内容正文:
期末难点特训三(和二次函数综合有关的压轴题)
1.如图1,抛物线y=mx2﹣3mx+n(m≠0)与x轴交于点(﹣1,0)与y轴交于点B(0,3),在线段OA上有一动点E(不与O、A重合),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P.
(1)分别求出抛物线和直线AB的函数表达式;
(2)连接PA、PB,求△PAB面积的最大值,并求出此时点P的坐标.
(3)如图2,点E(2,0),将线段OE绕点O逆时针旋转的到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A、E′B,求E'A+E'B的最小值.
【答案】(1),;(2)最大值为6,点P的坐标为(,);(3)E'A+E'B的最小值为
【分析】(1)把点(-1,0),B(0,3)代入,即可求得的值,得到抛物线的解析式令,求出抛物线与轴交点,根据待定系数法可以确定直线AB的解析式;
(2)设点P的坐标为(,),则点N的坐标为(,),利用,得到,利用二次函数的性质即可求解;
(3)在y轴上 取一点M使得OM′=,构造相似三角形,可以证明AM′就是E'A+E'B的最小值.
【详解】(1)∵抛物线(m≠0)与x轴交于点(-1,0)与y轴交于点B(0,3),
则有,
解得:,
∴抛物线的解析式为:,
令,得到,
解得:或,
∴A(4,0),B(0,3),
设直线AB解析式为,则,
解得,
∴直线AB解析式为;
(2)如图,
设点P的坐标为(,),
∵PE⊥OA交直线AB于点N,交x轴于E,
∴点N的坐标为(,),
∵,
∴
,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为6,
此时点P的坐标为(,);
(3)如图中,在轴上 取一点M′使得OM′=,连接AM′,在AM′上取一点E′使得OE′=OE.
∵OE′=2,OM′•OB=,
∴OE′2=OM′•OB,
∴,
∵∠BOE′=∠M′OE′,
∴△M′OE′∽△E′OB,
∴,
∴M′E′=BE′,
∴E'A+E'B=AE′+E′M′=AM′,此时E'A+E'B最小(两点间线段最短,A、M′、E′共线时),
最小值=AM′=.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了相似三角形的判定和性质、待定系数法、两点间线段最短等知识,第(3)问解题的关键是构造相似三角形,找到线段AM′就是E'A+E'B的最小值.
2.如图1,抛物线与轴交于点、(点在点左侧),与轴交于点,连接,抛物线的对称轴直线与交于点、与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,把绕点顺时针旋转得到,求证:点在抛物线上;
(3)如图3,在(2)的条件下,点是抛物线上的动点,连接、,当时,请直接写出直线的解析式.
【答案】(1);(2)见解析;(3)①;②
【分析】(1)根据抛物线与轴交于点 ,可求出,然后根据抛物线的对称轴直线为,可得,即可求解;
(2)连接,作轴于点,令得方程,可得到 , ,从而求出直线的解析式为,进而可得,根据旋转的性质,可得,从而是等边三角形,可得,在中,可得,,可得 ,然后代入抛物线解析式,即可求证;
(3)过点M作GK⊥x轴,作DG⊥GK于点G,作KN⊥GK于点K,根据,,可得△BDE和△MDN是等腰直角三角形,可证得△DGM≌△MKN,得到点N ,根据旋转知识可得△BDN是等边三角形,然后分两种情况讨论:当点P在点B的上方时;当点P在点B的下方,分别求出即可.
【详解】解:(1)∵抛物线过点,
∴,
∵对称轴,
∴,
∴抛物线的解析式为;
(2)如图,连接,作轴于点,
令,得方程,
解得:,
∴ , ,
设直线的解析式为 ,
把,代入,得:
,解得: ,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴ ,
,
∵绕点顺时针旋转得到,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
在中,,
,
∴,
对于
当时,
∴点在抛物线上;
(3)如图,过点M作GK⊥x轴,作DG⊥GK于点G,作KN⊥GK于点K,
∵,,
∴DE=2,OE=1,OB=3,
∴BE=2,
∴BE=DE,
∵DE⊥x轴,
∴△BDE是等腰直角三角形,
∴△MDN是等腰直角三角形,
∴DM=NM,∠DMN=90°,
∴∠DMG+∠KMN=90°,
∵∠DMG+∠GDM=90°,
∴∠GDM=∠KMN,
∵∠G=∠K=90°,
∴△DGM≌△MKN,
MK=DG,KN=GM,
∵,
∴MK=DG= ,KN=GM=2-1=1,
∴点N ,
∵绕点顺时针旋转得到,
∴DB=DN,∠BDN=60°,
∴△BDN是等边三角形,
∴∠BND=60°,
当点P在点B的上方时,
∵,
∴∠DNP=,
∴PN垂直平分BD,
∵△BDE是等腰直角三角形,
∴PN过点E,
设直线PN的解析式为
把点N ,E(1,0)代入,得:
,
解得: ,
∴直线PN的解析式为 ;
当点P在点B的下方,记作时,则∠DN=∠BND+∠