《中考数学压轴09 二次函数与矩形正方形存在型问题(教师版).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中考数学压轴09 二次函数与矩形正方形存在型问题(教师版).pdf(51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、突破中考翻学压轴方军霸秘黄大揭秘QO19版)题0 9:次函数。矩形IE方形存在型问题【典例分析】例 1|如图,抛物线顶点P(1,4),与 y 轴交于点C(0,3),与 x 轴交于点A,B.(1)求抛物线的解析式.(2)Q 是抛物线上除点P外一点,ABCQ与ABCP的面积相等,求点Q 的坐标.(3)若 M,N 为抛物线上两个动点,分别过点M,N 作直线BC的垂线段,垂足分别为D,E.是否存在点 M,N 使四边形MNED为正方形?如果存在,求正方形MNED的边长;如果不存在,请说明理由.思路点拨(1)设出抛物线顶点坐标,把 C 坐标代入求出即可;(2)由ABCQ与ABC尸的面积相等,得到P。与 B
2、C平行,过尸作作尸Q8 C,交抛物线于点。,如 图 1所示;设 G(l,2),可得P G=G H=2,过,作直线。2 0B C,交 x 轴于点H,分别求出。的坐标即可;(3)存在点M,N 使 四 边 形 为 正 方 形,如图2 所示,过 用 作 M尸y 轴,过 N 作 NFx 轴,过 N作 NHy 轴,则有与%:,都为等腰直角三角形,设y/),N(X2,y z),设直线MN解析式为y=-x+,与二次函数解析式联立,消去y 得到关于x 的一元二次方程,利用根与系数关系表示出N产,由AMNF为等腰直角三角形,得到MM=2N产,若四边形MNE。为正方形,得到求出。的值,进而确定出 M N的长,即为正
3、方形边长.满分解答(1)设 y=a(x-I)2+4(a#0),把 C(0,3)代入抛物线解析式得:a+4=3,即 a=-1,则抛物线解析式为y=-(x-1)2+4=-x2+2x+3;(2)由 B(3,0),C(0,3),得到直线BC解析式为y=-x+3,VSAOBC=SAQBC,,PQBC,过P作PQ BC,交抛物线于点Q,如 图1所示。,V P (1,4),.直 线P Q解析式为产-x-5,联立得:y=-x+5,y=-x2+2 x+3俱或信解得:即 Q (2,3以设 G (1,2),;.P G=G H=2,过H作直线Q;Q;B C,交x轴于点H,则直线Q i Q;解析式为y-x-1,y=-x
4、+l联立得:2 ,_y=-x+2x+3_ 3+近7 X=n-X=Z-解得:一”或小行,2|尸,c /W n-1+V 1 7.c,3+J 1 7 -1-7 1 7.Q二、Q i(,);(3)存在点M,N使四边形MNED为正方形,如图2所示,过M作MFy轴,过N作NFx轴,过N作NH y轴,则有AMNF与ANEH都为等腰直角三角形,设 M(xi,yi),N(X2,y 2),设直线 MN 解析式为 y=-x+b,联立得:尸一 x+by=-x2+2x+3消去 y 得:x:-3x-b-3=0.NF:=Xi-x:2=(xi-x:):-4xX:=21-4b,VAM NF为等腰直角三角形,.MN-2NFM2-
5、8b,NH;(b-3)-NF:=y(b-3)若四边形MNED为正方形,则 有NE:=ZN=,.42-8b=-(b-6b-9),整理得:1-101)-75=0,解得:b=T 5或b=5,;正方形边长为N=j42-8b,.*.MN=9V2V2.例2如图,已知抛物线y=o%2+加与%轴分别交于原点。和点F(10,0),与对称轴 交于点E(5,5).矩形4BCD的边4B在%轴正半轴上,且4B=1,边4D,BC与抛物线分别交于点M,N.当矩形4BC朋久轴正方向平移,点M,N位于对称轴1的同侧时,连接M N,此时,四边形4BNM的面积记为S;点M,N位于对称轴/的两侧时,连接E M,E N,此时五边形4B
6、NEM的面积记为S.将点4与点。重合的位置作为矩形4BCD平移的起点,设矩形4BCD平移的长度为t(0WtW5).(1)求出这条抛物线的表达式;(2)当t=0时,求SAOBN的值;(3)当矩形4BCD沿着久轴的正方向平移时,求S关于t(0wtw5)的函数表达式,并求出t为何值时,S有最大值,最大值是多少?思路点拨(1)根据点E、F 的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的表达式;(2)找出当t=0时,点 B、N 的坐标,进而可得出OB、BN的长度,再根据三角形的面积公式可求出SAOBN的值;(3)分 0 4 和 4区5 两种情况考虑:当 0 t 时(图 1),找出点A、B、M、N 的坐标,进而可
