中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与面积最值定值问题(2份打包,教师版+原卷版)
展开这是一份中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与面积最值定值问题(2份打包,教师版+原卷版),文件包含中考数学二轮压轴培优专题二次函数与面积最值定值问题教师版doc、中考数学二轮压轴培优专题二次函数与面积最值定值问题原卷版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共30页, 欢迎下载使用。
如图,抛物线y=a(x﹣2)2﹣2与y轴交于点A(0,2),顶点为B.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点P(t,y1),Q(t+3,y2)都在抛物线上,且y1=y2,求P,Q两点的坐标;
(3)在(2)的条件下,若点C是线段QB上一动点,经过点C的直线y=﹣x+m与y轴交于点D,连接DQ,DB,求△BDQ面积的最大值和最小值.
【答案解析】解:(1)将A(0,2)代入到抛物线解析式中,得,
4a﹣2=2,解得,a=1,
∴抛物线解析式为y=(x﹣2)2﹣2;
(2)∵y1=y2,
∴(t﹣2)2﹣2=(t+3﹣2)2﹣2,解得,t=eq \f(1,2),
∴P(eq \f(1,2),eq \f(1,4)),Q(eq \f(7,2),eq \f(1,4));
(3)由题可得,顶点B为(2,﹣2),将直线y=﹣x+m进行平移,
当直线经过B点时,﹣2=﹣2+m,解得m=0,
当直线经过点Q时,eq \f(1,4)=﹣eq \f(7,2)+m,解得m=eq \f(15,4),
∵经过点C直线y=﹣x+m与y轴交于点D,
∴D为(0,m),
∵点C是线段QB上一动点,
∴0≤m≤eq \f(15,4),
延长QB交y轴于点E,设直线QB的解析式为y=kx+b,
代入点Q、B坐标得,
,解得,
∴QB的解析式为:,令x=0,则y=﹣5,
∴E(0,﹣5),
由图可得,S△BDQ=S△DEQ﹣S△DEB,
∴=,
∵0≤m≤eq \f(15,4),
∴当m=0时,S△BDQ最小值为eq \f(15,4),
当m=eq \f(15,4)时,S△BDQ最大值为.
如图,抛物线y=ax2+eq \f(3,2)x+c与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,已知A,C两点坐标分别是A(1,0),C(0,﹣2),连接AC,BC.
(1)求抛物线的表达式和AC所在直线的表达式;
(2)将△ABC沿BC所在直线折叠,得到△DBC,点A的对应点D是否落在抛物线的对称轴上?若点D在对称轴上,请求出点D的坐标;若点D不在对称轴上,请说明理由;
(3)若点P是抛物线位于第三象限图象上的一动点,连接AP交BC于点Q,连接BP,△BPQ的面积记为S1,△ABQ的面积记为S2,求的值最大时点P的坐标.
【答案解析】解:(1)∵抛物线y=ax2+eq \f(3,2)x+c过点A(1,0),C(0,﹣2),
∴,解得:.
∴抛物线的表达式为y=eq \f(1,2)x2+eq \f(3,2)x﹣2.
设直线AC的表达式为y=kx+b,则
,解得:.
∴直线AC的表达式为y=2x﹣2.
(2)点D不在抛物线的对称轴上,理由是:
∵抛物线的表达式为y=eq \f(1,2)x2+eq \f(3,2)x﹣2,
∴点B坐标为(﹣4,0).
∵OA=1,OC=2,
∴.
又∵∠AOC=∠COB=90°,
∴△AOC∽△COB.
∴∠ACO=∠CBO.
∴∠ACO+∠BCO=∠OBC+∠BCO=90°,
∴AC⊥BC.
∴将△ABC沿BC所在直线折叠,点D一定落在直线AC上,
延长AC至D,使DC=AC,过点D作DE⊥y轴交y轴于点E,如图1.
又∵∠ACO=∠DCE,
∴△ACO≌△DCE(AAS).
∴DE=AO=1,则点D横坐标为﹣1,
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣eq \f(3,2).
故点D不在抛物线的对称轴上.
(3)设过点B、C的直线表达式为y=px+q,
∵C(0,﹣2),B(﹣4,0),
∴,解得:.
