如图,抛物线y=-x2+x+1与y轴交于A点,过点A的直线与抛物线交于另一点B,过点B作BC⊥x轴,垂足为点C(3,0).
(1)求直线AB的函数关系式;
(2)动点P在线段OC上从原点O出发以每秒一个单位的速度向点C移动,过点P作PN⊥x轴,交直线AB于点M,交抛物线于点N,设点P移动的时间为t秒,MN的长度为s个单位,求s与t的函数关系式,并写出t的取值范围;
(3)设在(2)的条件下(不考虑点P与点O、点C重合的情况),连接CM、BN,当t为何值时,四边形BCMN为平行四边形?问对于所求的t值,平行四边形BCMN是否为菱形?请说明理由.
解:(1)设直线AB的函数关系式为y=ax+b(a≠0),
对于抛物线y=-x2+x+1,
令x=0,得y=1,即有A(0,1),
将点A的坐标代入直线AB的函数关系式,得b=1,
令x=3,得y=,即有B(3,),
将点B的坐标代入直线AB的函数关系式,得a=,
∴直线AB的函数关系式为y=x+1;………………………(3分)
(2)显然OP=t,即P(t,0),
将x=t代入抛物线解析式可得y=-t2+t+1,
即N(t,-t2+t+1),
将x=t代入直线AB的函数关系式可得y=t+1,
即M(t,t+1),
∴s=MN=-t2+t+1-(t+1),
∴s=-t2+t(0≤t≤3);……………………………………(6分)
(3)显然NM∥BC,
∴要使得四边形BCMN为平行四边形,只要MN=BC,
即s=-t2+t=,
解得t=1或t=2.
①当t=1时,M(1,),
∴MP=,CP=OC-OP=2.
在Rt△MPC中,CM===BC,
∴四边形BCMN为菱形;
②当t=2时,M(2,2),
∴MP=2,CP=1.
在Rt△MPC中,CM==≠BC.
∴四边形BCMN不是菱形.
综上,当t=1或t=2时,四边形BCMN为平行四边形;当t=1
时,平行四边形BCMN为菱形.……………………………(9分)
如图,抛物线y=x2-x-9与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,连接BC、AC.
(1)求AB和OC的长;
(2)点E从点A出发,沿x轴向点B运动(点E与点A、B不重合),过点E作直线l平行BC,交AC于点D.设AE的长为m,△ADE的面积为S,求S关于m的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;
(3)在(2)的条件下,连接CE,求△CDE面积的最大值;此时,求出以点E为圆心,与BC相切的圆的面积(结果保留π).
解:(1)令y=0,则有x2-x-9=0,
解得x1=-3,x2=6,
∴点A的坐标为(-3,0),点B的坐标为(6,0),
∴AB=9,………………………………………………………(1分)
∵抛物线与y轴的交点坐标是(0,-9),
∴OC=9;……………………………………………………(2分)
(2)设△ADE的边AE上的高为h,
∵直线l∥BC,
∴△ADE∽△ACB,
∴=,即=,
∴h=m,………………………………………………………(4分)
∴S=m2(0<m<9);…………………………………………(5分)
(3)∵=-=m-m2
=-(m-)2+(0<m<9),
∴当m=时,△CDE的面积最大,最大面积是,………(7分)
∴BE=AB-AE=,
∴=××9=,
∵BC===3,
∴点E到BC的距离为2×÷3=,
∴以点E为圆心,与BC相切的圆的面积为π×()2=π.
…………………………………………………………………(9分)
已知二次函数y=x2-2mx+m2-1.
(1)当二次函数的图象经过坐标原点O(0,0)时,求二次函数的解析式;
(2)如图,当m=2时,该抛物线与y轴交于点C,顶点为D,求C、D两点的坐标;
(3)在(2)的条件下,x轴上是否存在一点P,使得PC+PD最短?若P点存在,求出P点的坐标;若P点不存在,请说明理由.
解:(1) 把点O(0,0)代入解析式y=x2-2mx+m2-1,
得0=m2-1,解得m=±1,
∴二次函数解析式为y=x2+2x或y=x2-2x;……………(3分)
(2)当m=2时,y=x2-4x+3=(x-2)2-1,
∴点D的坐标为(2,-1),
当x=0时,y=3,
∴点C的坐标为(0,3);………………………………………(6分)
(3)存在.………………………………………………………(7分)
如解图,连接CD,交x轴于点P,则点P为所求.
设直线CD的解析式为y=kx+b(k≠0),将点C(0,3)、D(2,
-1)代入,得
,解得,
∴直线CD的解析式为y=-2x+3.
当y=0时,-2x+3=0,x=,
∴P点的坐标为(,0).………………………………………(9分)
第3题解图
如图,已知正△ABC的边长为2,E,F,G分别是边AB,BC,CA上的点,且AE=BF=CG,设△EFG的面积为y,AE的长为x,则y关于x的函数图象大致是( )
D 【解析】易证明△AEG≌△BFE≌△CGF,如解图,过点G作GH⊥AB于点H,则GH=AG·sin60°=(2-x)×,则=AE·GH=-(x-1)2+,易求=,∴y=-3=(x-1)2+(0≤x≤2),根据二次函数的性质可知,此函数为开口向上,且顶点为(1,)的有限图象,只有D符合.
已知抛物线y=x2+x+c与x轴没有交点.
(1)求c的取值范围;
(2)试确定直线y=cx+1经过的象限,并说明理由.
解:(1)∵抛物线y=x2+x+c与x轴没有交点,
∴方程x2+x+c=0无解,…………………………………(2分)
即b2-4ac=1-2c<0,解得c>;…………………………(3分)
(2)直线y=cx+1经过一、二、三象限,理由如下:
∵c>>0,则一次函数y=cx+1中c>0,b=1>0,
∴直线y=cx+1经过一、二、三象限.……………………(6分)
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