函的对称性、对称点坐标的求法、一次函数解析式的求法以及数形结合思想的运用等.
例8如图2-4-21,二次函数y?ax2?bx?c(a?0)的图象与x轴交于A、B两点,其中A点坐标为(-1,0),点C(0,5)、D(1,8)在抛物线上,M为抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式. (2)求△MCB的面积.
分析与解答 第(1)问,已知抛物线上三个点的坐标,利用待定系数法可求出其解析式.第(20问,△MCB不是一个特殊三角形,我们可利用面积分割的方法转化成特殊的面积求解.
?a?b?c?0?a??1??(1)设抛物线的解析式为y?ax2?bx?c,根据题意,得?c?5,解之,得?b?4.
?c?5?a?b?c?8??∴所求抛物线的解析式为y??x2?4x?5.
50?,(2)∵C点的坐标为(0,5).∴OC=5.令y?0,则?x2?4x?解得x1??1,x2?5.∴
B点坐标为(5,0).∴OB=5.∵y??x2?4x?5??(x?2)2?9,∴顶点M坐标为(2,9).过
点M用MN⊥AB于点N,则ON=2,MN=9.
11S?S?S?S?(5?9)?9?(5?2)??5?5?15 ∴?MCB?BNM?OBC梯形OCMN22说明:以面积为纽带,以函数图象为背景,结合常见的平面几何图形而产生的函数图象
与图形面积相结合型综合题是中考命题的热点.解决这类问题的关键是把相关线段的长与恰当的点的坐标联系起来,必要时要会灵活将待求图形的面积进行分割,转化为特殊几何图形的面积求解.
B(x2,0),例9已知抛物线y??x2?(m?4)x?2m?4与x轴交于A(x1,0)、与y轴交于点C,
且x1、x2满足条件x1?x2,x1?2x2?0
(1)求抛物线的解析式;
(2)能否找到直线y?kx?b与抛物线交于P、Q两点,使y轴恰好平分△CPQ的面积?求出k、b所满足的条件.
分析与解答 (1)∵△=(m?4)2?4(2m?4)?m2?32?0,∴对一切实数m,抛物线与x轴恒有两个交点,由根与系数的关系得x1?x2?m?4?①,x1x2??(2m?4)?②.由已知
有
x1?2x2?0?③.③-①,得
?m)?.
x2?4?m,x1??2x2?2m?8.由②得
0解
(m2?m1?28?)m(4?,m2当?化简,得m2?9m??14.得
7时m.1?2x1?,?x1?x24?,m2?7时,2x1?6,x2??3,不满足,满足.当
x1?x2,∴抛物线的解析式为y??x2?2x?8.
(2)如图2-4-22,设存在直线y?kx?b与抛物线交于点P、Q,使y轴平分△CPQ的面积,设点P的横坐标为xQ,直线与y轴交于点E.
∵
11S?PCE?S?QCE??CE?xP??CE?xQ22,∴
yCPEOQ图2-4-21xxP?xQ,由y轴平分△CPQ的面积得点P、Q在y轴的
?y?kx?b两侧,即xP??xQ,∴xP?xQ?0,由?得2y??x?2x?8?x2?(k?2)x?b?8?0.又∵xP、xQ是方程
xP?xQ??(k?2)?0,∴的两根,∴x2?(k?2)x?b?8?0k??2.又直线与抛物线有两个交点,∴当k??2且b?8时,直线y?kx?b与抛物线的交点
P、Q,使y轴能平分△CPQ的面积.故y??2x?b(b?8).
说明 本题是一道方程与函数、几何相结合的综合题,这类题主要是以函数为主线.解
题时要注意运用数形结合思想,将图象信息与方程的代信息相互转化.例如:二次函数与x轴有交点.可转化为一元二次旗号有实数根,并且其交点的横坐标就是相应一元二次方程的解.点在函数图象上,点的坐标就满足该函数解析式等.
例10已知:如图2-4-23,抛物线y?ax2?bx?c经过原点(0,0)和A(-1,5).
(1)求抛物线的解析式.
(2)设抛物线与x轴的另一个交点为C.以OC为直径作⊙M,如果过抛物线上一点P作⊙M的切线PD,切点为D,且与y轴的正半轴交于点为E,连结MD.已知点E的坐标为(0,m),求四边形EOMD的面积.(用含m的代数式表示)
(3)延长DM交⊙M于点N,连结ON、OD,当点P在(2)的条件下运动到什么位置时,能使得
S四边形EOMD?S?DON?请求出此时点P的坐标.
yPOAEMDNx图2-4-21分析与解答 (1)∵抛物线过O(0,0)、A(1,-3)、B(-1,5)三点,
?c=0?a?1??∴?a+b+c=-3,解得?b??4,∴抛物线的解析式为y?x2?4x.
?c?0?a-b+c=5??(2)抛物线y?x?4x与x轴的另一个交点坐标为C(4,0),连结EM.∴⊙M的半径是2,即OM=DM=2.∵ED、EO都是的切线,∴EO=ED.∴△EOM≌△EDM.∴
21S四边形EOMD?2S?OME?2?OM?OE?2m
2(3)设D点的坐标为(x0,y0),则S四边形EOMD?2S?OME?2?1OM?y0?2y0.当2S四边形EOMD?S?DON时,即2m?2y0,m?y0,故ED∥x轴,又∵ED为切线,∴D点的
坐标为(2,3),∵点P在直线ED上,故设点P的坐标为(x,2),又P在抛物线上,∴2?x?4x.∴x1?2?6,x2?2?6.∴P(2?6,2)或P(2?6,2)为所求
例11(07上海市)如图9,在直角坐标平面内,函数y?2m(x?0,m是常数)的图象x经过A(1,4),B(a,b),其中a?1.过点A作x轴垂线,垂足为C,过点B作y轴垂线,
y 垂足为D,连结AD,DC,CB.