∴过点B、C的直线解析式为y=﹣eq \f(1,2)x﹣2.
过点A作x轴的垂线交BC的延长线于点M,点M坐标为(1,﹣eq \f(5,2)),
过点P作x轴的垂线交BC于点N,垂足为H,如图2.
设点P坐标为(m,eq \f(1,2)m2+eq \f(3,2)m﹣2),则点N坐标为(m,﹣eq \f(1,2)m﹣2),
∴PN=﹣eq \f(1,2)m﹣2﹣(eq \f(1,2)m2+eq \f(3,2)m﹣2)=﹣eq \f(1,2)m2﹣2m,
∵PN∥AM,
∴△AQM∽△PQN.
∴.
若分别以PQ、AQ为底计算△BPQ和△BAQ的面积(同高不等底),
则△BPQ与△BAQ的面积比为,即.
∴==.
∵﹣eq \f(1,5)<0,
∴当m=﹣2时,的最大值为,此时点P坐标为(﹣2,﹣3).
在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线:y=ax2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣eq \f(3,2)).
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)如图1,点D为第四象限抛物线上一点,连接OD,过点B作BE⊥OD,垂足为E,若BE=2OE,求点D的坐标;
(3)如图2,点M为第四象限抛物线上一动点,连接AM,交BC于点N,连接BM,记△BMN的面积为S1,△ABN的面积为S2,求的最大值.
【答案解析】解:(1)依题意,设y=a(x+1)(x﹣3),
代入C(0,﹣eq \f(3,2))得:a•1•(﹣3)=﹣eq \f(3,2),解得:a=eq \f(1,2),
∴y=eq \f(1,2)(x+1)(x﹣3)=eq \f(1,2)x2﹣x﹣eq \f(3,2);
(2)∵BE=2OE,
设OE为x,BE=2x,
由勾股定理得:OE2+BE2=OB2,
x2+4x2=9,解得:x1=eq \f(3\r(5),5),x2=﹣eq \f(3\r(5),5)(舍),
∴OE=eq \f(3\r(5),5),BE=eq \f(6\r(5),5),
过点E作TG平行于OB,T在y轴上,过B作BG⊥TG于G,
∴△ETO∽△OEB,
∴==,
∴OE2=OB•TE,
∴TE==,
∴OT==,
∴E(eq \f(3,5),﹣eq \f(6,5)),
∴直线OE的解析式为y=﹣2x,
∵OE的延长线交抛物线于点D,
∴,解得:x1=1,x2=﹣3(舍),
当x=1时,y=﹣2,
∴D(1,﹣2);
(3)如图所示,延长BC于点F,AF∥y轴,过A点作AH⊥BF于点H,作MT∥y轴交BF于点T,过M点作MG⊥BF于点J,
∵AF∥MT,
∴∠AFH=∠MTJ,
∵AH⊥BF,MJ⊥BF,
∴∠AHF=∠MJT=90°,
∴△AFH∽△MJT,
∴=,
∵S1=eq \f(1,2)NB•MJ,S2=eq \f(1,2)NB•AH,
∴==,
设直线BC的解析式为y=kx+b,将B,C两点代入得,
,解得:,
∴直线BC的解析式为y=eq \f(1,2)x﹣eq \f(3,2),
当x=﹣1时,y=eq \f(1,2)•(﹣1)﹣eq \f(3,2)=﹣2,
∴F(﹣1,﹣2),
∴AF=2,
设M(x,eq \f(1,2)x2﹣x﹣eq \f(3,2)),
∴MT=eq \f(1,2)x﹣eq \f(3,2)﹣(eq \f(1,2)x2﹣x﹣eq \f(3,2))=﹣eq \f(1,2)(x﹣eq \f(3,2))2+eq \f(9,8),
∴a=﹣eq \f(1,2)<0,
∴MTmax=eq \f(9,8),
∴====.
如图,在平面直角坐标系xOy中,平行四边形ABCD的AB边与y轴交于E点,F是AD的中点,B、C、D的坐标分别为(﹣2,0),(8,0),(13,10).
(1)求过B、E、C三点的抛物线的解析式;
(2)试判断抛物线的顶点是否在直线EF上;
(3)设过F与AB平行的直线交y轴于Q,M是线段EQ之间的动点,射线BM与抛物线交于另一点P,当△PBQ的面积最大时,求P的坐标.
