抛物线压轴题答案.docx
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抛物线压轴题答案
综合题答案
1.如图,平面直角坐标系中,直线
l分别交
x轴、y
轴于
A、B两点(
OA<OB)且
OA、OB的长分别是一元二次方
程的两个根,点C在x轴负半轴上,且AB:
AC=1:
2
(1)求A、C两点的坐标;
(2)若点M从C点出发,以每秒1个单位的速度沿射线CB运动,连接AM,设△ABM的面积为S,点M的运动时间为
t,写出S关于t的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)点P是y轴上的点,在坐标平面内是否存在点Q,使以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?
若存在,请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
1答案:
2.如图,二次函数y=ax2+x+c的图象与x轴交于点A、B两点,且A点坐标为(-2,0),与y轴交于点C(0,3).
(1)求出这个二次函数的解析式;
(2)直接写出点B的坐标为______;
(3)在x轴是否存在一点P,使△ACP是等腰三角形?
若存在,求出满足条件的P点坐标;若不存在,请说明理由;
(4)在第一象限中的抛物线上是否存在一点Q,使得四边形ABQC的面积最大?
若存在,请求出Q点坐标及面积的最大值;若不存在,请说明理由.
解答:
解:
(1)∵y=ax2+x+c的图象经过A(-2,0),C(0,3),
∴c=3,a=-,
∴所求解析式为:
y=-x2+x+3;
(2)(6,0);
(3)在Rt△AOC中,∵AO=2,OC=3,
∴AC=,
①当P1
A=AC
时(P1
在x轴的负半轴),P1(-2-
,0);
②当P2
A=AC
时(P2
在x轴的正半轴),P2(
-2,0);
③当P3C=AC时(P3在x轴的正半轴),P3(2,0);
④当P4C=P4A时(P4在x轴的正半轴),
在Rt△P4OC中,设P4O=x,则(x+2)2=x2+32
解得:
x=,
∴P4(,0);
(4)解:
如图,设Q点坐标为(x,y),因为点Q在y=-x2+x+3上,
即:
Q点坐标为(x,-x2+x+3),
连接OQ,S四边形ABQC=S△AOC+S△OQC+S△OBQ
=3+x+3(-x2+x+3)
=-x2+x+12,
∵a<0,
∴S四边形ABQC最大值=,Q点坐标为(3,)。
3.如图
(1),抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(0,).[图
(2)、
图(3)为解答备用图]
(1),点A的坐标为,点B的坐标为;
(2)设抛物线的顶点为M,求四边形ABMC的面积;
(3)在x轴下方的抛物线上是否存在一点D,使四边形ABDC的面积最大?
若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)在抛物线上求点Q,使△BCQ是以BC为直角边的直角三角形.
解答:
解:
(1),
A(-1,0),
B(3,0).
(2)如图
(1),抛物线的顶点为M(1,-4),连结OM.
则△AOC的面积=,△MOC的面积=,
△MOB的面积=6,
∴四边形ABMC的面积
=△AOC的面积+△MOC的面积+△MOB的面积=9.
说明:
也可过点M作抛物线的对称轴,将四边形ABMC的面积转化为求1个梯形与2个直角三角形面积的和.
(3)如图
(2),设D(m,),连结OD.
则0<m<3,
<0.
且△AOC的面积=,△DOC的面积=,
△DOB的面积=-(),
∴四边形ABDC的面积=△AOC的面积+△DOC的面积+△DOB的面积
=
=.
∴存在点D,使四边形ABDC的面积最大为.
(4)有两种情况:
如图(3),过点B作BQ1⊥BC,交抛物线于点Q1、交y轴于点E,连接Q1C.
∵∠CBO=45°,∴∠EBO=45°,BO=OE=3.
∴点E的坐标为(0,3).
∴直线BE的解析式为.
由解得
∴点Q1的坐标为(-2,5).
如图14(4),过点C作CF⊥CB,交抛物线于点Q2、交x轴于点F,连接BQ2.
∵∠CBO=45°,∴∠CFB=45°,OF=OC=3.
∴点F的坐标为(-3,0).
∴直线CF的解析式为.