7、得出 AM、BN 的长度,利用梯形的面积公式即可找出S 关于t 的函数关系式,再利用二次函数的性质即可求出 S 的最大值;当4 5 时,找出点A、B、M、N 的坐标,进而可得出AM、B N 的长度,将五边形分成两个梯形,利用梯形的面积公式即可找出S 关于t 的函数关系式,再利用二次函数的性质即可求出S 的最大值.将中的S 的最大值进行比较,即可得出结论.满分解答(1)将 E(5,5)、F(10,0)代入 y=ax?+bx,100a+lo rf o )解得:a,.抛物线的表达式为y=x2+2x.5,9(2)当仁0 时,点 B 的坐标为(1,0),点 N 的坐标为(1,-),C LT 八 9*SA
8、OBN=/NOB=mj.(3)当O V t 时(图 1),点 A 的坐标为(3 0),点 B 的坐标为(t+1,0),.点 M 的坐标为(t,-#+2 t),点 N 的坐标为(t+1,(t+1)2+2(t+D),11AAM=-2+2t,BN=-(t+1)2+2(t+1),5 5A S=|(AM+BN)AB=;xlx-%2+2t_;(t+1)2+2(t+1),1,9 9=-t2+-t+,1V-0,54 9.当t=4 时,S取最大值,最大值为正;当 4 5时(图 2),点 A的坐标为(t,0),点 B的坐标为(t+1,0),图2.点M 的坐标为(t,-*2 t),点 N的坐标为(I,q(1 尸+2
9、(t-D),.,.A M=*2 t,B N=-;(t-1)-2(t-1),.,.S=1(;t)(-22t+5)-1(t-4)5 尚(t-1)二2(t-1),=4(h3-3 t-5 t-25)上4 5 A a 5 5 5-0,当 t=4 时,s取最大值,最大值为常.Z 4 U4 9 19 6 19 9、:=-V-,10 4 0 4 09 19 9 .当t f 时,S有最大值,最大值是大.2 4 0例 3如图,抛物线W:y =+法一7的顶点为(3,2).(1)求抛物线W 的函数表达式.(2)若抛物线形W与W 关于x轴对称,求抛物线W的函数表达式.(3)在(2)的基础上,设W 上的点M、N 始终与W
10、 上的点M、N 分别关于x轴对称,是否存在点M、N(M、N 分别位于抛物线对称轴两侧,且 M 在 N 的左侧),使四边形MMNN为正方形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.思路点拨(1)根据顶点坐标,求 出 的 值,求抛物线 卬 的 函数表达式.(2)抛物线W 与W关于x轴对称,求出抛物线W 的顶点坐标和二次项系数,即可求得函数表达式.(3)根据正方形的边长相等,M N=M M =2yM.列出方程,求解即可.满分解答(1)抛物线卬:=公2+&一7的顶点为(3,2).-=3(2a,4ax24a。=-1解得:7Ub=6,y (x 3)2 J +6x_7.(2)若抛物线W的顶点坐标为(3,
11、2).a=-.若抛物线W 与卬关于x轴对称,抛物线W 的顶点坐标为:(3,-2).a=L抛物线W 的函数表达式为:y=(x+3)2=x 一 6x+7.(3)存在.如图,要使四边形MNNM是正方形,MM/MV/y轴,则要MN/X轴,旦 MN=M =2M|.设 A/+6 a-7),(/3),.抛物线的对称轴为:直线x=3,:.由抛物线的对称性可知MN=2(3-m),:.2(3 zn)=2卜加2 +6m-7|.当 3-?=-w*+6w-7,解得:叼=2,(%=5舍去),此时河(2),当 1切3时,3-w=-(-w:+6w-7),解得:叱=1,(住=4舍去),此时财(12),综上,存在这样的点M(21
12、)或(L 2).例 4 如图,正方形ABCD的顶点A、B 分别在y 轴和x 轴上,且 A 点的坐标为(0,1),正方形的边长为力.(1)直接写出D、C 两点的坐标;(2)求经过A、D、C 三点的抛物线的关系式;(3)若正方形以每秒在个单位长度的速度匀速沿射线下滑,直至顶点。落在X轴上时停止.设正方形落在x 轴下方部分的面积为S,求 S 关于滑行时间,的函数关系式,并写出相应自变量 的取值范围;(4)在(3)的条件下,抛物线与正方形一起平移,到顶点。落在x 轴上时,求 抛 物 线 上 两 点 间 的 抛物线弧所扫过的面积.思路点拨(1)可先根据A B 所在直线的解析式求出A,B 两点的坐标,即可
