2015中考数学动点问题解析
1. (2014•黔南州第26题)如图,在平面直角坐标系中,顶点为(4,﹣1)的
抛物线交y 轴于A 点,交x 轴于B ,C 两点(点B 在C 的左侧),已知A 点坐标为(0,3).(1)求此抛物线的解析式。(2)过点B 作线段AB 的垂线交抛物线于点D ,如果以点C 为圆心的圆与直线BD 相切,请判断抛物线的对称轴l 与⊙C 有怎样的位置关系,并给出证明;(3)已知点P 是抛物线上的一个动点,且位于A ,C 两点之间,问:当点P 运动到什么位置时,△PAC 的面积最大?并求出此时P 点的坐标和△PAC 的最大面积.
2
◆满分解答:(1)设抛物线为y=a(x ﹣4)﹣1,
∵抛物线经过点A (0,3),∴3=a(0﹣4)﹣1,∴抛物线为
(2)相交.
证明:连接CE ,则CE ⊥BD , 当
时,x 1=2,x 2=6.
2
;
;(3分)
A (0,3),B (2,0),C (6,0),对称轴x=4,
∴OB=2,AB==,BC=4,
∵AB ⊥BD ,∴∠OAB+∠OBA=90°,∠OBA+∠EBC=90°, ∴△AOB ∽△BEC , ∴
=
,即
=
,解得CE=
,∵
>2,∴抛物线的对称轴l 与⊙C 相
交.(7分)
(3)如图,过点P 作平行于y 轴的直线交AC 于点Q ;可求出AC 的解析式为
;(8分)
设P 点的坐标为(m ,
2
),则Q 点的坐标为(m ,
2
);
∴PQ=﹣m+3﹣(m ﹣2m+3)=﹣m +m.
∵S △PAC =S△PAQ +S△PCQ =×(﹣m +m)×6=﹣(m ﹣3)+∴当m=3时,△PAC 的面积最大为
2
2
;
;此时,P 点的坐标为(3,
3
).(10分)
4
2.(2011年山西省中考第26题) 如图1,在平面直角坐标系中,四边形OABC 是
平行四边形.直线l 经过O 、C 两点,点A 的坐标为(8,0) ,点B 的坐标为(11,4) ,动点P 在线段OA 上从O 出发以每秒1个单位的速度向点A 运动,同时动点Q 从点A 出发以每秒2个单位的速度沿A →B →C 的方向向点C 运动,过点P 作PM 垂直于x 轴,与折线O —C —B 相交于点M .当P 、Q 两点中有一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设点P 、Q 运动的时间为t 秒(t >0),△MPQ 的面积为S .
(1)点C 的坐标为____________,直线l 的解析式为____________;
(2)试求点Q 与点M 相遇前S 与t 的函数关系式,并写出相应的t 的取值范围. (3)试求题(2)中当t 为何值时,S 的值最大?最大值是多少?
4
◆满分解答:(1)点C 的坐标为(3,4) ,直线l 的解析式为: y =x
图1
0<t ≤
5
24
3
(2)①当M 在OC 上,Q 在AB 上时,在Rt △OPM 中,OP =t ,tan ∠OMP =
3
,所
4
以PM =t .
3
36,所以AE =t . 55121661
于是PE =8+t -t =8+t .因此S =PE ⋅PM =t 2+t .
215355
5
②当M 在OC 上,Q 在BC 上时,<t ≤3.
2
因为.因此BQ =2t -5,所以PF =11-t -(2t -5) =16-3t 132S =PF ⋅PM =-2t 2+t .
23
16
③当M 、Q 相遇时,根据P 、Q 的路程和t +2t =11+5,解得t =.
3
16
因此当M 、Q 都在BC 上,相遇前,3<t ≤,PM =4,MQ =16-t -2t =16-3t .
3
1
所以S =MQ ⋅PM =-6t +32.
2
在Rt △AQE 中,AQ =2t ,cos ∠QAE =
图2 图3 图4
52162160
(3)①当0<t ≤时,S =t 2+t =(t +20) 2-.
2153153
因为抛物线开口向上,在对称轴右侧,S 随t 的增大而增大,所以当t =
5
时,S 最大,2
85. 65328128②当<t ≤3时,S =-2t 2+t =-2(t -) 2+.因为抛物线开口向下,所以当
[1**********]
.③当3<t ≤时,S =MQ ⋅PM =-6t +32.因为S 随t t =时,S 最大,最大值为
3932
8
的增大而减小,所以当t =3时,S 最大,最大值为14.综上所述,当t =时,S 最大,最
3
128
大值为.
