内容正文:
学习数学 领悟数学 秒杀数学 专题10 二次函数
第一讲 关于蝶高蝶宽和蝶角
二次函数,我们习惯了解析式,习惯了在支配下的计算恐惧,本章节我们通过二次函数的一些特殊几何性质,站在另外一个角度来审视一个不一样的抛物线,很多计算问题达到化繁为简的目的,在本章开启的时候,我们先来介绍几个新名词。
二次函数最初始的模型就是,我们知道越大,开口越小,越小,开口越大,那么这个到底如何界定呢?到底大多少,仅仅靠坐标去解释吗?
【例1】如图1所示的是山西大同北都桥的照片,桥上面的部分是以抛物线为模型设计而成的,从正面观察该桥的上面部分是一条抛物线,如图2,若AB=60,OC=15,以AB所在直线为x轴,抛物线的顶点C在y轴上建立平面直角坐标系,则此桥上半部分所在抛物线的解析式为( )
A.y15 B.y15
C.y15 D.y15
【例2】如图3,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣2x2+mx+n与x轴交于A,B两点.若线段AB的长度为4,则顶点C到x轴的距离为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
图3 图4
【例3】吉林省某大学的校门是一抛物线形水泥建筑物,如图5,大门的地面宽度为8米,两侧距P地面4米高处各有一个挂校名横匾用的铁环,两铁环的水平距离为6米,则校门的高为(精确到0.1米,水泥建筑物厚度忽略不计)( )
A.9.2米 B.9.1米 C.9米 D.5.1米
图5 图6 图7
【例4】已知抛物线y=﹣x2+1的顶点为P,如图8所示,点A是第一象限内该二次函数图象上一点,过点A作x轴的平行线交二次函数图象于点B,分别过点B、A作x轴的垂线,垂足分别为C、D,连结PA、PD,PD交AB于点E,△PAD与△PEA相似吗?( )
图8 图9 图10
A.始终不相似 B.始终相似
C.只有AB=AD时相似 D.无法确定
【例5】如图11,已知抛物线y=mx2﹣6mx+5m与x轴交于A、B两点,以AB为直径的⊙P经过该抛物线的顶点C,直线l∥x轴,交该抛物线于M、N两点,交⊙P与E、F两点,若EF=2,则MN的长为( )
图11 图12 图13
A.2 B.4 C.5 D.6
【例6】(长沙中考)若关于的二次函数,,,,是常数)与轴交于两个不同的点,,,,与轴交于点,如图14,其顶点为点,点为坐标原点.
(1)当,时,求与的值;
(2)当时,试问能否为等边三角形?判断并证明你的结论;
(3)当时,记,的面积分别为,,若,且,求的值.
图14 图15
【同步训练】
1.如图,平行于x轴的直线AC分别交抛物线y1=x2(x≥0)与y2(x≥0)于B、C两点,过点C作y轴的平行线交y1于点D,直线DE∥AC,交y2于点E,则 .
2.(2020•绿园区一模)如图所示是某斜拉索大桥,主索塔呈抛物线,主索塔底部在水面部分的宽度米,主索塔的最高点距水面的垂直距离为100米,桥面距水面的高度为36米,则桥的宽度 40 米.
3.(鄂城区期末)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象过面积为的正方形的三个顶点、、,则的值为 .
4.(2019秋•临西县期中)一座拱桥的轮廓是抛物线型(如图(1)所示),拱高,跨度,相邻两支柱间的距离均为.
(1)将抛物线放在所给的直角坐标系中(如图(2)所示),请根据所给的数据求出抛物线的解析式;
(2)求支柱的长度;(3)拱桥下地平面是双向行车道(正中间是一条宽的隔离带),其中的一条行车道能否并排行驶宽、高的三辆汽车(汽车间的间隔忽略不计)?请说说你的理由.
5.(2020•枣阳市模拟)已知关于的二次函数的图象经过点,且与轴交于不同的两点、,点的坐标是.
(1)求的值和,之间的关系式;
(2)求的取值范围;
(3)该二次函数的图象与直线交于、两点,设、、、四点构成的四边形的对角线相交于点,记的面积为,的面积为,当时,求证:为常数,并求出该常数.
第二节 抛物线中的叠罗汉与比值问题
上一节我们介绍了蝶宽蝶高还有蝶角在抛物线当中的快速解法,跳过了坐标系的束缚,很多问题实现高观点低运算,本节我们将出现双抛物线或者多条抛物线的蝶宽蝶高问题,以及多个三角形和矩形的叠罗汉模型