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二次函数的综合
解答题
1.已知函数 是关于x的二次函数,求:
(1)满足条件的m的值;
(2)m为何值时,抛物线有最低点?求出这个最低点,当x为何值时,y随x的增大而增大;
(3)m为何值时,抛物线有最大值?最大值是多少?当x为何值时,y随x的增大而减小?
2.如图,在直角坐标系中,抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),其对称轴与x轴相交于点M.
(1)求抛物线的解析式和对称轴;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使△PAB的周长最小?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请
说明理由;
(3)连接AC,在直线AC的下方的抛物线上,是否存在一点N,使△NAC的面积最大?若存在,请求出点N的
坐标;若不存在,请说明理由.
3.已知抛物线C :y=ax2+bx﹣ (a≠0)经过点A(1,0)和B(﹣3,0).
1
(1)求抛物线C 的解析式,并写出其顶点C的坐标.
1
(2)如图1,把抛物线C 沿着直线AC方向平移到某处时得到抛物线C , 此时点A,C分别平移到点D,E处.
1 2
设点F在抛物线C 上且在x轴的上方,若△DEF是以EF为底的等腰直角三角形,求点F的坐标.
1(3)如图2,在(2)的条件下,设点M是线段BC上一动点,EN⊥EM交直线BF于点N,点P为线段MN的中点,
当点M从点B向点C运动时:①tan∠ENM的值如何变化?请说明理由;②点M到达点C时,直接写出点P
经过的路线长.
4.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的边OA在y轴的正半轴上,OC在x轴的正半轴上,∠AOC的平分
线交AB于点D,E为BC的中点,已知A(0,4)、C(5,0),二次函数 的图象抛物线经过A、C两
点.
(1)求该二次函数的表达式;(2)F,G分别为x轴、y轴上的动点,首尾顺次连接D、E、F、G构成四边形DEFG,求四边形DEFG周长的最小
值;
(3)抛物线上是否存在点P,使△ODP的面积为8?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由 .
5.如图,已知抛物线y=- x2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,8)、B(8,0)和点E,动点C从原点O开始沿OA
方向以每秒1个单位长度移动,动点D从点B开始沿BO方向以每秒1个单位长度移动,动点C、D同时出发,
当动点D到达原点O时,点C、D停止运动.
(1)直接写出抛物线的解析式:________ ;
(2)求△CED的面积S与D点运动时间t的函数解析式;当t为何值时,△CED的面积最大?最大面积是多少?
(3)当△CED的面积最大时,在抛物线上是否存在点P(点E除外),使△PCD的面积等于△CED的最大面积?
若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
6.如图1,已知直线y=kx与抛物线y= 交于点A(3,6).
(1)求直线y=kx的解析式和线段OA的长度;
(2)点P为抛物线第一象限内的动点,过点P作直线PM,交x轴于点M(点M、O不重合),交直线OA于点
Q,再过点Q作直线PM的垂线,交y轴于点N.试探究:线段QM与线段QN的长度之比是否为定值?如果
是,求出这个定值;如果不是,说明理由;(3)如图2,若点B为抛物线上对称轴右侧的点,点E在线段OA上(与点O、A不重合),点D(m,0)是x轴正
半轴上的动点,且满足∠BAE=∠BED=∠AOD.继续探究:m在什么范围时,符合条件的E点的个数分别是1
个、7.如图,已知抛物线与x轴交于A(﹣1,0)、E(3,0)两点,与y轴交于点B(0,3).
1)求抛物线的解析式;
(2)设抛物线顶点为D,求四边形AEDB的面积;
(3)△AOB与△DBE是否相似?如果相似,请给以证明;如果不相似,请说明理由.
8.如图所示,在平面直角坐标系中,⊙C经过坐标原点O,且与x轴,y轴分别相交于M(4,0),N(0,3)两点.
已知抛物线开口向上,与⊙C交于N,H,P三点,P为抛物线的顶点,抛物线的对称轴经过点C且垂直x轴于
点D.
(1)求线段CD的长及顶点P的坐标;
(2)求抛物线的函数表达式;
(3)设抛物线交x轴于A,B两点,在抛物线上是否存在点Q,使得S =8S , 且△QAB∽△OBN成
四边形OPMN QAB
△
立?若存在,请求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
9.抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过点A(﹣1,0),B( ,0),且与y轴相交于点C.(1)求这条抛物线的表达式;
(2)求∠ACB的度数;
(3)设点D是所求抛物线第一象限上一点,且在对称轴的右侧,点E在线段AC上,且DE⊥AC,当△DCE与
△AOC相似时,求点D的坐标.