9最大值为
◆考点伸展:第(2)题中,M 、Q
的?
此时
从相遇到运动结束,S 关于t 的函数关系式是怎样
16131
<t ≤, MQ =t +2t -16=3t -16.因此S =MQ ⋅PM =6t -32.
322
◆强化训练
1.(2012年连云港市中考第26题) 如图1,甲、乙两人分别从A 、B 两点同时出
发,点O 为坐标原点.甲沿AO 方向、乙沿BO 方向均以每小时4千米的速度行走,t 小时后,甲到达M 点,乙到达N 点.
(1)请说明甲、乙两人到达点O 前,MN 与AB 不可能平行; (2)当t 为何值时,△OMN ∽△OBA ?
(3)甲、乙两人之间的距离为MN 的长.设s =MN 2,求s 与t 之间的函数关系式,并求甲、乙两人之间距离的最小值.
图1
2.(2013年菏泽市中考第21题) 如图1, △ABC 是以BC 为底边的等腰三角形,
点A 、C 分别是一次函数y =-
3
x +3的图像与y 轴、x 轴的交点,点B 在二次函数4
y =
12
x +bx +c 的图像上,且该二次函数图像上存在一点D 使四边形ABCD
能构成平行8
四边形.
(1)试求b 、c 的值,并写出该二次函数的解析式;
(2)动点P 从A 到D ,同时动点Q 从C 到A 都以每秒1个单位的速度运动,问:①当P 运动到何处时,由PQ ⊥AC ?②当P 运动到何处时,四边形PDCQ 的面积最小?此时四边形PDCQ 的面积是多少?
图1
3. (2014年山东烟台) 在正方形ABCD 中,动点E ,F 分别从
D ,C 两点同时出
发,以相同的速度在直线DC ,CB 上移动.(1)如图Z10-6①,当点E 自D 向C ,点F 自C
向B 移动时,连接AE 和DF 交于点P ,请你写出AE 与DF 的位置关系,并说明理由;(2)如图Z10-6②,当E ,F 分别移动到边DC ,CB 的延长线上时,连接AE 和DF ,(1)中的结
论还成立吗?(请你直接回答“是”或“否”,不需证明)(3)如图Z10-6③,当E ,F 分别在
边CD ,BC 的延长线上移动时,连接AE 和DF ,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;(4)如图Z10-6④,当E ,F 分别在边DC ,CB 上移动时,连接AE 和DF 交于点P ,由于点
E ,F 的移动,使得点P 也随之运动,请你画出点P 运动路径的草图.若AD =2,试求出线段CP 的最小值.
① ② ③ ④
图Z10-6
4.(2014•山东枣庄,第25题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2
﹣2x ﹣3的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,连接BC ,点D 为抛物线的顶点,点P 是第四象限的抛物线上的一个动点(不与点D 重合).
(1)求∠OBC 的度数;
(2)连接CD 、BD 、DP ,延长DP 交x 轴正半轴于点E ,且S △OCE =S四边形OCDB ,求此时P 点的坐标;
(3)过点P 作PF ⊥x 轴交BC 于点F ,求线段PF 长度的最大值.
5.(2014·云南昆明,第23题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线
、B (4,0)两点,与y 轴交于点C . y =ax 2+bx -3(a ≠0) 与x 轴交于点A (-2,0)
(1)求抛物线的解析式;点P 从A 点出发,在线段AB 上以每秒3个单位长度的速度向B 点运动,同时点Q 从B 点出发,在线段BC 上以每秒1个单位长度向C 点运动. 其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动. 当△PBQ 存在时,求运动多少秒使△PBQ 的面积最大,最多面积是多少?
(2)当△PBQ 的面积最大时,在BC 下方的抛物线上存在点K ,使S △CBK :S △P BQ =5:2,求K 点坐标.
6. (2014•襄阳,第26题)如图,在平面直角坐标系中,矩形OCDE 的三个顶点
分别是C (3,0),D (3,4),E (0,4).点A 在DE 上,以A 为顶点的抛物线过点C ,且对称轴x =1交x 轴于点B .连接EC ,A C .点P ,Q 为动点,设运动时间为t 秒. (1)填空:点A 坐标为 ;抛物线的解析式为 .
(2)在图1中,若点P 在线段OC 上从点O 向点C 以1个单位/秒的速度运动,同时,点Q 在线段CE 上从点C 向点E 以2个单位/秒的速度运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动.当t 为何值时,△PCQ 为直角三角形?
