第45章閱讀理解型
1. (2011江蘇南京,28,11分)
問題情境
已知矩形的面積為a(a為常數,a>0),當該矩形的長為多少時,它的周長最小?最小值是多少?
數學模型
設該矩形的長為x,周長為y,則y與x的函式關係式為.
探索研究
⑴我們可以借鑑以前研究函式的經驗,先探索函式的圖象性質.
1 填寫下表,畫出函式的圖象:
②觀察圖象,寫出該函式兩條不同型別的性質;
③在求二次函式y=ax2+bx+c(a≠0)的最大(小)值時,除了通過觀察圖象,還可以通過配方得到.請你通過配方求函式(x>0)的最小值.
解決問題
⑵用上述方法解決「問題情境」中的問題,直接寫出答案.
【答案】解:⑴①,,,2,,,.
函式的圖象如圖.
②本題答案不唯一,下列解法供參考.
當時,隨增大而減小;當時,隨增大而增大;當時函式的最小值為2.③=
==當=0,即時,函式的最小值為2.
⑵當該矩形的長為時,它的周長最小,最小值為.
2. (2011江蘇南通,27,12分)(本小題滿分12分)
已知a(1,0), b(0,-1),c(-1,2),d(2,-1),e(4,2)五個點,拋物線y=a (x-1)2+k(a>0),經過其中三個點.
(1) 求證:c,e兩點不可能同時在拋物線y=a (x-1)2+k(a>0)上;
(2) 點a在拋物線y=a (x-1)2+k(a>0)上嗎?為什麼?
(3) 求a和k的值.
【答案】(1)證明:將c,e兩點的座標代入y=a (x-1)2+k(a>0)得,
,解得a=0,這與條件a>0不符,
∴c,e兩點不可能同時在拋物線y=a (x-1)2+k(a>0)上.
(2)【法一】∵a、c、d三點共線(如下圖),
∴a、c、d三點也不可能同時在拋物線y=a (x-1)2+k(a>0)上.
∴同時在拋物線上的三點有如下六種可能:
①a、b、c;
②a、b、e;
③a、b、d;
④a、d、e;
⑤b、c、d;
⑥b、d、e.
將①、②、③、④四種情況(都含a點)的三點座標分別代入y=a (x-1)2+k(a>0),解得:①無解;②無解;③a=-1,與條件不符,捨去;④無解.
所以a點不可能在拋物線y=a (x-1)2+k(a>0)上.
【法二】∵拋物線y=a (x-1)2+k(a>0)的頂點為(1,k)
假設拋物線過a(1,0),則點a必為拋物線y=a (x-1)2+k(a>0)的頂點,由於拋物線的開口向上且必過五點a、b、c、d、e中的三點,所以必過x軸上方的另外兩點c、e,這與(1)矛盾,所以a點不可能在拋物線y=a (x-1)2+k(a>0)上.
(3)ⅰ.當拋物線經過(2)中⑤b、c、d三點時,則
,解得ⅱ. 當拋物線經過(2)中⑥b、d、e三點時,同法可求:.
∴或.3. (2011四川涼山州,28,12分)如圖,拋物線與軸交於(,0)、(,0)兩點,且,與軸交於點,其中是方程的兩個根。
(1)求拋物線的解析式;
(2)點是線段上的乙個動點,過點作∥,交於點,連線,當的面積最大時,求點的座標;
(3)點在(1)中拋物線上,點為拋物線上一動點,在軸上是否存在點,使以為頂點的四邊形是平行四邊形,如果存在,求出所有滿足條件的點的座標,若不存在,請說明理由。
【答案】
(1)∵,∴,。
∴,。又∵拋物線過點、、,故設拋物線的解析式為,將點的座標代入,求得。
∴拋物線的解析式為。
(2)設點的座標為(,0),過點作軸於點(如圖(1))。
∵點的座標為(,0),點的座標為(6,0),
∴,。∵,∴。
∴,∴,∴。∴。
∴當時,有最大值4。
此時,點的座標為(2,0)。
(3)∵點(4,)在拋物線上,
∴當時,,
∴點的座標是(4,)。
1 如圖(2),當為平行四邊形的邊時, ,
∵(4,),∴錯誤!鏈結無效。。
∴,。2 如圖(3),當為平行四邊形的對角線時,設,
則平行四邊形的對稱中心為(,0)。
∴的座標為(,4)。
把(,4)代入,得。
解得。,。
4. (2011江蘇蘇州,28,9分)(本題滿分9分)如圖①,小慧同學吧乙個正三角形紙片(即△oab)放在直線l1上,oa邊與直線l1重合,然後將三角形紙片繞著頂點a按順時針方向旋轉120°,此時點o運動到了點o1處,點b運動到了點b1處;小慧又將三角形紙片ao1b1繞b1點按順時針方向旋轉120°,點a運動到了點a1處,點o1運動到了點o2處(即頂點o經過上述兩次旋轉到達o2處).
小慧還發現:三角形紙片在上述兩次旋轉過程中,頂點o運動所形成的圖形是兩段圓弧,即弧oo1和弧o1o2,頂點o所經過的路程是這兩段圓弧的長度之和,並且這兩端圓弧與直線l1圍成的圖形面積等於扇形aoo1的面積、△ao1b1的面積和扇形b1o1o2的面積之和.
小慧進行模擬研究:如圖②,她把邊長為1的正方形紙片oabc放在直線l2上,oa邊與直線l2重合,然後將正方形紙片繞著頂點a按順時針方向旋轉90°,此時點o運動到了點o1處(即點b處),點c運動到了點c1處,點b運動到了點b1處;小慧又將正方形紙片ao1c1b1繞b1點按順時針方向旋轉90°,……,按上述方法經過若干次旋轉後,她提出了如下問題:
問題①:若正方形紙片oabc按上述方法經過3次旋轉,求頂點o經過的路程,並求頂點o在此運動過程中所形成的圖形與直線l2圍成圖形的面積;若正方形oabc按上述方法經過5次旋轉,求頂點o經過的路程;
問題②:正方形紙片oabc按上述方法經過多少次旋轉,頂點o經過的路程是π?
請你解答上述兩個問題.
【答案】解問題①:如圖,正方形紙片oabc經過3次旋轉,頂點o運動所形成的圖形是三段弧,即弧oo1、弧o1o2以及弧o2o3,
∴頂點o運動過程中經過的路程為
.頂點o在此運動過程中所形成的圖形與直線l2圍成圖形的面積為
=1+π.
正方形oabc經過5次旋轉,頂點o經過的路程為
.問題②:∵方形oabc經過4次旋轉,頂點o經過的路程為
∴π=20×π+π.
∴正方形紙片oabc經過了81次旋轉.
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