【答案解析】解:(1)过点D作x轴垂线交x轴于点H,如图所示:
由题意得∠EOB=∠DHC=90°,
∵AB∥CD,
∴∠EBO=∠DCH,
∴△EBO∽△DCH,
∴,
∵B(﹣2,0)、C(8,0)、D(13,10),
∴BO=2,CH=13﹣8=5,DH=10,
∴,解得:EO=4,
∴点E坐标为(0,4),
设过B、E、C三点的抛物线的解析式为:y=a(x+2)(x﹣8),
将E点代入得:4=a×2×(﹣8),解得:a=﹣eq \f(1,4),
∴过B、E、C三点的抛物线的解析式为:y=﹣eq \f(1,4)(x+2)(x﹣8)=﹣eq \f(1,4)x2+eq \f(3,2)x+4;
(2)抛物线的顶点在直线EF上,理由如下:
由(1)可知该抛物线对称轴为直线x=﹣3,
当x=3时,y=eq \f(25,4),∴该抛物线的顶点坐标为(3,eq \f(25,4)),
又∵F是AD的中点,
∴F(8,10),
设直线EF的解析式为:y=kx+b,将E(0,4),F(8,10)代入得,
解得:,
∴直线EF解析式为:y=eq \f(3,4),
把x=3代入直线EF解析式中得:y=eq \f(25,4),故抛物线的顶点在直线EF上;
(3)由(1)(2)可知:A(3,10),
设直线AB的解析式为:y=k'x+b',将B(﹣2,0),A(3,10)代入得:
,解得:,
∴直线AB的解析式为:y=2x+4,
∵FQ∥AB,
故可设:直线FQ的解析式为:y=2x+b1,将F(8,10)代入得:
b1=﹣6,
∴直线FQ的解析式为:y=2x﹣6,
当x=0时,y=﹣6,
∴Q点坐标为(0,﹣6),
设M(0,m),直线BM的解析式为:y=k2x+b2,将M、B点代入得:
,解得:,
∴直线BM的解析式为:y=,
∵点P为直线BM与抛物线的交点,
∴联立方程组有:,
化简得:(x+2)(x﹣8+2m)=0,解得:x1=﹣2(舍去),x2=8﹣2m,
∴点P的横坐标为:8﹣2m,
则此时,S△PBQ=eq \f(1,2)MQ×(|xP|+|xB|)
==﹣(m+)2+,
∵a=﹣1<0,
∴当m=﹣eq \f(1,2)时,S取得最大值,
∴点P横坐标为8﹣2×(﹣eq \f(1,2))=9,
将x=9代入抛物线解析式中y=﹣eq \f(11,4),
综上所述,当△PBQ的面积最大时,P的坐标为(9,﹣eq \f(11,4)).
如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,且A(﹣1,0),对称轴为直线x=2.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)直线l过点A且在第一象限与抛物线交于点C.当∠CAB=45°时,求点C的坐标;
(3)点D在抛物线上与点C关于对称轴对称,点P是抛物线上一动点,令P(xP,yP),当1≤xP≤a,1≤a≤5时,求△PCD面积的最大值(可含a表示).
【答案解析】解:(1)抛物线过A(﹣1,0),对称轴为x=2,
∴,解得,
∴抛物线表达式为y=x2﹣4x﹣5;
(2)过点C作CE⊥x轴于点E,
∵∠CAB=45°,∴AE=CE,
设点C的横坐标为xc,则纵坐标为yc=xc+1,
∴C(xc,xc+1),
代入y=x2﹣4x﹣5得,xc+1=xc2﹣4xc﹣5,解得xc=﹣1(舍去),xc=6,
∴yc=7,
∴点C的坐标是(6,7);
(3)由(2)得C的坐标是(6,7),
∵对称轴x=2,
∴点D的坐标是(﹣2,7),
∴CD=8,
∵CD与x轴平行,点P在x轴下方,
设△PCD以CD为底边的高为h,则h=|yp|+7,
∴当|yp|取最大值时,△PCD的面积最大,
∵1≤xp≤a,1≤a≤5,
①当1≤a<2时,1≤xp≤a,此时y=x2﹣4x﹣5在1≤xp≤a上y随x的增大而减小,
∴|yp|max=|a2﹣4a﹣5|=5+4a﹣a2,
∴h=|yp|+7=12+4a﹣a2,
∴△PCD的最大面积为:Smax=eq \f(1,2)×CD×h=eq \f(1,2)×8×(12+4a﹣a2)=48+16a﹣4a2;
②当2≤a≤5时,此时y=x2﹣4x﹣5的对称轴x=2含于1≤xp<a内,
∴|yp|max=|22﹣4×2﹣5|=9,
∴h=9+7=16,
∴△PCD的最大面积为Smax=eq \f(1,2)×CD×h=eq \f(1,2)×8×16=64,
综上所述:当1≤a<2时,△PCD的最大面积为48+16a﹣4a2;
当2≤a≤5时,△PCD的最大面积为64.
