二次函式與幾何圖形的綜合題

2022-10-15 23:30:11 字數 3616 閱讀 4371

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1.(12分)(2015曲靖一中模擬)如圖,在矩形oabc中,oa=5,ab=4,點d為邊ab上一點,將△bcd沿直線cd摺疊,使點b落在oa邊上的點e處,分別以oc,oa所在的直線為x軸,y軸建立平面直角座標系.

(1)求oe的長及經過o,d,c三點的拋物線的解析式;

(2)一動點p從c出發,沿cb以每秒2個單位長的速度向點b運動,同時動點q從e點出發,沿ec以每秒1個單位的速度向點c運動,當點p到達點b時,兩點同時停止運動.設運動時間為t秒,當t為何值時,dp=dq;

(3)若點n在(1)中的拋物線的對稱軸上,點m在拋物線上,是否存在這樣的點m與點n,使得以m,n,c,e為頂點的四邊形是平行四邊形?若存在,請求出m點的座標;若不存在,請說明理由.

解:(1)∵ce=cb=5,co=ab=4,∴在rt△coe中,oe===3.設ad=m,則de=bd=4-m.

∵oe=3,∴ae=5-3=2.在rt△ade中,∵ad2+ae2=de2,∴m2+22=(4-m)2.∴m=.

∴d(-,-5),∵c(-4,0),o(0,0),∴設過o,d,c三點的拋物線為y=ax(x+4),∴-5=-a·(-+4),∴a=,∴y=x2+x;(2)∵cp=2t,∴bp=5-2t,在rt△dbp和rt△deq中,∴rt△dbp≌rt△deq(hl),∴bp=eq,∴5-2t=t,∴t=;(3)∵拋物線的對稱軸為直線x=-2,∴設n(-2,n),由題意知c(-4,0),e(0,-3),①若四邊形ecmn是平行四邊形,則m(-6,n+3),∴n+3=×(-6)2+×(-6)=16,∴m1(-6,16).②若四邊形ecnm是平行四邊形,則m(2,n-3),∴n-3=×22+×2=16,∴m2(2,16),③若四邊形emcn是平行四邊形,則m(-2,-n-3),∴-n-3=×(-2)2+×(-2)=-,∴m3(-2,-),綜上所述,m點的座標為m1(-6,16),m2(2,16),m3(-2,-)

2.(12分)(2015昆明實驗中學模擬)邊長為2的正方形oabc在平面直角座標系中的位置如圖所示,點d是邊oa的中點,連線cd,點e在第一象限,且de⊥dc,de=dc.以直線ab為對稱軸的拋物線過c、e兩點.

(1)求拋物線的解析式;

(2)點p從點c出發,沿射線cb以每秒1個單位長度的速度運動,運動時間為t秒.過點p作pf⊥cd於點f.當t為何值時,以點p,f,d為頂點的三角形與△cod相似?

(3)點m為直線ab上一動點,點n為拋物線上一動點,是否存在點m,n,使得以點m,n,d,e為頂點的四邊形是平行四邊形?若存在,請直接寫出滿足條件的點的座標;若不存在,請說明理由.

解:(1)過點e作eg⊥x軸於點g,∵四邊形oabc是邊長為2的正方形,d是oa的中點,∴oa=oc=2,od=1,∠aoc=∠dge=90°,∵∠cde=90°,∴∠odc+∠gde=90°,又∵∠odc+∠ocd=90°,∴∠ocd=∠gde,∵dc=de,∴△odc≌△ged(aas),∴eg=od=1,dg=oc=2,∴點e的座標為(3,1),又∵拋物線的對稱軸為直線ab,即直線x=2,∴可設拋物線的解析式為y=a(x-2)2+k,由題意,得解這個方程組,得∴拋物線的解析式為y= (x-2)2+;(2)①若△dfp∽△cod,則∠pdf=∠dco,∴pd∥oc,∴∠pdo=∠ocp=∠aoc=90°,∴四邊形pdoc為矩形,∴pc=od=1,∴t=1.②若△pfd∽△cod,則∠dpf=∠dco,=,∴∠pcf=90°-∠dco=90°-∠dpf=∠pdf,∴pc=pd,∴df=cd,∵cd2=od2+oc2=22+12=5,∴cd=,∴df=,∵=,∴pc=pd=×=,∴t=,所以,當t等於1或時,以點p、f、d為頂點的三角形與△cod相似;(3)存在,滿足條件的點有三組,座標分別為:

m1(2,1),n1(4,2);m2(2,3),n2(0,2);m3(2,),n3(2,).