13、得出OA、O B的 长.过 D 作 DM_Ly轴于 M,则AADM丝B A O,由此可得出MD、M A 的长,也就能求出D 的坐标,同理可求出C 的坐标;(2)可根据A、C、D 三点的坐标,用待定系数法求出抛物线的解析式;(3)要分三种情况进行讨论:当 F 点在A,B,之间时,即当OVtWl时,此时S 为三角形FBG的面积,可用正方形的速度求出AB,的长,即可求出B,F 的长,然后根 据/G FB,的正切值求出B,G 的长,即可得出关于S、t 的函数关系式.当 A,在 x 轴下方,但 C 在 x 轴上方或x 轴上时,即 当 1乜2 时,S 为梯形A,G B H 的面积,可参照的方法求出A,G和
14、BH的长,那么梯形的上下底就可求出,梯形的高为A,B,即正方形的边长,可根据梯形的面积计算公式得出关于S、t的函数关系式.当D,逐渐移动到x轴的过程中,即当2 3时,此时S为五边形ABCHG的面积,S=正方形A B C T T的面积-三角形G H D,的面积.可据此来列关于S,t的函数关系式;(4)C E扫过的图形是个平行四边形,经过关系不难发现这个平行四边形的面积实际上就是矩形B C D A,的面积.可通过求矩形的面积来求出C E扫过的面积.满分解答(1)C(3,2),D(1,3);(c =1,|a+b+c=3,19 a +3b+c=2.(2)设抛物线 为 产/+b x+c,抛物线过(0,1
15、)(3,2)(1,3),依题意得:廨得5a=6,b=6C =1.y =+抛物线的关系式是.5分O D(3)当点A运动到点x轴时,=1,当O V t W l时,如 图1,OA 1Z.OFA=Z.GFB,tanOFA=-OF 2GBl Gff 1tanZ-GFB=k 底二VB=当点C运动到x轴上时,t=2,当1 1,分别表示出M E=|-m2+2m -3|、M N=2 m-2,由四边形MNF E为正方形知ME=MN,据此列出方程,分类讨论求解可得m 的值,进而求出正方形的面积;(3)先利用待定系数法求出直线B C的解析式,设点M 的坐标为(t,t 2-2l-3),则 t V l,则点N(2-t,t
16、 2-2t-3),点 D (t,t-3),由 MD=MN列出方程,根据点M 的位置分类讨论求解可得.满分解答(1)把 A (-1,0),B(3,0)代入 y=a x2+b x-3,日 (c i -b 3=0得:(9(7 +36-3=0,解得份:黑故该抛物线解析式为:y=x2-2x-3;(2)由知,抛物线解析式为:y=y?-2x-3=分两种情况:当-m;-2m-3=2m -2 时,解得:m i=v 1 5、m尸-5(不符合题意,舍去),当 m=v 弓时,正方形的面积为(21 5 2):=24-81 5;当-1峭+20 1+3=2-2 m时,解得:1 1 1 3=2+/5,n i 4=2-&(不符
17、合题意,舍去),当 m=2+小时,证 方形的面积为 2(2+/)-22=24+8/;综上所述,正方形的面积为24+8/或 24-8依.(3)设 B C所在直线解析式为y=p x+q,把 点 B(3,0)、C (0,-3)代入表达式,,V牙,解 得:(二,.直线B C的函数表达式为y=x-3,设点M 的坐标为(t,t2-2t -3),其中t 点 B 坐 标 为(VI,-1),代入 Jv=ax(a 0)得3 a=-f,2 i.三,故 选B.【点 睛】本 题考查用待定系数法求函数解析式和勾股定理的运用,解题的关键是利用正方形的性质及相应的三角函数 得 到 点B的坐标.2.如 图,边 长 为1的 正
18、方 形ABCD顶 点A(0,I),B(1,1);一抛 物 线y=ax?+bx+c过 点M(-1,0)且 顶 点 在 正 方 形ABCD内 部(包 括 在 正 方 形 的 边 上),则a的 取 值 范 围 是()1A.-2a-1 B.-2a-C.-la-4 21D.-la ,=.故答案为24.如图,正方形4BCD的顶点4B与正方形EFGH的顶点G,“同在一段抛物线上,且抛物线的顶点同时落在CD和y轴上,正方形边4B与EF同时落在x轴上,若正方形4BCD的边长为4,则正方形EFGH的边长为【答案】2 5-2【解析】【分析】根据题意得出抛物线解析式,进而表示出G点坐标,再利用2OF=FG,进而求出.