(3)在图2中,若点P 在对称轴上从点A 开始向点B 以1个单位/秒的速度运动,过点P 做PF ⊥AB ,交AC 于点F ,过点F 作FG ⊥AD 于点G ,交抛物线于点Q ,连接AQ ,CQ .当t 为何值时,△ACQ 的面积最大?最大值是多少?
◆强化训练 1. 满分解答:
(1)当M 、N 都在O 右侧时,
OM 2-4t
==1-2t ,OA 2
ON 6-4t 2
==1-t , OB 63所以
OM ON
.因此MN 与AB 不平行. ≠
OA OB
(2)①如图2,当M 、N 都在O 右侧时,∠OMN >∠B ,不可能△OMN ∽△OBA . ②如图3,当M 在O 左侧、N 在O 右侧时,∠MON >∠BOA ,不可能△OMN ∽△OBA .
③如图4,当M 、N 都在O 左侧时,如果△OMN ∽△OBA ,那么所以
ON OA
. =
OM OB
4t -62
=.解得t =2.
4t -26
图2 图3 图4
(3)①如图2,OM =2-4t ,OH =1-
2t ,MH -2t ) .
NH =ON -OH =(6-4t ) -(1-2t ) =5-2t .
②如图3,OM =4t -2,OH =2t -
1,MH t -1) .
NH =ON +OH =(6-4t ) +(2t -1) =5-2t .
③如图4,OM =4t -2,OH =2t -
1,MH t -1) .
NH =OH -ON =(2t -1) -(4t -6) =5-2t .
综
合
①
2
、②、③,
s =MN 2=
MH 2+NH 2=t -1) ⎤+(5-2t ) 2=16t 2-32t +28=16(t -1) 2+12.
⎦
所以当t =1时,甲、乙两人的最小距离为12千米.
3
2. 满分解答:(1)由y =-x +3,得A (0,3),C (4,0).
4
由于B 、C 关于OA 对称,所以B (-4,0) ,BC =8.因为AD //BC ,AD =BC ,所以D (8,3).
将B (-4,0) 、D (8,3)分别代入y =解得b =-
⎧2-4b +c =0, 12
x +bx +c ,得⎨
88+8b +c =3. ⎩
111
,c =-3.所以该二次函数的解析式为y =x 2-x -3. 484
4
. 5
(2)①设点P 、Q 运动的时间为t .
如图2,在△APQ 中,AP =t ,AQ =AC -CQ =5-t ,cos ∠P AQ =cos ∠ACO =当PQ ⊥AC 时,
AQ 45-t 425
.
=.所以=.解得AP =t =
AP 5t 59
图2 图3
②如图3,过点Q 作QH ⊥AD ,垂足为H .
111333AP ⋅QH =AP ⋅AQ sin ∠PAQ =t (5-t ) ⨯=-t 2+t , 222510211
S △ACD =AD ⋅OA =⨯8⨯3=12,
22
333581
所以S 四边形PDCQ =S △ACD -S △APQ =12-(-t 2+t ) =(t -) 2+.
1021028
581
所以当AP =时,四边形PDCQ 的最小值是.
28
由于S △APQ =
3. 满分解答
(1)AE ⊥DF . 理由:∵四边形ABCD 是正方形,
∴AD =DC ,∠ADC =∠C =90°. ∵DE =CF , ∴△ADE ≌△DCF (SAS). ∴AE =DF ,∠DAE =∠CDF . 由于∠CDF +∠ADF =90°,∴∠DAE +∠ADF =90°. ∴∠APD =90°,即AE ⊥DF . (2)是.
(3)成立.理由如下:由(1),同理可证∠DAE =∠CDF . 如图2,延长FD 交AE 于点G , 则∠CDF +∠ADG =180°-∠ADC =90°. ∴∠ADG +∠DAE =90°. ∴∠AGD =90°,即AE ⊥DF . (4)如图3,由于点P 在运动中保持∠APD =90°,
∴点P 的路径是以AD 为直径的圆的一段的弧.
设AD 的中点为O ,连接OC ,交弧于点P ,此时CP 的长度最小.
在Rt △ODC 中,OC =CD +OD =2+15. ∴CP =OC -OP =5-1.
4. 满分解答:(1)∵y=x2﹣2x ﹣3=(x ﹣3)(x+2),
∴由题意得,A (﹣1,0),B (3,0),C (0,﹣3),D (1,﹣4).
