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专题11 二次函数中的胡不归
1.如图1所示,直线与x轴、y轴分别相交于点A,点B,点C(1,2)在经过点A,B的二次函数的图象上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为线段AB上(不与端点重合)的一动点,过点P作PQ∥y轴交抛物线于点Q,求取得最大值时点P的坐标;
(3)如图2,连接BC并延长,交x轴于点D,E为第三象限抛物线上一点,连接DE,点G为x轴上一点,且,直线CG与DE交于点F,点H在线段CF上,且∠CFD+∠ABH=45°,连接BH交OA于点M,已知∠GDF=∠HBO,求点H的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为:
(2),
(3)(-2,-1)
【分析】(1)先根据一次函数关系式,求出点A、B的坐标,把A、B、C三点的坐标代入,求出a、b、c的值即可;
(2)过点P作PD⊥y轴于点D,根据已知条件证明,因此,设,则P点坐标为:,用m表示出,得出当时,有最大值,即可求出点P的坐标;
(3)过点C作CK⊥x轴于点K,MN⊥AB于点N,根据已知条件说明,结合∠CFD+∠ABH=45°,得出,根据∠GDF=∠HBO,得出,即可得出BM平分∠ABO,从而可以证明MN=OM,设MN=OM=n,则AM=4-n,根据三角函数,列出关于n的方程,解方程得出n的值,求出直线BM的解析式,根据CG、BM的关系式即可求出H的坐标.
(1)
解:把代入得:,
∴点B的坐标为:(0,3),
把代入得:,解得:,
∴点A的坐标为:(-4,0),
把A(-4,0),B(0,3),C(1,2)代入得:
,解得:,
∴抛物线的解析式为.
(2)
过点P作PD⊥y轴于点D,如图所示:
∵点A(-4,0),B(0,3),
∴OA=4,OB=3,
∵∠AOB=90°,
∴,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设点,则P点坐标为:,
∴当时,有最大值,
此时点P的坐标为:,
即取得最大值时点P的坐标为.
(3)
过点C作CK⊥x轴于点K,MN⊥AB于点N,如图所示:
设BC的关系式为,把点B(0,3),C(1,2)代入得:
,解得:,
∴BC的关系式为,
设CG的关系式为,把点C(1,2),G(-1,0)代入得:
,解得:,
∴CG的关系式为,
把代入得:,解得:,
∴点D的坐标为:(3,0),
∴OD=3,
∴OB=OD,
∴,
,
∴=,
∵,
∴
,,
,
∴,
∵,
∴=,
∴,
∴,
即,
∴,
∵∠CFD+∠ABH=45°,
∴,
∵∠GDF=∠HBO,
∴,
∴BM平分∠ABO,
∵MN⊥AB,MO⊥BO,
∴MN=OM,
设MN=OM=n,则AM=4-n,
∵,
∴,
即,
解得:,
∴点M的坐标为:,
设直线BM的关系式为,把点B(0,3),M代入得:
,解得:,
∴直线BM的关系式为,
联立,解得:,
∴点H的坐标为:(-2,-1).
【点睛】本题主要考查了二次函数的综合应用,角平分线的性质,求二次函数解析式和一次函数解析式,等腰直角三角形的性质,三角函数,作出辅助线,得出是解决第(2)小问的关键,证明BM为∠ABO的平分线是解决第(3)小问的关键.
2.如图1.抛物线与轴交于A、两点.交轴于点,点,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)为抛物线上一点,点为轴上一点,点在轴上,求的最小值;
(3)如图2.点是抛物线上一点,为第四象限抛物线上一点,延长交轴于点,连接,点,直线与交于点,点在线段上,且,已知,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)10
(3)(3,-1)
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)先求出点P的坐标为(-4,),过点M作MH⊥BC于H,利用勾股定理求出,根据,得到,则可以推出当P、Q、M、H四点共线且PH⊥BC时,有最小值,求出直线BC的解析式为,设点H的坐标为(m,),则,,,得到,由此求解即可;
(3)先求出点D的坐标为(-2,4),过点D作DN⊥x轴于N,则DN=4,NG=4,则∠DGN=45°,从而一处∠BCF=∠FCO,得到CF是∠BOC的角平分线,设CF与x轴的交点为I,过点I作IL⊥BC于L,则IO=IL,CL=CO=8,得到BL=2,设IO=IL=x,则BI=6-x,由,求得点I的坐标为(,0),再根据F是两条直线的交点求解即可.
(1)
解:∵.抛物线与轴交于A、两点.交轴于点,点,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为
(2)
解:当时,,
∴点P的坐标为(-4,),
过点M作MH⊥BC于H,
∵B(6,0),C(0,8),
∴OC=8,OB=6,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当P、Q、M、H四点共线且PH⊥BC时,有最小值,
设直线BC的解析式为,
∴,
∴,
∴直线BC的解析式为,
设点H的坐标为(m,),
∴,,,
∵,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴,
∴PH=10,
∴的最小