内容正文:
数学 九年级下册 华师版
100分闯关
专题(六) 二次函数与几何图形的简单综合
类型一:与线段长、角度有关的二次函数问题
1.(2022·常德)如图,已知抛物线过点O(0,0),A(5,5),且它的对称轴为直线x=2.
(1)求此抛物线的表达式;
(2)若点B是抛物线对称轴上的一点,且点B在第一象限,
当△OAB的面积为15时,求点B的坐标;
在(2)的条件下,P是抛物线上的动点,当PA-PB的值
最大时,求P的坐标以及PA-PB的最大值.
解:(1) ∵抛物线过点O(0,0),A(5,5),且它的对称轴为直线x=2,∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(4,0),设抛物线表达式为y=ax(x-4),把A(5,5)代入,得5a=5,解得a=1,∴y=x(x-4)=x2-4x,故此抛物线的表达式为y=x2-4x (2)∵点B是抛物线对称轴上的一点,且点B在第一象限,∴设B(2,m)(m>0),设直线OA的表达式为y=kx,则5k=5,解得k=1,∴直线OA的表达式为y=x,设直线OA与抛物线对称轴交于点H,则H(2,2),∴BH=m-2,∵S△OAB=15,∴ eq \f(1,2) (m-2)×5=15,解得m=8,∴点B的坐标为(2,8)
(3)设直线AB的表达式为y=cx+d,把A(5,5),B(2,8)代入,得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(5c+d=5,,2c+d=8,)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(c=-1,,d=10,)) ∴直线AB的表达式为y=-x+10,当PA-PB的值最大时,点A,B,P在同一条直线上,∵P是抛物线上的动点, ∴ eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=-x+10,,y=x2-4x,)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x1=-2,,y1=12,))
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x2=5,,y2=5)) (舍去),∴P(-2,12),此时,PA-PB=AB= eq \r((5-2)2+(5-8)2) =3 eq \r(2)
类型二:与面积有关的二次函数问题
2.(2022·泰州)如图,二次函数y1=x2+mx+1的图象与y轴相交于点A,与反比例函数y2= eq \f(k,x) (x>0)的图象相交于点B(3,1).
(1)求这两个函数的表达式;
(2)当y1随x的增大而增大且y1<y2时,直接写出x的取值范围;
(3)平行于x轴的直线l与函数y1的图象相交于点C,D(点C在点D的左边),与函数y2的图象相交于点E.若△ACE与△BDE的面积相等,求点E的坐标.
解:(1)∵二次函数y1=x2+mx+1的图象与y轴相交于点A,与反比例函数y2= eq \f(k,x) (x>0)的图象相交于点B(3,1),∴32+3m+1=1, eq \f(k,3) =1,解得m=-3,k=3,∴二次函数的表达式为y1=x2-3x+1,反比例函数的表达式为y2= eq \f(3,x) (x>0) (2)∵二次函数的表达式为y1=x2-3x+1,∴对称轴为直线x= eq \f(3,2) ,由图象知,当y1随x的增大而增大且y1<y2时, eq \f(3,2) ≤x<3
(3)由题意作图如图.∵当x=0时,y1=1,∴A(0,1) ,∵B(3,1),∴△ACE的CE边上的高与△BDE的DE边上的高相等,∵△ACE与△BDE的面积相等,∴CE=DE,即E点是二次函数的对称轴与反比例函数的交点,当x= eq \f(3,2) 时,y2=2,∴E( eq \f(3,2) ,2)
类型三:与特殊三角形有关的二次函数问题
3.(2022·百色)已知抛物线经过A(-1,0),B(0,3),C(3,0)三点,O为坐标原点,抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,点M为射线BD上一动点,连结OM,交BC于点F.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求证:∠BOF=∠BDF;
(3)是否存在点M,使△MDF为等腰三角形?
若不存在,请说明理由;若存在,求ME的长.
解:(1)设抛物线的表达式为y=ax2+bx+c,把A(-1,0),B(0,3),C(3,0)代入得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(0=a-b+c,,3=c,,0=9a+3b+c,)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=-1,,b=2,,c=3,)) ∴抛物线的表达式为y=-x2+2x+3 (2)∵四边形OBDC是正方形,∴∠OBC=∠DBC,BD=OB,∵BF=BF,∴△BOF≌△BDF,∴∠BOF=∠BDF
(3)∵抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,∴令y=3,则3=-x2+2x+3,解得x1=0,x2=