(shù)的性質(zhì),可以確定出對(duì)稱x的取值范圍,從而可以解答本題.
【詳解】解:由圖象可知,物線開口向上,
該函數(shù)的對(duì)稱軸x>且x<54,
∴36<x<54,
即對(duì)稱軸位于直線x=36與直線x=54之間且靠近直線x=36,
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的應(yīng)用,解答本題的關(guān)鍵是明確題意,利用數(shù)形結(jié)合的思想解答.
二、填空題
2.(2021··九年級(jí)專題練習(xí))一人乘雪橇沿坡角為30°的斜坡筆直滑下,滑下的距離S(米)與時(shí)間t(秒)的關(guān)系式為S=10t+t2,若滑坡底的時(shí)間為2秒,則此人下滑的高度為________
【答案】12米
【分析】由S=10t+t2可求得滑下的距離S,結(jié)合坡角為30°,通過(guò)三角函數(shù)計(jì)算從而得到答案.
【詳解】∵S=10t+t2且
∴S=20+4=24
∵坡角為30°且sin30°=
∴此人下滑的高度為
故答案為:12米.
【點(diǎn)睛】本題考察了一元二次函數(shù)和三角函數(shù)的知識(shí);求解的關(guān)鍵是結(jié)合實(shí)際問(wèn)題,熟練掌握并運(yùn)用一元二次函數(shù)和三角函數(shù)的性質(zhì),從而完成求解.
三、解答題
3.(2018·上海普陀·一模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2+2ax+c(其中a、c為常數(shù),且a<0)與x軸交于點(diǎn)A(﹣3,0),與y軸交于點(diǎn)B,此拋物線頂點(diǎn)C到x軸的距離為4.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)求∠CAB的正切值;
(3)如果點(diǎn)P是x軸上的一點(diǎn),且∠ABP=∠CAO,直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;(2);(3)點(diǎn)P的坐標(biāo)是(1,0)
【分析】(1) 先求得拋物線的對(duì)稱軸方程, 然后再求得點(diǎn)C的坐標(biāo),設(shè)拋物線的解析式為y=a(x+1)2+4,將點(diǎn) (-3, 0) 代入求得a的值即可;
(2) 先求得A、 B、 C的坐標(biāo), 然后依據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式可得到BC、AB,AC的長(zhǎng),然后依據(jù)勾股定理的逆定理可證明∠ABC=90°,最后,依據(jù)銳角三角函數(shù)的定義求解即可;
(3) 連接BC,可證得△AOB是等腰直角三角形,△ACB∽△BPO,可得代入個(gè)數(shù)據(jù)可得OP的值,可得P點(diǎn)坐標(biāo).
【詳解】解:(1)由題意得,拋物線y=ax2+2ax+c的對(duì)稱軸是直線,
∵a<0,拋物線開口向下,又與x軸有交點(diǎn),
∴拋物線的頂點(diǎn)C在x軸的上方,
由于拋物線頂點(diǎn)C到x軸的距離為4,因此頂點(diǎn)C的坐標(biāo)是(﹣1,4).
可設(shè)此拋物線的表達(dá)式是y=a(x+1)2+4,
由于此拋物線與x軸的交點(diǎn)A的坐標(biāo)是(﹣3,0),可得a=﹣1.
因此,拋物線的表達(dá)式是y=﹣x2﹣2x+3.
(2)如圖1,
點(diǎn)B的坐標(biāo)是(0,3).連接BC.
∵AB2=32+32=18,BC2=12+12=2,AC2=22+42=20,
得AB2+BC2=AC2.
∴△ABC為直角三角形,∠ABC=90°,
所以tan∠CAB=.
即∠CAB的正切值等于.
(3)如圖2,連接BC,
∵OA=OB=3,∠AOB=90°,
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴∠BAP=∠ABO=45°,
∵∠CAO=∠ABP,
∴∠CAB=∠OBP,
∵∠ABC=∠BOP=90°,
∴△ACB∽△BPO,
∴,
∴,OP=1,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)是(1,0).
【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)的圖像與性質(zhì),綜合性大.
4.(2020·上海·九年級(jí)專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與y軸交于點(diǎn)C(0,2),它的頂點(diǎn)為D(1,m),且tan∠COD=.
(1)求m的值及拋物線的表達(dá)式;
(2)將此拋物線向上平移后與x軸正半軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)B,且OA=OB.若點(diǎn)A是由原拋物線上的點(diǎn)E平移所得,求點(diǎn)E的坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下,點(diǎn)P是拋物線對(duì)稱軸上的一點(diǎn)(位于x軸上方),且∠APB=45°.求P點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)(2)E(3,-1)(3)
【分析】(1)作DH⊥y軸,根據(jù),求出m的值,再根據(jù)對(duì)稱軸是x=1,和C,D兩點(diǎn)求出拋物線的表達(dá)式即可;
(2)設(shè)平移后的拋物線表達(dá)式為,然后得出OA=OB,得出B(0,2+k),A點(diǎn)的坐標(biāo)為(2+k,0),然后代入求出k的值即可;
(3)設(shè)P(1,y),設(shè)對(duì)稱軸與AB的交點(diǎn)為M,與x軸的交點(diǎn)為H,則H(1,0),由(2)得出A,B的坐標(biāo),然后得出△BMP∽△BPA,然后根據(jù)
【詳解】解:(1)作DH⊥y軸,垂足為H,∵D(1,m)(),∴DH= m,HO=1.
