内容正文:
参考答案与重难题解析·数学6
二
轮
专
题
培
优
练
答
案
1, 3 ),
如解图,过点 B 作直线 l⊥y 轴,作点 F 关于直线 l 的对称
第 3 题解图
点 F′(m+1,3 3 ),连接 DF′,
则 BD+BF=BD+BF′≥DF′,当 D,B,F′
三 点 共 线 时, BD + BF = DF′ =
(m+1-m) 2 +(3 3 ) 2 = 2 7 为最小,
则 BD+BF 的最小值为 2 7 .
【拓展设问】解:∵ 由(2)知点 C 横坐标
为 x= 1,代入 y= - 3
2
x2 +2 3 x,得 y= 3 3
2
,
∴ 点 E 的坐标为(1,3 3
2
),
∵ 抛物线的对称轴为直线 x= 2,
∴ O 点和 A 点关于直线 x= 2 对称,
∴ MO=MA,
∴ |ME-MA | = |ME-MO | ≤OE,当 O,E,M 三点共线时,取
等号,
∴ |ME-MA |的最大值为 OE 的长,
∵ 点 E 的坐标为(1,3 3
2
),
∴ OE= 12 +(
3 3
2
) 2 =
31
2
,
∵ 直线 OE 的表达式为 y= 3 3
2
x,
∴ 当 x=2 时,y=3 3,此时点M的坐标为(2,3 3),
∴ 点 M 的坐标为(2,3 3 )时, |ME-MA | 的值最大,最大值
为
31
2
.
热身小练
1.
(1)1;(2)1
2.
解:解法一:过点 F 作 x 轴的垂线交 x 轴于点 B,如解图①,
第 2 题解图①
∴ OE∥BF,
∴ △AOE∽△ABF,
∵ AE
EF
= 1
3
,OA=OE= 1,
∴ AE
AF
= 1
4
,∴ OA
AB
=OE
BF
= 1
4
,
∴ AB= 4,BF= 4,∴ OB= 3,
∴ 点 F 的坐标为(3,4) .
第 2 题解图②
多解法
解法二:过点 F 作 y 轴的垂线交 y 轴于点 D,如解图②,
∴ OA∥DF,
∴ △AOE∽△FDE,
∵ AE
EF
= 1
3
,OA=OE= 1,
∴ OA
DF
=OE
DE
= 1
3
,
∴ DF=DE= 3,∴ OD= 4,
∴ 点 F 的坐标为(3,4).
针对训练
4.
解:(1)将 A(-3,-1),B(0,2)代入 y= -x2 +bx+c,
得
-9-3b+c= -1,
c= 2,{ 解得
b= -2,
c= 2,{
∴ 抛物线的函数表达式为 y= -x2 -2x+2;
(2)如解图,过点 C 作 x 轴的垂线 CH 交 AB 于点 M,交 x
轴于点 H,则 CM∥y 轴,
∴ △CDM∽△ODB,∴ CD
OD
=CM
OB
=CM
2
,
设直线 AB 的表达式为 y=mx+n,
把 A(-3,-1),B(0,2)代入表达式得
-3m+n= -1,
n= 2,{
解得
m= 1,
n= 2{
∴ 直线 AB 的表达式为 y= x+2.
设 C( t,-t2 -2t+2),且-3<t<0,则 M( t,t+2),
∴ CM= -t2 -2t+2-t-2 = -t2 -3t= -( t+ 3
2
) 2 + 9
4
,
第 4 题解图
∵ -3<t<0,
∴ 当 t= - 3
2
时,CM 有最大值,
∴ CD
OD
的最大值为
9
4
2
= 9
8
,
此时点 C 的坐标为(- 3
2
,11
4
) .
类型 2 面积问题
热身小练
(1)y= -x+3;
(2)-t2 +3t;【解法提示】∵ P( t,-t2 +2t+3),0<t<3,PQ∥y 轴,
∴ 点 Q 的坐标为( t,-t+3),∴ PQ= yP-yQ = -t
2 +2t+3-( -t+3)
= -t2 +3t.
(3)- 1
2
t3 + 3
2
t2 ;【解法提示】S△PAQ =
1
2
PQ·xP =
1
2
( -t2 +3t) ·
t= - 1
2
t3 + 3
2
t2 .
(4) 3
2
; 【解法提示】 ∵ △PAQ 和 △PBQ 共底边 PQ, ∴ 当
△PAQ 和△PBQ 的共底边 PQ 上的高相等时,S△PAQ = S△PBQ,
∵ 当△PAQ 和△PBQ 共底边 PQ 时,两三角形的高之和为 OB
= 3,PQ∥y 轴,∴ t= 3
2
.
(5) 3
2
, 27
8
;【解法提示】 ∵ S△PAB =
1
2
× 3PQ = - 3
2
t2 + 9
2
t =
- 3
2
( t- 3
2
) 2 +27
8
,∵ - 3
2
<0,∴ 当 t = 3
2
时,S△PAB 有最大值,最
大值为
27
8
.
