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1、
第46課時 二次函數(shù)綜合型問題
(50分)
一、選擇題(每題10分,共10分)
圖46-1
1.[2016·嘉興]如圖46-1,拋物線y=-x2+2x+m+1交x軸于點A(a,0)和B(b,0),交y軸于點C,拋物線的頂點為D.下列四個判斷:①當(dāng)x>0時,y>0;②若a=-1,則b=4;③拋物線上有兩點P(x1,y1)和Q(x2,y2)若x1<12,則y1>y2;④點C關(guān)于拋物線對稱軸的對稱點為E,點G,F(xiàn)分別在x軸和y軸上,當(dāng)m=2時,四邊形EDFG周長最小值為6.其中正確判斷的序號是 (C)
A.① B.② C.③ D.
2、④
【解析】 ①根據(jù)二次函數(shù)所作象限,判斷出y的符號;
②根據(jù)A,B關(guān)于對稱軸對稱,求出b的值;
③根據(jù)>1,得到x1<1<x2,從而得到Q點距離對稱軸較遠(yuǎn),進而判斷出y1>y2;
④作D關(guān)于y軸的對稱點D′,E關(guān)于x軸的對稱點E′,連結(jié)D′E′,D′E′與DE的和即為四邊形EDFG周長的最小值.求出D,E,D′,E′的坐標(biāo)即可解答.
二、填空題(每題10分,共10分)
圖46-2
2.[2016·衢州]如圖46-2,已知直線y=-x+3分別交x軸,y軸于點A,B,P是拋物線y=-x2+2x+5上一個動點,其橫坐標(biāo)是a,過點P且平行y軸的直線交直線y=-x+3于點
3、Q,則PQ=BQ時,a的值是__4,-1,4+2或4-2__.
【解析】 P點橫坐標(biāo)為a,因為P點在拋物線y=-x2+2x+5上,所以P點坐標(biāo)為,又
PQ∥y軸,且Q點在函數(shù)y=-x+3上,所以點Q坐標(biāo)為,B點坐標(biāo)為(0,3),根據(jù)平面內(nèi)兩點間的距離公式,可得PQ=,BQ=,根據(jù)題意,PQ=BQ,所以
=,解得a的值分別為-1,4,4+2或4-2.
三、解答題(共30分)
3.(15分)[2017·內(nèi)江改編]如圖46-3,拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過點A(-3,0),C(0,4),點B在拋物線上,CB∥x軸.且AB平分∠CAO.
(1)求拋物線的解析式;
(2)線段AB上有一動
4、點P,過P作y軸的平行線,交拋物線于點Q,求線段PQ的最大值.
圖46-3
解:(1)A(-3,0),C(0,4),
∴AC=5,
∵AB平分∠CAO,
∴∠CAB=∠BAO,
∵CB∥x軸,∴∠CBA=∠BAO,
∴∠CAB=∠CBA,
∴AC=BC=5,∴B(5,4),
A(-3,0),C(0,4),B(5,4)代入y=ax2+bx+c得
解得
所以y=-x2+x+4;
第3題答圖
(2)設(shè)AB的解析式為y=kx+b,把A(-3,0),B(5,4)代入得解得
∴直線AB的解析式為y=x+;
可設(shè)P,Q,
則PQ=-x2+x+4-=-(x-1)2+,當(dāng)x=1時
5、,PQ最大,且最大值為.
4.(15分)[2016·福州改編]如圖46-4,拋物線y=x2-4x與x軸交于O,A兩點,P為拋物線上一點,過點P的直線y=x+m與對稱軸交于點Q.
(1)這條拋物線的對稱軸是__x=2__;直線PQ與x軸所夾銳角的度數(shù)是__45°__;
(2)若兩個三角形面積滿足S△POQ=S△PAQ,求m的值.
解:(2)設(shè)直線PQ交x軸于點B,分別過點O,A作PQ的垂線,垂足分別為E,F(xiàn).
