备战中考数学一轮总复习达标检测题 二次函数的应用(解析版)
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时间:45分钟 满分:100分
一、单选题(共7题,每题4分;共28分)
1.(2017•包头)已知一次函数y1=4x,二次函数y2=2x2+2,在实数范围内,对于x的同一个值,这两个函数所对应的函数值为y1与y2,则下列关系正确的是( )
A.y1>y2 B.y1≥y2 C.y1<y2 D.y1≤y2
2.(2018威海)如图,将一个小球从斜坡的点O处抛出,小球的抛出路线可以用二次函数y=4x-x2刻画,斜坡可以用一次函数y=x刻画,下列结论错误的是( )
A.当小球抛出高度达到7.5时,小球距O点水平距离为3m
B.小球距O点水平距离超过4米呈下降趋势
C.小球落地点距O点水平距离为7米
D.斜坡的坡度为1∶2
3.(2017•泰安)如图,在△ABC中,∠C=90°,AB=10cm,BC=8cm,点P从点A沿AC向点C以1cm/s的速度运动,同时点Q从点C沿CB向点B以2cm/s的速度运动(点Q运动到点B停止),在运动过程中,四边形PABQ的面积最小值为( )
A.19cm2 B.16 cm2 C.15 cm2 D.12 cm2
4.(2017•宿迁)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6cm,BC=2cm,点P在边AC上,从点A向点C移动,点Q在边CB上,从点C向点B移动.若点P,Q均以1cm/s的速度同时出发,且当一点移动到终点时,另一点也随之停止,连接PQ,则线段PQ的最小值是( )
A.20cm B.18cm C.2cm D.3cm
5.(2017•临沂)足球运动员将足球沿与地面成一定角度的方向踢出,足球飞行的路线是一条抛物线,不考虑空气阻力,足球距离地面的高度h(单位:m)与足球被踢出后经过的时间t(单位:s)之间的关系如下表:
t
0
1
2
3
4
5
6
7
…
h
0
8
14
18
20
20
18
14
…
下列结论:①足球距离地面的最大高度为20m;②足球飞行路线的对称轴是直线t=;③足球被踢出9s时落地;④足球被踢出1.5s时,距离地面的高度是11m,其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(2018·哈尔滨)将抛物线y=-5x2+1向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,所得到的抛物线为( )
A.y=-5(x+1)2-1 B.y=-5(x-1)2-1
C.y=-5(x+1)2+3 D.y=-5(x-1)2+3
7.(2016•衢州)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象上部分点的坐标(x,y)对应值列表如下:
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
…
y
…
﹣3
﹣2
﹣3
﹣6
﹣11
…
则该函数图象的对称轴是( )
A.直线x=﹣3 B.直线x=﹣2 C.直线x=﹣1 D.直线x=0
二、填空题(共3题,每题4分;共12分)
8.(2018·沈阳)如图,一块矩形土地ABCD由篱笆围着,并且由一条与CD边平行的篱笆EF分开.已知篱笆的总长为900m(篱笆的厚度忽略不计),当AB=______m时,矩形ABCD的面积最大.
9.(2017•阿坝州)如图,抛物线的顶点为P(-2,2),与y轴交于点A(0,3).若平移该抛物线使其顶点P沿直线移动到点P′(2,-2),点A的对应点为A′,则抛物线上PA段扫过的区域(阴影部分)的面积为______.
10. (2018·武汉)飞机着陆后滑行的距离y(单位:m)关于滑行时间t(单位:s)的函数解析式是y=60t-t2,在飞机着陆滑行中,最后4 s滑行的距离是___________m.
三、解答题(共6题,每题10分;共60分)
11.(2018·襄阳)襄阳精准扶贫工作已进入攻坚阶段.贫困户张大爷在某单位的帮扶下,把一片坡地改造后种植了优质水果蓝莓,今年正式上市销售.在销售的30天中,第一天卖出20千克,为了扩大销量,采取了降价措施,以后每天比前一天多卖出4千克.第x天的售价为y元/千克,y关于x的函数解析式为y=且第12天的售价为32元/千克,第26天的售价为25元/千克.已知种植销售蓝莓的成本是18元/千克,每天的利润是W元(利润=销售收入-成本).
