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文檔簡介
1、專題10動點類綜合題目探究題型一:二次函數中三角形面積最值存及平行四邊形存在性問題例1.(2019巴中)如圖,拋物線y=ax2+bx+5(a0)經過x軸上的點a(1,0)和點b及y軸上的點c,經過b、c兩點的直線為y=x+n.(1)求拋物線解析式;(2)動點p從點a出發,在線段ab上以每秒1個單位的速度向b運動,同時動點e從點b出發,在線段bc上以每秒2個單位的速度向c運動.當其中一個點到達終點時,另一點也停止運動.設運動時間為t秒,求t為何值時,pbe的面積最大并求出最大值.c(3)過點a作ambc于點m,過拋物線上一動點n(不與b、重合)作直線am的平行線交直線bc于q,若點a、m、n、q
2、為頂點的四邊形是平行四邊形,求點n的橫坐標.(【分析】1)由ob=oc,得b點坐標為(5,0),將a(1,0)及b(5,0)代入y=ax2+bx+5,可求得a、b;2)=過點e作eh垂直x軸于h,用時間t表示出線段bp、eh的長,利用pbe12bpeh求得面積最大值及t值;(3)由amnq可知,平行四邊形有兩種情況,amqn和amnq,即a點對點有可能是n或q,利.用平面直角坐標系中平行四邊形對點橫坐標和及縱坐標和相等求解【答案】見解析.【解析】解:(1)由題意知:c(0,5),由直線y=x+n過點b、c,得:ob=oc=5,b(5,0),將a(1,0)、b(5,0)代入y=ax2+bx+5,
3、得:25a+5b+5=0a+b+5=0,1解得:a=-12be,由題意知:ap=t,bp=4t,be=2t,eh=2t,0t52b=6,即拋物線解析式為:y=-x2+6x+5.(2)過點e作ehx軸于h,由oc=ob知,obc=45,eh=22,beh=2ehbp=2(2t4-t)1=-2(t-2)2+22,2當t=2時,beh的面積取最大值,最大值為22.2ab=22,1+m=3+x(3)由(2)知:am=2m(3,2),設n(m,-m2+6m5),q(x,x5)當平行四邊形為amnq時,得:-m2+6m-5=-2+x-5,解得:x=5+415-412或x=2;2當平行四邊形為amqn時,得
4、:-m2+6m-5-2=x-51+x=3+m,綜上所述,n點的橫坐標為5+41解得:x=1(舍去)或x=4;5-41、或4.22題型二:一次函數與圓結合及特殊三角形存在性問題例2.(2019湖州)已知在平面直角坐標系xoy中,直線l1分別交x軸和y軸于點a(3,0),b(3,0).(1)如圖1,已知圓p經過點o,且與直線l1相切于點b,求圓p的直徑長;(2)如圖2,已知直線l2:y=3x3分別交x軸和y軸于點c和點d,點q是直線l2上的一個動點,以q為圓心,22為半徑畫圓.當點q與點c重合時,求證:直線l1與圓q相切;設圓q與直線l1相交于m、n兩點,連接qm、qn,問:是否存在這樣的點q,使
5、得qmn是等腰直角三角形,若存在,求出點q的坐標,若不存在,說明理由.【分析】(1)連接bp、,可得:obp是等腰直角三角形,進而求得圓p的半徑op;(2)過c作cel1于e,求出ce的長,利用切線定義證明;設直線l1與l2相交于點f,根據q的位置分兩種情況討論:q在線段bf上或q在線段bf的延長線上.【答案】見解析.【解析】解:(1)連接bp、op,3由題意知:ob=oa=3,bao=abo=45,又ab與圓p相切于b,pba=90,obp=45,又bp=op,pob=45,bpo=90,即obp是等腰直角三角形,2ob=bp=2322,故圓p的直徑為32.(2)過c作cel1于e,如下圖所
6、示,yl2l12ac=22,bexaocd由題意知:eac=45,ac=4,ce=2點q與點c重合時,圓q的半徑為22,4直線l1與圓q相切.設直線l1與l2相交于點f,當q在線段df上時,如下圖所示,yl2l1nmbqxaocd由nmq=nqm=mac=45,得:mqx軸,nqy軸,設q(t,3t3),則m(3t6,3t3),n(t,t+3),由mq=22得:t(3t6)=22,解得:t=32,3t3=632點q的坐標為:(32,632);當點q在線段df延長線時,如下圖所示,yl2l1qnmfbxaocd設q(t,3t3),則n(3t6,3t3),m(t,t+3),由mq=22得:3t3(
