(1)求该抛物线的解析式;
(2)若动点P从点O出发,以每秒1个长度单位的速度沿射线OM运动,设点P运动的时间为t(s).问当t为何值时,四边形DAOP分别为平行四边形?直角梯形?等腰梯形?
(3)若OCOB,动点P和动点Q分别从点O和点B同时出发,分别以每秒1个长度单位和2个长度单位的速度沿OC和BO运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动的时间为t(s),连接PQ,当t为何值时,四边形BCPQ的面积最小?并求出最小值及此时PQ的长.
y D M C
P A O Q B x
2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC = 3,AB = 5.点P从点C出发沿CA以每秒1个单位长的速度向点A匀速运动,到达点A后立刻以原来的速度沿AC返回;点Q从点A出发沿AB以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动.伴随着P、Q的运动,DE保持垂直平分PQ,且交PQ于点D,交折线QB-BC-CP于点E.点P、Q同时出发,当点Q到达点B时停止运动,点P也随之停止.设点P、Q运动的时间是t秒(t>0). (1)当t = 2时,AP =_____ ,点Q到AC的距离是_____ ;
(2)在点P从C向A运动的过程中,求△APQ的面积S与t的函数关系式;(不必写出t的取值范围)
(3)在点E从B向C运动的过程中,四边形QBED能否成为直角梯形?若能,求t的值.若不能,请说明理由; (4)当DE经过点C时,请直接写出t的值.
解:(1)1,AQ = CP= t, ∴.由△AQF∽△ABC,
;
(2)作QF⊥AC于点F,如图3,
,
得.∴.
∴
,即
.
(3)能.
①当DE∥QB时,如图4. ∵DE⊥PQ,
∴PQ⊥QB,四边形QBED是直角梯形. 此时∠AQP=90°. 由△APQ∽△ABC,
得,
即.解得.
②如图5,当PQ∥BC时,DE⊥BC, 四边形QBED是直角梯形. 此时∠APQ =90°.
由△AQP∽△ABC,得,
即.解得.
(4)
或
.
【注:①点P由C向A运动,DE经过点C. 连接QC,作QG⊥BC于点G,如图6.
,
.
由
,得
,
解得.
②点P由A向C运动,DE经过点C,如图7.
,】
3. 如图,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的三个顶点B(4,0)、C(8,0)、D(8,8) 抛物线y=ax2+bx过A、C两点.
(1)直接写出点A的坐标,并求出抛物线的解析式;
(2)动点P从点A出发.沿线段AB向终点B运动,同时点Q从点C出发,沿线段CD向终点D运动.速度均为每秒1个单位长度,运动时间为t秒.过点P作PE⊥AB交AC于点E.
①过点E作EF⊥AD于点F,交抛物线于点G.当t为何值时,线段EG最长?
②连接EQ.在点P、Q运动的过程中,判断有几个时刻使得△CEQ是等腰三角形?请直接写出相应的t值.
4. 如图,已知直线l1:y=(1)求△ABC的面积;
与直线l2:y=-2x+16相交于点C,l1、l2分别交x轴于A、B两点,矩形DEFG
的顶点D、E分别在直线l1、l2上,顶点F、G 都在x轴上,且点G与点B重合。 (2)求矩形DEFG的边DE与EF的长;
(3)若矩形DEFG从原地出发,沿x轴的反方向以每秒1个单位长度的速度平移,设移动时间为t(0≤t≤12)秒,矩形DEFG与△ABC重叠部分的面积为S,求S关于t的函数关系式,并写出相应的t的取值范围。
解:(1)由=0,得x=-4,
∴A点的坐标为(-4,0) 由-2x+16=0,得x=8
∴B点的坐标为(8,0) ∴AB=8-(-4)=12
由,解得,
∴C点的坐标为(5,6),
∴
;
(2)∵点D在l1上且xD=xB=8,
∴
,
∴D点的坐标为(8,8), 又∵点E在l2上且yE=yD=8, ∴-2xE+16=8, ∴xE=4,
∴E点的坐标为(4,8), ∴DE=8-4=4,EF=8;
(3)①当0≤t<3时,如图(1),矩形DEFG与△ABC重叠部分为五边形CHFGR(当t=0时,为四边形CHFG) 过C作CM⊥AB于M,则Rt△RGB∽Rt△CMB, ∴