(1)m=______,n=______;
(2)求销售蓝莓第几天时,当天的利润最大?最大利润是多少?
(3)在销售蓝莓的30天中,当天利润不低于870元的共有多少天?
12.(2018威海)为了支持大学生创业,某市政府出台了一项优惠政策:提供10万元的无息创业贷款,小王利用这笔贷款,注册了一家淘宝网店,招收5名员工,销售一种火爆的电子产品,并约定用该网店经营的利润,逐月偿还这笔无息贷款,已知该产品的成本为每件4元,员工每人每月的工资为4千元,该网店还需每月支付其它费用1万元,该产品每月销售量(万件)与销售单价(元)之间的函数关系如图所示.
(1)求该网店每月利润w(万元)与销售单价x(元)之间的函数表达式;
(2)小王自网店开业起,最快在第几个月可还清10万元的无息贷款?
13(2018·吉林)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2ax-3a(a<0)与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,顶点为D,直线DC与x轴相交于点E.
(1)当a=-1时,抛物线顶点D的坐标为________,OE=________;
(2)OE的长是否与a值无关,说明你的理由;
(3)设∠DEO=β,45°≤β≤60°,求a的取值范围;
(4)以DE为斜边,在直线DE的下方作等腰直角三角形PDE.设P(m,n),直接写出n关于m的函数解析式及自变量m的取值范围.
14(2018河南)如图,抛物线y=ax2+6x+c交x轴于A,B两点,交y轴于点C,直线y=x-5经过点B,C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点A的直线交直线BC于点M.
①当AM⊥BC时,过抛物线上一动点P(不与点B,C重合),作直线AM的平行线交直线BC于点Q,若以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的横坐标;
②连接AC,当直线AM与直线BC的夹角等于∠ACB的2倍时,请直接写出点M的坐标.
15(2018•日照)如图,已知点A(-1,0),B(3,0),C(0,1)在抛物线y=ax2+bx+c上.
(1)求抛物线解析式;
(2)在直线BC上方的抛物线上求一点P,使△PBC面积为1;
(3)在x轴下方且在抛物线对称轴上,是否存在一点Q,使∠BQC=∠BAC?若存在,求出Q点坐标;若不存在,说明理由.
16.. (2018福建)已知抛物线过点A(0,2),且抛物线上任意不同两点,都满足:当时,;当时,,以原点O为圆心,OA为半径的圆与抛物线的另两个交点为B,C,且B在C的左侧,△ABC有一个内角为60°.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若MN与直线y=平行,且M,N位于直线BC的两侧,,解决以上问题:
①求证:BC平分∠MBN;
②求△MBC外心的纵坐标的取值范围.
备战中考数学一轮总复习达标检测题 二次函数的应用(解析版)
时间:45分钟 满分:100分
一、单选题(共7题,每题4分;共28分)
1.(2017•包头)已知一次函数y1=4x,二次函数y2=2x2+2,在实数范围内,对于x的同一个值,这两个函数所对应的函数值为y1与y2,则下列关系正确的是( )
A.y1>y2 B.y1≥y2 C.y1<y2 D.y1≤y2
【分析】首先判断直线y=4x与抛物线y=2x2+2只有一个交点,如图所示,利用图象法即可解决问题.
【解答】解:由消去y得到:x2-2x+1=0,
∵△=0,∴直线y=4x与抛物线y=2x2+2只有一个交点,如图所示
观察图象可知:.y1≤y2,
故答案:D.
