动态问题
一、选择题
1. (2014•山东潍坊,第8题3分)如图,已知矩形ABCD的长AB为5,宽BC为4.E是BC边上的一个动点,AE⊥上EF,EF交CD于点F.设BE=x,FC=y,则点 E从点B运动到点C时,能表示y关于x的函数关系的大致图象是( )
考点:动点问题的函数图象.
分析:易证△ABE∽△ECF,根据相似比得出函数表达式,在判断图像.
解答:因为△ABE∽△ECF,则BE:CF=AB:EC,即x:y=5:(4-x)y,
整理,得y=-(x-2)2+,
很明显函数图象是开口向下、顶点坐标是(2,)的抛物线.对应A选项.
故选:A.
点评:此题考查了动点问题的函数图象,关键列出动点的函数关系,再判断选项.
2. (2014•山东烟台,第12题3分)如图,点P是▱ABCD边上一动点,沿A→D→C→B的路径移动,设P点( )经过的路径长为x,△BAP的面积是y,则下列能大致反映y与x的函数关系的图象是
A.B.C. D .
考点:平行四边形的性质,函数图象.
分析:分三段来考虑点P沿A→D运动,△BAP的面积逐渐变大;点P沿D→C移动,△BAP的面积不变;点P沿C→B的路径移动,△BAP的面积逐渐减小,据此选择即可.
解答:点P沿A→D运动,△BAP的面积逐渐变大;点P沿D→C移动,△BAP的面积不变;
点P沿C→B的路径移动,△BAP的面积逐渐减小.故选:A.
点评:本题主要考查了动点问题的函数图象.注意分段考虑.
3.(2014•甘肃兰州,第15题4分)如图,在平面直角坐标系中,四边形OBCD是边长为4的正方形,平行于对角线BD的直线l从O出发,沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动,运动到直线l与正方形没有交点为止.设直线l扫过正方形OBCD的面积为S,直线l运动的时间为t(秒),下列能反映S与t之间函数关系的图象是( )
二、填空题
1. (2014•江苏徐州,第18题3分)如图①,在正方形ABCD中,点P沿边DA从点D开始向点A以/s的速度移动;同时,点Q沿边AB、BC从点A开始向点C以/s的速度移动.当点P移动到点A时,P、Q同时停止移动.设点P出发xs时,△PAQ的面积为ycm2,y与x的函数图象如图②,则线段EF所在的直线对应的函数关系式为 y=﹣3x+18 .
考点: 动点问题的函数图象.菁优网
分析: 根据从图②可以看出当Q点到B点时的面积为9,求出正方形的边长,再利用三角形的面积公式得出EF所在的直线对应的函数关系式.
解答: 解:∵点P沿边DA从点D开始向点A以/s的速度移动;点Q沿边AB、BC从点A开始向点C以/s的速度移动.
∴当P点到AD的中点时,Q到B点,
从图②可以看出当Q点到B点时的面积为9,
∴9=×(AD)•AB,
∵AD=AB,
∴AD=6,即正方形的边长为6,
当Q点在BC上时,AP=6﹣x,△APQ的高为AB,
∴y=(6﹣x)×6,即y=﹣3x+18.
故答案为:y=﹣3x+18.
点评: 本题主要考查了动点函数的图象,解决本题的关键是求出正方形的边长.
三、解答题
1. (2014•四川巴中,第31题12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于点A(﹣2,0)和点B,与y轴交于点C,直线x=1是该抛物线的对称轴.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若两动点M,H分别从点A,B以每秒1个单位长度的速度沿x轴同时出发相向而行,当点M到达原点时,点H立刻掉头并以每秒个单位长度的速度向点B方向移动,当点M到达抛物线的对称轴时,两点停止运动,经过点M的直线l⊥x轴,交AC或BC于点P,设点M的运动时间为t秒(t>0).求点M的运动时间t与△APH的面积S的函数关系式,并求出S的最大值.
考点:二次函数综合题.
分析:(1)根据抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于点A(﹣2,0),直线x=1是该抛物线的对称轴,得到方程组,解方程组即可求出抛物线的解析式;
(2)由于点M到达抛物线的对称轴时需要3秒,所以t≤3,又当点M到达原点时需要2秒,且此时点H立刻掉头,所以可分两种情况进行讨论:①当0<t≤2时,由△AMP∽△AOC,得出比例式,求出PM,AH,根据三角形的面积公式求出即可;②当2<t≤3时,过点P作PM⊥x轴于M,PF⊥y轴于点F,表示出三角形APH的面积,利用配方法求出最值即可.