如图,抛物线y=﹣eq \f(3,4)x2+bx+c与x轴交于点A和点C(﹣1,0),与y轴交于点B(0,3),连接AB,BC,点P是抛物线第一象限上的一动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交AB于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,作PF⊥PD于点P,使PF=eq \f(1,2)OA,以PE,PF为邻边作矩形PEGF.当矩形PEGF的面积是△BOC面积的3倍时,求点P的坐标;
(3)如图2,当点P运动到抛物线的顶点时,点Q在直线PD上,若以点Q、A、B为顶点的三角形是锐角三角形,请直接写出点Q纵坐标n的取值范围.
【答案解析】解:(1)由题意得:,解得,
故抛物线的表达式为y=﹣eq \f(3,4)x2+eq \f(9,4)x+3;
(2)对于y=﹣eq \f(3,4)x2+eq \f(9,4)x+3,令y=﹣eq \f(3,4)x2+eq \f(9,4)x+3=0,解得x=4或﹣1,
故点A的坐标为(4,0),则PF=2,
由点A、B的坐标得,直线AB的表达式为y=﹣eq \f(3,4)x+3,
设点P的坐标为(x,﹣eq \f(3,4)x2+eq \f(9,4)x+3),则点E(x,﹣eq \f(3,4)x+3),
则矩形PEGF的面积=PF•PE
=2×(﹣eq \f(3,4)x2+eq \f(9,4)x+3+eq \f(3,4)x﹣3)=3S△BOC=3×eq \f(1,2)×BO•CO=eq \f(3,2)×3×1,解得x=1或3,
故点P的坐标为(1,eq \f(9,2))或(3,3);
(3)由抛物线的表达式知,其对称轴为x=eq \f(3,2),故点Q的坐标为(eq \f(3,2),n),
当∠ABQ为直角时,如图2﹣1,
设BQ交x轴于点H,由直线AB的表达式知,tan∠BAO=eq \f(3,4),则tan∠BHO=eq \f(4,3),
故设直线BQ的表达式为y=eq \f(4,3)x+t,
该直线过点B(0,3),故t=3,
则直线BQ的表达式为y=eq \f(4,3)x+3,
当x=eq \f(3,2)时,y=eq \f(4,3)x+3=5,即n=5;
②当∠BQA为直角时,过点Q作直线MN交y轴于点N,交过点A与y轴的平行线于点M,
∵∠BQN+∠MQA=90°,∠MQA+∠MAQ=90°,
∴∠BQN=∠MAQ,
∴tan∠BQN=tan∠MAQ,
即,解得n=eq \f(3,2)±eq \r(6);
③当∠BAQ为直角时,同理可得,n=﹣eq \f(10,3);
综上,以点Q、A、B为顶点的三角形是锐角三角形,则△ABQ不为直角三角形,
故点Q纵坐标n的取值范围为﹣eq \f(10,3)<n<eq \f(3,2)﹣eq \r(6)或eq \f(3,2)+eq \r(6)<n<5.
如图,等腰直角三角形OAB的直角顶点O在坐标原点,直角边OA,OB分别在y轴和x轴上,点C的坐标为(3,4),且AC平行于x轴.
(1)求直线AB的解析式;
(2)求过B,C两点的抛物线y=﹣x2+bx+c的解析式;
(3)抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴的另一个交点为D,试判定OC与BD的大小关系;
(4)若点M是抛物线上的动点,当△ABM的面积与△ABC的面积相等时,求点M的坐标.