在Rt △OBC 中,∵OC=OB=3,∴△OBC 为等腰直角三角形,∴∠OBC=45°. (2)如图1,过点D 作DH ⊥x 轴于H ,此时S 四边形OCDB =S梯形OCDH +S△HBD , ∵OH=1,OC=3,HD=4,HB=2,
∴S 梯形OCDH =•(OC+HD)•OH=,S △HBD
=•HD•HB=4, ∴S 四边形OCDB
=
.∴S △OCE =S四边形OCDB
=
=
,
∴OE=5,∴E (5,0).
设l DE :y=kx+b,∵D (1,﹣4),E (5,0), ∴
,解得
,∴l DE :y=x﹣5.
∵DE 交抛物线于P ,设P (x ,y ),
∴x 2﹣2x ﹣3=x﹣5,解得 x=2 或x=1(D 点,舍去), ∴x P =2,代入l DE :y=x﹣5,∴P (2,﹣3). (3)如图2,
设l BC :y=kx+b,∵B (3,0),C (0,﹣3), ∴
,解得
,∴l BC :y=x﹣3.
∵F 在BC 上,∴y F =xF ﹣3, ∵P 在抛物线上,∴y P =xP 2﹣2x P ﹣3,
∴线段PF 长度=yF ﹣y P =xF ﹣3﹣(x P 2﹣2x P ﹣3),
∵x P =xF ,∴线段PF 长度=﹣x P 2+3xP =﹣(x P ﹣)2+,(1<x P ≤3), ∴当x P =时,线段PF 长度最大为.
5. 满分解答:(1)将
y =ax 2+bx -3(a ≠0) ,
A (-2,0)、B (4,0)两点坐标分别代入
3⎧
a =⎪⎧4a -2b -3=08 即⎨,解得:⎨
3⎩16a +4b -3=0⎪b =-4⎩
33
∴抛物线的解析式为:y =x 2-x -3
84
∴= ∴DQ =t
5 DQ t
11399
∴S ∆PBQ =PB ⋅DQ =(6-3t ) ⋅t =-t 2+t
225105
对称轴t =-S ∆PBQ =-
2⨯(-)
=1∴当运动1秒时,△PBQ 面积最大,
,
9999
+=,最大为,
1010510
323
(3)如图,设K (m , m -m -3)
84
连接CK 、BK ,作KL //y 轴交BC 与L ,
9
由(2)知:S ∆PBQ =,
10
9
S ∆CBK :S PBQ =5:2 ∴S ∆CBK =
4
设直线BC 的解析式为y =kx +n B (4, 0), C (0, -3)
3⎧⎧4k +n =0⎪k =
,解得:⎨ ∴⎨4
⎩n =-3⎪⎩n =-3
3333
∴直线BC 的解析式为y =x -3∴L (m , m -3) KL =m -m 2
4428
S ∆CBK =S ∆KLC +S ∆KLB
133133133
=⋅(m -m 2) ⋅m +⋅(m -m 2) ⋅(4-m ) =⋅4⋅(m -m 2)
228228228
27153329
) 或(3, -) 即:2(m -m )
=解得:m =1或m =3 ∴K 坐标为(1, -88284
6. 满分解答(1)∵抛物线的对称轴为x =1,矩形OCDE 的三个顶点分别是C (3,0),
D (3,4),E (0,4),点A 在DE 上,∴点A 坐标为(1,4),
设抛物线的解析式为y =a (x ﹣1)+4,把C (3,0)代入抛物线的解析式,可得a (3﹣1)
2
2
+4=0,解得a =﹣1.故抛物线的解析式为y =﹣(x ﹣1)+4,即y =﹣x +2x +3;
=
,∴,∴
=5,
; .
22
(2)依题意有:OC =3,OE =4,∴CE =当∠QPC =90°时,∵cos ∠QPC =当∠PQC =90°时,∵cos ∠QCP =∴当t =
或t =
==
=,解得t ==,解得t =
时,△PCQ 为直角三角形;
,解得
(3)∵A (1,4),C (3,0),设直线AC 的解析式为y =kx +b ,则
.
故直线AC 的解析式为y =﹣2x +6.
∵P (1,4﹣t ),将y =4﹣t 代入y =﹣2x +6中,得x =1+,∴Q 点的横坐标为1+,
2
将x =1+代入y =﹣(x ﹣1)+4中,得y =4﹣∴QF =(4﹣
)﹣(4﹣t )=t ﹣
,
.∴Q 点的纵坐标为4﹣,
∴S △ACQ =S △AFQ +S △CPQ =FQ •AG +FQ •DG =FQ (AG +DG )=FQ •AD =×2(t ﹣
2
)=﹣(t ﹣2)
+1,
2
∴当t =2时,△ACQ 的面积最大,最大值是1.故答案为:(1,4),y =﹣(x ﹣1)+4.
