一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.如图,在平面直角坐标系中有一直角三角形AOB,O为坐标原点,OA=1,tan∠BAO=3,将此三角形绕原点O逆时针旋转90°,得到△DOC,抛物线y=ax2+bx+c经过点A、B、C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P是第二象限内抛物线上的动点,其横坐标为t,设抛物线对称轴l与x轴交于一点E,连接PE,交CD于F,求以C、E、F为顶点三角形与△COD相似时点P的坐标. 【答案】(1)抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3;(2)当△CEF与△COD相似时,P点的坐标为(﹣1,4)或(﹣2,3). 【解析】 【分析】
(1)根据正切函数,可得OB,根据旋转的性质,可得△DOC≌△AOB,根据待定系数法,可得函数解析式;
(2)分两种情况讨论:①当∠CEF=90°时,△CEF∽△COD,此时点P在对称轴上,即点P为抛物线的顶点;②当∠CFE=90°时,△CFE∽△COD,过点P作PM⊥x轴于M点,得到△EFC∽△EMP,根据相似三角形的性质,可得PM与ME的关系,解方程,可得t的值,根据自变量与函数值的对应关系,可得答案. 【详解】
(1)在Rt△AOB中,OA=1,tan∠BAOOB3,∴OB=3OA=3. OA∵△DOC是由△AOB绕点O逆时针旋转90°而得到的,∴△DOC≌△AOB,∴OC=OB=3,OD=OA=1,∴A,B,C的坐标分别为(1,0),(0,3),(﹣3,0),代入解析式为
abc0a19a3bc0,解得:b2,抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3;
c3c3(2)∵抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3,∴对称轴为l1,0),如图,分两种情况讨论:
①当∠CEF=90°时,△CEF∽△COD,此时点P在对称轴上,即点P为抛物线的顶点,P
b1,∴E点坐标为(﹣2a(﹣1,4);
②当∠CFE=90°时,△CFE∽△COD,过点P作PM⊥x轴于M点,∵∠CFE=∠PME=90°,
EMEFOD1,∴MP=3ME. MPCFCO3∵点P的横坐标为t,∴P(t,﹣t2﹣2t+3).
∠CEF=∠PEM,∴△EFC∽△EMP,∴
∵P在第二象限,∴PM=﹣t2﹣2t+3,ME=﹣1﹣t,t<0,∴﹣t2﹣2t+3=3(﹣1﹣t),解得:t1=﹣2,t2=3(与t<0矛盾,舍去).
当t=﹣2时,y=﹣(﹣2)2﹣2×(﹣2)+3=3,∴P(﹣2,3).
综上所述:当△CEF与△COD相似时,P点的坐标为(﹣1,4)或(﹣2,3). 【点睛】
本题是二次函数综合题.解(1)的关键是利用旋转的性质得出OC,OD的长,又利用了待定系数法;解(2)的关键是利用相似三角形的性质得出MP=3ME.