由解得
∴点Q2的坐标为(1,-4).
综上,在抛物线上存在点Q1(-2,5)、Q2(1,-4),使△BCQ1、△BCQ2是以BC为直角边的直角三角形.
说明:
如图14(4),点Q2即抛物线顶点M,直接证明△BCM为直角三角形
4.如图1,在△ABC中,AB=BC,P为AB边上一点,连接CP,以PA、PC为邻边作?
APCD,AC与PD相交于
点E,已知∠ABC=∠AEP=α(0°<α<90°).
(1)求证:
∠EAP=∠EPA;
(2)?
APCD是否为矩形?
请说明理由;
(3)如图2,F为BC中点,连接FP,将∠AEP
绕点
E顺时针旋转适当的角度,得到∠
MEN(点
M、N
分别是∠
MEN的两边与BA、FP延长线的交点).猜想线段EM与EN之间的数量关系,并证明你的结论.
考点:
旋转的性质;全等三角形的判定;等腰三角形的性质;平行四边形的性质;矩形的判定。
专题:
证明题;探究型。
分析:
(1)根据AB=BC可证∠CAB=∠ACB,则在△ABC与△AEP中,有两个角对应相等,根据三角形内角和定理,即可证得;
(2)由
(1)知∠EPA=∠EAP,则AC=DP,根据对角线相等的平行四边形是矩形即可求证;
(3)可以证明△EAM≌△EPN,从而得到EM=EN.
解答:
(1)证明:
在△ABC和△AEP中,
∵∠ABC=∠AEP,∠BAC=∠EAP,
∴∠ACB=∠APE,
在△ABC中,AB=BC,
∴∠ACB=∠BAC,
∴∠EPA=∠EAP.
(2)解:
?
APCD是矩形.理由如下:
∵四边形APCD是平行四边形,
∴AC=2EA,PD=2EP,
∵由
(1)知∠EPA=∠EAP,
∴EA=EP,则AC=PD,
∴?
APCD是矩形.
(3)解:
EM=EN.
证明:
∵EA=EP,
∴∠EPA=
=
=90°﹣
α,
∴∠EAM=180
°﹣∠EPA=180°﹣(90°﹣
α)=90°+α,
由
(2)知∠CPB=90°,F是BC的中点,
∴FP=FB,
∴∠FPB=∠ABC=α,
∴∠EPN=∠EPA+∠APN=∠EPA+∠FPB=90°﹣α+α=90°+α,
∴∠EAM=∠EPN,
∵∠AEP绕点E顺时针旋转适当的角度,得到∠
MEN,
∴∠AEP=∠MEN,
∴∠AEP﹣∠AEN=∠MEN﹣∠AEN,即∠MEA=∠NEP,
在△EAM和△EPN中,
∴△EAM≌△EPN(AAS),
∴EM=EN.
点评:
本题主要考查了等腰三角形的性质,
以及矩形的判定方法,
在旋转中找到题目中存在的相等的线段以及相等的
角是解决本题的关键.
5.提出问题:
如图①,在正方形ABCD中,点P,F分别在边BC、AB上,若AP⊥DF于点H,则AP=DF.类
比探究:
(1)如图②,在正方形ABCD中,点P、F.、G分别在边BC、AB、AD上,若GP⊥DF于点H,探究线段GP与DF的数量关系,并说明理由;
(2)如图③,在正方形ABCD中,点P、F、G分别在边BC、AB、AD上,GP⊥DF于点H,将线段PG绕点P逆时针旋转90°得到线段PE,连结EF,若四边形DFEP为菱形,探究DG和PC的数量关系,并说明理由.
【分析】
(1)如答图1,过点A作AM⊥DF交BC于点M.通过证明△BAM≌△ADF得到其对应边相等:
AM=DF,
则又由平行四边形的性质推知AM=GP,则GP=DF;
(2)如答图2,过点P作FN⊥AD与点N.根据菱形的性质、等腰三角形的
“三线合一”的性质推知
DG=2DN
,然后
结合矩形DNPC的性质得到:
DG=2PC.