2.(2018威海)如图,将一个小球从斜坡的点O处抛出,小球的抛出路线可以用二次函数y=4x-x2刻画,斜坡可以用一次函数y=x刻画,下列结论错误的是( )
A.当小球抛出高度达到7.5时,小球距O点水平距离为3m
B.小球距O点水平距离超过4米呈下降趋势
C.小球落地点距O点水平距离为7米
D.斜坡的坡度为1∶2
【分析】根据二次函数图象和性质可解答
【解答】解::根据函数图象可知,当抛出的高度为7.5时,小球距离O点的水平距离有两值(为3m或5m),A结论错误;由y=4x-x2得y=-(x-4)2+8,则对称轴为直线x=4,当x>4时,y随x值的增大而减小,B结论正确;联立方程y=4x-x2与y=x解得,或;则抛物线与直线的交点坐标为(0,0)或(7,),C结论正确;由点(7,)知坡度为∶7=1∶2(也可以根据y=x中系数的意义判断坡度为1∶2),D结论正确;
故选A.
3.(2017•泰安)如图,在△ABC中,∠C=90°,AB=10cm,BC=8cm,点P从点A沿AC向点C以1cm/s的速度运动,同时点Q从点C沿CB向点B以2cm/s的速度运动(点Q运动到点B停止),在运动过程中,四边形PABQ的面积最小值为( )
A.19cm2 B.16 cm2 C.15 cm2 D.12 cm2
【分析】在Rt△ABC中,利用勾股定理可得出AC=6cm,设运动时间为t(0≤t≤4),则PC=(6﹣t)cm,CQ=2tcm,利用分割图形求面积法可得出S四边形PABQ=t2﹣6t+24,利用二次函数性质即可求出四边形PABQ的面积最小值.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10cm,BC=8cm,∴AC==6cm.
设运动时间为t(0≤t≤4),则PC=(6﹣t)cm,CQ=2tcm,
∴S四边形PABQ=S△ABC﹣S△CPQ=AC•BC﹣PC•CQ=×6×8﹣(6﹣t)×2t=t2﹣6t+24=(t﹣3)2+15,∴当t=3时,四边形PABQ的面积取最小值,最小值为15.
故答案:C.
4.(2017•宿迁)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6cm,BC=2cm,点P在边AC上,从点A向点C移动,点Q在边CB上,从点C向点B移动.若点P,Q均以1cm/s的速度同时出发,且当一点移动到终点时,另一点也随之停止,连接PQ,则线段PQ的最小值是( )
A.20cm B.18cm C.2cm D.3cm
【分析】根据已知条件得到CP=6-t,得到PQ===,可得到结论.
【解答】解:∵AP=CQ=t,∴CP=6-t,∴PQ===,∵0≤t≤2,∴当t=2时,PQ的值最小,∴线段PQ的最小值是2,
故答案:C.
5.(2017•临沂)足球运动员将足球沿与地面成一定角度的方向踢出,足球飞行的路线是一条抛物线,不考虑空气阻力,足球距离地面的高度h(单位:m)与足球被踢出后经过的时间t(单位:s)之间的关系如下表:
t
0
1
2
3
4
5
6
7
…
h
0
8
14
18
20
20
18
14
…
下列结论:①足球距离地面的最大高度为20m;②足球飞行路线的对称轴是直线t=;③足球被踢出9s时落地;④足球被踢出1.5s时,距离地面的高度是11m,其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】由题意,抛物线的解析式为y=at(t﹣9),把(1,8)代入可得a=﹣1,可得y=﹣t2+9t=﹣(t﹣4.5)2+20.25,由此即可一一判断.
【解答】解:由题意,抛物线的解析式为y=at(t﹣9),把(1,8)代入可得a=﹣1,
∴y=﹣t2+9t=﹣(t﹣4.5)2+20.25,∴足球距离地面的最大高度为20.25m,故①错误,
∴抛物线的对称轴t=4.5,故②正确,
∵t=9时,y=0,∴足球被踢出9s时落地,故③正确,
∵t=1.5时,y=11.25,故④错误.
∴正确的有②③,
故答案:B.