针对训练
1.
解:(1)把 B(3,m)代入 y= x+2 得,m= 3+2 = 5,
6
参考答案与重难题解析·数学 7
二
轮
专
题
培
优
练
答
案
∴ B(3,5),
把 A(-2,0),B(3,5)代入 y= -x2 +bx+c,得
-4-2b+c= 0,
-9+3b+c= 5,{ 解得
b= 2,
c= 8,{
∴ 抛物线的解析式为 y= -x2 +2x+8;
(2)设 P( t,-t2 +2t+8),-2<t<3,则 E( t,t+2),D( t,0),
∵ PE= 2ED,∴ -t2 +2t+8-( t+2)= 2( t+2),
解得 t= 1 或 t= -2(此时点 P 与点 A 重合,舍去),
∴ 点 P 的坐标为(1,9);
(3)存在,点 M 的坐标为(1
+ 13
2
,11
+ 13
2
)或(1
- 13
2
,
11- 13
2
)或(1
+ 37
2
,
-1+ 37
2
)或(1
- 37
2
,
-1- 37
2
) .
第 1 题解图
【解法提示】过点 M 作 MK∥y 轴交直线
AB 于点 K,如解图. 在 y = - x2 + 2x + 8
中,令 y= 0,得 0 = -x2 + 2x+ 8,解得 x =
-2 或 x= 4,∴ C(4,0),又∵ A( -2,0),
∴ AC = 6,由(1)知 B(3,5),∴ S△ABC =
1
2
×6×5 = 15,设 M(m,-m2 +2m+8),则
K(m,m+2),∴ MK= | -m2 +2m+8-(m+2) | = | -m2 +m+6 | ,
∴ S△ABM =
1
2
MK · | xB - xA | =
1
2
| - m2 + m + 6 | × 5 =
5
2
| -m2 +m+6 | ,∵ △ABM 的面积等于△ABC 面积的一半,
∴ 5
2
| -m2 +m+6 | = 1
2
×15,∴ | -m2 +m+6 | = 3,∴ -m2 +m+6
= 3 或-m2 +m+ 6 = - 3,解得 m = 1± 13
2
或 m = 1± 37
2
,
∴ 点 M 的 坐 标 为 ( 1
+ 13
2
, 11
+ 13
2
) 或 ( 1
- 13
2
,
11- 13
2
)或(1
+ 37
2
,
-1+ 37
2
)或(1
- 37
2
,
-1- 37
2
) .
2.
解:(1)由题意可知,设二次函数的表达式为 y=a(x+2)(x
-6),
将 C(0,6)代入上式得:6 =a(0+2)(0-6),
解得 a= - 1
2
,
∴ 二次函数的表达式为 y = - 1
2
(x+2) (x-6) = - 1
2
x2 +2x
+6;
(2)作点 O 关于直线 BC 的对称点 E,连接 EC,EB,如
解图,
第 2 题解图
∵ B(6,0),C(0,6),∠BOC = 90°,
A(-2,0),
∴ OB=OC= 6,AB= 6-(-2)= 8,
∵ O,E 关于直线 BC 对称,
∴ 四边形 OBEC 为正方形,
∴ E(6,6),∴ BE= 6,
连接 AE,交 BC 于点 D,由对称性
得 DE=DO,
此时 DO+DA 有最小值,为 AE 的长,
∴ AE= AB2 +BE2 = 82 +62 = 10,
∵ △AOD
的周长为 DA+DO+AO,AO = 2,DA+DO 的最小值
为 AE= 10,
∴ △AOD 的周长的最小值为 10+2 = 12;
(3)解法一:由已知点 A(-2,0),B(6,0),C(0,6),
设直线 BC 的解析式为 y= kx+b′,
将 B(6,0),C(0,6)代入 y= kx+b′中,
则
6k+b′= 0,
b′= 6,{ 解得
k= -1,
b′= 6,{
∴ 直线 BC 的解析式为 y= -x+6,
同理可得,直线 AC 的解析式为 y= 3x+6,
∵ PD∥AC,
∴ 可设直线 PD 的解析式为 y= 3x+e,
由(1)设 P(m,- 1
2
m2 +2m+6)(0<m<6),
将 P 点坐标代入直线 PD 的解析式得 3m+e= - 1
2
m2 +2m+
6,解得 e= - 1
2
m2 -m+6,
∴ 直线 PD 的解析式为 y= 3x- 1
2
m2 -m+6,
联立
y= -x+6,
y= 3x-
1
2
m2 -m+6,{ 得
x=
1
8
m2 +
1
4
m,
y= -
1
8
m2 -
1
4
m+6,
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
∴ D( 1
8
m2 + 1
4
m,- 1
8
m2 - 1
4
m+6),
∵ 点 P,D 都在第一象限,
∴ S=S△PBD+S△PAD =S△PAB-S△DAB
= 1
2
AB·[(- 1
2
m2 +2m+6)-(- 1
8
m2 - 1
4
m+6)]
= 1
2
×8×(- 3
8
m2 + 9
4
m)
= - 3
2
m2 +9m
= - 3
2
(m-3) 2 +27
2
,
∵ - 3
2
<0,
∴ 当 m= 3
时,S 有最大值,最大值为27
2
,
此时 P 点的坐标为(3,15
2
) .