,即
,∴RG=2t,
∵Rt△AFH∽Rt△AMC,∴,即
,
∴
,
∴S=S△ABC-S△BRG-S△AFH=,
即
;
②当3≤t<8时,如图(2),矩形DEFG与△ABC重叠部分为梯形HFGR,过C作CM⊥AB于M,则Rt△ARG∽Rt△ACM, ∴
,∴
,∴
,
又∵Rt△AHF∽Rt△ACM,
∴,∴
,∴,
∴
=
,
即
;
③当8≤t≤12时,如图(3),矩形DEFG与△ABC重叠部分为三角形AGR(当t=12时为一个点),过C作CM⊥AB于M, 则Rt△ARG∽Rt△ACM,
∴,∴,∴,
∴
-8t+48。
5. 如图(1),在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,E是AB的中点,过点E作EF∥BC交CD于点F,AB=4,BC=6,∠B=60°。
(1)求点E到BC的距离;
(2)点P为线段EF上的一个动点,过P作PM⊥EF交BC于点M,过M作MN∥AB交折线ADC于点N,连接PN,设EP=x。
①当点N在线段AD上时(如图(2)),△PMN的形状是否发生改变?若不变,求出△PMN的周长;若改变,请说明理由;
②当点N在线段DC上时(如图(3)),是否存在点P,使△PMN为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的x的值;若不存在,请说明理由。
解:(1)如图(1),过点E作EG⊥BC于点G ∵E为AB的中点, ∴
∴∠BEG=30°, ∴
,
,即点E到BC的距离为
;
,
在Rt△EBG中,∠B=60°,
(2)①当点N在线段AD上运动时,△PMN的形状不发生改变, ∵PM⊥EF,EG⊥EF, ∴PM∥EG, ∵EF∥BC,
∴EP=GM,PM=EG=过点P作PH⊥MN于H, ∵MN∥AB,
∴∠NMC=∠B=60°,则∠PMH=30°, ∴
,则
,
,
同理,MN=AB=4,如图(2),
, ;
∴MH=PM·cos30°=在Rt△PNH中,
,
∴△PMN的周长=PM+PN+MN=
②当点N在线段DC上运动时,△PMN的形状发生改变,但△MNC恒为等边三角
形,当PM=PN时,如图(3) 作PR⊥MN于R,则MR=NR, 类似①,,
∴MN=2MR=3, ∵△MNC是等边三角形, ∴MC=MN=3,
此时,x=EP=GM=BC-BG-MC=6-1-3=2, 当MP=MN时,如图(4), 这时MC=MN=MP=,
此时.x=EP=GM=6-1-=5-,
当NP=NM时,如图(5),∠NPM=∠PMN=30°, 则∠PNM=120°,又∠MNC=60°, ∴∠PNM+∠MNC=180°,
因此点P与F重合,△PMC为直角三角形, ∴MC=PM·tan30°=1, 此时,x=EP=GM=6-1-1=4, 综上所述,当x=2或4或
时,△PMN为等腰三角形。
6. 如图,二次函数y=x2+px+q(p<0)图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(0,-1),△ABC的面积为(1)求该二次函数的关系式;
(2)过y轴上的一点M(0,m)作y轴的垂线,若该垂线与△ABC的外接圆有公共点,求m的取值范围; (3)在该二次函数的图象上是否存在点D,使四边形ACBD为直角梯形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由。
解:(1)由点C的坐标为(0,-1),得OC=1, 又∵△ABC的面积为, ∴
,即
,
由抛物线与y轴交于(0,-1), 得y=x2+px+g(p<0)中的q=-1,
则当y=0时,0=x2+px-1,设它的两个根为x1、x2,
则x1+x2=-p,x1x2=-1,且A、B两点的坐标为(x1,0)、(x2,0), 由直角坐标系上两点间的距离公式可得x2-x1=AB=, ∴
∴x12+x22-2x1x2=
,
, ,即p2+4=
,解得
,
,
∴x12+x22+2x1x2-4x1x2=∴(x1+x2)2-4x1x2=
∵p<0,∴p=,
∴该抛物线的关系式为
;