6.(2018·哈尔滨)将抛物线y=-5x2+1向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,所得到的抛物线为( )
A.y=-5(x+1)2-1 B.y=-5(x-1)2-1
C.y=-5(x+1)2+3 D.y=-5(x-1)2+3
【分析】先写成顶点式,根据抛物线解析式平称规律(对x:在括号内左加右减;对y在左边直接上减下加)或转化为点的坐标平移规律(左减右加上加下减)直接求解
【解答】解:给的抛物线解析式可以看做顶点式,顶点为(0,1)平移可以看做是顶点在移动到(-1,-1),所以选A
故答案:A.
7.(2016•衢州)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象上部分点的坐标(x,y)对应值列表如下:
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
…
y
…
﹣3
﹣2
﹣3
﹣6
﹣11
…
则该函数图象的对称轴是( )
A.直线x=﹣3 B.直线x=﹣2 C.直线x=﹣1 D.直线x=0
【分析】根据二次函数的对称性确定出二次函数的对称轴,然后解答即可.
【解答】解:∵x=﹣3和﹣1时的函数值都是﹣3相等,∴二次函数的对称轴为直线x=﹣2.
故答案:B.
二、填空题(共3题,每题4分;共12分)
8.(2018·沈阳)如图,一块矩形土地ABCD由篱笆围着,并且由一条与CD边平行的篱笆EF分开.已知篱笆的总长为900m(篱笆的厚度忽略不计),当AB=______m时,矩形ABCD的面积最大.
【分析】利用二次函数增减性及最值解决实际问题.
【解答】解:设AB=xm,因此AB+EF+CD=3x,所以AD=BC=,矩形ABCD的面积设为y(平方米),所以y=x·=,由于二次项系数小于0,所以y有最大值,当x===150时,函数y取得最大值.
.
故答案:150
9.(2017•阿坝州)如图,抛物线的顶点为P(-2,2),与y轴交于点A(0,3).若平移该抛物线使其顶点P沿直线移动到点P′(2,-2),点A的对应点为A′,则抛物线上PA段扫过的区域(阴影部分)的面积为______.
【分析】根据平移的性质得出四边形APP′A′是平行四边形,进而得出AD,PP′的长,求出面积即可.
【解答】解:连接AP,A′P′,过点A作AD⊥PP′于点D,由题意可得出:AP∥A′P′,AP=A′P′,
∴四边形APP′A′是平行四边形,∵抛物线的顶点为P(-2,2),与y轴交于点A(0,3),平移该抛物线使其顶点P沿直线移动到点P′(2,-2),∴PO=,∠AOP=45°,
又∵AD⊥OP,∴△ADO是等腰直角三角形,∴PP′=,∴AD=DO=sin45°•OA=,∴抛物线上PA段扫过的区域(阴影部分)的面积为:=12.
故答案:12.
11. (2018·武汉)飞机着陆后滑行的距离y(单位:m)关于滑行时间t(单位:s)的函数解析式是y=60t-t2,在飞机着陆滑行中,最后4 s滑行的距离是___________m.
【分析】会利用配方法把二次函数一般式表示成顶点式,利用二次函数最值解决实际问题
【解答】解: y=60t-t2=-(t-20)2+600,即当t=20时,飞机停止滑行,此时滑行距离为600m,当t=16时,y=576m,故最后4s滑行的距离是600-576=24m.
故答案:24.
三、解答题(共6题,每题10分;共60分)
11.(2018·襄阳)襄阳精准扶贫工作已进入攻坚阶段.贫困户张大爷在某单位的帮扶下,把一片坡地改造后种植了优质水果蓝莓,今年正式上市销售.在销售的30天中,第一天卖出20千克,为了扩大销量,采取了降价措施,以后每天比前一天多卖出4千克.第x天的售价为y元/千克,y关于x的函数解析式为y=且第12天的售价为32元/千克,第26天的售价为25元/千克.已知种植销售蓝莓的成本是18元/千克,每天的利润是W元(利润=销售收入-成本).
(1)m=______,n=______;
(2)求销售蓝莓第几天时,当天的利润最大?最大利润是多少?
(3)在销售蓝莓的30天中,当天利润不低于870元的共有多少天?