【答案解析】解:(1)∵点C的坐标为(3,4),且AC平行于x轴,
∴点A的坐标为(0,4)且OA=4,
∵△OAB是等腰直角三角形,∠AOB=90°,
∴OB=OA=4,
∵点B的坐标为(4,0),
设直线AB的解析式为:y=mx+n,
由题意得 ,解得:,
∴直线AB的解析式为:y=﹣x+4;
(2)∵抛物线y=﹣x2+bx+c过B,C两点,
∴,解得:,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+3x+4;
(3)BD=OC;理由:
∵抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+4=﹣{x﹣eq \f(3,2))2+eq \f(5,2),
∴抛物线的对称轴直线为x=eq \f(3,2),
∵点B的坐标为(4,0),点B与点D关于对称轴对称,
∴点D的坐标为(﹣1,0),
∴BD=4﹣(﹣1)=5,
∵点C的坐标为(3,4),
∴OC=5,
∴BD=OC;
(4)∵点C的坐标为(3,4),且AC平行于x轴,
∴AC=3,
∴S△ABC=eq \f(1,2)AC•yC=eq \f(1,2)×3×4=6,
当点M在直线AB的上方时,如图所示,
过点M作MN∥y轴,交直线AB于点N,设M的坐标为(t,﹣t2+3t+4),
则N的坐标为(t,﹣t+4),
∴MN=﹣t2+3t+4﹣(﹣t+4)=﹣t2+4t,
∴S△AMB=eq \f(1,2)MN•xB=eq \f(1,2)(﹣t2+4t)×4=﹣2t2+8t,
∵△ABM的面积与△ABC的面积相等,
∴﹣2t2+8t=6,解得:t=1或t=3(舍,该点为点C),
此时M的坐标为(1,6)或(3,4);
当点M在直线AB的下方时,如图所示,
过点M作MN∥x轴,交直线AB于点N,设M的坐标为(t,﹣t2+3t+4),
则N的坐标为(t2﹣3t,﹣t2+3t+4),
∴MN=t2﹣3t﹣t=t2﹣4t,
∴S△ABM=eq \f(1,2)MN•yA=eq \f(1,2)(t2﹣4t)×4=2t2﹣8t,
∵△ABM的面积与△ABC的面积相等,
∴2t2﹣8t=6,解得:t=2±eq \r(7),
此时M的坐标为(2+eq \r(7),﹣1﹣eq \r(7))或(2﹣eq \r(7),eq \r(7)﹣1);
综上可得,M的坐标为(2+eq \r(7),﹣1﹣eq \r(7))或(2﹣eq \r(7),eq \r(7)﹣1)或(1,6).
如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2﹣2ax+3与x轴的负半轴交于点A,与x的正半轴交于点B,与y轴正半轴交于点C,OB=2OA.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是第四象限内抛物线上一点,连接AD交y轴于点E,过C作CF⊥y轴交抛物线于点F,连接DF,设四边形DECF的面积为S,点D的横坐标的t,求S与t的函数解析式;
(3)在(2)的条件下,过F作FM∥y轴交AD于点M,连接CD交FM于点G,点N是CE上一点,连接MN、EG,当∠BAD+2∠AMN=90°,MN:EG=2eq \r(13):5,求点D的坐标.