19、【详解】.正方形ABCD边长为4,二顶点坐标为:(0,4),B(2,0),设抛物线解析式为:y=ax?+4,将B点代入得,()=4a+4,解得a=-l,抛物线解析式为:y=-x2+4,设G点坐标为:(ni,-m2+4),则 2m=-m2+4,整理的:m2+2m-40,解得:mi1+%/5,m21-/5(不合题意舍去),/.正方形EFGH的边长FG=2m=2g2.故答案是:2 62.【点 睛】考查了二次函数的综合应用以及一元二次方程的解法,解题关键是运用正方形的性质以及抛物线上点的坐标性质得出等式.5.如 图4,已知抛物线y=ax 2+bx+c(a 0)经 过 点A (2,0),B (6,0),
20、交y轴 于 点C,且 SAABC=16.(1)求 点C的坐标;(2)求抛物线的解析式及其对称轴;(3)若 正 方 形D E F G内接于抛物线和x轴(边F G在x轴 上,点D,E分别在抛物线上),求S正 方 形D E F G 【解 析】1 6x+8,3其对称 轴 为 直 线x=4:(3)4【分 析】(1)由S s c=;x A B x O C求 出OC的长度,进 而 确 定C点坐标;(2)因为抛物线经过点A(2,0),B(6,0),故可以设二次函数的交点式,即y=a(x-2)(x -6),再 将C点坐标代入即可求得解析式,进一步得到对称轴;(3)设 正 方 形。E F G的 边 长 为 也 再
21、根据题中的条件列出正确的。、E坐 标,再 将E点坐标代入二次函数求出边长机,进一步求得 正 方 形。E F G的面积.【详 解】(1)(2,0),B(6,0),.AB=6-2=4.5A A B C =1 6,,0C=8,.点C的坐标为(0,8);(2):抛物线 y=x 2+f e r+c(a 0)经过点 4 (2,0),B(6,0),二可设抛物线的解析式为y=a(x-2)(x-6),将 C (0,8)代入,得 8 =1 2“,解得=争2/.y=|(x -2)(x -6)=家-y x+8,故抛物线的解析式为丫=争2 -y.t+8,其对称轴为直线x=4;设正方形D E F G的边长为泪,则“。,.
22、正方形D E F G内接于抛物线和.V轴(边尸G在,v轴上,点D,E分别在抛物线上),.D-m),E(4 +!?,-7 ).将E (4 +昴-W)代入尸*-竽v+8,得-7 =;x +:一竽乂(4+;?)+8整理得,户+6m-1 60,解 得 期=2,叫=-8 (不合题意舍去),二.正方形D E F G的边长为2,.S DEFG=22=4.【点睛】本题考查了三角形的面积、二次函数的性质、二次函数图像上点的坐标特征、正方形的性质,注意灵活运用知识点,另外利用面积求出点C坐标、根据二次函数与正方形的性质正确表示。、的坐标是解答此题的关键.6.如 图1:矩形O A B C的顶点A、B在抛物线+6 X
23、-3上,O C在X轴上,且04 =3,0。=2.(1)求抛物线的解析式及抛物线的对称轴.(2)如图2,边长为a的正方形A B C D的边CD在x轴上,A、B两点在抛物线上,请用含a的代数式表示点B的坐标,并求出正方形边长a的值.【答案】(1)y =x*2 x 3 ,对称轴:x =;=1,(2)F(a+1,-a),a=2亚-2.【解析】试题分析:(I)根据矩形的性质,可得出点B的坐标,将 点B的坐标代入抛物线y=x 2+bx-3可得出b的值,继而得出抛物线的解析式及抛物线的对称轴;(2)由(1)中求得的解析式,可得出对称轴,从而可得O M=1,C M=;a,B C=a,得出点B的坐标后代入抛物线
24、解析式,可得a的值.试题解析:3).,四边形O A B C 是矩形,0A=3,0C=2,B在第四象限,点 B的坐标为(2,-3),把 B 点代入产x bx-3,得 2:-2 b-3=-3,解得:b=-2,.y x J2 x-3,对称轴:X=-j l,即直线:X=1 .(2)由(1)得 O M=1,1由抛物线的对称性,可得:C M=-a,又B C=a,1点B的坐标为(-a+1,-a),把 B 点代入函数得:(g a+1)2-2 (;a+l)-3=-a,解得:ai=-2声2 Vo (舍去),32=2 5-2,故边长a=2依-2.1 _综上可得点B的坐标为(漫+1,-a),正方形边长a=2/-2.考