2015中考数学动点问题解析
1. (2014•黔南州第26题)如图,在平面直角坐标系中,顶点为(4,﹣1)的
抛物线交y 轴于A 点,交x 轴于B ,C 两点(点B 在C 的左侧),已知A 点坐标为(0,3).(1)求此抛物线的解析式。(2)过点B 作线段AB 的垂线交抛物线于点D ,如果以点C 为圆心的圆与直线BD 相切,请判断抛物线的对称轴l 与⊙C 有怎样的位置关系,并给出证明;(3)已知点P 是抛物线上的一个动点,且位于A ,C 两点之间,问:当点P 运动到什么位置时,△PAC 的面积最大?并求出此时P 点的坐标和△PAC 的最大面积.
2
◆满分解答:(1)设抛物线为y=a(x ﹣4)﹣1,
∵抛物线经过点A (0,3),∴3=a(0﹣4)﹣1,∴抛物线为
(2)相交.
证明:连接CE ,则CE ⊥BD , 当
时,x 1=2,x 2=6.
2
;
;(3分)
A (0,3),B (2,0),C (6,0),对称轴x=4,
∴OB=2,AB==,BC=4,
∵AB ⊥BD ,∴∠OAB+∠OBA=90°,∠OBA+∠EBC=90°, ∴△AOB ∽△BEC , ∴
=
,即
=
,解得CE=
,∵
>2,∴抛物线的对称轴l 与⊙C 相
交.(7分)
(3)如图,过点P 作平行于y 轴的直线交AC 于点Q ;可求出AC 的解析式为
;(8分)
设P 点的坐标为(m ,
2
),则Q 点的坐标为(m ,
2
);
∴PQ=﹣m+3﹣(m ﹣2m+3)=﹣m +m.
∵S △PAC =S△PAQ +S△PCQ =×(﹣m +m)×6=﹣(m ﹣3)+∴当m=3时,△PAC 的面积最大为
2
2
;
;此时,P 点的坐标为(3,
3
).(10分)
4
2.(2011年山西省中考第26题) 如图1,在平面直角坐标系中,四边形OABC 是
平行四边形.直线l 经过O 、C 两点,点A 的坐标为(8,0) ,点B 的坐标为(11,4) ,动点P 在线段OA 上从O 出发以每秒1个单位的速度向点A 运动,同时动点Q 从点A 出发以每秒2个单位的速度沿A →B →C 的方向向点C 运动,过点P 作PM 垂直于x 轴,与折线O —C —B 相交于点M .当P 、Q 两点中有一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设点P 、Q 运动的时间为t 秒(t >0),△MPQ 的面积为S .
(1)点C 的坐标为____________,直线l 的解析式为____________;
(2)试求点Q 与点M 相遇前S 与t 的函数关系式,并写出相应的t 的取值范围. (3)试求题(2)中当t 为何值时,S 的值最大?最大值是多少?
4
◆满分解答:(1)点C 的坐标为(3,4) ,直线l 的解析式为: y =x
图1
0<t ≤
5
24
3
(2)①当M 在OC 上,Q 在AB 上时,在Rt △OPM 中,OP =t ,tan ∠OMP =
3
,所
4
以PM =t .
3
36,所以AE =t . 55121661
于是PE =8+t -t =8+t .因此S =PE ⋅PM =t 2+t .
215355
5
②当M 在OC 上,Q 在BC 上时,<t ≤3.
2
因为.因此BQ =2t -5,所以PF =11-t -(2t -5) =16-3t 132S =PF ⋅PM =-2t 2+t .
23
16
③当M 、Q 相遇时,根据P 、Q 的路程和t +2t =11+5,解得t =.
3
16
因此当M 、Q 都在BC 上,相遇前,3<t ≤,PM =4,MQ =16-t -2t =16-3t .
3
1
所以S =MQ ⋅PM =-6t +32.
2
在Rt △AQE 中,AQ =2t ,cos ∠QAE =
图2 图3 图4
52162160
(3)①当0<t ≤时,S =t 2+t =(t +20) 2-.
2153153
因为抛物线开口向上,在对称轴右侧,S 随t 的增大而增大,所以当t =
5
时,S 最大,2
85. 65328128②当<t ≤3时,S =-2t 2+t =-2(t -) 2+.因为抛物线开口向下,所以当
[1**********]
.③当3<t ≤时,S =MQ ⋅PM =-6t +32.因为S 随t t =时,S 最大,最大值为
3932
8
的增大而减小,所以当t =3时,S 最大,最大值为14.综上所述,当t =时,S 最大,最
3
128
大值为.