【分析】(1)根据“第12天的售价为32元/千克,第26天的售价为25元/千克”可知,x=12时,y=32;x=26时,y=25,将它们代入y关于x的函数解析式中即可求出m,n的值.(2)根据“在销售的30天中,第一天卖出20千克,为了扩大销量,采取了降价措施,以后每天比前一天多卖出4千克”可知,第x天的销售量为20+4(x-1)=4x+16,于是由“当天利润=当天销售量×每千克的销售利润”求得W关于x的函数关系式,注意是分段函数,然后利用二次函数的最值问题和一次函数的增减性讨论求解.(3)就是要求出使W≥870的整数x值有多少个,即为多少天.这需要根据(2)中的计算结果,结合二次函数与一元二次方程的关系及一元一次不等式知识求解.
【解答】解:(1)m=-,n=25.
(2)第x天的销售量为20+4(x-1)=4x+16.
当1≤x<20时,W=(4x+16)(-x+38-18)=-2x2+72x+320=-2(x-18)2+968.
∴当x=18时,W最大值=968.
当20≤x≤30时,W=(4x+16)(25-18)=28x+112.
∵28>0,∴W随x的增大而增大.∴当x=30时,W最大值=952.
∵968>952,∴当x=18时,W最大值=968.
即第18天当天的利润最大,最大利润为968元.
(3)当1≤x<20时,令-2x2+72x+320=870,解得x1=25,x2=11.
∵抛物线W=-2x2+72x+320的开口向下,
∴11≤x≤25时,W≥870.∴11≤x<20.
∵x为正整数,∴有9天利润不低于870元.
当20≤x≤30时,令28x+112≥870,解得x≥27.∴27≤x≤30.
∵x为正整数,∴有3天利润不低于870元.
综上所述,当天利润不低于870元的共有12天.
12.(2018威海)为了支持大学生创业,某市政府出台了一项优惠政策:提供10万元的无息创业贷款,小王利用这笔贷款,注册了一家淘宝网店,招收5名员工,销售一种火爆的电子产品,并约定用该网店经营的利润,逐月偿还这笔无息贷款,已知该产品的成本为每件4元,员工每人每月的工资为4千元,该网店还需每月支付其它费用1万元,该产品每月销售量(万件)与销售单价(元)之间的函数关系如图所示.
(1)求该网店每月利润w(万元)与销售单价x(元)之间的函数表达式;
(2)小王自网店开业起,最快在第几个月可还清10万元的无息贷款?
【分析】:(1)先用待定系数法求出直线AB与BC的函数表达式,然后在4≤x≤6与6≤x≤8时,根据“每月利润=销售单价×每月销售量-工资及其他费用”列出W与x之间的函数表达式;(2)先求出每月的最大利润,然后求出最快还款的时间.
【解答】解:(1)设直线的函数表达式为yAB=kx+b,代入A(4,4),B(6,2),得
,解得.∴直线AB的函数表达式为yAB=-x+8.
设直线的函数表达式为yBC=k1x+b1,代入B(6,2),C(8,1),得
,解得,∴直线BC的函数表达式为yBC=-x+5.
工资及其他费用为0.4×5+1=3(万元).
当4≤x≤6时,∴,即.
当6≤x≤8时,∴,即.
(2)当4≤x≤6时,
,∴当时,取得最大值1.
当6≤x≤8时,,∴当x=7时,取得最大值1.5.
∴,即第7个月可以还清全部贷款.
13(2018·吉林)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2ax-3a(a<0)与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,顶点为D,直线DC与x轴相交于点E.
(1)当a=-1时,抛物线顶点D的坐标为________,OE=________;
(2)OE的长是否与a值无关,说明你的理由;
(3)设∠DEO=β,45°≤β≤60°,求a的取值范围;
(4)以DE为斜边,在直线DE的下方作等腰直角三角形PDE.设P(m,n),直接写出n关于m的函数解析式及自变量m的取值范围.
