所以(t+2)(xM +xN)=2k xM xN,……(2) 把y=kx-2(k≠0)代入y??12x中,整理得x2+2kx-4=0, 2所以xM +xN=-2k, xM xN=-4,代入(2)得t=2,符合条件, 故在y轴上存在一点P(0,2),使直线PM与PN总是关于y轴对称.
考点:本题是一道与二次函数相关的压轴题,综合考查了考查了二次函数解析式的确定,函数图象交点及图形面积的求法,三角形的相似,函数图象的平移,一元二次方程的解法等知识,难度较大.
点评:本题是一道集一元二次方程、二次函数解析式的求法、相似三角形的条件与性质以及质点运动问题、分类讨论思想于一体的综合题,能够较好地考查了同学们灵活应用所学知识,解决实际问题的能力。问题设计富有梯度、由易到难层层推进,既考查了知识掌握,也考查了方法的灵活应用和数学思想的形成。
5 .(2013湖北宜昌,22,12分)如图1,平面之间坐标系中,等腰直角三角形的直角边
BC在x轴正半轴上滑动,点C的坐标为(t,0),直角边AC=4,经过O,C两点做抛物线y1=ax(x﹣t)(a为常数,a>0),该抛物线与斜边AB交于点E,直线OA:y2=kx(k为常数,k>0)
(1)填空:用含t的代数式表示点A的坐标及k的值:A (t,4) ,k= (k>0) ; (2)随着三角板的滑动,当a=时:
①请你验证:抛物线y1=ax(x﹣t)的顶点在函数y=
的图象上;
②当三角板滑至点E为AB的中点时,求t的值;
(3)直线OA与抛物线的另一个交点为点D,当t≤x≤t+4,|y2﹣y1|的值随x的增大而减小,当x≥t+4时,|y2﹣y1|的值随x的增大而增大,求a与t的关系式及t的取值范围.
考点:二 次函数综合题. 分析:( 1)根据题意易得点A的横坐标与点C的相同,点A的纵坐标即是线段AC的长度;把点A的坐标代入直线OA的解析式来求k的值; (2)①求得抛物线y1的顶点坐标,然后把该坐标代入函数y=数解析式y=数y=,即表示该顶点在函数y=图象上; ,若该点满足函图象上;反之,该顶点不在函②如图1,过点E作EK⊥x轴于点K.则EK是△ACB的中位线,所以根据三角形中位线定理易求点E的坐标,把点E的坐标代入抛物线y1=x(x﹣t)即可求得t=2; (3)如图2,根据抛物线与直线相交可以求得点D横坐标是由此可以求得a与t的关系式. 解答:解 :(1)∵点C的坐标为(t,0),直角边AC=4, ∴点A的坐标是(t,4). 又∵直线OA:y2=kx(k为常数,k>0), ∴4=kt,则k=(k>0). (2)①当a=时,y1=x(x﹣t),其顶点坐标为(,﹣对于y=上. 故当a=时,抛物线y1=ax(x﹣t)的顶点在函数y= ②如图1,过点E作EK⊥x轴于点K. ∵AC⊥x轴, ∴AC∥EK. ∵点E是线段AB的中点, ∴K为BC的中点, ∴EK是△ACB的中位线, ∴EK=AC=2,CK=BC=2, ∴E(t+2,2). ∵点E在抛物线y1=x(x﹣t)上, ∴(t+2)(t+2﹣t)=2, 解得t=2. (3)如图2,,则x=ax(x﹣t), 的图象上; 来说,当x=时,y=×=﹣). )在抛物线y=+4.则t+4=+4,,即点(,﹣解得x=+4,或x=0(不合题意,舍去).. +t. +t, 故点D的横坐标是当x=+t时,|y2﹣y1|=0,由题意得t+4=解得a=(t>0). 点评:本 题考查了坐标与图形的性质、二次函数图象上点的坐标特征、一次函数与二次函数交点坐标等知识点.解题时,注意“数形结合”数学思想的应用. .(2013湖南郴州,25,10分)如图,△ABC中,AB=BC,AC=8,tanA=k,P为AC边上一动点,设PC=x,作PE∥AB交BC于E,PF∥BC交AB于F. (1)证明:△PCE是等腰三角形;
(2)EM、FN、BH分别是△PEC、△AFP、△ABC的高,用含x和k的代数式表示EM、FN,并探究EM、FN、BH之间的数量关系;
(3)当k=4时,求四边形PEBF的面积S与x的函数关系式.x为何值时,S有最大值?并求出S的最大值.