10.如图(1),在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣ x2+bx+c与x轴交于点A(﹣4,0),与y轴交于点B(0,4).
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)在x轴上有一点P,点P在直线AB的垂线段为PC,C为垂足,且PC= ,求点P的坐标;
(3)如图(2),将原抛物线向左平移,使平移后的抛物线过原点,与原抛物线交于点D,在平移后的抛物线上
是否存在点E,使S =S ?若存在,请求出点E的坐标,若不存在,请说明理由.
APE ACD
△ △
11.在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣ x2+bx+c与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,直线y=x+4经过A,C两
点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在AC上方的抛物线上有一动点P.
①如图1,当点P运动到某位置时,以AP,AO为邻边的平行四边形第四个顶点恰好也在抛物线上,求出此时
点P的坐标;
②如图2,过点O,P的直线y=kx交AC于点E,若PE:OE=3:8,求k的值.12.在直角坐标平面内,二次函数图像的顶点为A(1,﹣4),且过点B(3,0).
(1)求该二次函数的解析式;
(2)将该二次函数图像向右平移几个单位,可使平移后所得图像经过坐标原点?并直接写出平移后所得图
像与x轴的另一个交点的坐标.
13.某游乐园有一个直径为16米的圆形喷水池,喷水池的周边有一圈喷水头,喷出的水柱为批物线,在距水
池中心3米处达到最高,高度为5米,且各方向喷出的水柱恰好在喷水池中心的装饰物处汇合,如图所示,
以水平方向为x轴,喷水池中心为原点建立直角坐标系。
(1)求水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式 ;
(2)王师傅在水池内维修设备期间,喷水管意外喷水,为了不被淋湿,身高1.8米的王师傅站立时必须在离
水池中心多少米以内?
(3)经检修评估,游乐园决定对喷水设施做如下设计改进;在喷出水柱的形状不变的前提下,把水池的直径
扩大到32米,各方向喷出的水柱仍在喷水池中心保留的原装饰物(高度不变)处汇合,请探究扩建改造后水
热水柱的最大高度。
14.在平面直角坐标系xoy中,抛物线y=mx2+(m+2)x+2过点(2,4),且与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),
与y轴交于点C.点D的坐标为(2,0),连接CA,CB,CD.(1)求证:∠ACO=∠BCD;
(2)p是第一象限内抛物线上的一个动点,连接DP交BC于点E.
①当△BDE是等腰三角形时,直接写出点E的坐标;
②连接CP,当△CDP的面积最大时,求点E的坐标.
15.如图,二次函数y=ax2+bx(a≠0)的图象经过点A(1,4),对称轴是直线x=﹣ ,线段AD平行于x轴,交抛
物线于点D.在y轴上取一点C(0,2),直线AC交抛物线于点B,连结OA,OB,OD,BD.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)求点B坐标和坐标平面内使△EOD∽△AOB的点E的坐标;
(3)设点F是BD的中点,点P是线段DO上的动点,问PD为何值时,将△BPF沿边PF翻折,使△BPF与
△DPF重叠部分的面积是△BDP的面积的 ?参考答案
解答题
1.(1)解:由题意,有 且 ,解之得 或 .
(2)解:当 时,二次函数有最低点,此时 ,最低点为(0,0),且当 时,y随x的增大
而增大.
(3)解:当 时,抛物线有最大值,最大值为0,且当 时,y随x的增大而减小.
2.(1)解:根据已知条件可设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣5),
把点A(0,4)代入上式得:a= ,
∴y= (x﹣1)(x﹣5)= x2﹣ x+4= (x﹣3)2﹣ ,
∴抛物线的对称轴是:x=3
(2)解:P点坐标为(3, ).
理由如下:
∵点A(0,4),抛物线的对称轴是x=3,
∴点A关于对称轴的对称点A′的坐标为(6,4)
如图1,连接BA′交对称轴于点P,连接AP,此时△PAB的周长最小.