∵,∴,∴m=3.
∴拋物線的頂點(diǎn)為D(1,3).
又∵拋物線與y軸交于點(diǎn)C(0,2),
∴(2∴∴拋物線的表達(dá)式為.
(2)∵將此拋物線向上平移,
∴設(shè)平移后的拋物線表達(dá)式為.
則它與y軸交點(diǎn)B(0,2+k).
∵平移后的拋物線與x軸正半軸交于點(diǎn)A,且OA=OB,∴A點(diǎn)的坐標(biāo)為(2+k,0).
∴.∴.
∵,∴.
∴A(3,0),拋物線向上平移了1個(gè)單位.
∵點(diǎn)A由點(diǎn)E向上平移了1個(gè)單位所得,∴E(3,-1).
(3)由(2)得A(3,0),B(0, 3),∴.
∵點(diǎn)P是拋物線對(duì)稱軸上的一點(diǎn)(位于x軸上方),且∠APB=45°,原頂點(diǎn)D(1,3),
∴設(shè)P(1,y),設(shè)對(duì)稱軸與AB的交點(diǎn)為M,與x軸的交點(diǎn)為H,則H(1,0).
∵A(3,0),B(0, 3),∴∠OAB=45°, ∴∠AMH=45°.
∴M(1,2). ∴.
∵∠BMP=∠AMH, ∴∠BMP=45°.
∵∠APB=45°, ∴∠BMP=∠APB.
∵∠B=∠B,∴△BMP∽△BPA.
∴.∴
∴.∴(舍).
∴
【點(diǎn)睛】本題考查的是拋物線,熟練掌握拋物線的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
5.(2020·上?!ぞ拍昙?jí)專題練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2+bx﹣3(a≠0)與x軸交于點(diǎn)A(﹣1,0)和點(diǎn)B,且OB=3OA,與y軸交于點(diǎn)C,此拋物線頂點(diǎn)為點(diǎn)D.
(1)求拋物線的表達(dá)式及點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)如果點(diǎn)E是y軸上的一點(diǎn)(點(diǎn)E與點(diǎn)C不重合),當(dāng)BE⊥DE時(shí),求點(diǎn)E的坐標(biāo);
(3)如果點(diǎn)F是拋物線上的一點(diǎn).且∠FBD=135°,求點(diǎn)F的坐標(biāo).
【答案】(1)D(1,-4);(2)E(0,1);(3)(-4,21).
【分析】(1)根據(jù)已知得出點(diǎn)B的坐標(biāo),將A,B坐標(biāo)代入拋物線解析式,進(jìn)而確定出拋物線的解析式.再根據(jù)解析式求得頂點(diǎn)D的坐標(biāo).
(2)設(shè)點(diǎn)E坐標(biāo)為(0,t),根據(jù)勾股定理,BE2+DE2=BD2,解出t的值,從而得到E點(diǎn)坐標(biāo).
(3)構(gòu)造三角形,求出直線BF的方程式,再由方程式和拋物線解析式求解得點(diǎn)F 的坐標(biāo).
【詳解】⑴ ,
∴D(1,-4);
⑵ 設(shè)E(0,t),
則,
∴E(0,-1);
⑶ 又⑵得∠BCD=90°,
∴△BCD≌△BEG,EG=CD=,BE=BC=,
∠DBG=135°,
∴G(,),
又B(3,0),
∴BF:,
∴.
故答案為(1)D(1,-4);(2)E(0,1);(3)(-4,21)
【點(diǎn)睛】本題主要考查了拋物線的相關(guān)原理及其應(yīng)用,掌握該原理是解答本題的關(guān)鍵.
6.(2020·上?!ぞ拍昙?jí)專題練習(xí))如圖,已知平面直角坐標(biāo)系,拋物線與軸交于點(diǎn)A(-2,0)和點(diǎn)B(4,0) .
(1)求這條拋物線的表達(dá)式和對(duì)稱軸;
(2)點(diǎn)C在線段OB上,過(guò)點(diǎn)C作CD⊥軸,垂足為點(diǎn)C,交拋物線與點(diǎn)D,E是BD中點(diǎn),聯(lián)結(jié)CE并延長(zhǎng),與軸交于點(diǎn)F.
①當(dāng)D恰好是拋物線的頂點(diǎn)時(shí),求點(diǎn)F的坐標(biāo);
②聯(lián)結(jié)BF,當(dāng)△DBC的面積是△BCF面積的時(shí),求點(diǎn)C的坐標(biāo).
【答案】(1) ,x=1;(2)①F的坐標(biāo)是(0,);②C坐標(biāo)是.