(2)设△ABC的外接圆交y轴于另一点D,如图
由
得x1=2,,
∴连接AD,
在△ABC的外接圆中, ∵
∴△AOD∽△COB,
,
,
∴∠ADC=∠ABC,∠DAB=∠DCB,
∴,∴,
∴DO=1,∴CO=DO=1, 又∵AB⊥CD,
∴AB过△ABC外接圆的圆心,即AB为△ABC外接圆的直径, ∴△ABC外接圆的直径为, ∴直线∴(3)存在
∵AB是△ABC外接圆的直径,
∴∠ACB=90°,这时抛物线上必有点D,且当AD∥BC或BD∥AC时使四边形ACBD为直角梯形, 当AD∥BC时,可求得直线BC的关系式为∴直线AD的关系式为
,
,
;
与△ABC的外接圆相切,
则它与抛物线此时点D的坐标为
,
的交点坐标为,
当BD∥AC时,可求直线AC的关系式为y=-2x-1, ∴直线BD的关系式为y=-2x+4, 则它与抛物线此时点D的坐标为∴当点D在
或
,
的位置时,四边形ACBD为直角梯形。
的交点坐标为
,
7. 如图(1),在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,四边形ABCO是菱形,点A的坐标为(-3,4),点C在x轴的正半轴上,直线AC交y轴于点M,AB边交y轴于点H。
(1)求直线AC的解析式;
(2)连接BM,如图(2),动点P从点A出发,沿折线ABC方向以2个单位长度/秒的速度向终点C匀速运动,设△PMB的面积为S(S≠0),点P的运动时间为t秒,求S与t之间的函数关系式(要求写出自变量t的取值范围); (3)在(2)的条件下,当t为何值时,∠MPB与∠BCO互为余角,并求此时直线OP与直线AC所夹锐角的正切值。
解:(1)过点A作AE⊥x轴,垂足为E(如图(1)), ∵A(-3,4),∴AE=4,OE=3, ∴
,
∵四边形ABCO为菱形, ∴OC=CB=BA=OA=5, ∴C(5,0),
设直线AC的解析式为:y=kx+b,
则有,∴,
; ,
∴直线AC的解析式为:(2)由(1)得M点坐标为∴
,
如图(1),当P点在AB边上运动时,由题意得OH=4, ∴,
∴=
,
∴
,
当P点在BC边上运动时,记为P1, ∵∠OCM=∠BCM,CO=CB,CM=CM, ∴△OMC≌△BMC,
∴OM=BM=,∠MOC=∠MBC=90°, ∴,
∴S=
;
(3)设OP与AC相交于点Q,连接OB交AC于点K,
∵∠AOC=∠ABC, ∴∠AOM=∠ABM,
∵∠MPB+∠BCO=90°,∠BAO=∠BCO,∠BAO+∠AOH= 90°,∴∠MPB=∠AOH, ∴∠MPB=∠MBH,
当P点在AB边上运动时,如图(2) ∵∠MPB=∠MBH, ∴PM=BM, ∵MH⊥PB, ∴PH=HB==
=2,
∴PA=AH-PH=1, ∴t=, ∵AB∥OC, ∴∠PAQ=∠OCQ ∴∠AQP=∠CQO, ∴A△QP∽△CQO, ∴
,
在Rt△AEC中,,
∴
,
,
在Rt△OHB中,
,
∵AC⊥OB,OK=KB,AK=CK, ∴
,
∴∴
,
,
当P点在BC边上运动时,如图(3) ∵∠BHM=∠PBM=90°,∠MPB=∠MBH, ∴tan∠MPB=tan∠MBH, ∴∴∴
, ,
,
,即
,
∴PC=BC-BP=5-
由PC∥OA,同理可证△PQC∽△OQA, ∴∴∴∵∴
综上所述,当
,
,
时,∠MPB与∠BCO互为余角, , ,
,
,
直线OP与直线AC所夹锐角的正切值为3/4 当
时,∠MPB与∠BCO互为余角,
直线OP与直线AC所夹锐角的正切值为1。
8.如图所示,在直角梯形ABCD中,∠ABC=90°,AD∥BC,AB=BC,E是AB的中点,CE⊥BD。 (1)求证:BE=AD;(2)求证:AC是线段ED的垂直平分线; (3)△DBC是等腰三角形吗?并说明理由。
∴∠1与∠3互余,∠2与∠3互余, ∴∠1=∠2,
∵∠ABC=∠DAB=90°,AB=AC, ∴△BAD≌△CBE, ∴AD=BE;
(2)∵E是AB中点, ∴EB=EA,
由(1)AD=BE得:AE=AD, ∵AD∥BC, ∴∠7=∠ACB=45°, ∵∠6=45°, ∴∠6=∠7,
解:(1)证明:∵∠ABC=90°,BD⊥EC,