2.抛物线yx2bxc(b,c为常数)与x轴交于点x1,0和x2,0,与y轴交于点A,点E为抛物线顶点。
(Ⅰ)当x11,x23时,求点A,点E的坐标;
(Ⅱ)若顶点E在直线yx上,当点A位置最高时,求抛物线的解析式; (Ⅲ)若x11,b0,当P(1,0)满足PAPE值最小时,求b的值。
2【答案】(Ⅰ)A0,3,E(1,4);(Ⅱ)yxx【解析】 【分析】
1;(Ⅲ)b317. 4(Ⅰ)将(-1,0),(3,0)代入抛物线的解析式求得b、c的值,确定解析式,从而求出抛物线与y轴交于点A的坐标,运用配方求出顶点E的坐标即可;
(Ⅱ)先运用配方求出顶点E的坐标,再根据顶点E在直线yx上得出吧b与c的关系,利用二次函数的性质得出当b=1时,点A位置最高,从而确定抛物线的解析式; (Ⅲ)根据抛物线经过(-1,0)得出c=b+1,再根据(Ⅱ)中顶点E的坐标得出E点关于x轴的对称点E的坐标,然后根据A、P两点坐标求出直线AP的解析式,再根据点在直线AP上,此时PAPE值最小,从而求出b的值. 【详解】
解:(Ⅰ)把点(-1,0)和(3,0)代入函数yx2bxc,
1bc0有。解得b2,c3
93bc0yx22x3(x1)24 A(0,3),E(1,4)
222b4cbb4cb(Ⅱ)由yx2bxcx,得E,
2424b4cb2yx∵点E在直线上,
241111cb2b(b1)2
424411A0,(b1)2
44当b1时,点A是最高点此时,yxx21 4(Ⅲ):抛物线经过点(1,0),有1bc0
cb1
b4cb2E,,A(0,c)
42b(b2)2E,,A(0,b1)
42b(b2)2∴E关于x轴的对称点E为,
24设过点A,P的直线为ykxt.把A(0,b1),P(1,0)代入ykxt,得
y(b1)(x1)
b(b2)2把点E,代入y(b1)(x1).
42(b2)2b(b1)1,即b26b80 得
42解得,b317。
b0,b317舍去.
b317 【点睛】
本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求二次的解析式、最短距离,数形结合思想及待定系数法的应用是解题的关键,属于中考压轴题.
3.如图所示,已知平面直角坐标系xOy,抛物线过点A(4,0)、B(1,3)
(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,设抛物线上的点P(m,n)在第四象限,点P关于直线l的对称点为E,点E关于y轴的对称点为F,若四边形OAPF的面积为20,求m、n的值.
22【答案】(1)y=-yx4x(x2)4,对称轴为:x=2,顶点坐标为:(2,4)
(2)m、n的值分别为 5,-5 【解析】
(1) 将点A(4,0)、B(1,3) 的坐标分别代入y=-x2+bx+c,得: 4b+c-16=0,b+c-1=\"3\" , 解得:b=\"4\" , c=0.
所以抛物线的表达式为:yx4x. y=-yx24x(x2)24,
所以 抛物线的对称轴为:x=2,顶点坐标为:(2,4). (2) 由题可知,E、F点坐标分别为(4-m,n),(m-4,n). 三角形POF的面积为:1/2×4×|n|= 2|n|, 三角形AOP的面积为:1/2×4×|n|= 2|n|,
四边形OAPF的面积= 三角形POF的面积+三角形AOP的面积=20, 所以 4|n|=20, n=-5.(因为点P(m,n)在第四象限,所以n<0) 又n=-m2+4m,
所以m2-4m-5=0,m=5.(因为点P(m,n)在第四象限,所以m>0) 故所求m、n的值分别为 5,-5.
2
4.如图,已知二次函数的图象过点O(0,0).A(8,4),与x轴交于另一点B,且对称轴是直线x=3.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若M是OB上的一点,作MN∥AB交OA于N,当△ANM面积最大时,求M的坐标;
(3)P是x轴上的点,过P作PQ⊥x轴与抛物线交于Q.过A作AC⊥x轴于C,当以O,P,Q为顶点的三角形与以O,A,C为顶点的三角形相似时,求P点的坐标.