设直线BA′的解析式为y=kx+b,
把A′(6,4),B(1,0)代入得 ,解得 ,
∴y= x﹣ ,
∵点P的横坐标为3,
∴y= ×3﹣ = ,
∴P(3, ).
(3)解:在直线AC的下方的抛物线上存在点N,使△NAC面积最大.
设N点的横坐标为t,此时点N(t, t2﹣ t+4)(0<t<5),
如图2,过点N作NG∥y轴交AC于G;作AD⊥NG于D,
由点A(0,4)和点C(5,0)可求出直线AC的解析式为:y=﹣ x+4,
把x=t代入得:y=﹣ t+4,则G(t,﹣ t+4),
此时:NG=﹣ t+4﹣( t2﹣ t+4)=﹣ t2+4t,
∵AD+CF=CO=5,
∴S =S +S = AD×NG+ NG×CF= NG•OC= ×(﹣ t2+4t)×5=﹣2t2+10t=﹣2(t﹣ )2+ ,
ACN ANG CGN
△ △ △
∴当t= 时,△CAN面积的最大值为 ,
由t= ,得:y= t2﹣ t+4=﹣3,
∴N( ,﹣3)3.(1)解:∵抛物线C :y=ax2+bx﹣ (a≠0)经过点A(1,0)和B(﹣3,0),
1
∴ 解得 ,
∴抛物线C 的解析式为y= x2+x﹣ ,
1
∵y= x2+x﹣ = (x+1)2﹣2,
∴顶点C的坐标为(﹣1,﹣2)
(2)解:如图1,作CH⊥x轴于H,
∵A(1,0),C(﹣1,﹣2),
∴AH=CH=2,
∴∠CAB=∠ACH=45°,
∴直线AC的解析式为y=x﹣1,
∵△DEF是以EF为底的等腰直角三角形,
∴∠DEF=45°,
∴∠DEF=∠ACH,
∴EF∥y轴,
∵DE=AC=2 ,
∴EF=4,
设F(m, m2+m﹣ ),则E(m,m﹣1),
∴(﹣ m2+m﹣ )﹣(m﹣1)=4,
解得m=﹣3(舍)或m=3,∴F(3,6)
(3)解:①tan∠ENM的值为定值,不发生变化;
如图2中,作EG⊥AC,交BF于G,
∵DF⊥AC,BC⊥AC,
∴DF∥BC,
∵DF=BC=AC,
∴四边形DFBC是平行四边形,
∵∠CDF=90°,
∴四边形DFBC是矩形,
∴EG=BC=AC=2 ,
∵EN⊥EM,
∴∠MEN=90°,
∵∠CEG=90°,
∴∠CEM=∠NEG,
∴△ENG∽△EMC,
∴ = ,
∵F(3,6),EF=4,
∴E(3,2),
∵C(﹣1,﹣2),
∴EC=4 ,
∴ = =2,∴tan∠ENM= =2;
∵tan∠ENM的值为定值,不发生变化;
②如图3﹣1中,
∵直角三角形EMN中,PE= MN,直角三角形BMN中,PB= MN,
∴PE=PB,
∴点P在EB的垂直平分线上,
∴点P经过的路径是线段PP′,如图3﹣2,
当点M与B重合时,
∵△EGN∽△ECB,
∴ = ,
∵EC=4 ,EG=BC=2 ,∴EB=2 ,
∴ = ,
∴EN= ,
∵PP′是△BEN的中位线,
∴PP′= EN= ;
∴点M到达点C时,点P经过的路线长为
4.(1)∵二次函数 的图象经过A(0,4)、C(5,0)两点,
∴ 解得
∴二次函数的解析式为
(2)∵四边形OABC为矩形,
∴∠BAO=∠AOC=90°,AB=OC=5,BC=OA=4,
∴B(5,4),
∵E为BC中点,
∴E(5,2),
∵OD平分∠AOC,
∴∠AOD=∠DOC=45°,
∴∠ADO=∠AOD=45°,
∴AD=OA=4,
∴D(4,4),
∴DE= ,
作D关于y轴的对称点D′,作E关于x轴的对称点E′,连接D′G、E′F,如下图所示:则D′(-4,4),E′(5,-2),且D′G=DG,E′F=EF,
∵在 E′BD′中,∠E′BD′=90°,BD′=5-(-4)=9,E′B=4-(-2)=6,