(1)若△ABD的面积为4,求点B的坐标; (2)求证:DC∥AB; A (3)当AD?BC时,求直线AB的函数解析式. B D m,4), (1) 解:?函数y?(x?0,m是常数)图象经过A(1xO C x ?m?4.
图9 4?4???
设BD,AC交于点E,据题意,可得B点的坐标为?a,?,D点的坐标为?0,?,
?a??a?
?4?E点的坐标为?1,?,
?a??a?1,?DB?a,AE?4?由△ABD的面积为4,即
4. a1?4?a?4???4, 2?a???4?3?得a?3,?点B的坐标为?3,?.
(2)证明:据题意,点C的坐标为(1,0),DE?1,
?a?1,易得EC?4,BE?a?1, a44?BEa?1AEa?a?1. ???a?1,?4DE1CEaBEAE??. DECE?DC∥AB.
(3)解:?DC∥AB,?当AD?BC时,有两种情况: ①当AD∥BC时,四边形ADCB是平行四边形,
BEAE??a?1,?a?1?1,得a?2. 由(2)得,
DECE
?点B的坐标是(2,2).
设直线AB的函数解析式为y?kx?b,把点A,B的坐标代入,
得??4?k?b,?k??2,解得?
?b?6.?2?2k?b?直线AB的函数解析式是y??2x?6.
②当AD与BC所在直线不平行时,四边形ADCB是等腰梯形,
则BD?AC,?a?4,?点B的坐标是(4,1).
设直线AB的函数解析式为y?kx?b,把点A,B的坐标代入,
?4?k?b,?k??1,得?解得?
1?4k?b.b?5???直线AB的函数解析式是y??x?5.
综上所述,所求直线AB的函数解析式是y??2x?6或y??x?5.
例12.如图10,已知抛物线P:y=ax2+bx+c(a≠0) 与x轴交于A、B两点(点A在x轴的正半轴上),与y轴交于点C,矩形DEFG的一条边DE在线段AB上,顶点F、G分别在线段BC、AC上,抛物线P上部分点的横坐标对应的纵坐标如下:
x y ? ? -3 5- 2-2 -4 1 5- 22 0 ? ? (1) 求A、B、C三点的坐标;
(2) 若点D的坐标为(m,0),矩形DEFG的面积为S,求S与m的函数关系,并指出m的取值范围;
(3) 当矩形DEFG的面积S取最大值时,连接DF并延长至点M,使FM=k·DF,若点M不在抛物线P上,求k的取值范围.
若因为时间不够等方面的原因,经过探索、思考仍无法圆满解答本题,请不要轻易放弃,试试将上述(2)、(3)小题换为下列问题解答(已知条件及第(1)小题与上相同,完全正确解答只能得到5分):
(2) 若点D的坐标为(1,0),求矩形DEFG的面积. 解:⑴ 解法一:设y=ax2+bx+c(a 0),
1任取x,y的三组值代入,求出解析式y=x2+x-4,
2令y=0,求出x1=-4,x2=2;令x=0,得y=-4,
∴ A、B、C三点的坐标分别是A(2,0),B(-4,0),C(0,-4) .
图10
55),(-3,-)可知, 22抛物线P的对称轴方程为x=-1, 又∵ 抛物线P过(2,0)、(-2,-4),则由抛物线的对称性可知, 点A、B、C的坐标分别为 A(2,0),B(-4,0),C(0,-4) .
ADDG⑵ 由题意,,而AO=2,OC=4,AD=2-m,故DG=4-2m, =AOOCBEEF又 ,EF=DG,得BE=4-2m,∴ DE=3m, =BOOC∴SDEFG=DG·DE=(4-2m) 3m=12m-6m2 (0<m<2) . 解法二:由抛物线P过点(1,-
⑶ ∵SDEFG=12m-6m2 (0<m<2),∴m=1时,矩形的面积最大,且最大面积是6 . 当矩形面积最大时,其顶点为D(1,0),G(1,-2),F(-2,-2),E(-2,0),
2222设直线DF的解析式为y=kx+b,易知,k=,b=-,∴y=x-,
33331又可求得抛物线P的解析式为:y=x2+x-4,
2-1 61221令x-=x2+x-4,可求出x=. 设射线DF与抛物线P相交于点N,则N的横
3332-1-61坐标为,过N作x轴的垂线交x轴于H,有
3-5+61FNHE3==, =93DFDE点M不在抛物线P上,即点M不与N重合时,此时k的取值范围是 -5+61k≠且k>0.
9若选择另一问题:
ADDG⑵ ∵,而AD=1,AO=2,OC=4,则DG=2, =AOOCFGCP又∵, 而AB=6,CP=2,OC=4,则FG=3, =ABOC∴SDEFG=DG·FG=6.
-2--1-61
例13.我们知道:有两条边相等的三角形叫做等腰三角形.类似地,我们定义:至少有一组对边相等的四边形叫做等对边四边形.
(1)请写出一个你学过的特殊四边形中是等对边四边形的图形的名称; A (2)如图,在△ABC中,点D,E分别在AB,AC上, 设CD,BE相交于点O,若?A?60°,?DCB??EBC?请你写出图中一个与?A相等的角,并猜想图中哪个四边形 是等对边四边形;
1?A. 2B D E
O C
(3)在△ABC中,如果?A是不等于60°的锐角,点D,E分别在AB,AC上,且
?DCB??EBC?1?A.探究:满足上述条件的图形中是否存在等对边四边形,并证明2