19.(2015?临沂)在平面直角坐标系中,O为原点,直线y=﹣2x﹣1与y轴交于点A,与直线y=﹣x交于点B,点B关于原点的对称点为点C.(1)求过A,B,C三点的抛物线的解析式; (2)P为抛物线上一点,它关于原点的对称点为Q. ①当四边形PBQC为菱形时,求点P的坐标; ②若点P的横坐标为t(﹣1<t<1),当t为何值时,四边形PBQC面积最大?并说明理由. 【考点】二次函数综合题.【专题】压轴题. 【分析】(1)联立两直线解析式可求得B点坐标,由关于原点对称可求得C点坐标,由直线y=﹣2x﹣1可求得A点坐标,再利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(2)①当四边形PBQC为菱形时,可知PQ⊥BC,则可求得直线PQ的解析式,联立抛物线解析式可求得P点坐标;②过P作PD⊥BC,垂足为D,作x轴的垂线,交直线BC于点E,由∠PED=∠AOC,可知当PE最大时,PD也最大,用t可表示出PE的长,可求得取最大值时的t的值. 【解答】解:
(1)联立两直线解析式可得,解得,
∴B点坐标为(﹣1,1),又C点为B点关于原点的对称点, ∴C点坐标为(1,﹣1),∵直线y=﹣2x﹣1与y轴交于点A,
2
∴A点坐标为(0,﹣1),设抛物线解析式为y=ax+bx+c, 把A、B、C三点坐标代入可得
2
,解得,
∴抛物线解析式为y=x﹣x﹣1;
(2)①当四边形PBQC为菱形时,则PQ⊥BC,
∵直线BC解析式为y=﹣x,∴直线PQ解析式为y=x, 联立抛物线解析式可得
,解得
或
,
∴P点坐标为(1﹣,1﹣)或(1+,1+); ②当t=0时,四边形PBQC的面积最大.理由如下:
如图,过P作PD⊥BC,垂足为D,作x轴的垂线,交直线BC于点E, 则S四边形PBQC=2S△PBC=2×BC?PD=BC?PD,
∵线段BC长固定不变,
∴当PD最大时,四边形PBQC面积最大, 又∠PED=∠AOC(固定不变), ∴当PE最大时,PD也最大,
∵P点在抛物线上,E点在直线BC上,
2
∴P点坐标为(t,t﹣t﹣1),E点坐标为(t,﹣t),
22
∴PE=﹣t﹣(t﹣t﹣1)=﹣t+1,
∴当t=0时,PE有最大值1,此时PD有最大值,即四边形PBQC的面积最大.
【点评】本题主要考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法、点的对称、菱形的判定和性质、三角形的面积和二次函数的最值等知识点.在(1)中求得A、B、C三点的坐标是解题的关键,在(2)①中得出直线PQ的解析式是解题的关键,在②中确定出四边形PBQC面积最大的条件是解题的关键.本题涉及知识点较多,综合性较强,其中第(2)②小题是难点.
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20.(2015?巴中)如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=ax+bx﹣4(a≠0)的图象与x轴交于A(﹣2,0)、C(8,0)两点,与y轴交于点B,其对称轴与x轴交于点D.(1)求该二次函数的解析式;
(2)如图1,连结BC,在线段BC上是否存在点E,使得△CDE为等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点E的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,若点P(m,n)是该二次函数图象上的一个动点(其中m>0,n<0),连结PB,PD,BD,求△BDP面积的最大值及此时点P的坐标.
【考点】二次函数综合题.【专题】压轴题. 【分析】(1)采用待定系数法求得二次函数的解析式;
2
(2)先求得直线BC的解析式为y=x﹣4,则可设E(m,m﹣4),然后分三种情况讨论即可求得; (3)利用△PBD的面积S=S梯形﹣S△BOD﹣S△PFD即可求得.
2
【解答】解:(1)∵二次函数y=ax+bx﹣4(a≠0)的图象与x轴交于A(﹣2,0)、C(8,0)两点, ∴
,解得
2
,
∴该二次函数的解析式为y=x﹣x﹣4; (2)由二次函数y=x﹣x﹣4可知对称轴x=3,
∴D(3,0),∵C(8,0),∴CD=5,由二次函数y=x﹣x﹣4可知B(0,﹣4),
2
2
设直线BC的解析式为y=kx+b,∴
2
,解得
2
,∴直线BC的解析式为y=x﹣4,
2
2
设E(m,m﹣4),当DC=CE时,EC=(m﹣8)+(m﹣4)=CD, 即(m﹣8)+(m﹣4)=5,解得m1=8﹣2
2
2
2
2
2
2
,m2=8+2
2
(舍去),∴E(8﹣2
2
2
2
,﹣);
当DC=DE时,ED=(m﹣3)+(m﹣4)=CD,即(m﹣3)+(m﹣4)=5,解得m3=0,m4=8(舍去), ∴E(0,﹣4);当EC=DE时,(m﹣8)+(m﹣4)=(m﹣3)+(m﹣4)解得m5=5.5, ∴E(
,﹣).综上,存在点E,使得△CDE为等腰三角形,所有符合条件的
,﹣
)、(0,﹣4)、(
,﹣).
2
2
2
2
2
点E的坐标为(8﹣2
(3)过点P作y轴的平行线交x轴于点F,∵P点的横坐标为m,∴P点的纵坐标为m﹣m﹣4,
∵△PBD的面积S=S梯形﹣S△BOD﹣S△PFD=m[4﹣(m﹣m﹣4)]﹣(m﹣3)[﹣(m﹣m﹣4)]﹣×3×4 =﹣m+∴当m=
2
2
2
m=﹣(m﹣)+
2
,
时,△PBD的最大面积为
,﹣
).
∴点P的坐标为(
【点评】此题考查了学生的综合应用能力,要注意数形结合,认真分析,仔细识图.注意待定系数法求函数的解析式,注意函数交点坐标的求法,注意三角形面积的求法.
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