∴E′D′= ,
∵四边形DEFG的周长=DE+EF+FG+GD=DE+ E′F+FG+ GD′≥DE+ E′D′,
∴四边形DEFG的周长最小值为DE+ E′D′,
∴四边形DEFG周长的最小值是
(3)解:∵点D的坐标是(4,4),
∴OD= ,
又∵使△ODP的面积为8,
∴点P到直线OD的距离为 ,
过点O作OF⊥OD,取OF= ,过点F作直线FG∥OD,交抛物线与点P1,P2,则,∠OFG=90°,如图所示:∵∠DOC=45°(已求),
∴∠COF=∠FOG=45°,
在直角 中,OF= ,
∴OG= =4,
∴直线GF的解析式为y=x-4,
把y=x-4代入 中,得 ,
解得x =4,x =10,
1 2
把x =4,x =10代入y=x-4中,得y =0,y =6,
1 2 1 2
∴P (4,0),P (10,6),
1 2
过点O作OF⊥OD,取OF= ,过点F作直线FG交抛物线与P3,P4,如下图所示:
∵∠DOC=45°(已求),
∴∠DOA=∠AOF=∠GOF=45°,
在直角 中,OF= ,
∴OG= =4,
∴直线GF的解析式为y=x+4,把y=x+4代入 中,得 ,
解得x =0,x =14,
1 2
把x =0,x =14代入y=x+4中,得y =4,y =18,
1 2 1 2
∴P (0,4),P (14,18),
1 2
所以综合上述可得,P (4,0) 、 P (10,6) 、P (0,4) 、 P (14,18)
1 2 3 4
5.(1)y=- x2+3x+8
(2)解:∵点A(0,8)、B(8,0),
∴OA=8,OB=8,
令y=0,得:- x2+3x+8=0,
解得:x 8,x =2,
1 2
∵点E在x轴的负半轴上,
∴点E(-2,0),
∴OE=2,
根据题意得:当D点运动t秒时,BD=t,OC=t,
∴OD=8﹣t,
∴DE=OE+OD=10﹣t,
∴S= •DE•OC= •(10-t)•t=- t2+5t,
即S=- t2+5t=- (t-5)2+ ,
∴当t=5时,S =
最大
(3)由(2)知:当t=5时,S = ,
最大
∴当t=5时,OC=5,OD=3,
∴C(0,5),D(3,0),由勾股定理得:CD= ,
设直线CD的解析式为:y=kx+b,
将C(0,5),D(3,0),代入上式得:
k=- ,b=5,
∴直线CD的解析式为:y=- x+5,
过E点作EF∥CD,交抛物线与点P,如图1,
设直线EF的解析式为:y=- x+b,
将E(-2,0)代入得:b=- ,
∴直线EF的解析式为:y=- x- ,
将y=- x- ,与y=- x2+3x+8联立成方程组得:
,
解得: , ,∴P( ,﹣ );
过点E作EG⊥CD,垂足为G,
∵当t=5时,S = = ,
ECD
△
∴EG= ,
过点D作DN⊥CD,垂足为N,且使DN= ,过点N作NM⊥x轴,垂足为M,如图2,
可得△EGD∽△DMN,
∴ ,
即: ,
解得:DM= ,
∴OM= ,
由勾股定理得:MN= = ,∴N( , ),
过点N作NH∥CD,与抛物线交与点P,如图2,
设直线NH的解析式为:y=- x+b,
将N( , ),代入上式得:b= ,
∴直线NH的解析式为:y=- x+ ,
将y=- x+ ,与y=- x2+3x+8联立成方程组得:
,
解得: , ,
∴P(8,0)或P( , ),
综上所述:当△CED的面积最大时,在抛物线上存在点P(点E除外),使△PCD的面积等于△CED的最大面
积,点P的坐标为:P( ,- )或P(8,0)或P( , ).
6.(1)解:把点A(3,6)代入y=kx 得;
∵6=3k,
∴k=2,
∴y=2x.
