5 二次函式專題訓練

2023-01-29 04:57:07 字數 3081 閱讀 8298

1.如圖,在直角座標系xoy中,正方形ocba的頂點a,c分別在y軸,x軸上,點b座標為(6,6),拋物線y=ax2+bx+c經過點a,b兩點,且3a-b=-1.

(1)求a,b,c的值;

(2)如果動點e,f同時分別從點a,點b出發,分別沿a→b,b→c運動,速度都是每秒1個單位長度,當點e到達終點b時,點e,f隨之停止運動,設運動時間為t秒,△ebf的面積為s.

①試求出s與t之間的函式關係式,並求出s的最大值;

②當s取得最大值時,在拋物線上是否存在點r,使得以e,b,r,f為頂點的四邊形是平行四邊形?如果存在,求出點r的座標;如果不存在,請說明理由.

【解析】

試題分析:(1)由於四邊形oabc是正方形,易知點a的座標,將a、b的座標分別代入拋物線的解析式中,聯立3a-b=-1,即可求得待定係數的值.

(2)①用t分別表示出be、bf的長,利用直角三角形面積公式求出△ebf的面積,從而得到關於s、t的函式關係式,根據函式的性質即可求得s的最大值;

②當s取最大值時,即可確定be、bf的長,若e、b、r、f為頂點的四邊形是平行四邊形,可有兩種情況:一、eb平行且相等於fr,二、er平行且相等於fb;只需將e點座標向上、向下平移bf個單位或將f點座標向左、向右平移be個單位,即可得到r點座標,然後將它們代入拋物線的解析式中進行驗證,找出符合條件的r點即可.

(1)由已知a(0,6),b(6,6)在拋物線上,

得方程組,解得.

(2)①運動開始t秒時,eb=6-t,bf=t,

s=ebbf=(6-t)t=-t2+3t,因為s=-t2+3t=-(t-3)2+,所以當t=3時,s有最大值.

②當s取得最大值時,∵由①知t=3,∴bf=3,cf=3,eb=6-3=3,

若存在某點r,使得以e,b,r,f為頂點的四邊形是平行四邊形,

則fr1=eb且fr1∥eb,即可得r1為(9,3),r2(3,3);

或者er3=bf,er3∥bf,可得r3(3,9).

再將所求得的三個點代入y=-x2+x+6,可知只有點(9,3)在拋物線上,

因此拋物線上存在點r(9,3),使得四邊形ebrf為平行四邊形.

考點:二次函式綜合題

2.如圖,在平面直角座標系中,o為座標原點,點a、b的座標分別為(8,0)、(0,6).動點q從點o、動點p從點a同時出發,分別沿著oa方向、ab方向均以1個單位長度/秒的速度勻速運動,運動時間為t(秒)(0<t≤5).以p為圓心,pa長為半徑的⊙p與ab、oa的另乙個交點分別為c、d,連線cd、qc.

(1)求當t為何值時,點q與點d重合?

(2)設△qcd的面積為s,試求s與t之間的函式關係式,並求s的最大值;

(3)若⊙p與線段qc只有乙個交點,請直接寫出t的取值範圍.

【解析】解:(1)∵a(8,0),b(0,6),

∴oa=8,ob=6,

∴ab===10,

∴cos∠bao==,sin∠bao==.

∵ac為⊙p的直徑,

∴△acd為直角三角形.

∴ad=accos∠bao=2t×=t.

當點q與點d重合時,oq+ad=oa,

即:t+t=8,解得:t=.∴t=(秒)時,點q與點d重合.

(2)在rt△acd中,cd=acsin∠bao=2t×=t.①當0<t≤時,

dq=oa﹣oq﹣ad=8﹣t﹣t=8﹣t.∴s=dqcd=(8﹣t)t=﹣t2+t.

∵﹣=,0<<,∴當t=時,s有最大值為;

②當<t≤5時,dq=oq+ad﹣oa=t+t﹣8=t﹣8.

∴s=dqcd=(t﹣8)t=t2﹣t.

∵﹣=,<,所以s隨t的增大而增大,∴當t=5時,s有最大值為15>.

綜上所述,s的最大值為15.

(3)當cq與⊙p相切時,有cq⊥ab,

∵∠bao=∠qac,∠aob=∠acq=90°,∴△acq∽△aob,∴=,

即=,解得t=.所以,⊙p與線段qc只有乙個交點,t的取值範圍為0<t≤或<t≤5.

(1)根據點a、b的座標求出oa、ob,利用勾股定理列式求出ab,根據點q的速度表示出oq,然後求出aq,再根據直徑所對的圓周角是直角可得∠adc=90°,再利用∠bao的余弦表示出ad,然後列出方程求解即可;

(2)利用∠bao的正弦表示出cd的長,然後分點q、d重合前與重合後兩種情況表示出qd,再利用三角形的面積公式列式整理,然後根據二次函式的最值問題解答;

(3)有兩個時段內⊙p與線段qc只有乙個交點:①運動開始至qc與⊙p相切時(0<t≤);②重合分離後至運動結束(<t≤5).

3.如圖,已知拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的頂點座標為(4,-),且與y軸交於點c(0,2),與x軸交於a,b兩點(點a在點b的左邊).

(1)求拋物線的解析式及a,b兩點的座標;

(2)在(1)中拋物線的對稱軸l上是否存在一點p,使ap+cp的值最小?若存在,求ap+cp的最小值,若不存在,請說明理由;

(3)在以ab為直徑的⊙m相切於點e,ce交x軸於點d,求直線ce的解析式.

【解析】

解:(1)如圖,

由題意,設拋物線的解析式為y=a(x-4)2-(a≠0)

∵拋物線經過(0,2)∴a(0-4)2-=2解得:a=,

∴y=(x-4)2-,即:y=x2-x+2

當y=0時,x2-x+2=0解得:x=2或x=6∴a(2,0),b(6,0);

(2)存在,如圖2,由(1)知:拋物線的對稱軸l為x=4,

因為a、b兩點關於l對稱,連線cb交l於點p,則ap=bp,所以ap+cp=bc的值最小

∵b(6,0),c(0,2)∴ob=6,oc=2∴bc=2,∴ap+cp=bc=2,∴ap+cp的最小值為2;

(3)如圖3,連線me,

∵ce是⊙m的切線

∴me⊥ce,∠cem=90°

由題意,得oc=me=2,∠odc=∠mde

∵在△cod與△med中

,∴△cod≌△med(aas),

∴od=de,dc=dm

設od=x則cd=dm=om-od=4-x

則rt△cod中,od2+oc2=cd2,

∴x2+22=(4-x)2∴x=,∴d(,0)

設直線ce的解析式為y=kx+b∵直線ce過c(0,2),d(,0)兩點,

則,解得:。∴直線ce的解析式為y=-x+2。

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