25、点:二次函数综合题.7.如图,正方形O A B C的边长为4,对角线相交于点P,顶点A、C分别在x轴、y轴的正半轴上,抛物线L经过0、P、A三点,点 E是正方形内的抛物线上的动点.(1)点 P 的坐标为(2)求抛物线L的解析式.(3)求A O A E 与AOCE的面积之和的最大值.1 ,【答案】(1)(2,2);(2)y=-x2+2 x;(3)9.【解析】试题分析:(1)根据正方形的边长结合正方形的性质即可得出点。、P、A三点的坐标;(2)设抛物线L的解析式为 =以 2+区+心结合点。、P、A的坐标利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(3)由点E为正方形内的抛物线上的动点,设出点的坐标,结合
26、三角形的面积公式找出SQAE+SOCE关于加的函数解析式,根据二次函数的性质即可得出结论.试题解析:为正方形,且边长为4,对角线相交于点P,二点。的坐标为(0,0):点B的坐标为(4,4),点 尸 为。&的 中 点,.点P的坐标为(2,2).故答案为:(2.2).(2)设抛物线L的解析式为y=a?+陵+心抛物线L经 过。、P、4三点,C 10=c a=2;0=16Q+4Z?+C 解得:.c b-22=4。+2。+c,八c =0,1 9.抛物线L的解析式为y=+2工(3)点E是正方形内的抛物线上的动点,.设点 E 的坐标为卜”,-g+2/7 2 j(0 m 4),J J 2S+S OCE OA,
27、丁 +OC,E+4m+2/n (/3)+9,,当,=3时,OA E与OC E面积之和最大,最大值为9.8.如 图1,在直角坐标系中,已知点A (0,2)、点B(-2,0),过点B和线段O A的中点C作直线B C,以线段B C为边向上作正方形BC D E.(1)填空:点D的坐标为(),点E的坐标为().(2)若抛物线丫=2*2+6*+8 2#()经过人、D、E三点,求该抛物线的解析式(3)若正方形和抛物线均以每秒正个单位长度的速度沿射线B C同时向上平移,直至正方形的顶点E落在y轴上时,正方形和抛物线均停止运动.在运动过程中,设正方形落在y轴右侧部分的面积为s,求s关于平移时间t (秒)的函数关
28、系式,并写出相应自变量t的取值范围.运动停止时,求抛物线的顶点坐标图1用2(备用图)图3(备用图)【答案】解:(1)D (-1,3),E (-3,2)。(2)抛物线经过(0,2)、(-1,3)、(-3,2),则1a=c =2 2-a-b+c =3,解得-b=-1o9 a-3b+c =2.c =2.抛物线的解析式为y=-1 x 20-13x +2(3)求出端点的时间:当点D运动到y轴上时,如 图1,DDI=|DC=1BC=,当点B运动到y轴上时,如图2,BBi=BC=V5.当点E运动到y轴上时,如图2,E E i=E D +DE k坞+3t=O2当0/5t.ASACCT=-CC-TC-75 tx
29、 2/5 t=5 t2o2 2当V tW l时,如图5,正方形落在y轴右侧部分的面积为直角梯形CCD,G的面积,设D,E,交y轴于点G,过 G 作 GH_LB,C于 H。V G H=BC=后,A C H=-G H=。2 2V C Cr=V 5 t-o27.s,i。梯形CCD,G-3+石t-V5=5t-43当IV t S,时,如图6,正方形落在y轴右侧部分的面积为五边形B,C D,MN的面积,设D,E E,B,分别交y轴于点M、N o图6.8=后,BC=57 5 o .,.B N-2C B,-2-x/5 t-2在。;B E,=后,.ErN=BE BN=3#-2#t。.E M=;E N=;3有-2
30、#t)o SA W X E=-2 4 t);|34-2召t|=5 t?-15 t-。4 5、=,25S三 边形 BfD,MN=S 正方形 BCDE SqiXE 5t*-1 5t=-5 t 1 5 t-o综上所述,S与x的函数关系式为:u 5(1 八s 5t t41412u 2 25 3-5 f +15t-1 t-4 I 2 J当点E 运动到点E 时,运动停止,如图7 所示。VZCB,E,=ZBOC=90,NBCO二 NBCE,B O C s/E B C。:、OB BCBT7-EC二 OB=2,BrE,=BC=5/5,r=oA/5 ErC:.CE=-O25 7 7 OE=OC+CE=l+=。:.