123xx;(2)当t=3时,S△AMN有最大值3,此时M点坐标为42(3,0);(3)P点坐标为(14,0)或(﹣2,0)或(4,0)或(8,0). 【解析】 【分析】
(1)先利用抛物线的对称性确定B(6,0),然后设交点式求抛物线解析式;
1(2)设M(t,0),先其求出直线OA的解析式为yx直线AB的解析式为y=2x-12,
2【答案】(1)y1yx42MNy=2x-2t直线的解析式为,再通过解方程组得N(t,t),接着利用三233y2x2t角形面积公式,利用S△AMN=S△AOM-S△NOM得到SAMN的性质解决问题; (3)设Qm,1124ttt然后根据二次函数223123PQPOmm,根据相似三角形的判定方法,当时,42OCAC△PQO∽△COA,则
123PQPOmm2|m|;当时,△PQO∽△CAO,则42ACOC1231mmm,然后分别解关于m的绝对值方程可得到对应的P点坐标. 422【详解】
解:(1)∵抛物线过原点,对称轴是直线x=3, ∴B点坐标为(6,0),
设抛物线解析式为y=ax(x﹣6), 把A(8,4)代入得a•8•2=4,解得a=∴抛物线解析式为y=(2)设M(t,0),
1, 4113x(x﹣6),即y=x2﹣x; 4421x, 2设直线AB的解析式为y=kx+b,
易得直线OA的解析式为y=
6kb0k2把B(6,0),A(8,4)代入得,解得,
8kb4b12∴直线AB的解析式为y=2x﹣12, ∵MN∥AB,
∴设直线MN的解析式为y=2x+n, 把M(t,0)代入得2t+n=0,解得n=﹣2t, ∴直线MN的解析式为y=2x﹣2t,
41xtyx423N解方程组得,则t,t, 2233yty2x2t3∴S△AMN=S△AOM﹣S△NOM
1124ttt 2231t22t
31(t3)23,
3当t=3时,S△AMN有最大值3,此时M点坐标为(3,0); (3)设m,123mm, 42∵∠OPQ=∠ACO, ∴当
PQPOPQPO时,△PQO∽△COA,即, OCAC84123mm2|m|, 42∴PQ=2PO,即解方程解方程∴当
123mm2m得m1=0(舍去),m2=14,此时P点坐标为(14,0); 42123mm2m得m1=0(舍去),m2=﹣2,此时P点坐标为(﹣2,0); 42PQPOPQPO时,△PQO∽△CAO,即, ACOC4812311PO,即mmm,
4222∴PQ=
解方程1231mmm得m1=0(舍去),m2=8,此时P点坐标为(8,0); 4221231mmm得m1=0(舍去),m2=4,此时P点坐标为(4,0); 422综上所述,P点坐标为(14,0)或(﹣2,0)或(4,0)或(8,0). 【点睛】
解方程本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质;灵活运用相似比表示线段之间的关系;会运用分类讨论的思想解决数学问题.
5.已知,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣1,0)和C(0,3). (1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上,是否存在点P,使PA+PC的值最小?如果存在,请求出点P的坐标,如果不存在,请说明理由;
(3)设点M在抛物线的对称轴上,当△MAC是直角三角形时,求点M的坐标.
2【答案】(1)yx2x3;(2)当PAPC的值最小时,点P的坐标为1,2;
(3)点M的坐标为1,1、1,2、1,或1,【解析】 【分析】
832. 31由点A、C的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
2连接BC交抛物线对称轴于点P,此时PAPC取最小值,利用二次函数图象上点的坐
标特征可求出点B的坐标,由点B、C的坐标利用待定系数法即可求出直线BC的解析式,利用配方法可求出抛物线的对称轴,再利用一次函数图象上点的坐标特征即可求出点P的坐标;
3设点M的坐标为1,m,则CM(10)2(m3)2,
AC[01]2(30)210,AM[11]2(m0)2,分AMC90、ACM90和CAM90三种情况,利用勾股定理可得出关于m的一元二次方程或一元一次方程,解之可得出m的值,进而即可得出点M的坐标. 【详解】
解:1将A1,0、C0,3代入yxbxc中,
2得:c3,解得:c3,
1bc0b2抛物线的解析式为yx22x3.
2连接BC交抛物线对称轴于点P,此时PAPC取最小值,如图1所示.
当y0时,有x22x30, 解得:x11,x23,
点B的坐标为3,0.
抛物线的解析式为yx2x3(x1)4,
22抛物线的对称轴为直线x1.
设直线BC的解析式为ykxdk0, 将B3,0、C0,3代入ykxd中, 得:d3,解得:d3,
3kd0k1直线BC的解析式为yx3.
当x1时,yx32,
当PAPC的值最小时,点P的坐标为1,2.
