2.1 由比例线段产生的函数关系问题
例1 2017年呼和浩特市中考第25题
已知抛物线y=x2+(2m-1)x+m2-1经过坐标原点,且当<0时,y随x的增大而减小。(自己作图)
(1)求抛物线的解析式,并写出y < 0时,对应x的取值范围;
(2)设点A是该抛物线上位于x轴下方的一个动点,过点A作x轴的平行线交抛物线于另一点D,再作AB⊥x轴于点B, DC⊥x轴于点C.
①当BC=1时,直接写出矩形ABCD的周长;
②设动点A的坐标为(a, b),将矩形ABCD的周长L表示为a的函数并写出自变量的取值范围,判断周长是否存在最大值,如果存在,求出这个最大值,并求出此时点A的坐标;如果不存在,请说明理由.
例2 2018年上海市静安区中考模拟第24题
已知⊙O的半径为3,⊙P与⊙O相切于点A,经过点A的直线与⊙O、⊙P分别交于点B、C,cos∠BAO=.设⊙P的半径为x,线段OC的长为y.
(1)求AB的长; (2)如图1,当⊙P与⊙O外切时,求y与x之间的函数关系式,并写出函数的定义域; (3)当∠OCA=∠OPC时,求⊙P的半径.
图1
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例3 2017年宁波市中考第26题
如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(4,0),点C的坐标为(-4,0),点P在射线AB上运动,连结CP与y轴交于点D,连结BD.过P、D、B三点作⊙Q,与y轴的另一个交点为E,延长DQ交⊙Q于F,连结EF、BF.
(1)求直线AB的函数解析式;
(2)当点P在线段AB(不包括A、B两点)上时. ①求证:∠BDE=∠ADP;
②设DE=x,DF=y,请求出y关于x的函数解析式;
(3)请你探究:点P在运动过程中,是否存在以B、D、F为顶点的直角三角形,满
足两条直角边之比为2∶1?如果存在,求出此时点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
例4 2018年上海市徐汇区中考模拟第25题
在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,sinB?3,⊙B的半径长为1,⊙B交边CB于5点P,点O是边AB上的动点.
(1)如图1,将⊙B绕点P旋转180°得到⊙M,请判断⊙M与直线AB的位置关系; (2)如图2,在(1)的条件下,当△OMP是等腰三角形时,求OA的长;
(3)如图3,点N是边BC上的动点,如果以NB为半径的⊙N和以OA为半径的⊙O外切,设NB=y,OA=x,求y关于x的函数关系式及定义域.
图1
图2 图3
2.1 由比例线段产生的函数关系问题答案
例1 2017年呼和浩特市中考第25题
已知抛物线y=x2+(2m-1)x+m2-1经过坐标原点,且当<0时,y随x的增大而减小。 (1)求抛物线的解析式,并写出y < 0时,对应x的取值范围;
(2)设点A是该抛物线上位于x轴下方的一个动点,过点A作x轴的平行线交抛物线于另一点D,再作AB⊥x轴于点B, DC⊥x轴于点C.
①当BC=1时,直接写出矩形ABCD的周长;
②设动点A的坐标为(a, b),将矩形ABCD的周长L表示为a的函数并写出自变量的取值范围,判断周长是否存在最大值,如果存在,求出这个最大值,并求出此时点A的坐标;如果不存在,请说明理由.
动感体验
请打开几何画板文件名“15呼和浩特25”,拖动点A在x轴下方的抛物线上运动,观察L随a变化的图像,可以体验到,有两个时刻,L取得最大值,这两个时刻的点A关于抛物线的对称轴对称.
思路点拨
1.先用含a的式子表示线段AB、AD的长,再把L表示为a的函数关系式. 2.点A与点D关于抛物线的对称轴对称,根据对称性,点A的位置存在两个情况.
满分解答
(1)因为抛物线y=x2+(2m-1)x+m2-1经过原点,所以m2-1=0.解得m=±1。 如图1,当m=1时,抛物线y=x2+x的对称轴在y轴左侧,不符合当x<0时,y随x的增大而减小。
当m=-1时,抛物线y=x2-3x符合条件。
图1 图2 图3
(2)①当BC=1时,矩形ABCD的周长为6。 ②如图2,抛物线y=x2-3x的对称轴为直线x?3,如果点A在对称轴的左侧,那么233?a?xD?。 22解得xD?3?a。所以AD=3-2a。