《第5讲 因动点产生的梯形问题.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第5讲 因动点产生的梯形问题.doc(12页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第5讲 因动点产生的题形问题(选讲)例1上海市徐汇区中考模拟第24题如图,在平面直角坐标系中,开口向上的抛物线与x轴交于点A(1,0)和点B(3, 0),D为抛物线的顶点,直线AC与抛物线交于点C(5, 6)(1)求抛物线的解析式;(2)点E在x轴上,且AEC和AED相似,求点E的坐标;(3)若直角坐标系平面中的点F和点A、C、D构成直角梯形,且面积为16,试求点F的坐标 思路点拨1由A、C、D三点的坐标,可以得到直线CA、直线DA与x轴的夹角都是45,因此点E不论在点A的左侧还是右侧,都有CAEDAE因此讨论AEC和AED相似,要分两种情况每种情况又要讨论对应边的关系2因为CAD是直角,所以
2、直角梯形存在两种情况满分解答(1)如图1,因为抛物线与x轴交于点A(1,0)和点B(3, 0),设ya(x1)(x3)将点C(5, 6)代入ya(x1)(x3),得12a6解得所以抛物线的解析式为(2)由,得顶点D的坐标为(1,2)由A(1,0)、C(5, 6)、D(1,2),得CAO45,DAO45,AC,AD因此不论点E在点A的左侧还是右侧,都有CAEDAE图2 图3如果CAEDAE,那么它们全等,这是不可能的如图2,图3,如果CAEEAD,那么AE2ACAD所以AE所以点E的坐标为,或(3)因为CAD90,因此直角梯形存在两种情况如图4,当DF/AC时,由,得解得DF此时F、D两点间的水
3、平距离、竖直距离都是2,所以F(3,0)如图5,当CF/AD时,由,得解得CF此时F、C两点间的水平距离、竖直距离都是,所以F图4 图5考点伸展如果第(3)题改为:点F在抛物线上,点F和点A、C、D构成梯形,求点F的坐标,那么就要分三种情况讨论了如图4,当DF/AC时,点F就是点B(3, 0)如图6,当CF/AD时,FHCH设F,那么解得x5此时点F的坐标为(5,16)如图7,当AF/CD时, 所以解得x7此时点F的坐标为(7,16)图6 图7 例2上海市金山区中考模拟第24题如图1,在平面直角坐标系中,直线yx2与x轴交于点A,点B是这条直线上第一象限内的一个点,过点B作x轴的垂线,垂足为D
4、,已知ABD的面积为18(1)求点B的坐标;(2)如果抛物线经过点A和点B,求抛物线的解析式;(3)已知(2)中的抛物线与y轴相交于点C,该抛物线对称轴与x轴交于点H,P是抛物线对称轴上的一点,过点P作PQ/AC交x轴于点Q,如果点Q在线段AH上,且AQCP,求点P的坐标 图1思路点拨1ABD是等腰直角三角形,根据面积可以求得直角边长,得到点B的坐标2AQCP有两种情况,四边形CAQP为平行四边形或等腰梯形平行四边形的情况很简单,等腰梯形求点P比较复杂,于是我们要想起这样一个经验:平行于等腰三角形底边的直线截两腰,得到一个等腰梯形和一个等腰三角形满分解答(1)直线yx2与x轴的夹角为45,点A
5、的坐标为(2, 0)因为ABD是等腰直角三角形,面积为18,所以直角边长为6因此OD4所以点B的坐标为(4, 6)(2)将A(2, 0)、B (4, 6)代入,得 解得b2,c6所以抛物线的解析式为(3)由,得抛物线的对称轴为直线x2,点C的坐标为(0, 6)如果AQCP,那么有两种情况:如图2,当四边形CAQP是平行四边形时,AQ/CP,此时点P的坐标为(2, 6)如图3,当四边形CAQP是等腰梯形时,作AC的垂直平分线交x轴于点F,那么点P在FC上设点F的坐标为(x, 0),根据FA2FC2列方程,得(x2)2x262解得x8所以OF8,HF6因此此时点P的坐标为图2 图3考点伸展第(3)