OA=
(2)解:方法一:
是一个定值,理由如下:
如答图1,过点Q作QG⊥y轴于点G,QH⊥x轴于点H.①当QH与QM重合时,显然QG与QN重合,
此时 =tan∠AOM=2;
②当QH与QM不重合时,
∵QN⊥QM,QG⊥QH
不妨设点H,G分别在x、y轴的正半轴上,
∴∠MQH=∠GQN,
又∵∠QHM=∠QGN=90°
∴△QHM∽△QGN…,
∴ =tan∠AOM=2,
当点P、Q在抛物线和直线上不同位置时,同理可得 =2
方法二:
过点Q分别作y轴,x轴垂线,垂足分别为G,H,
∵QN⊥QM,∴∠NQH+∠HQM=90°,
∵QG⊥QH,∴∠NQH+∠GQN=90°,
∴∠HQM=∠GQN,
∵∠QGN=∠QHM=90°,
∴△QGN∽△QHM,
∴QM:QN=2:1
(3)解:方法一:如答图2,延长AB交x轴于点F,过点F作FC⊥OA于点C,过点A作AR⊥x轴于点R
∵∠AOD=∠BAE,
∴AF=OF,
∴OC=AC= OA=
∵∠ARO=∠FCO=90°,∠AOR=∠FOC,
∴△AOR∽△FOC,
∴ ,
∴OF= ,
∴点F( ,0),
设点B(x,﹣ ),
过点B作BK⊥AR于点K,则△AKB∽△ARF,
∴ ,
即 ,
解得x =6,x =3(舍去),
1 2
∴点B(6,2),
∴BK=6﹣3=3,AK=6﹣2=4,
∴AB=5;
(求AB也可采用下面的方法)
设直线AF为y=kx+b(k≠0)把点A(3,6),点F( ,0)代入得
k=﹣ ,b=10,∴y=﹣ x+10,
∴ ,
∴ (舍去), ,
∴B(6,2),
∴AB=5
(其它方法求出AB的长酌情给分)
在△ABE与△OED中
∵∠BAE=∠BED,
∴∠ABE+∠AEB=∠DEO+∠AEB,
∴∠ABE=∠DEO,
∵∠BAE=∠EOD,
∴△ABE∽△OED.
设OE=a,则AE=3 ﹣a(0<a<3 ),
由△ABE∽△OED得 ,
∴ = ,
∴m= a(3 ﹣a)=﹣ a2+ a(0<a<3 ),
∴顶点为( , )
如答图3,当m= 时,OE=a= ,此时E点有1个;
当0<m< 时,任取一个m的值都对应着两个a值,此时E点有2个.
∴当m= 时,E点只有1个
当0<m< 时,E点有2个
方法二:
延长AB交x轴于F,过点F作FC⊥OA于点C.
∵∠BAE=∠AOD,
∴OF=AF,
∵FC⊥OA,
∴C为OA中点,
∵O(0,0),A(3,6),
∴C( ,3),
K =2,
OA
∵K ×K =﹣1,
OA PC
∴K =﹣ ,
PC
∴l :y=﹣ x+ ,
FC
当y=0时,x= ,即F( ,0),
∴l :y=﹣ x+10,
AF
∴ x1=3(舍),x2=6,
⇒
∴B(6,2),AB=5,
∵D(m,0),OD=m,
设AE=a,OE=3 ﹣a,OED=∠ABE,
⇒∠
∴△ABE∽△OED,
∴ ,
∴ ,
∴a2﹣ a+5m=0,
∵E只有一个,
∴△=45﹣20m=0,
∴m= ,
∵E只有两个,
∴△=45﹣20m>0,
即0<m< 时,E有两个
7.(1)解:∵抛物线与y轴交于点(0,3),
∴设抛物线解析式为y=ax2+bx+3(a≠0)
根据题意,得 ,
解得 .
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3
(2)解:如图,设该抛物线对称轴是DF,连接DE、BD.过点B作BG⊥DF于点G.
由顶点坐标公式得顶点坐标为D(1,4)
设对称轴与x轴的交点为F
∴四边形ABDE的面积=S +S +S
ABO 梯形BOFD DFE
△ △
= AO•BO+ (BO+DF)•OF+ EF•DF
= ×1×3+ ×(3+4)×1+ ×2×4=9
(3)解:相似,如图,
BD= ;
∴BE=
DE=
∴BD2+BE2=20,DE2=20
即:BD2+BE2=DE2 ,
所以△BDE是直角三角形
∴∠AOB=∠DBE=90°,且 ,
∴△AOB∽△DBE.