9最大值为
◆考点伸展:第(2)题中,M 、Q
的?
此时
从相遇到运动结束,S 关于t 的函数关系式是怎样
16131
<t ≤, MQ =t +2t -16=3t -16.因此S =MQ ⋅PM =6t -32.
322
◆强化训练
1.(2012年连云港市中考第26题) 如图1,甲、乙两人分别从A 、B 两点同时出
发,点O 为坐标原点.甲沿AO 方向、乙沿BO 方向均以每小时4千米的速度行走,t 小时后,甲到达M 点,乙到达N 点.
(1)请说明甲、乙两人到达点O 前,MN 与AB 不可能平行; (2)当t 为何值时,△OMN ∽△OBA ?
(3)甲、乙两人之间的距离为MN 的长.设s =MN 2,求s 与t 之间的函数关系式,并求甲、乙两人之间距离的最小值.
图1
2.(2013年菏泽市中考第21题) 如图1, △ABC 是以BC 为底边的等腰三角形,
点A 、C 分别是一次函数y =-
3
x +3的图像与y 轴、x 轴的交点,点B 在二次函数4
y =
12
x +bx +c 的图像上,且该二次函数图像上存在一点D 使四边形ABCD
能构成平行8
四边形.
(1)试求b 、c 的值,并写出该二次函数的解析式;
(2)动点P 从A 到D ,同时动点Q 从C 到A 都以每秒1个单位的速度运动,问:①当P 运动到何处时,由PQ ⊥AC ?②当P 运动到何处时,四边形PDCQ 的面积最小?此时四边形PDCQ 的面积是多少?
图1
3. (2014年山东烟台) 在正方形ABCD 中,动点E ,F 分别从
D ,C 两点同时出
发,以相同的速度在直线DC ,CB 上移动.(1)如图Z10-6①,当点E 自D 向C ,点F 自C
向B 移动时,连接AE 和DF 交于点P ,请你写出AE 与DF 的位置关系,并说明理由;(2)如图Z10-6②,当E ,F 分别移动到边DC ,CB 的延长线上时,连接AE 和DF ,(1)中的结
论还成立吗?(请你直接回答“是”或“否”,不需证明)(3)如图Z10-6③,当E ,F 分别在
边CD ,BC 的延长线上移动时,连接AE 和DF ,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;(4)如图Z10-6④,当E ,F 分别在边DC ,CB 上移动时,连接AE 和DF 交于点P ,由于点
E ,F 的移动,使得点P 也随之运动,请你画出点P 运动路径的草图.若AD =2,试求出线段CP 的最小值.
① ② ③ ④
图Z10-6
4.(2014•山东枣庄,第25题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2
﹣2x ﹣3的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,连接BC ,点D 为抛物线的顶点,点P 是第四象限的抛物线上的一个动点(不与点D 重合).
(1)求∠OBC 的度数;
(2)连接CD 、BD 、DP ,延长DP 交x 轴正半轴于点E ,且S △OCE =S四边形OCDB ,求此时P 点的坐标;
(3)过点P 作PF ⊥x 轴交BC 于点F ,求线段PF 长度的最大值.
5.(2014·云南昆明,第23题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线
、B (4,0)两点,与y 轴交于点C . y =ax 2+bx -3(a ≠0) 与x 轴交于点A (-2,0)
(1)求抛物线的解析式;点P 从A 点出发,在线段AB 上以每秒3个单位长度的速度向B 点运动,同时点Q 从B 点出发,在线段BC 上以每秒1个单位长度向C 点运动. 其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动. 当△PBQ 存在时,求运动多少秒使△PBQ 的面积最大,最多面积是多少?
(2)当△PBQ 的面积最大时,在BC 下方的抛物线上存在点K ,使S △CBK :S △P BQ =5:2,求K 点坐标.
6. (2014•襄阳,第26题)如图,在平面直角坐标系中,矩形OCDE 的三个顶点
分别是C (3,0),D (3,4),E (0,4).点A 在DE 上,以A 为顶点的抛物线过点C ,且对称轴x =1交x 轴于点B .连接EC ,A C .点P ,Q 为动点,设运动时间为t 秒. (1)填空:点A 坐标为 ;抛物线的解析式为 .
(2)在图1中,若点P 在线段OC 上从点O 向点C 以1个单位/秒的速度运动,同时,点Q 在线段CE 上从点C 向点E 以2个单位/秒的速度运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动.当t 为何值时,△PCQ 为直角三角形?
