2013年全国中考数学试题分类解析汇编专题22二次函数的应用(几何(8)

2019-03-16 20:53

2013年全国中考数学试题分类解析汇编

20. (2012湖南株洲10分)如图,一次函数y=?x+2分别交y轴、x轴于A、B两点,抛物线

y=﹣x+bx+c过A、B两点. (1)求这个抛物线的解析式;

(2)作垂直x轴的直线x=t,在第一象限交直线AB于M,交这个抛物线于N.求当t取何值时,MN有最大值?最大值是多少?

(3)在(2)的情况下,以A、M、N、D为顶点作平行四边形,求第四个顶点D的坐标.

2

12

【答案】解:(1)∵y=?x+2分别交y轴、x轴于A、B两点,

∴A、B点的坐标为:A(0,2),B(4,0)。 将x=0,y=2代入y=﹣x+bx+c得c=2;

将x=4,y=0代入y=﹣x+bx+c得0=﹣16+4b+2,解得b=∴抛物线解析式为:y=﹣x+

222

127。 27x+2。 2(2)如图1,设MN交x轴于点E,则E(t,0),BE=4﹣t。

∵tan?ABO?OA21??, OB4211 =2﹣t。 2227又∵N点在抛物线上,且xN=t,∴yN=﹣t+t+2。 212∴MN?yN?ME??t2?t?2?(2?t)??t2?4t=??t?2?+4。

2∴ME=BE?tan∠ABO=(4﹣t)3∴当t=2时,MN有最大值4。

(3)由(2)可知,A(0,2),M(2,1),N(2,5).

如图2,以A、M、N、D为顶点作平行四边形,D点的可能位置有三种情形。

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(i)当D在y轴上时,设D的坐标为(0,a), 由AD=MN,得|a﹣2|=4,解得a1=6,a2=﹣2, 从而D为(0,6)或D(0,﹣2)。

(ii)当D不在y轴上时,由图可知D为D1N与D2M的交点, 由D11(0,6),N(2,5)易得D1N的方程为y=?2x+6; 由D32(0,﹣2),M(2,1)D2M的方程为y=2x﹣2。 由两方程联立解得D为(4,4)。

综上所述,所求的D点坐标为(0,6),(0,﹣2)或(4,4)。

【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的性质,锐角三角函数定义,平行四边形的判定和性质。

【分析】(1)首先求得A、B点的坐标,然后利用待定系数法求抛物线的解析式。

(2)求得线段MN的表达式,这个表达式是关于t的二次函数,利用二次函数的极

值求线段MN的最大值。

(3)明确D点的可能位置有三种情形,如图2所示,不要遗漏.其中D1、D2在y轴

上,利用线段数量关系容易求得坐标;D3点在第一象限,是直线D1N和D2M的交点,利用直线解析式求得交点坐标。

21. (2012湖南湘潭10分)如图,抛物线y=ax2?32x?2?a?0?的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,已知B点坐标为(4,0). (1)求抛物线的解析式;

(2)试探究△ABC的外接圆的圆心位置,并求出圆心坐标;

(3)若点M是线段BC下方的抛物线上一点,求△MBC的面积的最大值,并求出此时M点的坐标.

【答案】解:(1)∵B(4,0)在抛物线y=ax2?32x?2?a?0?的图象上

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∴0=16a??4?2,即:a=。 ∴抛物线的解析式为:y=x2?x?2。

(2)由(1)的函数解析式可求得:A(﹣1,0)、C(0,﹣2)。

∴OA=1,OC=2,OB=4。∴

32121232OCOB ? 。 OAOC又∵OC⊥AB,∴△OAC∽△OCB。∴∠OCA=∠OBC。 ∴∠ACB=∠OCA+∠OCB=∠OBC+∠OCB=90°。 ∴△ABC为直角三角形,AB为△ABC外接圆的直径。 ∴该外接圆的圆心为AB的中点,且坐标为:(

1,0)。 21x﹣2。 2(3)已求得:B(4,0)、C(0,﹣2),可得直线BC的解析式为:y=

设直线l∥BC,则该直线的解析式可表示为:y=x+b,当直线l与抛物线

只有一个交点时,可列方程:

1132

x+b=x2?x?2,即: x﹣4x﹣4﹣2b=0,且△=0。 2221∴16﹣43(﹣4﹣2b)=0,解得b=4。∴直线l:y=x﹣4。

21∵S?MBC??BC?h,当h最大(即点M到直线BC的距离最远)时,△ABC

2的面积最大。

∴点M是直线l和抛物线的唯一交点,有:

?123y=x?x?2??x=2?22,解得:。∴ M(2,﹣3)。 ???y=?3?y=1x?4??2【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,相似三角形的判定和性质,圆周角定理,一元二次方程根的判别式,解方程和方程组。

【分析】(1)该函数解析式只有一个待定系数,只需将B点坐标代入解析式中即可。

(2)根据抛物线的解析式确定A点坐标,然后通过证明△ABC是直角三角形来推导

出直径AB和圆心的位置,由此确定圆心坐标。

(3)△MBC的面积可由S?MBC?1?BC?h表示,若要它的面积最大,需要使h取最2大值,即点M到直线BC的距离最大,若设一条平行于BC的直线,那么当该直线与抛物线有且只有一个交点时,该交点就是点M。

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22. (2012四川资阳9分)抛物线y=x2+x+m的顶点在直线y=x+3上,过点F(-2,2)的直线交该抛物线于点M、N两点(点M在点N的左边),MA⊥x轴于点A,NB⊥x轴于点B.

(1)(3分)先通过配方求抛物线的顶点坐标(坐标可用含m的代数式表示),再求m的值;

(2)(3分)设点N的横坐标为a,试用含a的代数式表示点N的纵坐标,并说明NF=NB;

(3)(3分)若射线NM交x轴于点P,且PA3PB=

14100,求点M的坐标. 9

【答案】解:(1)∵y=x2+x+m=141?x+2?2+?m?1?,∴顶点坐标为(-2 , m?1)。 4∵顶点在直线y=x+3上,∴-2+3=m?1,解得m=2。 (2)∵点N在抛物线上,且点N的横坐标为a,

∴点N的纵坐标为a2+a+2,即点N(a,a2+a+2)。 过点F作FC⊥NB于点C,

在Rt△FCN中,FC=a+2,NC=NB-CB=a2+a,

22∴NF2?NC2?FC2? ( a2?a)?(a?2)1414141412?(a2?a)?(a2?4a)?4。 4而

1122NB2?(a2?a?2)?(a2?a)?(a2?4a)?4,

44∴NF=NB,NF=NB。 (3)连接AF、BF,

由NF=NB,得∠NFB=∠NBF, 由(2)的结论知,MF=MA, ∴∠MAF=∠MFA。

2

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∵MA⊥x轴,NB⊥x轴,

∴MA∥NB。∴∠AMF+∠BNF=180°。

∵△MAF和△NFB的内角总和为360°,∴2∠MAF+2∠NBF=180°,

∠MAF+∠NBF=90°。

∵∠MAB+∠NBA=180°,∴∠FBA+∠FAB=90°。 又∵∠FAB+∠MAF=90°,∴∠FBA=∠MAF=∠MFA 。 又∵∠FPA=∠BPF,∴△PFA∽△PBF。 ∴

PFPB1002

,∴PF= PA3PB=。 ?PAPF9过点F作FG⊥x轴于点G。 在Rt△PFG中,PG?PF2?FG2?∴P(-

100814?22?,∴PO=PG+GO=。 93314 , 0) 。 314 , 0)代入y=kx+b得 3设直线PF:y=kx+b,把点F(-2 , 2)、点P(-

?3k=?2=?2k+b???4,解得?。 14?0=?k+b7??b=3???2∴直线PF:y=x+。

解方程x2+x+2=x+,得x=-3或x=2(不合题意,舍去)。 当x=-3时,y=,∴M(-3 ,

3472143472545)。 4【考点】二次函数综合题,二次函的性质,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,勾股定理,相似三角形的判定和性质。

【分析】(1)利用配方法将二次函数整理成顶点式即可,再利用点在直线上的性质得出答案即可。

(2)首先利用点N在抛物线上,得出N点坐标,再利用勾股定理得出NF=NC+FC,

从而得出NF=NB,即可得出答案。

(3)求点M的坐标,需要先求出直线PF的解析式.首先由(2)的思路得出MF=MA,

然后连接AF、FB,通过证明△PFA∽△PBF,利用相关的比例线段将PA?PB的值转化为PF的值,从而求出点F的坐标和直线PF的解析式,即可得解。

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