31、Ef(0,一)。2 2 27 3山点E(3,2)运动到点日(0,小),可知整条抛物线向右平移了 3 个单位,向上平移/士 个单位。2 21 Q 1 a nc Q oc.y=-x 2-2 x +2=-!(X+2)2+3,.原抛物线顶点坐标为(-三,三)2 2 2 2 8 2 83 37 运动停止时,抛物线的顶点坐标为(二,二)。2 8【解析】二次函数综合题,全等三角形的判定和性质,正方形的性质,平移的性质,相似三角形的判定和性质,曲线上点的坐标与方程的关系。【分析】(1)构造全等三角形,由全等三角形对应线段之间的相等关系,求出点D、点 E 的坐标:由题意可知:0B=2,OC=1 o如图8 所示,
32、过 D 点作DH_Ly轴于H,过 E 点作EG_Lx轴于G。图8易证ACDH岭 由 。,;.DH=OC=1,CH=OB=2,AD(-1,3)。同理AEBG丝BCO,;.BG=OC=I,EG=OB=2,;.E(-3,2)。AD(-1,3)、E(-3,2)。(2)利用待定系数法求出抛物线的解析式。(3)为求s 的表达式,需要识别正方形(与抛物线)的运动过程.正方形的平移,从开始到结束,总共历 时 秒,期间可以划分成三个阶段:0 乜上,-t l,l t m:=l-v,Tl(舍),p的横坐标为i-v n,当F 在 y 轴上时,如图3,过 P 作 PM,x 轴于M,同理得:ZkPMB0 BOF,/.0B
33、=PM=6,1即-m2+2m+6=6,rm=O(舍),m2=4,P 的横坐标为4,当 F 在 y 轴上时,如图4,此时P 与 C 重合,此时P的横坐标为0,综上所述,点P的横坐标为l+g 或4或0.【点睛】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、相似三角形和全等三角形的判定和性质、正方形的性质、方程思想及分类讨论思想等知识.在(1)中注意待定系数法的应用,在(2)中构造三角形相似是解题的关键,注意有两种情况,在(3)中确定出P的位置是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.。如 图,已 知 直 线 一 夫+1交坐标轴于43两点,以 线 段 功 为 边 向 上 作 正 方 形 海
34、。,过点A,D,C的抛物线与直线另一个交点为E.(1)请 直 接 写 出 点 的 坐 标;(2)求抛物线的解析式;(3)若正方形以每秒有个单位长度的速度沿射线,1 5下滑,直至顶点。落在x轴上时停止.设正方形落在x轴下方部分的面积为s,求S关于滑行时间 的函数关系式,并写出相应自变量r的取值范围;(4)在(3)的条件下,抛物线与正方形一起平移,同时停止,求 抛 物 线 上 两 点 间 的 抛 物 线 弧 所 扫 过的面积.、1 7【答案】(1)C(3,2).D(L 3)(2)x +1.(3)当O c 4 1时,S G=鼻F B YGB二 x底 x 冬=产当 1 /K 2时,S=二 一2 45
35、,L 24 L L当2 r S 3时,s=厂 H t(4)5 x 3-/5 =1 54 2 4【解析】(1)C(3,2):D(L 3),.2 分(2)设抛物线为j =a/+5 x +c,抛物线过(0)3,3),口+解得博.I 分*9a 4-3 6 4-c=2.(c=L1分6 6(3)当点A运动到点F时,t=L当0 f l时,如 图1.1 1 丙 V,SB 6=-F B xGB =-X、氏 X*=二户;x 2 2 2 42分当点C运动到X轴上时,r =2.当1C 42时,如 图2,AoAf图2XSV B,H=县21 S梯形4BHG=2(G +BH)x AB1 便t-M=5(2+5 5t 2 4(
36、2分)当点D运动到x轴上时,r =3.当2 r S 3时,如图3,GD=#23在-6SMOF=(x lx 2 =L OA=1,AAOFSAGDHS、GDH,G D 2S 五地形 G 4FCH =(而)2一5 t 2+15t-(2分)4 24(4):t=3,BB=AA=3/5.二S阴影=S矩形BB,C,C=S矩形44DD.(1分)=AD AA=75x3/5=15.(1 分)1 1.如图,抛物线y=ax 2+bx (a#0)过点E(1 0,0),矩形A B C D的边A B在线段O E上(点A在点B的左边),点C,D在抛物线上.设A (t,0),当t=2时,A D=4.(1)求抛物线的函数表达式.