3设点M的坐标为1,m,
则CM(10)2(m3)2,AC[01]2(30)210,AM[11]2(m0)2.
分三种情况考虑:
①当AMC90时,有AC2AM2CM2,即101(m3)24m2,
解得:m11,m22,
点M的坐标为1,1或1,2;
②当ACM90时,有AM2AC2CM2,即4m2101(m3)2,
解得:m8, 38点M的坐标为1,;
3③当CAM90时,有CM2AM2AC2,即1(m3)24m210,
解得:m2, 32点M的坐标为1,.
3
综上所述:当MAC是直角三角形时,点M的坐标为1,1、1,2、1,或1,【点睛】
832. 3本题考查待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象的点的坐标特征、轴对称中的最短路径问题以及勾股定理,解题的关键是:1由点的坐标,利用待定系数法求出抛物线解析式;2由两点之间线段最短结合抛物线的对称性找出点P的位置;3分AMC90、ACM90和CAM90三种情况,列出关于m的方程.
6.综合与探究
如图,抛物线yaxbx6经过点A(-2,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,点D是抛物
2线上一个动点,设点D的横坐标为m(1m4).连接AC,BC,DB,DC. (1)求抛物线的函数表达式; (2)△BCD的面积等于△AOC的面积的
3时,求m的值; 4(3)在(2)的条件下,若点M是x轴上的一个动点,点N是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点M,使得以点B,D,M,N为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y【解析】 【分析】
323xx6;(2)3;(3)M1(8,0),M2(0,0),M3(14,0),M4(14,0). 42(1)利用待定系数法进行求解即可;
(2)作直线DE⊥x轴于点E,交BC于点G,作CF⊥DE,垂足为F,先求出S△OAC=6,再根据
393S△AOC,得到S△BCD =,然后求出BC的解析式为yx6,则可得点G的坐
242332标为(m,m6),由此可得DGm3m,再根据
241S△BCD=S△CDG+S△BDG=DGBO,可得关于m的方程,解方程即可求得答案;
2S△BCD=
(3)存在,如下图所示,以BD为边或者以BD为对角线进行平行四边形的构图,以BD为边时,有3种情况,由点D的坐标可得点N点纵坐标为±点N的纵坐标为1515,然后分点N的纵坐标为和4415两种情况分别求解;以BD为对角线时,有1种情况,此时N1点与4N2点重合,根据平行四边形的对边平行且相等可求得BM1=N1D=4,继而求得OM1= 8,由此即可求得答案. 【详解】
(1)抛物线yax2bxc经过点A(-2,0),B(4,0),
4a2b60∴, 16a4b603a4解得,
3b2∴抛物线的函数表达式为y323xx6; 42(2)作直线DE⊥x轴于点E,交BC于点G,作CF⊥DE,垂足为F, ∵点A的坐标为(-2,0),∴OA=2,
由x0,得y6,∴点C的坐标为(0,6),∴OC=6, ∴S△OAC=∵S△BCD=
11OAOC266, 223S△AOC, 439∴S△BCD =6,
42设直线BC的函数表达式为ykxn,
34kn0k由B,C两点的坐标得,解得2,
n6n6∴直线BC的函数表达式为y∴点G的坐标为(m,∴DG3x6, 23m6), 232333mm6(m6)m23m, 4224∵点B的坐标为(4,0),∴OB=4,
∵S△BCD=S△CDG+S△BDG=∴S△BCD =(∴1111DGCFDGBEDG(CFBE)DGBO, 222212323m3m)4m26m, 42329m6m, 22解得m11(舍),m23, ∴m的值为3;
(3)存在,如下图所示,以BD为边或者以BD为对角线进行平行四边形的构图, 以BD为边时,有3种情况, ∵D点坐标为(3,1515),∴点N点纵坐标为±,
4415时,如点N2, 4当点N的纵坐标为
此时32315xx6,解得:x11,x23(舍), 42415),∴M2(0,0); 4∴N2(1,当点N的纵坐标为此时15时,如点N3,N4, 432315xx6,解得:x1114,x2114 4241515),N4(114,), 44∴N3(114,∴M3(14,0),M4(14,0);
以BD为对角线时,有1种情况,此时N1点与N2点重合,
1515),D(3,),
44∴N1D=4, ∴BM1=N1D=4, ∴OM1=OB+BM1=8, ∴M1(8,0),
∵N1(1,综上,点M的坐标为:M1(8,,0)M2(0,,0)M3(14,,0)M4(14,0).