6、题等腰梯形CAQP时,求点P的坐标也可以这样思考:过点P作PE/x轴交AC于E,那么PEPC直线AC的解析式为y3x6,设E(m, 3m6),那么P(2, 3m6)根据PE2PC2列方程,得(2m)222(3m)2解得所以P 图4其实第(3)题还有一个“一石二鸟”的方法:设QHn,那么AQ4n,PH3n,P(2, 3n )根据AQ2CP2,列方程,得(4n)222(3n6)2整理,得2n27n60解得n12,当n12时,P(2, 6),对应平行四边形CAQP(如图2);当时,P,对应等腰梯形CAQP(如图4)例3上海市松江区中考模拟第24题已知直线y3x3分别与x轴、y轴交于点A,B,抛物线y
7、ax22xc经过点A,B(1)求该抛物线的表达式,并写出该抛物线的对称轴和顶点坐标;(2)记该抛物线的对称轴为直线l,点B关于直线l的对称点为C,若点D在y轴的正半轴上,且四边形ABCD为梯形求点D的坐标;将此抛物线向右平移,平移后抛物线的顶点为P,其对称轴与直线y3x3交于点E,若,求四边形BDEP的面积图1 思路点拨1这道题的最大障碍是画图,A、B、C、D四个点必须画准确,其实抛物线不必画出,画出对称轴就可以了2抛物线向右平移,不变的是顶点的纵坐标,不变的是D、P两点间的垂直距离等于73已知DPE的正切值中的7的几何意义就是D、P两点间的垂直距离等于7,那么点P向右平移到直线x3时,就停止
8、平移满分解答(1)直线y3x3与x轴的交点为A(1,0),与y轴的交点为B(0,3)将A(1,0)、B(0,3)分别代入yax22xc,得 解得 所以抛物线的表达式为yx22x3对称轴为直线x1,顶点为(1,4)(2)如图2,点B关于直线l的对称点C的坐标为(2,3)因为CD/AB,设直线CD的解析式为y3xb,代入点C(2,3),可得b3所以点D的坐标为(0,3)过点P作PHy轴,垂足为H,那么PDHDPE由,得而DH7,所以PH3因此点E的坐标为(3,6)所以图2 图3考点伸展第(2)用几何法求点D的坐标更简便:因为CD/AB,所以CDBABO因此所以BD3BC6,OD3因此D(0,3)例
9、4 衢州市中考第24题如图,把两个全等的RtAOB和RtCOD方别置于平面直角坐标系中,使直角边OB、OD在x轴上已知点A(1,2),过A、C两点的直线分别交x轴、y轴于点E、F抛物线yax2bxc经过O、A、C三点(1)求该抛物线的函数解析式;(2)点P为线段OC上的一个动点,过点P作y轴的平行线交抛物线于点M,交x轴于点N,问是否存在这样的点P,使得四边形ABPM为等腰梯形?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若AOB沿AC方向平移(点A始终在线段AC上,且不与点C重合),AOB在平移的过程中与COD重叠部分的面积记为S试探究S是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若
10、不存在,请说明理由 思路点拨1如果四边形ABPM是等腰梯形,那么AB为较长的底边,这个等腰梯形可以分割为一个矩形和两个全等的直角三角形,AB边分成的3小段,两侧的线段长线段2AOB与COD重叠部分的形状是四边形EFGH,可以通过割补得到,即OFG减去OEH3求OEH的面积时,如果构造底边OH上的高EK,那么RtEHK的直角边的比为124设点A移动的水平距离为m,那么所有的直角三角形的直角边都可以用m表示满分解答(1)将A(1,2)、O(0,0)、C(2,1)分别代入yax2bxc,得 解得, 所以(2)如图2,过点P、M分别作梯形ABPM的高PP、MM,如果梯形ABPM是等腰梯形,那么AMBP