【答案解析】解:(1)∵抛物线y=ax2﹣2ax+3与y轴正半轴交于点C,与x轴的负半轴交于点A,与x的正半轴交于点B,
∴C(0,3),对称轴x=1,BO﹣1=AO+1,BO﹣AO=2,
∵BO=2AO,
∴AO=2,BO=4,即 A(﹣2,0),B(4,0),
把B(4,0)代入y=ax2﹣2ax+3,得:
0=16a﹣8a+3,解得:a=﹣eq \f(3,8),
∴y=﹣eq \f(3,8)(x+2)(x﹣4),即y=﹣eq \f(3,8)x2+eq \f(3,4)x+3;
(2)过点D作DT⊥y轴于点T,
由(1)得:C(0,3),∴点F与点C关于对称轴对称,坐标为F(2,3),CF=2,
∵点D的横坐标的t,点D是第四象限内抛物线上一点,
∴D(t,﹣eq \f(3,8)t2+eq \f(3,4)t+3),
∵A(﹣2,0),
∴tan∠BAD===eq \f(3,8)(t﹣4),
∵OE=AO•tan∠BAD=2[eq \f(3,8)(t﹣4)]=eq \f(3,4)t﹣3,
∴CE=CO+OE=3+(eq \f(3,4)t﹣3)=eq \f(3,4)t,
∵S△CED=eq \f(1,2)CE•DT=eq \f(1,2)×(eq \f(3,4)t)t=eq \f(3,8)t2,
S△CFD=eq \f(1,2)CF•CT=eq \f(1,2)×2[3﹣(﹣eq \f(3,8)t2+eq \f(3,4)t+3)]=t2﹣eq \f(3,4)t,
∴S四边形CEDF=S△CED+S△CFD=eq \f(3,8)t2+eq \f(3,8)t2﹣eq \f(3,4)t=eq \f(3,4)t2﹣eq \f(3,4)t;
即S=eq \f(3,4)t2﹣eq \f(3,4)t;
(3)过点E作EL⊥FM于点L,过点M作MS⊥x轴于点S,
∴四边形CFMS、四边形CFLE是矩形,SM=CF=2=OA,
∵SM∥AO,
∴==1,
∴OE=ES=eq \f(3,4)t﹣3,
∵CE=eq \f(3,4)t,
∴CS=CE+ES=eq \f(3,2)t﹣3,
由(2)知:D(t,﹣eq \f(3,8)t2+eq \f(3,4)t+3),tan∠BAD=eq \f(3,8)(t﹣4),
∴tan∠CDT=eq \f(3,8)t﹣eq \f(3,4),
∵CF∥DT,
∴∠FCG=∠CDT,即tan∠FCG=tan∠CDT,
∴FG=CF•tan∠CDT=eq \f(3,4)t﹣eq \f(3,2),
∴GL=FL﹣FG=CE﹣FG=eq \f(3,4)t﹣(eq \f(3,4)t﹣eq \f(3,2))=eq \f(3,2),∴EG=eq \f(5,2),
∵MN:EG=2eq \r(13):5,
∴MN=eq \r(13),NS=3,
∴NE=NS﹣ES=3﹣(eq \f(3,4)t﹣3)=6﹣eq \f(3,4)t=ME,
在Rt△ESM中,∠ESM=90°,
由勾股定理得:ES2+SM2=EM2,
∴(eq \f(3,4)t﹣3)2+22=(6﹣eq \f(3,4)t)2,解得:t=,
∴D(,﹣).
如图,已知抛物线y=ax2+1.6x+c与x轴交于A(2,0),B两点,与y轴交于点C(0,﹣4),直线l:y=﹣eq \f(1,2)﹣4与x轴交于点D,点P是抛物线y=ax2+1.6x+c上的一动点,过点P作PE⊥x轴,垂足为E,交直线l于点F.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)点P是抛物线上位于第三象限的一动点,设点P的横坐标是m,四边形PCOB的面积是S.①求S关于m的函数解析式及S的最大值;②点Q是直线PE上一动点,当S取最大值时,求△QOC周长的最小值及FQ的长.