【点睛】
本题考查的是二次函数的综合题,涉及了待定系数法、三角形的面积、解一元二次方程、平行四边形的性质等知识,运用了数形结合思想、分类讨论思想等数学思想,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.
7.如图:在平面直角坐标系中,直线l:y=y=ax2﹣3x+c的对称轴是x=
14x﹣与x轴交于点A,经过点A的抛物线333. 2(1)求抛物线的解析式;
(2)平移直线l经过原点O,得到直线m,点P是直线m上任意一点,PB⊥x轴于点B,PC⊥y轴于点C,若点E在线段OB上,点F在线段OC的延长线上,连接PE,PF,且PE=3PF.求证:PE⊥PF;
(3)若(2)中的点P坐标为(6,2),点E是x轴上的点,点F是y轴上的点,当PE⊥PF时,抛物线上是否存在点Q,使四边形PEQF是矩形?如果存在,请求出点Q的坐标,如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=x2﹣3x﹣4;(2)证明见解析;(3)点Q的坐标为(﹣2,6)或(2,﹣6). 【解析】 【分析】
(1)先求得点A的坐标,然后依据抛物线过点A,对称轴是x=求解即可;
(2)设P(3a,a),则PC=3a,PB=a,然后再证明∠FPC=∠EPB,最后通过等量代换进行证明即可;
(3)设E(a,0),然后用含a的式子表示BE的长,从而可得到CF的长,于是可得到点F的坐标,然后依据中点坐标公式可得到
3列出关于a、c的方程组2QxPxFxExQyPyFyEy,,从而2222可求得点Q的坐标(用含a的式子表示),最后,将点Q的坐标代入抛物线的解析式求得a的值即可. 【详解】 (1)当y=0时,
143x0,解得x=4,即A(4,0),抛物线过点A,对称轴是x=,33216a12c0得33,
2a2a1解得,抛物线的解析式为y=x2﹣3x﹣4;
c4(2)∵平移直线l经过原点O,得到直线m,
1x. 3∵点P是直线1上任意一点,
∴直线m的解析式为y=
∴设P(3a,a),则PC=3a,PB=a. 又∵PE=3PF, ∴
PCPB. PFPE∴∠FPC=∠EPB. ∵∠CPE+∠EPB=90°, ∴∠FPC+∠CPE=90°, ∴FP⊥PE.
(3)如图所示,点E在点B的左侧时,设E(a,0),则BE=6﹣a.
∵CF=3BE=18﹣3a, ∴OF=20﹣3a. ∴F(0,20﹣3a). ∵PEQF为矩形,
QxPxFxExQyPyFyEy,, 2222∴Qx+6=0+a,Qy+2=20﹣3a+0, ∴Qx=a﹣6,Qy=18﹣3a.
∴
将点Q的坐标代入抛物线的解析式得:18﹣3a=(a﹣6)2﹣3(a﹣6)﹣4,解得:a=4或a=8(舍去). ∴Q(﹣2,6).
如下图所示:当点E在点B的右侧时,设E(a,0),则BE=a﹣6.
∵CF=3BE=3a﹣18, ∴OF=3a﹣20. ∴F(0,20﹣3a). ∵PEQF为矩形,
QxPxFxExQyPyFyEy,, 2222∴Qx+6=0+a,Qy+2=20﹣3a+0, ∴Qx=a﹣6,Qy=18﹣3a.
