九年级二次函数培优竞赛试题及答案Word文档下载推荐.doc
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(3)点P从点D出发,沿对称轴向下以每秒1个单位长度的速度匀速运动,设运动的时间为t秒,当t为何值时,以P、B、C为顶点的三角形是直角三角形?
直接写出所有符合条件的t值.
1.【解析】
试题分析:
(1)过点C作CD垂直于x轴,由线段AB绕点A按逆时针方向旋转90°
至AC,根据旋转的旋转得到AB=AC,且∠BAC为直角,可得∠OAB与∠CAD互余,由∠AOB为直角,可得∠OAB与∠ABO互余,根据同角的余角相等可得一对角相等,再加上一对直角相等,利用ASA可证明三角形ACD与三角形AOB全等,根据全等三角形的对应边相等可得AD=OB,CD=OA,由A和B的坐标及位置特点求出OA及OB的长,可得出OD及CD的长,根据C在第四象限得出C的坐标;
(2)①由已知的抛物线经过点C,把第一问求出C的坐标代入抛物线解析式,列出关于a的方程,求出方程的解得到a的值,确定出抛物线的解析式;
②假设存在点P使△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形,分三种情况考虑:
(i)A为直角顶点,过A作AP1垂直于AB,且AP1=AB,过P1作P1M垂直于x轴,如图所示,根据一对对顶角相等,一对直角相等,AB=AP1,利用AAS可证明三角形AP1M与三角形ACD全等,得出AP1与P1M的长,再由P1为第二象限的点,得出此时P1的坐标,代入抛物线解析式中检验满足;
(ii)当B为直角顶点,过B作BP2垂直于BA,且BP2=BA,过P2作P2N垂直于y轴,如图所示,同理证明三角形BP2N与三角形AOB全等,得出P2N与BN的长,由P2为第三象限的点,写出P2的坐标,代入抛物线解析式中检验满足;
(iii)当B为直角顶点,过B作BP3垂直于BA,且BP3=BA,如图所示,过P3作P3H垂直于y轴,同理可证明三角形P3BH全等于三角形AOB,可得出P3H与BH的长,由P3为第四象限的点,写出P3的坐标,代入抛物线解析式检验,不满足,综上,得到所有满足题意的P的坐标.
试题解析:
(1)过C作CD⊥x轴,垂足为D,
∵BA⊥AC,∴∠OAB+∠CAD=90°
,
又∠AOB=90°
,∴∠OAB+∠OBA=90°
∴∠CAD=∠OBA,又AB=AC,∠AOB=∠ADC=90°
∴△AOB≌△CDA,又A(1,0),B(0,﹣2),
∴OA=CD=1,OB=AD=2,
∴OD=OA+AD=3,又C为第四象限的点,
∴C的坐标为(3,﹣1);
(2)①∵抛物线y=﹣x2+ax+2经过点C,且C(3,﹣1),
∴把C的坐标代入得:
﹣1=﹣+3a+2,解得:
a=,
则抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2;
②存在点P,△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形,
(i)若以AB为直角边,点A为直角顶点,
则延长CA至点P1使得P1A=CA,得到等腰直角三角形ABP1,过点P1作P1M⊥x轴,如图所示,
∵AP1=CA,∠MAP1=∠CAD,∠P1MA=∠CDA=90°
∴△AMP1≌△ADC,
∴AM=AD=2,P1M=CD=1,
∴P1(﹣1,1),经检验点P1在抛物线y=﹣x2+x+2上;
(ii)若以AB为直角边,点B为直角顶点,则过点B作BP2⊥BA,且使得BP2=AB,
得到等腰直角三角形ABP2,过点P2作P2N⊥y轴,如图,
同理可证△BP2N≌△ABO,
∴NP2=OB=2,BN=OA=1,
∴P2(﹣2,﹣1),经检验P2(﹣2,﹣1)也在抛物线y=﹣x2+x+2上;
(iii)若以AB为直角边,点B为直角顶点,则过点B作BP3⊥BA,且使得BP3=AB,
得到等腰直角三角形ABP3,过点P3作P3H⊥y轴,如图,
同理可证△BP3H≌△BAO,
∴HP3=OB=2,BH=OA=1,
∴P3(2,﹣3),经检验P3(2,﹣3)不在抛物线y=﹣x2+x+2上;
则符合条件的点有P1(﹣1,1),P2(﹣2,﹣1)两点.