【分析】(1)当a=-1时,得到抛物线的解析式,求出相应顶点D和与y轴的交点坐标;进而求出OE的长;(2)与(1)类似,将字母a当作已知数即可;(3)分别求出β=45°和β=60°时a的值,进而确定a的取值范围;(4)利用等腰直角三角形构造三角形全等(或一线三直角),得出m与n的关系式.
【解答】解:(1)(-1,4),3;
(2)OE长与a值无关.理由:如图①,∵y= ax2+2ax-3a,∴C(0,-3a),D(-1,-4a).∴直线CD的解析式为y=ax-3a.当y=0时,x=3.∴OE=3.∴OE的长与a值无关.
(3)当β=45°时,在Rt△OCE中,OC=OE.∵OE=3,OC=-3a,∴-3a=3.∴a=-1.当β=60°时,在Rt△OCE中,OC=OE.∵OE=3,OC=-3a,∴-3a=3.∴a=-.∴当45°≤β≤60°时,-≤x≤-1.
(4)n=-m-1(m<1).(如图②)过点P向抛物线的对称轴作垂线,过点P向x轴作垂线,垂足分别为M、N.则∠MPN=90°.∴∠NPE+∠MPE=90°.∵△PDE是等腰直角三角形,∴PD=PE,∠DPE=90°;∴∠DPM+∠MPE=90°,∴∠DPM=∠NPE,∴Rt△DPM≌Rt△EPN,∴PM=PN.∵P(m,n),D(-1,-4a),E(3,0),∴-1-m=n.即n=-m-1(m<1).
图①
图②
Q
14(2018河南)如图,抛物线y=ax2+6x+c交x轴于A,B两点,交y轴于点C,直线y=x-5经过点B,C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点A的直线交直线BC于点M.
①当AM⊥BC时,过抛物线上一动点P(不与点B,C重合),作直线AM的平行线交直线BC于点Q,若以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的横坐标;
②连接AC,当直线AM与直线BC的夹角等于∠ACB的2倍时,请直接写出点M的坐标.
【分析】(1)先利用一次函数解析式计算出B,C两点的坐标,再代入y=ax2+6x+c中即可求得抛物线的解析式;
(2) ①当A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形时,注意要分“点P在直线BC上方”和“点P在直线BC下方”两种情况进行讨论求解;
②提示:作AC的垂直平分线,交BC于点,连接,过点A作AN⊥BC于点N,将沿AN翻折,得到,点、的坐标即为所求.
【解答】解:(1)∵直线交轴于点B,交轴于点C,∴ B(5,0),C(0,-5).
∵抛物线过点B,C,∴,∴,
∴抛物线的解析式为:.
(2)∵OB=OC=5,∠BOC=90°,∴∠ABC=45°,∵抛物线交轴于A,B两点,∴A(1,0),∴AB=4,∵AM⊥BC,∴AM=,∵PQ∥AM,∴PQ⊥BC,
若以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,则PQ=AM=,
过点P作PD⊥轴交直线BC于点D,则∠PDQ=45°,∴PD=PQ=4.
设P(,),则D(,).分两种情况讨论如下:
(ⅰ)当点P在直线BC上方时,
PD=,∴(舍去),
(ⅱ)当点P在直线BC下方时,
PD=,∴,.
综上,点P的横坐标为4或或.
②M(,)或(,).
15(2018•日照)如图,已知点A(-1,0),B(3,0),C(0,1)在抛物线y=ax2+bx+c上.
(1)求抛物线解析式;
(2)在直线BC上方的抛物线上求一点P,使△PBC面积为1;
(3)在x轴下方且在抛物线对称轴上,是否存在一点Q,使∠BQC=∠BAC?若存在,求出Q点坐标;若不存在,说明理由.
【分析】(1)由待定系数法求抛物线解析式;
(2)作PD⊥x轴交直线BC于D,将△PBC转化为S△PDC+S△PDB列方程求解;
(3)由∠BQC=∠BAC推出点Q在△ABC外接圆上,外接圆圆心是弦AC与对称轴的交点,从而确定外接圆圆心坐标及半径长,进而求得点Q坐标.