8.(1)解:如图,连接OC,
∵M(4,0),N(0,3),∴OM=4,ON=3,
∴MN=5,
∴OC= MN= ,
∵CD为抛物线对称轴,
∴OD=MD=2,
在Rt OCD中,由勾股定理可得CD= = = ,
△
∴PD=PC﹣CD= ﹣ =1,
∴P(2,﹣1);
(2)解:∵抛物线的顶点为P(2,﹣1),
∴设抛物线的函数表达式为y=a(x﹣2)2﹣1,
∵抛物线过N(0,3),
∴3=a(0﹣2)2﹣1,解得a=1,
∴抛物线的函数表达式为y=(x﹣2)2﹣1,即y=x2﹣4x+3
(3)解:在y=x2﹣4x+3中,令y=0可得0=x2﹣4x+3,解得x=1或x=3,
∴A(1,0),B(3,0),
∴AB=3﹣1=2,
∵ON=3,OM=4,PD=1,
∴S =S +S = OM•PD+ OM•ON= ×4×1+ ×4×3=8=8S ,
四边形OPMN OMP OMN QAB
△ △ △
∴S =1,
QAB
△
设Q点纵坐标为y,则 ×2×|y|=1,解得y=1或y=﹣1,
当y=1时,则△QAB为钝角三角形,而△OBN为直角三角形,不合题意,舍去,
当y=﹣1时,可知P点即为所求的Q点,
∵D为AB的中点,
∴AD=BD=QD,
∴△QAB为等腰直角三角形,∵ON=OB=3,
∴△OBN为等腰直角三角形,
∴△QAB∽△OBN,
综上可知存在满足条件的点Q,其坐标为(2,﹣1)
9.(1)解:当x=0,y=3,
∴C(0,3)
设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x- ).
将c(0,3)代入得:- a=3,解得a=2,
∴抛物线的解析式为y=-2x2+x+3
(2)解:过点B作BM⊥AC,垂足为M,过点M作MN⊥OA,垂足为N。
∵OC=3,AO=1,
∴tan∠CAO=3,
∴直线AC的解析式为y=3x+3.
∵AC⊥BM,
∴BM的一次项系数为 。
设BM的解析式为y= +b,将点B的坐标代入得: ,解得b= 。
∴BM的解析式为y= .
将y=3x+3与y= 联立解得:x= ,y= .
∴MC=BM= =∴ MCB为等腰直角三角形。
∆
∴∠ACB=45º.
(3)解:如图2所示,延长CD,交x轴于点F,
∵∠ACB=45º,点D是第一象限抛物线上一点,
∴∠ECD>45º.
又∵ DCE与 AOC相似,∠AOC=∠DEC=90º,
∆ ∆
∴∠CAO=∠ECD.
∴CF=AF.
设点F的坐标为(a,0),则(a+1)2=32+a2 , 解得a=4.
∴F(4,0).
设CF的解析式为y=kx+3,将F(4,0)代入得4k+3=0,解得k= 。
∴CF的解析式为y= x+3.
将y= x+3与y=-2x2+x+3联立,解得x=0(舍去)或x= .
将x= 代入y= x+3得y= .
∴D( , )
10.(1)解:∵抛物线y=﹣ x2+bx+c过点A(﹣4,0),B(0,4),
∴ ,解得: ,
∴所求抛物线的函数解析式是y=﹣ x2﹣x+4(2)解:∵A(﹣4,0),B(0,4),
∴OA=OB=4.
∵∠AOB=90°,
∴∠OAB=∠OBA=45°.
设PC⊥AB,则∠ACP=90°,PC= .
Rt ACP中,sin∠PAC= ,
△
∴PA= =2.
∴OP=OA﹣PA=2或OP=OA+AP=6.
∴点P的坐标为:P (﹣2,0),P (﹣6,0)
1 2
(3)解:∵抛物线y=﹣ x2﹣x+4向左平移后过原点,
∴平移后的抛物线的函数解析式为y=﹣ x2﹣3x.
由﹣ x2﹣x+4=﹣ x2﹣3x.
解得 x=﹣2.
∴y=﹣ ×(﹣2)2﹣3×(﹣2)=4.
∴点D的坐标为(﹣2,4).