∴
将点Q的坐标代入抛物线的解析式得:18﹣3a=(a﹣6)2﹣3(a﹣6)﹣4,解得:a=8或a=4(舍去). ∴Q(2,﹣6).
综上所述,点Q的坐标为(﹣2,6)或(2,﹣6). 【点睛】
本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了矩形的性质、待定系数法求二次函数的解析式、中点坐标公式,用含a的式子表示点Q的坐标是解题的关键.
8.在平面直角坐标系xOy中(如图).已知抛物线y=﹣点B(0,
12
x+bx+c经过点A(﹣1,0)和25),顶点为C,点D在其对称轴上且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺时2针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处. (1)求这条抛物线的表达式; (2)求线段CD的长;
(3)将抛物线平移,使其顶点C移到原点O的位置,这时点P落在点E的位置,如果点M在y轴上,且以O、D、E、M为顶点的四边形面积为8,求点M的坐标.
【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣标为(0,【解析】
125x+2x+;(2)线段CD的长为2;(3)M点的坐2277)或(0,﹣). 22【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式;
19(x﹣2)2+,则根据二次函数的性质得到C点坐标和抛物229线的对称轴为直线x=2,如图,设CD=t,则D(2,﹣t),根据旋转性质得∠PDC=90°,
2(2)利用配方法得到y=﹣
9915﹣t),然后把P(2+t,﹣t)代入y=﹣x2+2x+得到关于t2222的方程,从而解方程可得到CD的长;
DP=DC=t,则P(2+t,(3)P点坐标为(4,
95),D点坐标为(2,),利用抛物线的平移规律确定E点坐标22为(2,﹣2),设M(0,m),当m>0时,利用梯形面积公式得到当m<0时,利用梯形面积公式得到得到对应的M点坐标.
【详解】(1)把A(﹣1,0)和点B(0,
15•(m++2)•2=82215•(﹣m++2)•2=8,然后分别解方程求出m即可2251)代入y=﹣x2+bx+c得 221bc0b22,解得5,
5cc22125x+2x+; 2219(2)∵y=﹣(x﹣2)2+,
22∴抛物线解析式为y=﹣
9),抛物线的对称轴为直线x=2, 29如图,设CD=t,则D(2,﹣t),
2∴C(2,
∵线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处, ∴∠PDC=90°,DP=DC=t, ∴P(2+t,
9﹣t), 2915159﹣t)代入y=﹣x2+2x+得﹣(2+t)2+2(2+t)+=﹣t, 222222整理得t2﹣2t=0,解得t1=0(舍去),t2=2, ∴线段CD的长为2;
把P(2+t,
95),D点坐标为(2,), 229∵抛物线平移,使其顶点C(2,)移到原点O的位置,
2(3)P点坐标为(4,
9个单位, 299而P点(4,)向左平移2个单位,向下平移个单位得到点E,
22∴E点坐标为(2,﹣2), 设M(0,m),
∴抛物线向左平移2个单位,向下平移
1577•(m++2)•2=8,解得m=,此时M点坐标为(0,);
22221577m0•m++2)•2=8,解得m=﹣,此时M点坐标为(0,﹣); 当<时,(﹣
222277综上所述,M点的坐标为(0,)或(0,﹣).
22当m>0时,
【点睛】本题考查了二次函数的综合题,涉及到待定系数法、抛物线上点的坐标、旋转的性质、抛物线的平移等知识,综合性较强,正确添加辅助线、运用数形结合思想熟练相关知识是解题的关键.
9.如图,抛物线y=ax2+bx过点B(1,﹣3),对称轴是直线x=2,且抛物线与x轴的正半轴交于点A.