37、(2)当t为何值时,矩形A B C D的周长有最大值?最大值是多少?(3)保持t=2时的矩形A B C D不动,向右平移抛物线.当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点G,H,且直线WH平分矩形的面积时,求抛物线平移的距离.1 5 41【答案】(1)抛物线的函数表达式为y=-/2+x;(2)当匚1时,矩形A B C D的周长有最大值,最大值为亏;4 N Z(3)抛物线向右平移的距离是4 个单位.【解析】分析:(1)由点E 的坐标设抛物线的交点式,再把点D 的 坐 标(2,4)代入计算可得;(2)由抛物线的对称性得BE=OA=t,据此知AB=10-2t,再 由 x=t时 AD=:2+,根据矩形的周长
38、公式列出函数解析式,配方成顶点式即可得;(3)由 t=2得出点A、B、C、D 及对角线交点P 的坐标,由直线GH平分矩形的面积知直线GH必过点P,根据ABCD知线段0 D 平移后得到的线段是G H,由线段0 D 的中点Q 平移后的对应点是P 知 PQ是AOBD中位线,据此可得.详解:(1)设抛物线解析式为y=ax(x-10),.当 t=2 时,AD=4,二点D 的坐标为(2,4),二将点D 坐标代入解析式得-16a=4,解得:a=-j,抛物线的函数表达式为(2)由抛物线的对称性得BE=OA=t,.AB=10-2t,当 x=t 时,AD=-i2+-t,4 2J 矩形ABCD的周长=2(AB+AD
39、),、1,5=2(10-2t)+(-t2+-t)4 2=-t2+t+2021、c 41(t-1)2+-2 21V 0,241 .当t=l时,矩形ABCD的周长有最大值,最大值为彳;(3)如图,当 t=2 时,点 A、B、C、D 的坐标分别为(2,0)、(8,0)、(8,4)、(2,4),矩 形ABCD对角线的交点P的坐标为(5,2),当平移后的抛物线过点A时,点H的坐标为(4,4),此 时GH不能将矩形面积平分,当平移后的抛物线过点C时,点G的坐标为(6,0),此 时GH也不能将矩形面积平分;.当G、H中有一点落在线段AD或BC上时,直 线GH不可能将矩形的面积平分,当 点G、H分别落在线段A
40、B、DC上时,直 线GH过 点P必平分矩形ABCD的面积,.,AB/CD,.线 段OD平移后得到的线段GH,线 段OD的中点Q平移后的对应点是P,在AOBD中,PQ是中位线,/.PQ=|OB=4,所以抛物线向右平移的距离是4个单位.点睛:本题主要考查二次函数的综合问题,解题的关键是掌握待定系数法求函数解析式、二次函数的性质及平移变换的性质等知识点.1 2.如图,四边形ABCO为矩形,点A在x轴上,点C在y轴上,且点B的坐标为(2,1),将此矩形绕点O逆时针旋转90。得矩形D E FO,抛物线y=-x2+bx+c过B、E两点.(1)求此抛物线的函数解析式.(2)将矩形DEFO向右平移,当点E的对
41、应点E,在抛物线上时,求线段DF扫过的面积.(3)若将矩形ABCO向上平移d个单位长度后,能使此抛物线的顶点在此矩形的边上,求d的值.备用图【答案】(I)y=-x2+|x +/;(2)平行四边形DD,F,F 的面积为学;(3)平移的距离d=?或得.【解析】【分析】(1)直接利用待定系数法即可解决问题.(2)由平移可知DF扫过的面积为平行四边形DD,F,F 的面积.根据点E 向右平移后的对应点E,在抛物线上,可得E,的坐标,从而求出平移的距离FF即可求出面积。(3)求出抛物线顶点坐标,点 B 坐标,即可解决问题.【详解】由题意可知,点 E 的坐标为(-1,2).把(2,1),(-1,2)分别代入
42、y=-+以+c,fb=2可得 T/Mt Uj,解得1YC=一32 11.此抛物线的解析式为y=-f y+了如图,由平移可知D F扫过的面积为平行四边形DD,F,F 的面积.当点E 向右平移后的对应点E,在抛物线上时,2 11 5有y=2,则-+9 +2 =2,解得。=-1,%2=/.E,(|,2),5 8FF=1+-=2=x2+:x+/=(X.)+拳.抛物线的顶点坐标为然),/B(2,1),,平移的距离d=*-i=?【点睛】本题考查二次函数与几何变换,矩形的性质旋转变换、平移变换等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.1 3.如 图1,平面直角坐标系x Oy中,点。(一
43、4:0),OC=8,若抛物线丁=平移后经过C,D两点,得到图1中的抛物线W.(1)求抛物线W的表达式及抛物线W与x轴另一个交点4的坐标;(2)如图2,以OA,O C为边作矩形O A B C,连结O B,若矩形O A B C从O点出发沿射线OB方向匀速运动,速度为每秒1个单位得到矩形O 4 B C ,求当点。落在抛物线W上时矩形。的运动时间;2(3)在(2)的条件下,如图3,矩形从O点出发的同时,点P从4出 发 沿 矩 形 的 边B C 以每秒?个单位的速度匀速运动,当点P到达C 时,矩形和点P同时停止运动,设运动时间为困.请用含t的代数式表示点P的坐标;已知:点P在边4 B 上运动时所经过的路