如图2,①当点P在AO上时,设P C ⊥AB,过C 作C N⊥x轴,垂足为N,
1 1 1 1在Rt AC P 中,∵∠C AP =45°,AP =2,
1 1 1 1 1
△
∴AC =P C = .
1 1 1
∴AN=NC =1.
1
∴点C 的坐标为(﹣3,1).
1
∴ = ﹣ ﹣ = ×2×4﹣ ×2×1﹣ ×4×1=4﹣1﹣2=1.
②当点P在OA延长线上时,同理可得点C 的坐标为(﹣5,﹣1). =1,
2
设点E(a,b),当S =S 时,有 ×2×|b|=1.即|﹣ a2﹣3a|=1.
APE ACD
△ △
∴﹣ a2﹣3a=1或﹣ a2﹣3a=﹣1.
∴a =﹣3+ ,a =﹣3﹣ ,a =﹣3+ ,a =﹣3﹣ .
1 2 3 4
∴存在点E,使S =S , 点E的坐标为:(﹣3+ ,1)或(﹣3﹣ ,﹣1)或(﹣3+ ,﹣1)或(﹣3﹣
APE ACD
△ △
,﹣1)
11.(1)解:∵直线y=x+4经过A,C两点,
∴A点坐标是(﹣4,0),点C坐标是(0,4),
又∵抛物线过A,C两点,
∴ ,解得: ,
∴抛物线的解析式为 .
(2)解:①如图1∵ ,
∴抛物线的对称轴是直线x=﹣1.
∵以AP,AO为邻边的平行四边形的第四个顶点Q恰好也在抛物线上,
∴PQ∥AO,PQ=AO=4.
∵P,Q都在抛物线上,
∴P,Q关于直线x=﹣1对称,
∴P点的横坐标是﹣3,
∴当x=﹣3时, ,
∴P点的坐标是 ;
②过P点作PF∥OC交AC于点F,如图2
∵PF∥OC,
∴△PEF∽△OEC,
∴ .
又∵ ,
∴ ,
设点F(x,x+4),
∴ ,
化简得:x2+4x+3=0,解得:x =﹣1,x =﹣3.
1 2
当x=﹣1时, ;当x=﹣3时, ,
即P点坐标是 或 .
又∵点P在直线y=kx上,
∴ 或 .12. (1)解:∵二次函数图像的顶点为A(1,﹣4),
∴设二次函数解析式为y=a(x﹣1)2﹣4,
把点B(3,0)代入二次函数解析式,得:
0=4a﹣4,解得a=1,
∴二次函数解析式为y=(x﹣1)2﹣4,即y=x2﹣2x﹣3
(2)解:令y=0,得x2﹣2x﹣3=0,解方程,得x =3,x =﹣1.
1 2
∴二次函数图像与x轴的两个交点坐标分别为(3,0)和(﹣1,0),
∴二次函数图像上的点(﹣1,0)向右平移1个单位后经过坐标原点.
故平移后所得图像与x轴的另一个交点坐标为(4,0)
13.(1)∵抛物线顶点为(3,5)∴设y=a(x-3)2+5,
将(8,0)代入得a=
∴ (或 )(0<x<8)
(2)当y=1.8时,即
可得x =7,x =-1(舍去)
1 2
答:王师傅必须站在离水池中心7米以内.