多解法
解法二(思路):利用平行等积,将△PAD 面积的转化为
△PCD 的面积,那么△PAD 与△PBD 的面积之和等于
△PBC 的面积,即求△PBC 的面积最大值.
7
二轮专题培优练·数学
专
题
四
二
次
函
数
与
几
何
图
形
综
合
题
类型 2 面积问题
热身小练
如图,在平面直角坐标系中,已知点 A(0,3),点 B(3,0),点 P( t,-t2 +2t+3),0<t<3,作 PQ∥y
轴交直线 AB 于点 Q.
(1)直线 AB 的解析式为 y=-x+3 ;
(2)用含 t 的代数式表示 PQ 的长为 -t2+3t ;
(3)用含 t 的代数式表示△PAQ 的面积为 ;
(4)当 S△PAQ =S△PBQ 时,t 的值为 ;
(5)当 t= 时,△PAB 的面积最大,最大面积是 .
针对训练
1.
(2024 凉山州)如图,抛物线 y= -x2 +bx+c 与直线 y= x+2 相交于 A( -2,0),B(3,m)两点,与 x 轴相
交于另一点 C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点 P 是直线 AB 上方抛物线上的一个动点(不与 A、B 重合),过点 P 作直线 PD⊥x 轴于点
D,交直线 AB 于点 E,当 PE= 2ED 时,求 P 点坐标;
(3)抛物线上是否存在点 M 使△ABM 的面积等于△ABC 面积的一半? 若存在,请直接写出点
M 的坐标;若不存在,请说明理由.
第 1 题图
解:(1)把 B(3,m)代入 y=x+2 得,m= 3+2= 5,∴B(3,5),
把 A(-2,0),B(3,5)代入 y=-x2+bx+c 得:
-4-2b+c= 0,
-9+3b+c= 5,{ 解得
b= 2,
c= 8,{
∴抛物线的解析式为 y=-x2+2x+8;
(2)设 P( t,-t2+2t+8),-2<t<3,则 E( t,t+2),D( t,0),
∵PE= 2ED,∴-t2+2t+8-( t+2)= 2( t+2),
解得 t= 1 或 t=-2(此时点 P 与点 A 重合,舍去),
∴点 P 的坐标为(1,9);
(3)存在,点 M 的坐标为(1
+ 13
2
,11
+ 13
2
)或(1
- 13
2
,11
- 13
2
)或(1
+ 37
2
,
-1+ 37
2
)或(1
- 37
2
,
-1- 37
2
) .
详解见答案册 PX
31
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专
题
四
二
次
函
数
与
几
何
图
形
综
合
题
2.
(2023 张家界)如图,在平面直角坐标系中,已知二次函数 y = ax2 +bx+c 的图象与 x 轴交于点
A( -2,0)和点 B(6,0)两点,与 y 轴交于点 C(0,6) . 点 D 为线段 BC 上的一动点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图①,求△AOD 周长的最小值;
(3)多解法
∙∙∙
如图②,过动点 D 作 DP∥AC 交抛物线第一象限部分于点 P,连接 PA,PB,记△PAD
与△PBD 的面积和为 S,当 S 取得最大值时,求点 P 的坐标,并求出此时 S 的最大值.
图① 图②
第 2 题图
解:(1)由题意可知,设二次函数的表达式为 y=a(x+2)(x-6),
将 C(0,6)代入上式得 6=a(0+2)×(0-6),解得 a=- 1
2
,
∴二次函数的表达式为 y=- 1
2
(x+2)(x-6)= - 1
2
x2+2x+6;
(2)作点 O 关于直线 BC 的对称点 E,连接 EC,EB,如解图,
∵B(6,0),C(0,6),∠BOC= 90°,A(-2,0),
∴OB=OC= 6,AB= 6-(-2)= 8,
∵O,E 关于直线 BC 对称,
∴四边形 OBEC 为正方形,
∴E(6,6),∴BE= 6,
连接 AE,交 BC 于点 D,由对称性得 DE=DO,
此时 DO+DA 有最小值,为 AE 的长,
∴AE= AB2+BE2 = 82+62 = 10,
∵△AOD
的周长为 DA+DO+AO,AO= 2,DA+DO 的最小值为 AE= 10,
∴△AOD 的周长的最小值为 10+2= 12;
(3)S 有最大值27
2
,此时 P 点的坐标为(3,15
2
) .
详解见答案册 PX
41