【答案解析】解:(1)∵抛物线y=ax2+1.6x+c经过A(2,0)、C(0,﹣4),
∴,解得:,
∴该抛物线的表达式为y=eq \f(1,5)x2+1.6x﹣4;
(2)①如图1,连接BP,
∵抛物线y=eq \f(1,5)x2+1.6x﹣4,令y=0,
得eq \f(1,5)x2+1.6x﹣4=0,解得:x1=﹣10,x2=2,
∴B(﹣10,0),设P(m,eq \f(1,5)m2+1.6m﹣4),
∵PE⊥x轴,
∴E(m,0),
∴OE=﹣m,BE=m+10,PE=﹣(eq \f(1,5)m2+1.6m﹣4)=﹣eq \f(1,5)m2﹣1.6m+4,
∴S=S△PBE+S梯形OCPE
=eq \f(1,2)×(m+10)×(﹣eq \f(1,5)m2﹣1.6m+4)+eq \f(1,2)×(﹣eq \f(1,5)m2﹣1.6m+4+4)×(﹣m)
=﹣m2﹣10m+20,
∵S=﹣m2﹣10m+20=﹣(m+5)2+45,
∴当m=﹣5时,S的最大值为45;
②由①得:当m=﹣5时,S的最大值为45,
∴P(﹣5,﹣7),E(﹣5,0),
∴OE=BE=5,
∵PE⊥x轴,
∴直线PE是线段OB的垂直平分线,
∴点B与点O关于直线PE对称,
连接BC交PE于点Q,则QO=QB,
∴QO+QC=QB+QC=BC,此时QO+QC最小,即△QOC的周长最小,
在Rt△BCO中,BC=2eq \r(29),
∴△QOC的周长的最小值为:BC+OC=2eq \r(29)+4,
设直线BC的解析式为y=kx+b,把B(﹣10,0),C(0,﹣4)代入,
得,解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣eq \f(2,5)x﹣4,
当x=﹣5时,y=﹣eq \f(2,5)×(﹣5)﹣4=﹣2,
∴Q(﹣5,﹣2);
∵直线l的解析式为y=﹣eq \f(1,2)x﹣4,
∴当x=﹣5时,y=﹣eq \f(1,2)×(﹣5)﹣4=﹣eq \f(3,2),
∴F(﹣5,﹣eq \f(3,2)),
∴FQ=﹣eq \f(3,2)﹣(﹣2)=eq \f(1,2),
故△QOC周长的最小值为2eq \r(29)+4,FQ的长为eq \f(1,2).
如图,在平面直角坐标系中,点P从原点O出发,沿x轴向右以每秒1个单位长的速度运动t秒(t>0),抛物线y=x2+bx+c经过点O和点P,已知矩形ABCD的三个顶点为A(1,0),B(1,﹣5),D(4,0).
(1)求c,b(含t的代数式表示);
(2)当4<t<5时,设抛物线分别与线段AB,CD交于点M,N.
①在点P的运动过程中,你认为∠AMP的大小是否会变化?若变化,说明理由;若不变,求出∠AMP的值;
②求△MPN的面积S与t的函数关系式.并求t为何值时,△MPN的面积为.
【答案解析】解:(1)将(0,0)代入y=x2+bx+c,
∴c=0,
由题可知P(t,0),
∴t2+bt=0,
∴b=﹣t;
(2)①∠AMP的大小不会变化,理由如下:
由(1)知y=x2﹣tx,
∵四边形ABCD是矩形,
∴M(1,1﹣t),
∴AM=t﹣1,
∵P(t,0),A(1,0),
∴AP=t﹣1,
∴AM=AP,
∵AM⊥AP,
∴∠AMP=45°;
②∵A(1,0),D(4,0),
∴M(1,1﹣t),N(4,16﹣4t),
∴AM=t﹣1,DN=4t﹣16,
∴S△MNP=S△DPN+S梯形NDAM﹣S△PAM
=eq \f(1,2)×(t﹣4)×(4t﹣16)+eq \f(1,2)×(4t﹣16+t﹣1)×3﹣eq \f(1,2)×(t﹣1)2=eq \f(3,2)t2﹣eq \f(15,2)t+6,
∵△MPN的面积为,
∴eq \f(3,2)t2﹣eq \f(15,2)t+6=,解得t=eq \f(1,2)或t=eq \f(9,2),
∵4<t<5,
∴t=eq \f(9,2).
相关试卷
这是一份2023年中考数学二轮复习压轴题培优练习专题5二次函数与面积最值定值问题(教师版),共74页。
这是一份中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与与线段数量关系最值定值问题(2份打包,教师版+原卷版),文件包含中考数学二轮压轴培优专题二次函数与与线段数量关系最值定值问题教师版doc、中考数学二轮压轴培优专题二次函数与与线段数量关系最值定值问题原卷版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共34页, 欢迎下载使用。
这是一份中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与线段和最值问题(2份打包,教师版+原卷版),文件包含中考数学二轮压轴培优专题二次函数与线段和最值问题教师版doc、中考数学二轮压轴培优专题二次函数与线段和最值问题原卷版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共31页, 欢迎下载使用。