内容正文:
第二轮 能力提升
专题二 模型专题
第44讲 | 二次函数中的相关模型
模型四 二次函数与角度问题
坡面与水平面的夹角叫做坡角,记作α.则tan α= .
一次函数y=kx+b中k的几何意义:
假如y=kx+b过两个不同的点(x1,y1),(x2,y2),由待定系数法可以解得k= ,从图象上来看,就是两个点的纵坐标之差与横坐标之差的比值,也就是直线与x轴夹角的正切值(但要注意符号),即|k|=tan θ.
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若两角为同位角的位置,可考虑构造平行线,
如:若∠1=∠2,则点D一定在过点C与AB平行的直线上.
若两角为同旁内角的位置,可考虑构造等腰三角形,
如:若∠1=∠2,延长AD与BC相交于点E,则△EAB为等腰三角形.
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【针对训练4】
11.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A(1,0)在x轴上,点P为抛物线y=x2上一动点,是否存在点P,使∠POA为45°?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:存在.设PO的直线解析式为y=kx.
∵∠POA=45°,
∴k=tan 45°=1.
∴y=x.
∴点P的坐标为(1,1).
答图
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12.如图,已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0)和点B(-3,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上的动点.
(1)求抛物线的解析式及抛物线的顶点坐标;
(2)点E的坐标为(0,-1),点G为x轴负半轴上的一点,∠OGE=15°,连接PE,若∠PEG=2∠OGE,请求出点P的坐标.
解:(1)令x=0,则y=3.∴C(0,3).
设抛物线的解析式为y=a(x-1)(x+3),
将C(0,3)代入,得-3a=3,解得a=-1.
∴抛物线的解析式为y=-(x-1)(x+3)=-x2-2x+3.
y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4.
顶点坐标为(-1,4).
解:(2)设直线PE与x轴交于点H.
∵∠OGE=15°,
∴∠PEG=2∠OGE=30°.
∴∠OHE=45°.
∴OH=OE=1.
则直线HE的表达式为y=-x-1,
令-x2-2x+3=-x-1,
答图
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13.(2022十堰)如图,已知抛物线y=ax2+ x+c与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,-3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是抛物线上一动点(不与点A,B,C重合),作PD⊥x轴,垂足为D,连接PC.
①若点P在第三象限,且∠CPD=45°,求点P的坐标;
(2)①如答图1,延长PC交x轴于点Q.
∵∠PDQ=90°,∴∠CQO=90°-∠CPD=45°.
∴∠OCQ=∠CQO=45°.
∴OQ=OC=3.
∴Q(3,0).
∴直线PC的解析式为y=x-3.
答图1
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②直线PD交直线BC于点E,当点E关于直线PC的对称点E′落在y轴上时,求四边形PECE′的周长.
∴B(-4,0).∴OB=4,BC=5.
设直线BC的解析式为y=kx-3,
当点P在第三象限时,如答图2,作EF⊥y轴于点F,则EF=-m.
∵点E与E′关于PC对称,
∴∠ECP=∠E′CP,CE=CE′.
∵PE∥y轴,∴∠EPC=∠E′CP.
∴∠ECP=∠EPC.∴PE=CE.∴PE=CE′.
易得四边形PECE′为菱形.
∵EF∥OB,∴△CEF∽△CBO.
答图2
当点P在第二象限时,如答图2.
13.(2022十堰)如图,已知抛物线y=ax2+ x+c与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,-3).
(2)点P是抛物线上一动点(不与点A,B,C重合),作PD⊥x轴,垂足为D,连接PC.
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14.(2022菏泽)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(-2,
0),B(8,0)两点,与y轴交于点C(0,4),连接AC,BC.
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+2)(x-8),
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(2)将△ABC沿AC所在直线折叠,得到△ADC,点B的对应点为D,直接写出点D的坐标,并求出四边形OADC的面积;
解:(2)按题意作图如答图1,过点D作DE⊥x轴于点E.
∵A(-2,0),B(8,0),C(0,4),
∴OA=2,OB=8,OC=4.
∵∠AOC=∠COB=90°,∴△AOC∽△COB.
∴∠ACO=∠CBO.
∵∠OCB+∠CBO=90°,
∴∠ACO+∠OCB=90°.
∴∠ACB=90°.
由折叠,得BC=CD,AB=AD,∠ACD=∠ACB=90°.
∴B,C,D三点在一条直线.
∵OC⊥AB,DE⊥AB,∴DE∥OC.
答图1
∴△BCO∽△BDE.
∴DE