考点:等 腰三角形的判定与性质;二次函数的最值;解直角三角形. 分析:( 1)根据等边对等角可得∠A=∠C,然后根据两直线平行,同位角相等求出∠CPE=∠A,从而得到∠CPE=∠C,即可得证; (2)根据等腰三角形三线合一的性质求出CM=CP,然后求出EM,同理求出FN、BH的长,再根据结果整理可得EM+FN=BH; (3)分别求出EM、FN、BH,然后根据S△PCE,S△APF,S△ABC,再根据S=S△ABC﹣S△PCE﹣S△APF,整理即可得到S与x的关系式,然后利用二次函数的最值问题解答. 解答:( 1)证明:∵AB=BC, ∴∠A=∠C, ∵PE∥AB, ∴∠CPE=∠A, ∴∠CPE=∠C, ∴△PCE是等腰三角形; (2)解:∵△PCE是等腰三角形,EM⊥CP, ∴CM=CP=,tanC=tanA=k, ∴EM=CM?tanC=?k=同理:FN=AN?tanA=, ?k=4k﹣, 由于BH=AH?tanA=×8?k=4k, 而EM+FN=+4k﹣=4k, ∴EM+FN=BH; (3)解:当k=4时,EM=2x,FN=16﹣2x,BH=16, 22所以,S△PCE=x?2x=x,S△APF=(8﹣x)?(16﹣2x)=(8﹣x),S△ABC=×8×16=64, S=S△ABC﹣S△PCE﹣S△APF, 22=64﹣x﹣(8﹣x), 2=﹣2x+16x, 2配方得,S=﹣2(x﹣4)+32, 所以,当x=4时,S有最大值32. 点评:本 题考查了等腰三角形的判定与性质,平行线的性质,锐角三角函数,二次函数的最值问题,表示出各三角形的高线是解题的关键,也是本题的难点. 8 .(2013湖南郴州,26,10分)如图,在直角梯形AOCB中,AB∥OC,∠AOC=90°,AB=1,AO=2,OC=3,以O为原点,OC、OA所在直线为轴建立坐标系.抛物线顶点为A,且经过点C.点P在线段AO上由A向点O运动,点O在线段OC上由C向点O运动,QD⊥OC交BC于点D,OD所在直线与抛物线在第一象限交于点E.
(1)求抛物线的解析式; (2)点E′是E关于y轴的对称点,点Q运动到何处时,四边形OEAE′是菱形?
(3)点P、Q分别以每秒2个单位和3个单位的速度同时出发,运动的时间为t秒,当t为何值时,PB∥OD?
考点:二 次函数综合题. 分析:( 1)根据顶点式将A,C代入解析式求出a的值,进而得出二次函数解析式; (2)利用菱形的性质得出AO与EE′互相垂直平分,利用E点纵坐标得出x的值,进而得出BC,EO直线解析式,再利用两直线交点坐标求法得出Q点坐标,即可得出答案; (3)首先得出△APB∽△QDO,进而得出解答:解 :(1)∵A(0,2)为抛物线的顶点, 2∴设y=ax+2, =,求出m的值,进而得出答案. ∵点C(3,0),在抛物线上, ∴9a+2=0, 解得:a=﹣, 2∴抛物线为;y=﹣x+2; (2)如果四边形OEAE′是菱形,则AO与EE′互相垂直平分, ∴EE′经过AO的中点, ∴点E纵坐标为1,代入抛物线解析式得: 21=﹣x+2, 解得:x=±, ∵点E在第一象限, ∴点E为(,1), 设直线BC的解析式为y=kx+b,把B(1,2),C(3,0),代入得: , 解得:, ∴BC的解析式为:y=﹣x+3, 将E点代入y=ax,可得出EO的解析式为:y=x, 由, 得:, ∴Q点坐标为:(∴当Q点坐标为(,0), ,0)时,四边形OEAE′是菱形; (3)法一:设t为m秒时,PB∥DO,又QD∥y轴,则有∠APB=∠AOE=∠ODQ, 又∵∠BAP=∠DQO,则有△APB∽△QDO, ∴=, 由题意得:AB=1,AP=2m,QO=3﹣3m, 又∵点D在直线y=﹣x+3上,∴DQ=3m, 因此:=,解得:m=, 经检验:m=是原分式方程的解, ∴当t=秒时,PB∥OD. 法二:作BH⊥OC于H,则BH=AO=2,OH=AB=1,HC=OC﹣OH=2,