當(dāng)點B在OA的延長線上時,顯然S△POQ=S△PAQ不成立.
①如答圖①所示,
當(dāng)點B落在線段OA上時,==,
圖46-4
由△OBE∽△ABF,得==,
∴A
6、B=3OB.
∴OB=OA.
由y=x2-4x得點A(4,0),
∴OB=1,
∴B(1,0).
第4題答圖①
∴1+m=0,∴m=-1;
②如答圖②所示,
當(dāng)點B落在線段AO的延長線上時,
==,
由△OBE∽△ABF,得==,
∴AB=3OB.
∴OB=OA.
第4題答圖②
由y=x2-4x得點A(4,0),
∴OB=2,
∴B(-2,0).
∴-2+m=0,
∴m=2.
綜上所述,當(dāng)m=-1或2時,S△POQ=S△PAQ.
(30分)
圖46-5
5.(15分)[2016·株洲]如圖46-5,已知拋物線的表達(dá)式為y=-x2+6x+c.
(1)
7、若拋物線與x軸有交點,求c的取值范圍;
(2)設(shè)拋物線與x軸兩個交點的橫坐標(biāo)分別為x1,x2,若x+x=26,求c的值;
(3)若P,Q是拋物線上位于第一象限的不同兩點,PA,QB都垂直于x軸,垂足分別為A,B,且△OPA與△OQB全等,求證:c>-.
解:(1)∵y=-x2+6x+c與x軸有交點,
∴-x2+6x+c=0有實數(shù)根,
∴b2-4ac≥0,
即62-4×(-1)×c≥0,
解得c≥-9;
(2)∵-x2+6x+c=0有解,且x+x=26,
∴c≥-9,(x1+x2)2-2x1x2=26,
即-2×=26,
解得c=-5;
(3)設(shè)P的坐標(biāo)為(m,n),則Q
8、點坐標(biāo)為(n,m),且m>0,n>0,m≠n,
將這兩個點的坐標(biāo)代入方程得
①-②得
n2-m2+7(m-n)=0,
(m-n)(m+n-7)=0,
∴m+n=7,
∴n=7-m,
代入方程①得,
-m2+7m+(c-7)=0,
∵存在這樣的點,∴以上方程有解,
∴72-4×(-1)×(c-7)≥0,
解得c≥-,
而當(dāng)c=-時,m=,此時n=,
故c>-.
圖46-6
6.(15分)[2016·溫州]如圖46-6拋物線y=-x2+6x交x軸正半軸于點A,頂點為M,對稱軸MB交x軸于點B,過點C(2,0)作射線CD交MB于點D(D在x軸上方),OE∥CD交MB
9、于點E,EF∥x軸交CD的延長線于點F,作直線MF.
(1)求點A,M的坐標(biāo);
(2)當(dāng)BD為何值時,點F恰好落在該拋物線上?
(3)當(dāng)BD=1時,
①求直線MF的解析式,并判斷點A是否落在該直線上;
②延長OE交FM于點G,取CF中點P,連結(jié)PG,△FPG,四邊形DEGP,四邊形OCDE的面積分別記為S1,S2,S3,則S1∶S2∶S3=__3∶4∶8__.
解:(1)令y=0,則-x2+6x=0,解得x1=0,x2=6,∴A(6,0),∴對稱軸是直線x=3,∴M(3,9);
(2)∵OE∥CF,OC∥EF,C(2,0),
∴EF=OC=2,∴BC=1,
∴點F的橫坐標(biāo)為5
10、,
∵點F落在拋物線y=-x2+6x上,
∴F(5,5),BE=5.∵==,
∴DE=2BD,∴BE=3BD,∴BD=;
(3)①當(dāng)BD=1時,BE=3,∴F(5,3).
第6題答圖
設(shè)MF的解析式為y=kx+b,將M(3,9),F(xiàn)(5,3)代入,
得解得
∴y=-3x+18.