7、t+3)=22,5解得:t=3+2,3t3=6+32點q的坐標為:(3+2,6+32);綜上所述,當qmn是等腰直角三角形時,點q的坐標為:(32,632)或(3+2,6+32).題型三:二次函數中線段最值問題及特殊平行四邊形存在性問題例3.(2019南充)如圖,拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于點a(-1,0),點b(-3,0),且ob=oc.(1)求拋物線的解析式;(2)點p在拋物線上,且pob=acb,求點p的坐標;(3)拋物線上兩點m,n,點m的橫坐標為m,點n的橫坐標為m+4.點d是拋物線上m,n之間的動點,過點d作y軸的平行線交mn于點e.求de的最大值.點d關于點e的對稱點為f
8、.當m為何值時,四邊形mdnf為矩形?【分析】(1)由題意得c(0,3),將a、b、c點坐標代入y=ax2+bx+c求得a、b、c值;(2)根據p(點所處位置不同分類討論,借助三角函數或相似三角形性質求解;3)利用待定系數法求出直線mn的解析式,進而根據d、e的位置關系求得de的值為兩點縱坐標的差;利用矩形的性質,得:mn2=df2=4de2代入求解.【答案】見解析.【解析】解:(1)ob=oc,b(-3,0),c(0,-3)6可得:9a-3b+c=0c=-3a-b+c=0解得:a=-1,b=-4,c=-3.即拋物線解析式為:y=-x2-4x-3.(2)過點a作agbc于點g,如下圖所示,由題
9、意知:bag=abg=45,bg=ag=absin45=2bc=2ob=32,cg=bc-bg=22,tanacg=agcg=12設p(t,-t2-4t-3),過點p作pqx軸于q,tanpoq=tanacg=1tanpoq=pqoq=-t2,即2t+7t+6=02242.當p在x軸上方時,t0則pq=-t2-4t-3,oq=-t,-t2-4t-31=23解得t=-2,t=-,1233p(-2,1),p(-,)127當點p在第三象限時,t2+4y+3即2t2+9t+6=0,-t=12,解得:t=3-9+334,t4=-9-334,p(3-9+33-9+3344,8),p(-9+339+334,
10、-8)綜上所述,點p坐標為(-2,1),(-,),(當點p在第四象限時,pob90,而acb90,故點p不在第四象限;33-9+33-9+339+339+33244,8),(-4,-8).(3)m(m,-m2-4m-3),n(m+4,-(m+4)2-4(m+4)-3)即n(m+4,-m2-12m-35),設直線mn解析式為y=kx+n,km+n=-m2-4m-3可得:k(m+4)+n=-m2-12m-35解得:k=-2m-8n=m2+4m-3故mn解析式為:y=(-m-8)x+(m2+4m-3)設d(t,-t2-4t-3),e(t,(-2m-8)t+(m2+4m-3)de=(-t2-4t-3)
11、-(-2m-8)t+(m2+4m-3)=-t2+2(m+2)t-(m2+4m)=-t-(m+2)2+4,即當t=m+2時,de最大值為4.當de最大時,點e(m+2,-m2-8m-19)為線段mn的中點.點e為df的中點,8當de最大時,四邊形mdnf為平行四邊形.如果mdnf為矩形,則mn2=df2=4de2,故42+(8m+32)2=442,3化簡得,(m+4)2=,4解得:m=-432.當m=-4+33或-4-時,四邊形mdnf為矩形22題型四:二次函數中給定動線段平方和最值存在性問題例4.(2019安徽)一次函數y=kx+4與二次函數y=ax2+c的圖像的一個交點坐標為(1,2),另一
12、個交點是該二次函數圖像的頂點(1)求k,a,c的值;(2)過點a(0,m)(0m4)且垂直于y軸的直線與二次函數y=ax2+c的圖像相交于b,c兩點,點o為坐標原點,記w=oa2+bc2,求w關于m的函數解析式,并求w的最小值.【答案】見解析.【解析】解:(1)由題意得,k+4=-2,解得k=-2,二次函數頂點為(0,4),c=4,把(1,2)代入二次函數表達式得:a+c=2,解得a=-2(2)由(1)得二次函數解析式為y=-2x2+4,令y=m,得2x2+m-4=0即x=4-m2,設b,c兩點的坐標分別為(x1,m)(x2,m),則x+x=24-m212,9w=oa2+bc2=m2+44-m