考点:
1.二次函数综合题2.点的坐标3.等腰直角三角形.
2.【答案】
(1)y=-x2-2x+3;
(2)(,)(3)当t为秒或2秒或3秒或秒时,以P、B、C为顶点的三角形是直角三角形
【解析】
(1)先由直线AB的解析式为y=x+3,求出它与x轴的交点A、与y轴的交点B的坐标,再将A、B两点的坐标代入y=-x2+bx+c,运用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)设第三象限内的点F的坐标为(m,-m2-2m+3),运用配方法求出抛物线的对称轴及顶点D的坐标,再设抛物线的对称轴与x轴交于点G,连接FG,根据S△AEF=S△AEG+S△AFG-S△EFG=3,列出关于m的方程,解方程求出m的值,进而得出点F的坐标;
(3)设P点坐标为(-1,n).先由B、C两点坐标,运用勾股定理求出BC2=10,再分三种情况进行讨论:
①∠PBC=90°
,先由勾股定理得出PB2+BC2=PC2,据此列出关于n的方程,求出n的值,再计算出PD的长度,然后根据时间=路程÷
速度,即可求出此时对应的t值;
②∠BPC=90°
,同①可求出对应的t值;
③∠BCP=90°
,同①可求出对应的t值.
(1)∵y=x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,
∴当y=0时,x=-3,即A点坐标为(-3,0),
当x=0时,y=3,即B点坐标为(0,3),
将A(-3,0),B(0,3)代入y=-x2+bx+c,得
,解得,
∴抛物线的解析式为y=-x2-2x+3;
(2)如图1,
设第三象限内的点F的坐标为(m,-m2-2m+3),则m<0,-m2-2m+3<0.
∵y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,
∴对称轴为直线x=-1,顶点D的坐标为(-1,4),
设抛物线的对称轴与x轴交于点G,连接FG,则G(-1,0),AG=2.
∵直线AB的解析式为y=x+3,
∴当x=-1时,y=-1+3=2,
∴E点坐标为(-1,2).
∵S△AEF=S△AEG+S△AFG-S△EFG=×
2×
2+×
(m2+2m-3)-×
(-1-m)=m2+3m,
∴以A、E、F为顶点的三角形面积为3时,m2+3m=3,
解得:
,(舍去),
当时,-m2-2m+3=-m2-3m+m+3=-3+m+3=m=,∴点F的坐标为(,);
(3)设P点坐标为(-1,n).
∵B(0,3),C(1,0),
∴BC2=12+32=10.
分三种情况:
①如图2,如果∠PBC=90°
,那么PB2+BC2=PC2,
即(0+1)2+(n-3)2+10=(1+1)2+(n-0)2,
化简整理得6n=16,解得n=,
∴P点坐标为(-1,),
∵顶点D的坐标为(-1,4),
∴PD=4-=,
∵点P的速度为每秒1个单位长度,
∴t1=;
②如图3,如果∠BPC=90°
,那么PB2+PC2=BC2,
即(0+1)2+(n-3)2+(1+1)2+(n-0)2=10,
化简整理得n2-3n+2=0,解得n=2或1,
∴P点坐标为(-1,2)或(-1,1),
∴PD=4-2=2或PD=4-1=3,
∴t2=2,t3=3;
③如图4,如果∠BCP=90°
,那么BC2+PC2=PB2,
即10+(1+1)2+(n-0)2=(0+1)2+(n-3)2,
化简整理得6n=-4,解得n=-,
∴P点坐标为(-1,-),
∴PD=4+=,
∴t4=;
综上可知,当t为秒或2秒或3秒或秒时,以P、B、C为顶点的三角形是直角三角形.