∵當(dāng)x=6時,y=-3×6+18=0,∴點A落在直線MF上;
②∵BD=1,BC=1,
∴△BDC為等腰直角三角形,
∴△OBE為等腰直角三角形,
∴CD=,CF=OE=3,
∴DP=,PF=,
根據(jù)MF及OE的解析式求得點G的坐標(biāo)為,作GN⊥EF交EF于點N,則EN=GN=,所以EG=,
11、S△FPG,S梯形DEGP,S梯形OCDE的高相等,所以三者面積比等于底之比,
故S△FPG∶S梯形DEGP∶S梯形OCDE
=PF∶(DP+EG)∶(DC+OE)
=∶∶(3+1)
=∶2∶4=3∶4∶8.
(20分)
7.(20分)[2016·成都]如圖46-7,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2-2ax-3a(a<0)與x軸交于A,B兩點(點A在點B的左側(cè)),經(jīng)過點A的直線l:y=kx+b與y軸負(fù)半軸交于點C,與拋物線的另一個交點為D,且CD=4AC.
圖46-7 備用圖
(1)直接寫出點A的坐標(biāo),并求直線l的函數(shù)表達(dá)式
12、(其中k,b用含a的式子表示);
(2)點E是直線l上方的拋物線上的動點,若△ACE的面積的最大值為,求a的值;
(3)設(shè)P是拋物線的對稱軸上的一點,點Q在拋物線上,以點A,D,P,Q為頂點的四邊形能否成為矩形?若能,求出點P的坐標(biāo);若不能,請說明理由.
解:(1)令ax2-2ax-3a=0,
解得x1=-1,x2=3,
∴A點坐標(biāo)為(-1,0);
∵直線l經(jīng)過點A,∴0=-k+b,b=k,
∴y=kx+k,
令ax2-2ax-3a=kx+k,即ax2-(2a+k)x-3a-k=0,
∵CD=4AC,∴點D的橫坐標(biāo)為4,
∴-3-=-1×4,∴k=a,
∴直線l的函數(shù)表達(dá)
13、式為y=ax+a;
(2)如答圖①,過點E作EF∥y軸,交直線l于點F,
設(shè)E(x,ax2-2ax-3a),則F(x,ax+a),
EF=ax2-2ax-3a-(ax+a)=ax2-3ax-4a,
第7題答圖①
S△ACE=S△AFE-S△CFE=(ax2-3ax-4a)(x+1)-(ax2-3ax-4a)x=(ax2-3ax-4a)=a-a,
∴△ACE的面積的最大值為-a.
∵△ACE的面積的最大值為,
∴-a=,解得a=-;
(3)令ax2-2ax-3a=ax+a,
即ax2-3ax-4a=0,
解得x1=-1,x2=4,
∴D(4,5a),
∵y=ax2-2a
14、x-3a,∴拋物線的對稱軸為x=1,
設(shè)P(1,m),
①如答圖②,若AD是矩形的一條邊,則Q(-4,21a),
m=21a+5a=26a,則P(1,26a),
∵四邊形ADPQ為矩形,∴∠ADP=90°,
∴AD2+PD2=AP2,
∴52+(5a)2+(1-4)2+(26a-5a)2=(-1-1)2+(26a)2,
即a2=,∵a<0,∴a=-,
∴P1;
第7題答圖
②如答圖③,若AD是矩形的一條對角線,
則線段AD的中點坐標(biāo)為,Q(2,-3a),
m=5a-(-3a)=8a,則P(1,8a),
∵四邊形APDQ為矩形,∴∠APD=90°,
∴AP2+PD2=AD2,
∴(-1-1)2+(8a)2+(1-4)2+(8a-5a)2=52+(5a)2,
即a2=,∵a<0,∴a=-,
∴P2(1,-4),
綜上所述,以點A,D,P,Q為頂點的四邊形能成為矩形,點P的坐標(biāo)為或(1,-4).
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