【解答】解:(1)把点A(-1,0),B(3,0),C(0,1)代入y=ax2+bx+c,得,
解得,所以抛物线的解析式为y=-x2+x+1.
(2)∵B(3,0),C(0,1), ∴直线BC的解析式为y=-x+1.过点P作PE⊥x轴于点E,交BC于D.设P(x,-x2+x+1),则D(x,-x+1). ∴PD=-x2+x+1-(-x+1)= -x2+x.∴S△PBC=S△PDC+S△PDB=PD(xB-xC)=(-x2+x)(3-0)=-x2+x.又∵S△PBC=1,∴-x2+x=1,∴x2-3x+2=0,解得x1=1,x2=2.∴P1(1,),P2(2,1).
(3)答:存在.理由:如图 ,∵A(-1,0),C(0,1),∴OC=OA=1,∴∠BAC=45°.∵∠BAC=∠BQC,∴∠BQC=45°.∴点Q为△ABC外接圆与抛物线对称轴在x轴下方的交点.
设△ABC外接圆圆心为M,∵线段AC的垂直平分线为直线:y=-x,线段AB的垂直平分线为:x=1.∴点M为直线y=-x与直线x=1的交点,即M(1,-1),∴∠BMC=2∠BQC=90°,又∵MQ=MB=R=,∴yQ=-(1+)=-1-,∵Q在直线x=1上,∴xQ=1,∴Q(1,-1-).
16.. (2018福建)已知抛物线过点A(0,2),且抛物线上任意不同两点,都满足:当时,;当时,,以原点O为圆心,OA为半径的圆与抛物线的另两个交点为B,C,且B在C的左侧,△ABC有一个内角为60°.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若MN与直线y=平行,且M,N位于直线BC的两侧,,解决以上问题:
①求证:BC平分∠MBN;
②求△MBC外心的纵坐标的取值范围.
【分析】(1)依据题中已知条件可知抛物线的增减性变化特征为当x<0时,y随x的增大而增大;当x>0时,y随x的增大而减小.此时b=0,c=2,即可得到抛物线的解析式;(2)①先根据点M坐标为,点N坐标为,求出直线MN的解析式,然后分别构造Rt△BEM与Rt△BFN,求出tan∠MBE与tan∠NBF的值,从而得到∠MBE=∠MBE即可.②先确定△MBC外心位置,然后利用垂直平分线的性质和勾股定理求解.
【解答】解:(1)∵抛物线过点A(0,2),∴c=2,当时,,由得,∴当x<0时,y随x的增大而增大;同理可得,当x>0时,y随x的增大而减小.∴抛物线的对称轴为y轴且开口向下,则b=0.∵O为圆心,OA为半径的圆与抛物线交于另两点B,C,∴△ABC是等腰三角形,又∵△ABC有一个内角为60°,故△ABC为等边三角形,且OC=OA=2.
设线段BC与y轴的交点为D,则BD=CD,且∠OBD=30°,所以BD=OB·cos30°=,OD=OB·sin30°=1,∵点B在点C的左侧,所以点B坐标为.∵点B在抛物线上,且c=2,b=0,所以3a+2=-1,解得a=-1,所以所求抛物线的解析式为.
(2)①由(1)知,点M坐标为,点N坐标为,∵MN与直线y=平行,设直线MN的解析式为y=,则=,即=,∴直线MN的解析式为,将代入得,
化为,解得,或,∴,则==,作ME⊥BC,NF⊥BC,垂足分别为E,F,∵点M,N位于直线BC的两侧,且,则,且,∴ME=-(-1)=,BE==,
NF=(-1)-=,BF=,
在Rt△BEM中,tan∠MBE==,
在Rt△BFN中,
tan∠NBF==,
∵tan∠MBE= tan∠NBF,∴∠MBE= ∠NBF,
即BC平分∠MBN.
②∵y轴为BC的垂直平分线,∴可设△MBC的外心为P(0,),则PB=PM,即.由勾股定理可得因为,∴,即.由①知,,∴,即△MBC的外心的纵坐标的取值范围为.
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