【分析】(1)用待定系數(shù)法求解;
(2)①求出頂點(diǎn)坐標(biāo),得出DC、OC、BC長(zhǎng)度,在Rt△DCB和Rt△OFC中,利用三角函數(shù)求出OF值即可;
②通過(guò)面積比找到DC與OF比值,證明△DCB∽△FOC,借助比例式求解OB,從而得到OC長(zhǎng).
【詳解】(1)由題意得,拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(-2,0)和點(diǎn)B(4,0),
代入得 解得
因此,這條拋物線的表達(dá)式是.
它的對(duì)稱軸是直線.
(2)①由拋物線的表達(dá)式,得頂點(diǎn)D的坐標(biāo)是(1,).
∴.
∵D是拋物線頂點(diǎn),CD⊥軸,E是BD中點(diǎn),∴. ∴.
∵,∴.
在Rt△中,,.
在Rt△中,,.
∴,.∴點(diǎn)F的坐標(biāo)是(0,).
②∵,, ∴.
∵△DBC的面積是△BCF面積的, ∴.
由①得,又,
∴△∽△.∴.
又OB=4,∴,∴.即點(diǎn)C坐標(biāo)是.
【點(diǎn)睛】本題主要考查拋物線與x軸交點(diǎn)、二次函數(shù)性質(zhì)、相似三角形的判定和性質(zhì)、待定系數(shù)法求函數(shù)解析式.
7.(2020·上?!ぞ拍昙?jí)專題練習(xí))如圖,已知對(duì)稱軸為直線的拋物線與軸交于、兩點(diǎn),與軸交于C點(diǎn),其中.
(1)求點(diǎn)B的坐標(biāo)及此拋物線的表達(dá)式;
(2)點(diǎn)D為y軸上一點(diǎn),若直線BD和直線BC的夾角為15o,求線段CD的長(zhǎng)度;
(3)設(shè)點(diǎn)為拋物線的對(duì)稱軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)為直角三角形時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1),;(2)CD=或;(3)的坐標(biāo)為或或或.
【分析】(1)將A、C坐標(biāo)代入拋物線,結(jié)合拋物線的對(duì)稱軸,解得a、b、c的值,求得拋物線解析式;
(2)求出直線BC的解析式為,得出∠CBA=45°再求出∠DBA=30°或∠DBA=60°,再求出DO即可;
(3)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo),分別以B、C、P為直角頂點(diǎn),進(jìn)行分類討論,再運(yùn)用勾股定理得到方程式進(jìn)行求解.
【詳解】解:(1)根據(jù)對(duì)稱軸x=-1,A(1,0),得出B為(-3,0)
依題意得:,解之得:,
∴拋物線的解析式為.
(2)∵對(duì)稱軸為,且拋物線經(jīng)過(guò),∴
∴直線BC的解析式為. ∠CBA=45°
∵直線BD和直線BC的夾角為15o, ∴∠DBA=30°或∠DBA=60°
在△BOD,,BO=3
∴DO=或,∴CD=或.
(3)設(shè),又,,
∴,,,
①若點(diǎn)為直角頂點(diǎn),則即:解之得:,
②若點(diǎn)為直角頂點(diǎn),則即:解之得:,
③若點(diǎn)為直角頂點(diǎn),則即:解之得:
,.
綜上所述的坐標(biāo)為或或或.
【點(diǎn)睛】本題主要考查一次函數(shù)的圖象與性質(zhì)和二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),熟練掌握一次函數(shù)的圖象與性質(zhì)和二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
8.(2020·上?!ぞ拍昙?jí)專題練習(xí))已知二次函數(shù)y=x2-4x-5,與y軸的交點(diǎn)為P,與x軸交于A、B兩點(diǎn).(點(diǎn)B在點(diǎn)A的右側(cè))
(1)當(dāng)y=0時(shí),求x的值.
(2)點(diǎn)M(6,m)在二次函數(shù)y=x2-4x-5的圖像上,設(shè)直線MP與x軸交于點(diǎn)C,求ct∠MCB的值.
【答案】(1),;(2)
【分析】(1)當(dāng)y=0,則x2-4x-5=0,解方程即可得到x的值.
(2) 由題意易求M,P點(diǎn)坐標(biāo),再求出MP的直線方程,可得ct∠MCB.
【詳解】(1)把代入函數(shù)解析式得,
即,
解得:,.
(2)把代入得,即得,
∵二次函數(shù),與軸的交點(diǎn)為,∴點(diǎn)坐標(biāo)為.
設(shè)直線的解析式為,代入,得解得,
∴,
∴點(diǎn)坐標(biāo)為,
在中,又∵
∴.
【點(diǎn)睛】本題考查的知識(shí)點(diǎn)是拋物線與x軸的交點(diǎn),二次函數(shù)的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是熟練的掌握拋物線與x軸的交點(diǎn),二次函數(shù)的性質(zhì).
進(jìn)貨批次
A型水杯(個(gè))
B型水杯(個(gè))
總費(fèi)用(元)
一
100
200
8000
二
200
300
13000
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