(1)求抛物线的解析式,并根据图象直接写出当y≤0时,自变量x的取值范围; (2)在第二象限内的抛物线上有一点P,当PA⊥BA时,求△PAB的面积.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=x2﹣4x,自变量x的取值范图是0≤x≤4;(2)△PAB的面积=15. 【解析】 【分析】
(1)将函数图象经过的点B坐标代入的函数的解析式中,再和对称轴方程联立求出待定系数a和b;
(2)如图,过点B作BE⊥x轴,垂足为点E,过点P作PE⊥x轴,垂足为F,设P(x,x2-4x),证明△PFA∽△AEB,求出点P的坐标,将△PAB的面积构造成长方形去掉三个三角形的面积. 【详解】
ab=3(1)由题意得,b,
=22a解得1a=,
b=4∴抛物线的解析式为y=x2-4x, 令y=0,得x2-2x=0,解得x=0或4, 结合图象知,A的坐标为(4,0),
根据图象开口向上,则y≤0时,自变量x的取值范围是0≤x≤4;
(2)如图,过点B作BE⊥x轴,垂足为点E,过点P作PE⊥x轴,垂足为F,
设P(x,x2-4x), ∵PA⊥BA ∴∠PAF+∠BAE=90°, ∵∠PAF+∠FPA=90°, ∴∠FPA=∠BAE
又∠PFA=∠AEB=90° ∴△PFA∽△AEB,
PFAFx24x4x∴,即, AEBE213解得,x= −1,x=4(舍去) ∴x2-4x=-5
∴点P的坐标为(-1,-5),
又∵B点坐标为(1,-3),易得到BP直线为y=-4x+1 所以BP与x轴交点为(∴S△PAB=【点睛】
本题是二次函数综合题,求出函数解析式是解题的关键,特别是利用待定系数法将两条直线表达式解出,利用点的坐标求三角形的面积是关键.
1,0) 41155315 24
10.空地上有一段长为a米的旧墙MN,某人利用旧墙和木栏围成一个矩形菜园ABCD,已知木栏总长为100米.
(1)已知a=20,矩形菜园的一边靠墙,另三边一共用了100米木栏,且围成的矩形菜园面积为450平方米.如图1,求所利用旧墙AD的长;
(2)已知0<α<50,且空地足够大,如图2.请你合理利用旧墙及所给木栏设计一个方案,使得所围成的矩形菜园ABCD的面积最大,并求面积的最大值.
【答案】(1)利用旧墙AD的长为10米.(2)见解析. 【解析】 【分析】
(1)按题意设出AD,表示AB构成方程;
(2)根据旧墙长度a和AD长度表示矩形菜园长和宽,注意分类讨论s与菜园边长之间的数量关系. 【详解】
(1)设AD=x米,则AB=依题意得,
100x米 2x(100x)=450 2解得x1=10,x2=90 ∵a=20,且x≤a ∴x=90舍去
∴利用旧墙AD的长为10米.
(2)设AD=x米,矩形ABCD的面积为S平方米 ①如果按图一方案围成矩形菜园,依题意 得:
x(100x)1=(x50)21250,0<x<a 22∵0<a<50
∴x<a<50时,S随x的增大而增大
S=
当x=a时,S最大=50a-
12a 2
②如按图2方案围成矩形菜园,依题意得 S=
x(100a2x)aaa=[x(25)]2(25)2,a≤x<50+
2442a100<50时,即0<a<时, 43当a<25+
aa210000200aa2则x=25+时,S最大=(25+)=,
4416当25+
a100≤a,即≤a<50时,S随x的增大而减小 43a(100a2a)12=50aa,
22∴x=a时,S最大=
1001210000200aa2(3a100)2-(50aa)=综合①②,当0<a<时,>0
2316161210000200aa2>50aa,此时,按图2方案围成矩形菜园面积最大,最大面积
21610000200aa2为平方米
16当
100≤a<50时,两种方案围成的矩形菜园面积最大值相等. 3∴当0<a<
a100时,围成长和宽均为(25+)米的矩形菜园面积最大,最大面积为
4310000200aa2平方米;
16100a≤a<50时,围成长为a米,宽为(50-)米的矩形菜园面积最大,最大面积为
2312(50aa)平方米.
2【点睛】
当
本题以实际应用为背景,考查了一元二次方程与二次函数最值的讨论,解得时注意分类讨论变量大小关系.
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