2-F
如图,在平面直角坐标系中放置一直角三角板,其顶点为A(0,1),B(2,0),O(0,0),将此三角板绕原点O逆时针旋转90°,得到△A′B′O. (1)一抛物线经过点A′、B′、B,求该抛物线的解析式;
(2)设点P是在第一象限内抛物线上的一动点,是否存在点P,使四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积4倍?若存在,请求出P的坐标;若不存在,请说明理由. (3)在(2)的条件下,试指出四边形PB′A′B是哪种形状的四边形?并写出四边形PB′A′B的两条性质.
答案
2-A
2
解(1)解方程x﹣2x﹣3=0,得 x1=3,x2=﹣1.∵m<n,∴m=﹣1,n=3…(1分) ∴A(﹣1,﹣1),B(3,﹣3). ∵抛物线过原点,设抛物线的解析式为y=ax+bx.∴
2
解得:,
∴抛物线的解析式为.…(4分)
解得:
,
(2)①设直线AB的解析式为y=kx+b.∴
∴直线AB的解析式为.∴C点坐标为(0,).…(6分)
∵直线OB过点O(0,0),B(3,﹣3),∴直线OB的解析式为y=﹣x. ∵△OPC为等腰三角形,∴OC=OP或OP=PC或OC=PC. 设P(x,﹣x), (i)当OC=OP时,∴P1(
,
).
.解得
,
(舍去).
(ii)当OP=PC时,点P在线段OC的中垂线上,∴P2(,﹣). (iii)当OC=PC时,由解得
,
,x2=0(舍去).∴P3(,﹣).
,
)或P2(,﹣)或P3(,﹣).…(9分)
∴P点坐标为P1(
②过点D作DG⊥x轴,垂足为G,交OB于Q,过B作BH⊥x轴,垂足为H. 设Q(x,﹣x),D(x,
).
S△BOD=S△ODQ+S△BDQ=DQ?OG+DQ?GH =DQ(OG+GH)==
∵0<x<3, ∴当
, ,
时,S取得最大值为,此时D(,﹣).…(13分)
2-B
解:(1)∵抛物线y=ax+bx+c经过点O、A、C, 可得c=0,∴解得a=
,b=,
x+x.
22
,
∴抛物线解析式为y=
(2)设点P的横坐标为t,∵PN∥CD,∴△OPN∽△OCD,可得PN= ∴P(t,),∵点M在抛物线上,∴M(t,
t+t).
2
如解答图1,过M点作MG⊥AB于G,过P点作PH⊥AB于H, AG=yA﹣yM=2﹣(
t+t)=t﹣t+2,BH=PN=.
2
2
当AG=BH时,四边形ABPM为等腰梯形, ∴t﹣t+2=,
化简得3t﹣8t+4=0,解得t1=2(不合题意,舍去),t2=, ∴点P的坐标为(,)
∴存在点P(,),使得四边形ABPM为等腰梯形.
(3)如解答图2,△AOB沿AC方向平移至△A′O′B′,A′B′交x轴于T,交OC于Q,A′O′交x轴于K,交OC于R.
求得过A、C的直线为yAC=﹣x+3,可设点A′的横坐标为a,则点A′(a,﹣a+3), 易知△OQT∽△OCD,可得QT=, ∴点Q的坐标为(a,).
解法一:
设AB与OC相交于点J,
∵△ARQ∽△AOJ,相似三角形对应高的比等于相似比,∴
=
22
∴HT===2﹣a,
KT=A′T=(3﹣a),A′Q=yA′﹣yQ=(﹣a+3)﹣=3﹣a. S四边形RKTQ=S△A′KT﹣S△A′RQ=KT?A′T﹣A′Q?HT
=?=由于
2
?(3﹣a)﹣?(3﹣a)?(﹣a+2) a+a﹣=<0,
(a﹣)+
2
∴在线段AC上存在点A′(,),能使重叠部分面积S取到最大值,最大值为.
解法二:
过点R作RH⊥x轴于H,则由△ORH∽△OCD,得由△RKH∽△A′O′B′,得由①,②得KH=OH,
OK=OH,KT=OT﹣OK=a﹣OH ③ 由△A′KT∽△A′O′B′,得则KT=由③,④得
④
=a﹣OH,即OH=2a﹣2,RH=a﹣1,所以点R的坐标为R(2a﹣2,a﹣1)
, ②
①
S四边形RKTQ=S△QOT﹣S△ROK=?OT?QT﹣?OK?RH =a?a﹣(1+a﹣)?(a﹣1) =由于
a+a﹣=<0,
2
(a﹣)+
2
∴在线段AC上存在点A′(,),能使重叠部分面积S取到最大值,最大值为.
解法三:
∵AB=2,OB=1,∴tan∠O′A′B′=tan∠OAB=, ∴KT=A′T?tan∠O′A′B′=(﹣a+3)?=∴OK=OT﹣KT=a﹣(
a+)=a﹣,
=2,∴RH=2KH a+,
过点R作RH⊥x轴于H,∵tan∠OAB=tan∠RKH=又∵tan∠OAB=tan∠ROH=
==,
∴2RH=OK+KH=a﹣+RH,∴RH=a﹣1,OH=2(a﹣1), ∴点R坐标R(2a﹣2,a﹣1)
S四边形RKTQ=S△A′KT﹣S△A′RQ=?KT?A′T﹣A′Q?(xQ﹣xR) =?=由于
2
?(3﹣a)﹣?(3﹣a)?(﹣a+2) a+a﹣=<0,
(a﹣)+
2
∴在线段AC上存在点A′(,),能使重叠部分面积S取到最大值,最大值为.
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