【解答】解:
(1)GP=DF.理由如下:
如答图1,过点A作AM⊥DF交BC于点M.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠B═90°,
∴∠BAM=∠ADF,
在△BAM与△ADF中,
,
∴△BAM≌△ADF(ASA),
∴AM=DF
又∵四边形AMPG为平行四边形,
∴AM=GP,即GP=DF;
(2)DG=2PC.理由如下:
如答图2,过点P作FN⊥AD与点N.
若四边形DFEP为菱形,则DP=DF,
∵DP=DF,
∴DP=GP,即DG=2DN.
∵四边形DNPC为矩形,
∴PC=DN,
∴DG=2PC.
6.如图,抛物线y
x2
bx
c与x轴交于A(1,0),B(-3
,0)两点,
(1)求该抛物线的解析式;
(2)设
(1)
中的抛物线交y轴于C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点
Q,使得△QAC的周长最小?
若存在,求出Q点的坐标;
若不存在,请说明理由
.(3)在
(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点
P,使△PBC的面积最大?
,若存在,
求出点P的坐标及△PBC的面积最大值.若没有,请说明理由.
1
b
=
b
2
解答:
(1)将A(1,0)
,B(-3,0)代y
x2
c0
bxc中得
3b
c
∴
3
9
0c
∴抛物线解析式为:
y
x2
2x3
(2)存在。
理由如下:
由题知A、B两点关于抛物线的对称轴x1对称
∴直线BC与x
1的交点即为Q点,此时△AQC周长最小∵yx2
2x
3
∴C的坐标为:
(0,3)直线BC解析式为:
y
x
1
的解
x3Q点坐标即为
x
y
3
x1
∴∴Q(-1,2)
y2
(3)答:
存在。
理由如下:
设P点(x,x2
2x
3)
(
3
x
0)∵SBPC
S四边形BPCO
SBOCS四边形BPCO
9若S四边形BPCO有最大值,
1BEPE
1OE(PEOC)
2
则SBPC就最大,∴S四边形BPCO=SRtBPE
S直角梯形PEOC
2
2
=1(x
3)(x2
2x
3)
1(
x)(
x2
2x
3
3)=
3
(x
3)2
9
27
2
2
2
2
2
8
当x
3
时,S四边形BPCO
最大值=9
27
∴SBPC最大=9
27
9
27
2
2
8
2
8
2
8
当x
3
时,
x2
2x
3
15
∴点P坐标为(
3,15)
2
4
2
4
y
P
y
C
C
Q
B
A
B
A
O
x
EO
x
(2)(3)
7.在平面直角坐标
系xOy中,已知抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣9.
(1)求证:
无论m为
何值,该抛物线与x轴总有两个交点;
(2)该抛物线与x轴交
于A,B两点,点A在点B的左侧,且OA<OB,与y轴的交点坐标为(
0,﹣5),求此
抛物线的解析式;
(3)在
(2)的条件下,
抛物线的对称轴与x轴的交点为N,若点M是线段AN上的任意一点,过点
M作直线
MC⊥x轴,交抛物线于
点C,记点C关于抛物线对称轴的对称点为
D,点P是线段MC上一点,且满足MP=MC,
连结CD,PD,作
在,请说明理由.
PE⊥PD
交
x轴于点
E,问是否存在这样的点
E,使得
PE=PD?
若存在,求出点
E的坐标;若不存
解答:
解:
(1)令y=0,则x2﹣2mx+m2﹣9=0,∵△=(﹣2m)2﹣4m2+36>0,
22
∵抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣9的开口向上,顶点在x轴的下方,
∴该抛物线与x轴总有两个交点.
(2)∵抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣9与y轴交点坐标为(0,﹣5),∴﹣5=m2﹣9.
解得:
m=±2.当m=﹣2,y=0时,x2
1
2
,
+4x﹣5=0
解得:
x
=﹣5,x=1
∵抛物线y=x2﹣2mx+m2﹣9与x轴交于A,B
两点(点A在点B的左侧,
且OA<OB),∴m=﹣2不符合题意,舍去.∴
m=2.
∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x﹣5;
(3)如图2,假设E点存在,∵MC⊥EM,CD⊥MC,
∴∠EMP=∠PCD=90°.∴∠MEP+∠MPE=90°
∵PE⊥PD,∴∠EPD=90°,∴∠MPE+∠DPC=90°。
∴∠MEP=∠CPD.
在△EMP和△PCD中,
,∴△EPM≌△PDC(AAS).∴PM=DC,EM=PC
设C(x0,y0),则D(4﹣x0,y0),P(x0,y0).
21题答图
∴2x0﹣4=﹣y0.
∵点C在抛物线y=x2﹣4x﹣5上;∴y0═x02﹣4x0﹣5∴2x0﹣4=﹣(x02﹣4x0﹣5).
解得:
x01=1,x02=11(舍去),∴P(1,﹣2).∴PC=6.∴ME=PC=6.∴E(7,0).
8.如图,在平面直角坐标系xoy中,直线y=x+3交x轴于A点,交y轴于B点,过A、B两点的抛物
线y=-x2+bx+c交x轴于另一点C,点D是抛物线的顶点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)点P是直线AB上方的抛物线上一点,(不与点A、B重合),过点P作x轴的垂线交x轴于点H,交直线AB于点F,作PG⊥AB于点G.求出△PFG的周长最大值;
(3)在抛物线y=ax2+bx+c上是否存在除点D以外的点M,使得△ABM与△ABD的面积相等?
若存在,请求出此时点M的坐标;若不存在,请说明理由.
解答:
(1)直线AB:
y
x
3与坐标轴交于
A(-3,0
)、B(0,3)
代入抛物线解析式
y
x2
bx
c
中
0
9
3bc
∴b
2
3
c
c
3
∴抛物线解析式为:
y
x2
2x
34分
(2)由题意可知△
PFG是等腰直角三角形,
设P(m,
m2
2m
3)
∴F(m,m3)
∴PF
m2
2m3m3m2
3m
周长为:
-
m
2
3
2(
m
2
3
)
△PFG
m
m
=
(
2
1)(m
3
)
2
9(
2
1)
2
4
∴△PFG周长的最大值为:
9(2
1)8
分
4
M、M、M,都能使△ABM的面积等于△ABD的面积.
(3)点M有三个位置,如图所示的
1
2
3
此时DM1
∥AB,M3M2∥AB,且与AB距离相等
∵D(-1,4),则E(-1,2)、则N(-1,0)
∵yx
3中,k=1
∴直线DM
1解析式为:
yx5
直线M3M2解析式为:
yx
19分
∴x5
x2
2x
3或x1
x2
2x3
∴x1
1,x2
2,x3
3
17
x4
3
17
2
2
∴M1(
2,3)、10
分
M2(
3
17,
1
17)11
分
2
2
M3(
3
17,
1
17)12
分
2
2
9.△ABC是等边三角形,点
D是射线
BC上的一个动点(点
D不与点
B、C重合),△ADE是以
AD为边的
等边三角形,过点E作BC的平行线,分别交射线
(1)如图(a)所示,当点D在线段BC上时.
AB、AC于点
F、G
,连接
BE.
①求证:
△AEB≌△ADC;②探究四边形BCGE是怎样特殊的四边形?
并说明理由;
(2)如图(b)所示,当点D在BC的延长线上时,直接写出
(1)中的两个结论是否成立?
(3)在
(2)的情况下,当点D运动到什么位置时,四边形BCGE是菱形?
并说明理由.
A
A
F
G
E
B
D
C
B
C
D
图(a)
解答
(1)①证明:
∵△ABC和△ADE都是等边三角形,
F
E
G
∴
AEAD,AB
AC,EAD
BAC
.···1分
图(b)
60°
A
又∵
EAB
EADBAD,
DAC
BACBAD,
∴
EAB
DAC,
∴△AEB≌△ADC.·······················3分
②法一:
由①得△AEB≌△ADC,
E
F
G
∴
ABE
C
.
60°
C
BAC
C
60°
B
又∵
D
,
图(a)
第25题图
∴ABEBAC,
∴EB∥GC.·····························5分
又∵EG∥BC,
∴四边形BCGE是平行四边形.·······································6分法二:
证出△AEG