13、22=m2-2m+8=(m-1)+7當m=1時,w取得最小值7.題型五:二次函數中給定動線段平方和最值存在性問題例5.(2019金華)如圖,在平面直角坐標系中,正方形oabc的邊長為4,邊oa、oc分別在x軸、y軸的正半軸上,把正方形oabc的內部及邊上,橫、縱坐標均為整數的點稱為好點.點p為拋物線y=-(x-m)2+m+2的頂點.(1)當m=0時,求該拋物線下方(包括邊界)的好點個數;(2)當m=3時,求該拋物線上好點坐標;(3)若點p在正方形oabc內部,該拋物線下方(包括邊界)恰好存在8個好點,求m的取值范圍.(【分析】(1)(2)分別作出圖形,可求得好點的個數及坐標;3)根據拋物線頂點
14、坐標,作出圖形,分析m的取值范圍.【答案】見答案.【解析】解:(1)當m=0時,二次函數的表達式為y=-x2+2,畫出如下函數圖象,當x=0時,y=2;當x=1時,y=1,拋物線經過點(0,2)和(1,1).10好點有:(0,0),(0,1),(0,2),(1,0)和(1,1),共5個.(2)當m=3時,二次函數的表達式為y=-(x-3)2+5,畫出函數圖象,當x=1時,y=1;當x=2時,y=4;當x=4時,y=4.該拋物線上存在好點,坐標分別是(1,1),(2,4)和(4,4).(3)拋物線頂點p的坐標為(m,m+2),故點p在直線y=x+2上.由于點p在正方形內部,則0m2.解得:m=5
15、-13m=5+132m1時,頂點p在正方形oabc內,恰好存在8個好點.由圖知:點e(2,1),f(2,2).當頂點p在正方形oabc內,且好點恰好存在8個時,拋物線與線段ef有交點(點f除外).當拋物線經過點e(2,1)時,-(2-m)2+m+2=1,12,22(舍去).當拋物線經過點f(2,2)時,-(2-m)2+m+2=2,解得:m3=1,m4=4(舍去).當5-1311題型六:二次函數中雙動點及圖形存在性問題例6.(2019連云港)如圖,在平面直角坐標系xoy中,拋物線l1:yx2+bx+c過點c(0,3),與拋物線l2:y13x222x+2的一個交點為a,且點a的橫坐標為2,點p、q
16、分別是拋物線l1、l2上的動點(1)求拋物線l1對應的函數表達式;(2)若以點a、c、p、q為頂點的四邊形恰為平行四邊形,求出點p的坐標;(3)設點r為拋物線l1上另一個動點,且ca平分pcr若oqpr,求出點q的坐標【解答】解:(1)將x2代入y1【分析】(1)先求出a點的坐標,用待定系數法求出函數解析式;(2)設點p的坐標為(x,x22x3),(分三種情況討論:平行四邊形為acpq、acqp或apcq,列出方程求解;3)當點p在y軸左側時,拋物線l1不存在點r使得ca平分pcr,當點p在y軸右側時,設點p在ca的上方,點r在ca的下方,過點p、r分別作y軸的垂線,垂足分別為s、t,過點p作
17、phtr于點h,設點p坐標為(x1,y1),點r坐標為(x2,y),證明pscrtc,由相似比得到x1+x24,進而得tanprh的值,過點q作qkx軸于點k,由tanqoktanprh求解【答案】見解析.1x2x+2,得y3,故點a的坐標為(2,3),22將a(2,3),c(0,3)代入yx2+bx+c,得c=-34+2b+c=-3,解得:b=-2c=-3,拋物線l1:yx22x3;(2)設點p的坐標為(x,x22x3),q(n,當四邊形acpq為平行四邊形時,可得:13n2n+2),22122+x=n13-3+x2-2x-3=-3-2n2-2n+2,解得:x=0(舍去)或x=1,即p點坐標
18、為(1,0).當四邊形acqp為平行四邊形時,可得:2+n=x13-3-2n2-2n+2=-3+x2-2x-3,解得:x=3(舍去)或x=43,13即點p的坐標為(3,0)或(43,13綜上所述,點p的坐標為:(1,0)或(3,0)或(43,9);當四邊形aqcp為平行四邊形時,可得:2+0=n+x13,-3-3=+x2-2x-3-2n2-2n+2解得:x=0(舍去)或x=3,即點p的坐標為(3,12);9)或(3,12).(3)當點p在y軸左側時,拋物線l1不存在點r使得ca平分pcr,當點p在y軸右側時,不妨設點p在ca的上方,點r在ca的下方,過點p、r分別作y軸的垂線,垂足分別為s、t,過點p作phtr于點h,則有pscrtc90,由ca平分
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