解答:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于点A(﹣2,0),直线x=1是该抛物线的对称轴,
∴,解得:,∴抛物线的解析式是:y=x2﹣x﹣4,
(2)分两种情况:
①当0<t≤2时,∵PM∥OC,∴△AMP∽△AOC,
∴=,即=,∴PM=2t.
解方程x2﹣x﹣4=0,得x1=﹣2,x2=4,
∵A(﹣2,0),∴B(4,0),∴AB=4﹣(﹣2)=6.
∵AH=AB﹣BH=6﹣t,
∴S=PM•AH=×2t(6﹣t)=﹣t2+6t=﹣(t﹣3)2+9,
当t=2时S的最大值为8;
②当2<t≤3时,过点P作PM⊥x轴于M,作PF⊥y轴于点F,则△COB∽△CFP,
又∵CO=OB,
∴FP=FC=t﹣2,PM=4﹣(t﹣2)=6﹣t,AH=4+(t﹣2)=t+1,
∴S=PM•AH=(6﹣t)(t+1)=﹣t2+4t+3=﹣(t﹣)2+,
当t=时,S最大值为.
综上所述,点M的运动时间t与△APQ面积S的函数关系式是S=,S的最大值为.
点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到运用待定系数法求二次函数的解析式,三角形的面积,二次函数的最值等知识,综合性较强,难度适中.运用数形结合、分类讨论及方程思想是解题的关键.
2.(2014•湖南怀化,第24题,10分)如图1,在平面直角坐标系中,AB=OB=8,∠ABO=90°,∠yOC=45°,射线OC以每秒2个单位长度的速度向右平行移动,当射线OC经过点B时停止运动,设平行移动x秒后,射线OC扫过Rt△ABO的面积为y.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)当x=3秒时,射线OC平行移动到O′C′,与OA相交于G,如图2,求经过G,O,B三点的抛物线的解析式;
(3)现有一动点P在(2)中的抛物线上,试问点P在运动过程中,是否存在三角形POB的面积S=8的情况?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
3.(2014•湖南张家界,第25题,12分)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过O、B、C三点,B、C坐标分别为(10,0)和(,﹣),以OB为直径的⊙A经过C点,直线l垂直x轴于B点.
(1)求直线BC的解析式;
(2)求抛物线解析式及顶点坐标;
(3)点M是⊙A上一动点(不同于O,B),过点M作⊙A的切线,交y轴于点E,交直线l于点F,设线段ME长为m,MF长为n,请猜想m•n的值,并证明你的结论;
(4)若点P从O出发,以每秒一个单位的速度向点B作直线运动,点Q同时从B出发,以相同速度向点C作直线运动,经过t(0<t≤8)秒时恰好使△BPQ为等腰三角形,请求出满足条件的t值.
4. (2014年贵州黔东南24.(14分))如图,直线y=x+2与抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)相交于A(,)和B(4,m),点P是线段AB上异于A、B的动点,过点P作PC⊥x轴于点D,交抛物线于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是否存在这样的P点,使线段PC的长有最大值,若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由;
(3)求△PAC为直角三角形时点P的坐标.
考点: 二次函数综合题.菁优网
分析: (1)已知B(4,m)在直线y=x+2上,可求得m的值,抛物线图象上的A、B两点坐标,可将其代入抛物线的解析式中,通过联立方程组即可求得待定系数的值.
(2)要弄清PC的长,实际是直线AB与抛物线函数值的差.可设出P点横坐标,根据直线AB和抛物线的解析式表示出P、C的纵坐标,进而得到关于PC与P点横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求出PC的最大值.
(3)根据直线AB的解析式,可求得直线AC的解析式y=﹣x+b,已知了点A的坐标,即可求得直线AC的解析式,联立抛物线的解析式,可求得C点的坐标;
解答: 解:(1)∵B(4,m)在直线线y=x+2上,
∴m=4+2=6,
∴B(4,6),
∵A(,)、B(4,6)在抛物线y=ax2+bx﹣4上,
∴,
∵c=6,
∴a=2,b=﹣8,
∴y=2x2﹣8x+6.
(2)设动点P的坐标为(n,n+2),则C点的坐标为(n,2n2﹣8n+6),
∴PC=(n+2)﹣(2n2﹣8n+6),
=﹣2n2+9n﹣4,
=﹣2(n﹣)2+,
∵PC>0,
∴当n=时,线段PC最大且为.
(3)设直线AC的解析式为y=﹣x+b,
把A(,)代入得: =﹣+b,解得:b=3,
∴直线AC解析式:y=﹣x+3,
点C在抛物线上,设C(m,2m2﹣8m+6),代入y=﹣x+3得:2m2﹣8m+6=﹣m+3,
整理得:2m2﹣7m+3=0,
解得;m=3或m=,
∴P(3,0)或P(,).