由等腰三角形的性质,得:EM=MD,AM⊥DE, 即,AC是线段ED的垂直平分线; (3)△DBC是等腰三角(CD=BD), 理由如下:由(2)得:CD=CE, 由(1)得:CE=BD, ∴CD=BD,
∴△DBC是等腰三角形。
9. 一次函数y=ax+b的图象分别与x轴、y轴交于点M、N,与反比例函数y=K/X的图象相交于点A,B.过点A分别作
AC⊥x轴,AE⊥y轴,垂足分别为C,E;过点B分别作BF⊥x轴,BD⊥y轴,垂足分别为F,D,AC与BD交于点K,连结CD。
(1)若点A,B'在反比例函数y=K/X的图象的同一分支上,如图①,试证明:①S四边形AEDK=S四边形CFBK②AN=BM (2)若点A,B分别在反比例函数y=K/X的图象的不同分支上,如图②,则AN与BM还相等吗?试证明你的结论
解:(1)证明;①∵AC⊥x轴,AE⊥y轴,∴四边形AEOC为矩形, ∵BF⊥x轴,BD⊥y轴,∴四边形BDOF为矩形,
∵AC⊥x轴,BD⊥y轴,∴四边形AEDK,DCCK,CFBK均为矩形, ∵OC=x1,AC=y1,x1·y1=k,∴S矩形AEOC=OC·AC=x1·y1=k ∵OF=x2,FB=y2,x2·y2=k,∴S矩形BDOF=OF·FB=x2·y2=k,
∴S矩形AEOC=S矩形BDOF,S矩形AEDK=S矩形AEOC-S矩形CFBK=S矩形BDOF=S矩形DOCK, S矩形AEDK=S矩形CFBK;
②由①知S矩形AEDK=S矩形CFBK,AK·DK=BK·CK,
∴=,∵∠AKB=∠CKD=90°,∴△AKB∽△CKD,∴∠CDK=∠ABK,∴AB∥CD,
∵AC∥y轴,∴四边形ACDN是平行四边形,∴AN=CD同理BM=CD,∴AN=BM; (2)解:AN与BM仍然相等,∵S矩形AEDK=S矩形AEOC+S矩形ODKC, S矩形BKCF=S矩形BDOF+S矩形ODKC,
又∵S矩形AEOC=S矩形BDOF=k,∴S矩形AEDK=S矩形BKCF,∴AK·DK=BK·CK, ∴CK/AK=DK/BK,∴∠K=∠K,∴△CDK∽△ABK, ∴∠CDK=∠ABK,∴AB∥CD,
∵AC∥y轴,∴四边形ANDC是平行四边形,∴AN=CD,同理BM=CD,∴AN=BM。
3a),对10. 如图,抛物线yax2bx3与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且经过点(2,称轴是直线x1,顶点是M.
(1)求抛物线对应的函数表达式;
(2)经过C,M两点作直线与x轴交于点N,在抛物线上是否存在这样的点P,使以点P,A,C,N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)设直线yx3与y轴的交点是D,在线段BD上任取一点E(不与B,D重合),经过A,B,E三点的圆交直线BC于点F,试判断△AEF的形状,并说明理由;
(4)当E是直线yx3上任意一点时,(3)中的结论是否成立?(请直接写出结论). y A O 1 B x 3 C
M (第10题 图)
解:(1)根据题意,得
解得∴抛物线对应的函数表达式为y=x2-2x-3;
(2)存在,
在y=x2-2x-3中,令x=0,得y=-3, 令y=0,得x2-2x-3=0,∴x1=-1,x2=3,
∴顶点M(1,-4),容易求得直线CM的表达式是y=-x-3, 在y=-x-3中,令y=0,得x=-3, ∴N(-3,0),∴AN=2,
在y=x2-2x-3中,令y=-3,得x1=0,x2=2,
∴CP=2,∴AN=CP,∴四边形ANCP为平行四边形, 此时P(2,-3);
(3)△AEF是等腰直角三角形,
理由:在y=-x+3中,令x=0,得y=3,令y=0,得x=3, ∴直线y=-x+3与坐标轴的交点是D(0,3),B(3,0), ∴OD=OB,∴∠OBD=45°, 又∵点C(0,-3), ∴OB=OC, ∴∠OBC=45°,
由图知∠AEF=∠ABF=45°,∠AFE=∠ABE=45°, ∴∠EAF=90°,且AE=AF,∴△AEF是等腰直角三角形; (4)当点E是直线y=-x+3上任意一点时,(3)中的结论成立。
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