11、,因此yAy MyPyB直线OC的解析式为,设点P的坐标为,那么解方程,得,x2的几何意义是P与C重合,此时梯形不存在所以图2 图3(3)如图3,AOB与COD重叠部分的形状是四边形EFGH,作EKOD于K设点A移动的水平距离为m,那么OG1m,GBm在RtOFG中,所以在RtAHG中,AG2m,所以所以在RtOEK中,OK2 EK;在RtEHK中,EK2HK;所以OK4HK因此所以所以于是因为0m1,所以当时,S取得最大值,最大值为考点伸展第(3)题也可以这样来解:设点A的横坐标为a由直线AC:yx3,可得A(a, a3)由直线OC:,可得由直线OA:y2x及A(a, a3),可得直线OA:
12、y2x3a3,由直线OC和直线OA可求得交点E(2a2,a1)由E、F、G、H 4个点的坐标,可得例5 义乌市中考第24题已知二次函数的图象经过A(2,0)、C(0,12) 两点,且对称轴为直线x4,设顶点为点P,与x轴的另一交点为点B(1)求二次函数的解析式及顶点P的坐标;(2)如图1,在直线 y2x上是否存在点D,使四边形OPBD为等腰梯形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,点M是线段OP上的一个动点(O、P两点除外),以每秒个单位长度的速度由点P向点O 运动,过点M作直线MN/x轴,交PB于点N 将PMN沿直线MN对折,得到P1MN 在动点M的运动过程中,设P1
13、MN与梯形OMNB的重叠部分的面积为S,运动时间为t秒,求S关于t的函数关系式 图1 图2思路点拨1第(2)题可以根据对边相等列方程,也可以根据对角线相等列方程,但是方程的解都要排除平行四边形的情况2第(3)题重叠部分的形状分为三角形和梯形两个阶段,临界点是PO的中点满分解答(1)设抛物线的解析式为,代入A(2,0)、C(0,12) 两点,得 解得 所以二次函数的解析式为,顶点P的坐标为(4,4)(2)由,知点B的坐标为(6,0)假设在等腰梯形OPBD,那么DPOB6设点D的坐标为(x,2x)由两点间的距离公式,得解得或x2如图3,当x2时,四边形ODPB是平行四边形所以,当点D的坐标为(,)
14、时,四边形OPBD为等腰梯形图3 图4 图5(3)设PMN与POB的高分别为PH、PG在RtPMH中,所以在RtPNH中,所以 如图4,当0t2时,重叠部分的面积等于PMN的面积此时如图5,当2t4时,重叠部分是梯形,面积等于PMN的面积减去PDC的面积由于,所以此时考点伸展第(2)题最好的解题策略就是拿起尺、规画图:方法一,按照对角线相等画圆以P为圆心,OB长为半径画圆,与直线y2x有两个交点,一个是等腰梯形的顶点,一个是平行四边形的顶点方法二,按照对边相等画圆以B为圆心,OP长为半径画圆,与直线y2x有两个交点,一个是等腰梯形的顶点,一个是平行四边形的顶点【强化训练】1.(广州24)已知A
15、B是O的直径,AB=4,点C在线段AB的延长线上运动,点D在O上运动(不与点B重合),连结CD,且CD=OA.(1)当OC=时(如图),求证:CD是O的切线;(2)当时,CD所在直线与O相交,设另一个交点为E,连结AE.当D为CE中点时,求ACE的周长;连结OD,是否存在四边形AODE为梯形?若存在,请说明梯形个数并求此时的值;若不存在,请说明理由.2.(上海模拟24)如图,把两个全等的RtAOB和RtCOD分别置于平面直角坐标系中,使直角边OB、OD在轴上.已知点A(1,2),过A、C两点的直线分别交轴、轴于点E、F,抛物线经过O、A、C三点.(1)求该抛物线的函数解析式;(2)点P为线段OC上的一个动点,过点P作轴的平行线交抛物线于点M,交轴于点N,问是否存在这样的点P,使得四边形ABPM为等腰梯形?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.12