点评: 此题主要考查了二次函数解析式的确定、二次函数最值的应用以及直角三角形的判定、函数图象交点坐标的求法等知识;
5.(2014•十堰)25.(12分)已知抛物线C1:y=a(x+1)2﹣2的顶点为A,且经过点B(﹣2,﹣1).
(1)求A点的坐标和抛物线C1的解析式;
(2)如图1,将抛物线C1向下平移2个单位后得到抛物线C2,且抛物线C2与直线AB相交于C,D两点,求S△OAC:S△OAD的值;
(3)如图2,若过P(﹣4,0),Q(0,2)的直线为l,点E在(2)中抛物线C2对称轴右侧部分(含顶点)运动,直线m过点C和点E.问:是否存在直线m,使直线l,m与x轴围成的三角形和直线l,m与y轴围成的三角形相似?若存在,求出直线m的解析式;若不存在,说明理由.
6.(2014•娄底26.(10分))如图,抛物线y=x2+mx+(m﹣1)与x轴交于点A(x1,0),B(x2,0),x1<x2,与y轴交于点C(0,c),且满足x12+x22+x1x2=7.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上能不能找到一点P,使∠POC=∠PCO?若能,请求出点P的坐标;若不能,请说明理由.
7.(2014•娄底27.(10分))如图甲,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm.如果点P由点B出发沿BA方向向点A匀速运动,同时点Q由点A出发沿AC方向向点C匀速运动,它们的速度均为1cm/s.连接PQ,设运动时间为t(s)(0<t<4),解答下列问题:
(1)设△APQ的面积为S,当t为何值时,S取得最大值?S的最大值是多少?
(2)如图乙,连接PC,将△PQC沿QC翻折,得到四边形PQP′C,当四边形PQP′C为菱形时,求t的值;′
(3)当t为何值时,△APQ是等腰三角形?
8. ( 2014年河南) (11分)如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A(-1,0),B(5,0)两点,直线y=-x+3与y轴交于点C,,与x轴交于点D.点P是x轴上方的抛物线上一动点,过点P作PF⊥x轴于点F,交直线CD于点E.设点P的横坐标为m。
(1)求抛物线的解析式;
(2)若PE =5EF,求m的值;
(3)若点E/是点E关于直线PC的对称点、是否存在点P,使点E/落在y轴上?若存在,请直接写出相应的点P的坐标;若不存在,请说明理由。
解:(1)∵抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A (-1,0) , B(5,0)两点,
∴ ∴
∴抛物线的解析式为y=-x2+4x+5.………3分
(2)点P横坐标为m,
则P(m,-m2+4m+5),E(m,-m+3),F(m,0),
∵点P在x轴上方,要使PE=5EF,点P应在y轴右侧,∴ 0<m<5.
PE=-m2+4m+5-(-m+3)= -m2+m+2……4分
分两种情况讨论:
①当点E在点F上方时,EF=-m+3.
∵PE=5EF,∴-m2+m+2=5(-m+3)
即2m2-17m+26=0,解得m1=2,m2=(舍去)……………6分
②当点E在点F下方时,EF=m-3.
∵PE=5EF,∴-m2+m+2=5(m-3),
即m2-m-17=0,解得m3=,m4=(舍去),
∴m的值为2或……………………………………………8分
(3),点P的坐标为P1(-,),P2(4,5), P3(3-,2-3).………11分
【提示】∵E和E/关于直线PC对称,∴∠E/CP=∠ECP;
又∵PE∥y轴,∴∠EPC=∠E/CP=∠PCE, ∴PE=EC,
又∵CE=CE/,∴.四边形PECE/为菱形.
过点E作EM⊥y轴于点M,∴△CME∽△COD,∴CE=.
∵PE=CE,∴-m2+m+2=m或-m2+m+2=-m,
解得m1=-,m2=4, m3=3-,m4=3+(舍去)
可求得点P的坐标为P1(-,),P2(4,5), P3(3-,2-3)。
9.(2014•福建福州,第21题13分)如图1,点O在线段AB上,AO=2,OB=1, OC为射线,且∠BOC=60°. 动点P以每秒2个单位长度的速度从点O出发,沿射线OC做匀速运动. 设运动时间为t秒.
(1)当时,则OP= ▲ , ▲ ;
(2)当△ABP是直角三角形时,求t的值;
(3)如图2,当AP=AB时,过点A作AQ∥BP,并使得∠QOP=∠B,求证:.
【答案】(1)1,;(2)1秒或秒;(3)证明见解析
【解析】
(3)∵AP=AB,∴∠APB=∠B.
考点:1.单动点问题;2. 锐角三角函数定义;3.特殊角的三角函数值;4.相似三角形的判定和性质;5.分类思想的应用.