(3)在图2中,若点P 在对称轴上从点A 开始向点B 以1个单位/秒的速度运动,过点P 做PF ⊥AB ,交AC 于点F ,过点F 作FG ⊥AD 于点G ,交抛物线于点Q ,连接AQ ,CQ .当t 为何值时,△ACQ 的面积最大?最大值是多少?
◆强化训练 1. 满分解答:
(1)当M 、N 都在O 右侧时,
OM 2-4t
==1-2t ,OA 2
ON 6-4t 2
==1-t , OB 63所以
OM ON
.因此MN 与AB 不平行. ≠
OA OB
(2)①如图2,当M 、N 都在O 右侧时,∠OMN >∠B ,不可能△OMN ∽△OBA . ②如图3,当M 在O 左侧、N 在O 右侧时,∠MON >∠BOA ,不可能△OMN ∽△OBA .
③如图4,当M 、N 都在O 左侧时,如果△OMN ∽△OBA ,那么所以
ON OA
. =
OM OB
4t -62
=.解得t =2.
4t -26
图2 图3 图4
(3)①如图2,OM =2-4t ,OH =1-
2t ,MH -2t ) .
NH =ON -OH =(6-4t ) -(1-2t ) =5-2t .
②如图3,OM =4t -2,OH =2t -
1,MH t -1) .
NH =ON +OH =(6-4t ) +(2t -1) =5-2t .
③如图4,OM =4t -2,OH =2t -
1,MH t -1) .
NH =OH -ON =(2t -1) -(4t -6) =5-2t .
综
合
①
2
、②、③,
s =MN 2=
MH 2+NH 2=t -1) ⎤+(5-2t ) 2=16t 2-32t +28=16(t -1) 2+12.
⎦
所以当t =1时,甲、乙两人的最小距离为12千米.
3
2. 满分解答:(1)由y =-x +3,得A (0,3),C (4,0).
4
由于B 、C 关于OA 对称,所以B (-4,0) ,BC =8.因为AD //BC ,AD =BC ,所以D (8,3).
将B (-4,0) 、D (8,3)分别代入y =解得b =-
⎧2-4b +c =0, 12
x +bx +c ,得⎨
88+8b +c =3. ⎩
111
,c =-3.所以该二次函数的解析式为y =x 2-x -3. 484
4
. 5
(2)①设点P 、Q 运动的时间为t .
如图2,在△APQ 中,AP =t ,AQ =AC -CQ =5-t ,cos ∠P AQ =cos ∠ACO =当PQ ⊥AC 时,
AQ 45-t 425
.
=.所以=.解得AP =t =
AP 5t 59
图2 图3
②如图3,过点Q 作QH ⊥AD ,垂足为H .
111333AP ⋅QH =AP ⋅AQ sin ∠PAQ =t (5-t ) ⨯=-t 2+t , 222510211
S △ACD =AD ⋅OA =⨯8⨯3=12,
22
333581
所以S 四边形PDCQ =S △ACD -S △APQ =12-(-t 2+t ) =(t -) 2+.
1021028
581
所以当AP =时,四边形PDCQ 的最小值是.
28
由于S △APQ =
3. 满分解答
(1)AE ⊥DF . 理由:∵四边形ABCD 是正方形,
∴AD =DC ,∠ADC =∠C =90°. ∵DE =CF , ∴△ADE ≌△DCF (SAS). ∴AE =DF ,∠DAE =∠CDF . 由于∠CDF +∠ADF =90°,∴∠DAE +∠ADF =90°. ∴∠APD =90°,即AE ⊥DF . (2)是.
(3)成立.理由如下:由(1),同理可证∠DAE =∠CDF . 如图2,延长FD 交AE 于点G , 则∠CDF +∠ADG =180°-∠ADC =90°. ∴∠ADG +∠DAE =90°. ∴∠AGD =90°,即AE ⊥DF . (4)如图3,由于点P 在运动中保持∠APD =90°,
∴点P 的路径是以AD 为直径的圆的一段的弧.
设AD 的中点为O ,连接OC ,交弧于点P ,此时CP 的长度最小.
在Rt △ODC 中,OC =CD +OD =2+15. ∴CP =OC -OP =5-1.
4. 满分解答:(1)∵y=x2﹣2x ﹣3=(x ﹣3)(x+2),
∴由题意得,A (﹣1,0),B (3,0),C (0,﹣3),D (1,﹣4).