3.(14分)(2015昆明中考)如圖,在平面直角座標系中,拋物線y=ax2+x+c(a≠0)與x軸交於a、b兩點(點a在點b的右側),與y軸交於點c,點a的座標為(4,0),拋物線的對稱軸是直線x=.

(1)求拋物線的解析式;

(2)m為第一象限內拋物線上的乙個點,過點m作mg⊥x軸於點g,交ac於點h,當線段cm=ch時,求點m的座標;

(3)在(2)的條件下,將線段mg繞點g順時針旋轉乙個角α(0°<α<90°),在旋轉過程中,設線段mg與拋物線交於點n,**段ga上是否存在點p,使得以p、n、g為頂點的三角形與△abc相似?如果存在,請求出點p的座標;如果不存在,請說明理由.

解:(1)解法一:∵x=-=,b=,∴a=-,把a(4,0),a=-代入y=ax2+x+c得:

c=2,∴拋物線的解析式為:y=-x2+x+2,解法二:∵拋物線與x軸交於a、b兩點,a(4,0),a、b兩點關於直線x=成軸對稱,∴b(-1,0),把a(4,0),b(-1,0)分別代入y=ax2+x+c得:

解得∴拋物線的解析式為:y=-x2+x+2;(2)當x=0時,y=2,則c(0,2),設直線ac的解析式為y=kx+b(k≠0),把a(4,0),c(0,2)代入y=kx+b得:解得∴直線ac的解析式為y=-x+2,∵點m在拋物線上,點h在ac上,mg⊥x軸,設m點座標為(m,- m2+m+2),則h點座標為(m,- m+2).∴mh=-m2+m+2-(-m+2)=-m2+2m,如圖,連線cm,過點c作ce⊥mh於點e.

∵cm=ch,oc=ge=2,∴mh=2eh=2[2-(-m+2)]=m,∴-m2+2m=m,m2-2m=0,m1=2,m2=0(不符合題意,捨去),當m=2,y=-m2+m+2=3,∴m(2,3);(3)存在點p,使以p、n、g為頂點的三角形與△abc相似,理由如下:∵拋物線與x軸交於a、b兩點,a(4,0),a、b兩點關於直線x=對稱,∴b(-1,0),∵ac==2,bc==,ab=5,在△abc中,ac2+bc2=(2)2+()2=25=ab2,∴△abc是直角三角形,∠acb=90°,線段mg繞g點旋轉過程中,與拋物線交於點n,當np⊥x軸時,∠npg=90°,設p點座標為(n,0),則n點的座標為(n,- n2+n+2),分兩種情況:①當=時,∵∠n1p1g=∠acb=90°,∴△n1p1g∽△acb,∴=,解得:

n1=3,n2=-4(不符合題意,捨去),∴p1(3,0).②當=時,∵∠n2p2g=∠bca=90°.∴△n2p2g∽△bca,則=,解得n1=1+,n2=1- (不符合題意,捨去),∴p2(1+,0).綜上所述,存在點p1(3,0)和p2(1+,0)使以p、n、g為頂點的三角形與△abc相似.

4.(12分)(2015曲靖中考)如圖,在平面直角座標系xoy中,直線l⊥y軸於點b(0,-2),a為ob的中點,以a為頂點的拋物線y=ax2+c與x軸交於c、d兩點,且cd=4.點p為拋物線上的乙個動點,以p為圓心,po為半徑畫圓.

(1)求拋物線的解析式;

(2)若⊙p與y軸的另一交點為e,且oe=2,求點p的座標;

(3)判斷直線l與⊙p的位置關係,並說明理由.

解:(1)∵a為ob的中點,b(0,-2),∴a(0,-1),∵拋物線y=ax2+c對稱軸為y軸,cd=4,∴c(-2,0),d(2,0),把a(0,-1)、d(2,0)代入拋物線y=ax2+c得:,解之得,∴拋物線的解析式為y=x2-1;(2)設點p(x,-1),過p作pm⊥y軸於點m,則om=oe=1,∴|-1|=1,∴-1=1或-1=-1,解之得x1=2,x2=-2,x3=0,∴點p座標是p1(2,1),p2(-2,1),p3(0,-1);

(3)直線l與⊙p相切,設點p(x,-1),過p作pn⊥l於點n,交x軸於點q,在rt△poq中,po2=x2+(-1)2=x2+-+1=++1,pn2=[-1-(-2)]2=++1,∴pn=po,∴直線l與⊙p相切.

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