44、径是一条线段,求点P在边4 B 上运动多少秒时,点D到C P的距离最大.图1图2 2 2 0 3 6【答案】(1)y=-x-8,6,0);(2);当0 4 Y 2 0 时,P(6+-t,-t),当2 0 V tM 35时,P(|t+1 4,-8-i);学【解析】试题分析:(1)先得到C 的坐标,再把D、C 的坐标代入平移后的解析式即可,令 y=0,可以得到和x 轴的另一交点的坐标;(2)经过t 秒后,点。的坐标为:(%,-%),将。代入y=%2 _%-8,即可求出。落在抛物线W上的时间;5 5 3 3(3)设P(x,y),分两种情况讨论:当0WCW20时,即点P在4B边上,(II)当20 t
45、W 35时,即点P在BC边 上(不包含B点),当点P在AB运动时,0 t 2 0,可以求出点P所经过的路径所在函数解析式,还可以求出直线DC解析式为:y=-2 x-8,得至UDCA P,从而有ADCP面积为定值.当CP取得最小值时,点 D 到 CP的距离最大,即当CP_LAP时,CP取得最小值.1 2试题解析:(1)依题意得:0(7,0),C(0,-8),.抛物线W的解析式为:y=c2-x-Q,另一交点为(6,0);依 题 意:在运动过程中,经 过 t 秒后,点。的坐标为:点,-%),将。代入、=9 _ 与-8,舍去负值5 5 3 320 20得:t=,经过与秒0落在抛物线w 上;(I)当0
46、W t W 2 0时,即点 P 在4 B 边上,A P=1 t,4(6+%,-%),,x =6+:,y=-|t;2 34 1(I I)当2 0 t W 3 5时,即点 P 在B C边上(不包含B 点),B P=-t-8,B (6+-t,-8-?t),.x =-t+1 4,综上所述:.当0WW20 时,P(6+,-/),当 2 0 t W 3 5 时,P(g t +1 4,-8 -*),当点P在AB运动时,0 M t V 2 0,点 P 所经过的路径所在函数解析式为:y=2x+1 2,又二.直线DC解析式为:),=-2 戈 一 8,.D C A P,.DCP面积为定值.二.CP取得最小值时,点
47、D 到 B的距离最大,如图,当 C P1A P时,CP取得最小值,过 点 P 作 P tL y 轴于点M,.NPMC=90。,.砥 6+,一 为,CM=8-1 t,PM=6+:t,/Z DCO-Z PCM=903,Z CPM-Z PCM=90,/.P M =zJ)CO,:.tan4cpM=tanrDCO=,在 RtAPMC 中,ZPMC=905,:.PM=2CM,:.t=检蛤:0-20,4 3 31 4.如图,将矩形OA BC置于平面直角坐标系x O y中,A (2 8,0),C (0,2).(1)抛物线y=-x2+bx+c经过点B、C,求该抛物线的解析式;(2)将矩形OABC绕原点顺时针旋转
48、一个角度a(0。019()。),在旋转过程中,当矩形的顶点落在(1)中的抛物线的对称轴上时,求此时这个顶点的坐标:(3)如 图(2),将矩形OABC绕原点顺时针旋转一个角度0(00/3x+2.(2)A(6,-3).C(6,1)(3)120,4.【解析】试题分析:(1)首先根据矩形的性质以及A、C 点的坐标确定点B 的坐标,再利用待定系数法确定该抛物线的解析式.(2)设抛物线的对称轴与x 轴的交点为D,若矩形的顶点 恰好落在抛物线对称轴上时,该顶点、0、D 正好构成一个直角三角形,由勾股定理即可确定这个顶点的坐标.(3)观察图示可知:当点E 运动到y 轴负半轴上时,CE最长,找出了这个关键位置,
49、解答问题就简单多了.试题解析:(1).矩形 OABC,A(2 6,0),C(0,2),;.B(,2).抛物线的对称轴为x=J L .=2 6.二次函数的解析式为:y=-x2+2gx+2.(2)当顶点A 落在对称轴上时,设点A 的对应点为点A,连接OAT设对称轴*=由 与 x 轴交于点D,.O D=JL:.0 A 9 A=2&.在 R S O A D 中,根据勾股定理A,D=3.AA(V 3,-3).当顶点落C 对称轴上时(如图),设点C 的对应点为点C,连接OC,在 R tO CD 中,根据勾股定理C,D=1.C(5 1).(3)如图,设 AC、O B的交点为E;在 Rt/kOAB 中,0 八
50、=2 6,AB=2,A ZBOA=30,OE=AB=2;在 O E旋转过程中,可将点E 的轨迹看作是以O 为圆心,以O E为半径的圆(旋转角度:0。180。);由图可看出,当点E 运动到y 轴负半轴上时(即点日的位置),C E最长;此时,旋转的角度:ZEOE=ZBOA+90=30+90=120;CE 的最长值:CE,=OC+OE,=2+2=4;考点:二次函数综合题.1 5.如图,矩形的边O A 在 x 轴上,边 O C在 y 轴上,点 B 的坐标为(10,8),沿直线O D 折叠矩形,使点 A 正好落在BC上的E 处,E 点坐标为(6,8),抛物线y=ax2+bx+c经过O、A、E 三点.X(