在Rt △OBC 中,∵OC=OB=3,∴△OBC 为等腰直角三角形,∴∠OBC=45°. (2)如图1,过点D 作DH ⊥x 轴于H ,此时S 四边形OCDB =S梯形OCDH +S△HBD , ∵OH=1,OC=3,HD=4,HB=2,
∴S 梯形OCDH =•(OC+HD)•OH=,S △HBD
=•HD•HB=4, ∴S 四边形OCDB
=
.∴S △OCE =S四边形OCDB
=
=
,
∴OE=5,∴E (5,0).
设l DE :y=kx+b,∵D (1,﹣4),E (5,0), ∴
,解得
,∴l DE :y=x﹣5.
∵DE 交抛物线于P ,设P (x ,y ),
∴x 2﹣2x ﹣3=x﹣5,解得 x=2 或x=1(D 点,舍去), ∴x P =2,代入l DE :y=x﹣5,∴P (2,﹣3). (3)如图2,
设l BC :y=kx+b,∵B (3,0),C (0,﹣3), ∴
,解得
,∴l BC :y=x﹣3.
∵F 在BC 上,∴y F =xF ﹣3, ∵P 在抛物线上,∴y P =xP 2﹣2x P ﹣3,
∴线段PF 长度=yF ﹣y P =xF ﹣3﹣(x P 2﹣2x P ﹣3),
∵x P =xF ,∴线段PF 长度=﹣x P 2+3xP =﹣(x P ﹣)2+,(1<x P ≤3), ∴当x P =时,线段PF 长度最大为.
5. 满分解答:(1)将
y =ax 2+bx -3(a ≠0) ,
A (-2,0)、B (4,0)两点坐标分别代入
3⎧
a =⎪⎧4a -2b -3=08 即⎨,解得:⎨
3⎩16a +4b -3=0⎪b =-4⎩
33
∴抛物线的解析式为:y =x 2-x -3
84
∴= ∴DQ =t
5 DQ t
11399
∴S ∆PBQ =PB ⋅DQ =(6-3t ) ⋅t =-t 2+t
225105
对称轴t =-S ∆PBQ =-
2⨯(-)
=1∴当运动1秒时,△PBQ 面积最大,
,
9999
+=,最大为,
1010510
323
(3)如图,设K (m , m -m -3)
84
连接CK 、BK ,作KL //y 轴交BC 与L ,
9
由(2)知:S ∆PBQ =,
10
9
S ∆CBK :S PBQ =5:2 ∴S ∆CBK =
4
设直线BC 的解析式为y =kx +n B (4, 0), C (0, -3)
3⎧⎧4k +n =0⎪k =
,解得:⎨ ∴⎨4
⎩n =-3⎪⎩n =-3
3333
∴直线BC 的解析式为y =x -3∴L (m , m -3) KL =m -m 2
4428
S ∆CBK =S ∆KLC +S ∆KLB
133133133
=⋅(m -m 2) ⋅m +⋅(m -m 2) ⋅(4-m ) =⋅4⋅(m -m 2)
228228228
27153329
) 或(3, -) 即:2(m -m )
=解得:m =1或m =3 ∴K 坐标为(1, -88284
6. 满分解答(1)∵抛物线的对称轴为x =1,矩形OCDE 的三个顶点分别是C (3,0),
D (3,4),E (0,4),点A 在DE 上,∴点A 坐标为(1,4),
设抛物线的解析式为y =a (x ﹣1)+4,把C (3,0)代入抛物线的解析式,可得a (3﹣1)
2
2
+4=0,解得a =﹣1.故抛物线的解析式为y =﹣(x ﹣1)+4,即y =﹣x +2x +3;
=
,∴,∴
=5,
; .
22
(2)依题意有:OC =3,OE =4,∴CE =当∠QPC =90°时,∵cos ∠QPC =当∠PQC =90°时,∵cos ∠QCP =∴当t =
或t =
==
=,解得t ==,解得t =
时,△PCQ 为直角三角形;
,解得
(3)∵A (1,4),C (3,0),设直线AC 的解析式为y =kx +b ,则
.
故直线AC 的解析式为y =﹣2x +6.
∵P (1,4﹣t ),将y =4﹣t 代入y =﹣2x +6中,得x =1+,∴Q 点的横坐标为1+,
2
将x =1+代入y =﹣(x ﹣1)+4中,得y =4﹣∴QF =(4﹣
)﹣(4﹣t )=t ﹣
,
.∴Q 点的纵坐标为4﹣,
∴S △ACQ =S △AFQ +S △CPQ =FQ •AG +FQ •DG =FQ (AG +DG )=FQ •AD =×2(t ﹣
2
)=﹣(t ﹣2)
+1,
2
∴当t =2时,△ACQ 的面积最大,最大值是1.故答案为:(1,4),y =﹣(x ﹣1)+4.