(3)由 可得抛物线与y轴的交点为(0, )
∵装饰物高度不变
∴新抛物线也过点(0, )∵喷出水柱的形状不变
∴a=
∵直径扩大到32米,
∴新抛物线过点(16,0)
设新抛物线为
将(0, )和(16,0)代入得b=3,c=
∴
,当x= 时,y = 。
新
答:扩建改造后喷水池水柱的最大高度为 (或14.45米)
14.解:(1)∵抛物线y=mx2+(m+2)x+2过点(2,4),
∴m•22+2(m+2)+2=4,
解得m=- ,
∴抛物线解析式为y=- x2+ x+2,
令y=0,则- x2+ x+2=0,
整理得,x2-5x-6=0,
解得x =-1,x =6,
1 2
令x=0,则y=2,
∴A(-1,0),B(6,0),C(0,2),
过点B作BM⊥CD交CD的延长线于M,
在Rt DOC中,∵OC=OD=2,
△
∴∠CDO=∠BDM=45°,CD=2 ,
在Rt BMD中,∵BD=6-2=4,
△∴DM=BM=4× ,
在Rt CMD中,tan∠BCM= ,
△
又∵tan∠ACO= ,
∴∠ACO=∠BCD;
(2)①由勾股定理得,BC= ,
BE=DE时,点E的横坐标为6- ×(6-2)=4,点E的纵坐标是 ×(6-2)× = ,
所以,点E (4, );
1
BE=BD时,点E的横坐标为6-(6-2)× =6- ,点E的纵坐标为(6-2)× = ,
所以,点E (6- , ),
2
综上所述,点E (4, );或E (6- , )时,△BDE是等腰三角形;
1 2
②设P(x,- x2+ x+2),
过点P作x轴的垂线,垂足为F,交CD的延长线于点Q,
则直线CD的解析式为y=-x+2,∴点Q(x,-x+2),
S =S -S , = PQ•OF- PQ•DF= PQ•OD,
CDP CPQ DPQ
△ △ △
∵OD=2,
∴S =PQ=- x2+ x+2-(-x+2)=- x2+ x(0<x<6),
CDP
△
∵S=- x2+ x=- (x-4)2+ ,
∴当x=4时,△CDP的面积最大,
此时,- x2+ x+2=- ×42+ ×4+2= ,
∴点P(4, ),
设直线PD的解析式为y=kx+b(k≠0),
∴ ,
解得 ,
∴直线PD的解析式为y= x- ,直线BC的解析式为y=- x+2,
联立 ,
解得 ,
所以,点E的坐标为( , ).
15.(1)解:∵y=ax2+bx(a≠0)的图象经过点A(1,4),且对称轴是直线x=﹣ ,
∴ ,
解得: ,
∴二次函数的解析式为y=x2+3x
(2)解:如图1,∵点A(1,4),线段AD平行于x轴,
∴D的纵坐标为4,
∴4=x2+3x,
∴x =﹣4,x =1,
1 2
∴D(﹣4,4).
设直线AC的解析式为y=kx+b,由题意,得
,
解得: ,
∴y=2x+2;
当2x+2=x2+3x时,
解得:x =﹣2,x =1(舍去).
1 2
∴y=﹣2.
∴B(﹣2,﹣2).
∴DO=4 ,BO=2 ,BD=2 ,OA= .
∴DO2=32,BO2=8,BD2=40,
∴DO2+BO2=BD2 ,
∴△BDO为直角三角形.
∵△EOD∽△AOB,∴∠EOD=∠AOB, ,
∴∠AOB﹣∠AOD=∠EOD﹣∠AOD,
∴∠BOD=∠AOE=90°.
即把△AOB绕着O点顺时针旋转90°,OB落在OD上B′,OA落在OE上A
1
∴A (4,﹣1),
1
∴E(8,﹣2).
作△AOB关于x轴的对称图形,所得点E的坐标为(2,﹣8).
∴当点E的坐标是(8,﹣2)或(2,﹣8)时,△EOD∽△AOB
(3)解:由(2)知DO=4 ,BO=2 ,BD=2 ,∠BOD=90°.
若翻折后,点B落在FD的左下方,连接B′P与BD交于点H,连接B′D,如图2.
S = S = S = S =S =S ,
HFP BDP DPF B′PF DHP B′HF
△ △ △ △ △ △
∴DH=HF,B′H=PH,
∴在平行四边形B′FPD中,PD=B′F=BF= BD= ;
若翻折后,点B,D重合,S = S , 不合题意,舍去.
HFP BDP
△ △
若翻折后,点B落在OD的右上方,连接B′F交OD于点H,连接B′D,如图3,S = S = S = S = S =S =S
HFP BDP BPF DPF B′PF DHF B′HP
△ △ △ △ △ △ △
∴B′P=BP,B′F=BF,DH=HP,B′H=HF,
∴四边形DFPB′是平行四边形,
∴B′P=DF=BF,
∴B′P=BP=B′F=BF,
∴四边形B′FBP是菱形,
∴FD=B′P=BP= BD= ,根据勾股定理,得
OP2+OB2=BP2 ,
∴(4 ﹣PD)2+(2 )2=( )2 ,
解得PD=3 ,PD=5 >4 (舍去),
综上所述,PD= 或PD=3 时,将△BPF沿边PF翻折,使△BPF与△DPF重叠部分的面积是△BDP的面
积的 .