2.(2013湖北孝感,25,12分)如图1,已知正方形ABCD的边长为1,点E在边BC上,若∠AEF=90°,且EF交正方形外角的平分线CF于点F.
(1)图1中若点E是边BC的中点,我们可以构造两个三角形全等来证明AE=EF,请叙述你的一个构造方案,并指出是哪两个三角形全等(不要求证明); (2)如图2,若点E在线段BC上滑动(不与点B,C重合). ①AE=EF是否总成立?请给出证明;
2
②在如图2的直角坐标系中,当点E滑动到某处时,点F恰好落在抛物线y=﹣x+x+1上,求此时点F的坐标.
考点:二 次函数综合题. 专题:综 合题. 分析:( 1)取AB的中点G,连接EG,利用SSS能得到△AGE与△ECF全等; (2)①在AB上截取AM=EC,证得△AME≌△ECF即可证得AE=EF; ②过点F作FH⊥x轴于H,根据FH=BE=CH设BH=a,则FH=a﹣1,然后表示出点F2的坐标,根据点F恰好落在抛物线y=﹣x+x+1上得到有关a的方程求得a值即可求得点F的坐标; 解答:( 1)解:如图1,取AB的中点G,连接EG. △AGE与△ECF全等. (2)①若点E在线段BC上滑动时AE=EF总成立. 证明:如图2,在AB上截取AM=EC. ∵AB=BC, ∴BM=BE, ∴△MBE是等腰直角三角形, ∴∠AME=180°﹣45°=135°, 又∵CF平分正方形的外角, ∴∠ECF=135°, ∴∠AME=∠ECF. 而∠BAE+∠AEB=∠CEF+∠AEB=90°, ∴∠BAE=∠CEF, ∴△AME≌△ECF. ∴AE=EF. ②过点F作FH⊥x轴于H, 由①知,FH=BE=CH, 设BH=a,则FH=a﹣1, ∴点F的坐标为F(a,a﹣1) 2∵点F恰好落在抛物线y=﹣x+x+1上, 2∴a﹣1=﹣a+a+1, 2∴a=2,(负值不合题意,舍去), ∴. ∴点F的坐标为. 点评:本 题考查了二次函数的综合知识,题目中涉及到了全等的知识,还渗透了方程思想,是一道好题. 3(2013·济宁,23,?分)如图,直线y=-x+4与坐标轴分别交于点A、B,与直线y=x交于点C.在线段OA上,动点Q以每秒1个单位长度的速度从点O出发向点A做匀速运动,同时动点P从点A出发向点O做匀速运动,当点P、Q其中一点停止运动时,另一点也停止运动.分别过点P、Q作x轴的垂线,交直线AB、OC于点E、F,连接EF.若运动时间为t秒,在运动过程中四边形PEFQ总为矩形(点P、Q重合除外). (1)求点P运动的速度是多少?
(2)当t为多少秒时,矩形PEFQ为正方形?
(3)当t为多少秒时,矩形PEFQ的面积S最大?并求出最大值.
考点:一次函数综合题.
分析:(1)根据直线y=-x+4与坐标轴分别交于点A、B,得出A,B点的坐标,再利用EP∥BO,得出
=
=,据此可以求得点P的运动速度;
(2)当PQ=PE时,以及当PQ=PE时,矩形PEFQ为正方形,分别求出即可; (3)根据(2)中所求得出s与t的函数关系式,进而利用二次函数性质求出即可. 解答:解:(1)∵直线y=-x+4与坐标轴分别交于点A、B, ∴x=0时,y=4,y=0时,x=8,∴==, 当t秒时,QO=FQ=t,则EP=t, ∵EP∥BO,∴=
=,∴AP=2t,
∵动点Q以每秒1个单位长度的速度从点O出发向点A做匀速运动, ∴点P运动的速度是每秒2个单位长度;
(2)如图1,当PQ=PE时,矩形PEFQ为正方形,
则OQ=FQ=t,PA=2t,∴QP=8-t-2t=8-3t,∴8-3t=t,解得:t=2, 如图2,当PQ=PE时,矩形PEFQ为正方形,
∵OQ=t,PA=2t,∴OP=8-2t,∴QP=t-(8-2t)=3t-8, ∴t=3t-8,解得:t=4;
(3)如图1,当Q在P点的左边时, ∵OQ=t,PA=2t,∴QP=8-t-2t=8-3t, 当t=-
=时,
S矩形PEFQ的最大值为:
如图2,当Q在P点的右边时,
∵OQ=t,PA=2t,∴QP=t-(8-2t)=3t-8, ∴S矩形PEFQ=QP?QE=(3t-8)?t=3t2-8t,
=4,
∵当点P、Q其中一点停止运动时,另一点也停止运动,∴0≤t≤4, 当t=-
=时,S矩形PEFQ的最小,
∴t=4时,S矩形PEFQ的最大值为:3×42-8×4=16, 综上所述,当t=4时,S矩形PEFQ的最大值为:16.
点评:此题主要考查了二次函数与一次函数的综合应用,得出P,Q不同的位置进行分类讨论得出是解题关键.
4.(2013·潍坊,24,13分)如图,抛物线y?ax2?bx?c关于直线x?1对称,与坐标轴交于A、B、C三点,且AB?4,点D?2,?在抛物线上,直线是一次函数
??3?2?y?kx?2?k?0?的图象,点O是坐标原点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若直线平分四边形OBDC的面积,求k的值.
(3)把抛物线向左平移1个单位,再向下平移2个单位,所得抛物线与直线交于M、N两点,问在y轴正半轴上是否存在一定点P,使得不论k取何值,直线PM与PN总是关于y轴对称?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
答案:(1)因为抛物线关于直线x=1对称,AB=4,所以A(-1,0),B(3,0),
由点D(2,1.5)在抛物线上,所以?又??a?b?c?0,所以3a+3b=1.5,即a+b=0.5,
?4a?2b?c?1.5b?1,即b=-2a,代入上式解得a=-0.5,b=1,从而c=1.5,所以2a13y??x2?x?.
22
123x?x?,令x=0,得c(0,1.5),所以CD//AB, 2273,), 令kx-2=1.5,得l与CD的交点F(
2k22令kx-2=0,得l与x轴的交点E(,0),
k(2)由(1)知y??根据S四边形OEFC=S四边形EBDF得:OE+CF=DF+BE,
272711??(3?)?(2?),解得k?, k2kk2k512312(3)由(1)知y??x?x???(x?1)?2,
222即
所以把抛物线向左平移1个单位,再向下平移2个单位,所得抛物线的解析式为y??12x 2
假设在y轴上存在一点P(0,t),t>0,使直线PM与PN关于y轴对称,过点M、N分别向y轴作垂线MM1、NN1,垂足分别为M1、N1,因为∠MPO=∠NPO,所以Rt△MPM1∽Rt△NPN1, 所以
MM1PM1?,………………(1) NN1PN1?xMt?yM?,又yM =k xM-2, yN=k xN-2, xNt?yN不妨设M(xM,yM)在点N(xN,yN)的左侧,因为P点在y轴正半轴上, 则(1)式变为