如图,已知直线y=-2x+4分别交x轴、y轴于点A,B,抛物线经过A,B两点,点P是线段AB上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交抛物线于点D.
(1)若抛物线的表达式为y=-2x2+2x+4,设其顶点为M,其对称轴交AB于点N.
①求点M,N的坐标;
②是否存在点P,使四边形MNPD为菱形?并说明理由;
(2)当点P的横坐标为1时,是否存在这样的抛物线,使得以B,P,D为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,求出满足条件的抛物线的表达式;若不存在,请说明理由.
.解:(1)①如图,
∵y=-2x2+2x+4=-2(x-)2+,
∴顶点M的坐标为(,).
当x=时,y=-2×+4=3,
则点N的坐标为(,3).
②不存在.理由如下:
MN=-3=.
假设存在点P,设P点坐标为(m,-2m+4),则D(m,-2m2+2m+4),
∴PD=-2m2+2m+4-(-2m+4)=-2m2+4m.
∵PD∥MN,
∴当PD=MN时,四边形MNPD为平行四边形,
即-2m2+4m=,解得m1=(舍去),m2=,
此时P点坐标为(,1).
∵PN==,
∴PN≠MN,
∴平行四边形MNPD不为菱形,
∴不存在点P,使四边形MNPD为菱形.
(2)存在.
如图,
OB=4,OA=2,则AB==2.
当x=1时,y=-2x+4=2,
则P(1,2),
∴PB==.
设抛物线的表达式为y=ax2+bx+4,
把A(2,0)代入得4a+2b+4=0,解得b=-2a-2,
∴抛物线的表达式为y=ax2-2(a+1)x+4.
当x=1时,y=ax2-2(a+1)x+4=a-2a-2+4=2-a,
则D(1,2-a),
∴PD=2-a-2=-a.
∵DC∥OB,
∴∠DPB=∠OBA,
∴当=时,△PDB∽△BOA,即=,
解得a=-2,
此时抛物线的表达式为y=-2x2+2x+4.
当=时,△PDB∽△BAO,即=,
解得a=-,
此时抛物线的表达式为y=-x2+3x+4.
综上所述,满足条件的抛物线的表达式为y=-2x2+2x+4或y=-x2+3x+4.
某游乐园有一个直径为16米的圆形喷水池,喷水池的周边有一圈喷水头,喷出的水柱为抛物线,在距水池中心3米处达到最高,高度为5米,且各方向喷出的水柱恰好在喷水池中心的装饰物处汇合.如图所示,以水平方向为x轴,喷水池中心为原点建立直角坐标系.
(1)求水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式;
(2)王师傅在喷水池内维修设备期间,喷水管意外喷水,为了不被淋湿,身高1.8米的王师傅站立时必须在离水池中心多少米以内?
(3)经检修评估,游乐园决定对喷水设施做如下设计改进:在喷出水柱的形状不变的前提下,把水池的直径扩大到32米,各方向喷出的水柱仍在喷水池中心保留的原装饰物(高度不变)处汇合,请探究扩建改造后喷水池水柱的最大高度.
解:(1)设水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式为y=a(x-3)2+5(a≠0),将(8,0)代入y=a(x-3)2+5,
解得a=-,
∴水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式为
y=-(x-3)2+5(0<x<8).
(2)当y=1.8时,有-(x-3)2+5=1.8,
解得x1=-1(舍去),x2=7,
∴为了不被淋湿,身高1.8米的王师傅站立时必须在离水池中心7米以内.
(3)当x=0时,y=-(x-3)2+5=.
设改造后水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式为y=-x2+bx+.
∵该函数图象过点(16,0),
∴0=-×162+16b+,解得b=3,
∴改造后水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式为y=-x2+3x+=-(x-)2+,
∴扩建改造后喷水池水柱的最大高度为米.
我市某乡镇在“精准扶贫”活动中销售一农产品,经分析发现月销售量y(万件)与月份x(月)的关系为y=每件产品的利润z(元)与月份x(月)的关系如下表:
x | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
z | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 10 | 10 |
(1)请你根据表格求出每件产品利润z(元)与月份x(月)的关系式;
(2)若月利润w(万元)=当月销售量y(万件)×当月每件产品的利润z(元),求月利润w(万元)与月份x(月)的关系式;
(3)当x为何值时,月利润w有最大值,最大值为多少?
解:(1)根据表格可知当1≤x≤10(x为整数)时,z=-x+20,
当11≤x≤12(x为整数)时,z=10,
∴z与x的关系式为
z=
(2)当1≤x≤8时,
w=(-x+20)(x+4)=-x2+16x+80;
当9≤x≤10时,
w=(-x+20)(-x+20)=x2-40x+400;
当11≤x≤12时,
w=10(-x+20)=-10x+200,
∴w与x的关系式为
w=
(3)当1≤x≤8时,
w=-x2+16x+80=-(x-8)2+144,
∴x=8时,w有最大值为144万元;
当9≤x≤10时,w=x2-40x+400=(x-20)2,
w随x的增大而减小,
∴x=9时,w有最大值为121万元;
当11≤x≤12时,w=-10x+200,
w随x的增大而减小,
∴x=11时,w有最大值为90万元.
∵90<121<144,
∴x=8时,w有最大值为144万元.
如图1,抛物线C1:y=ax2-2ax+c(a<0)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C.已知点A的坐标为(-1,0),点O为坐标原点,OC=3OA,抛物线C1的顶点为G.
(1)求出抛物线C1的表达式,并写出点G的坐标;
(2)如图2,将抛物线C1向下平移k(k>0)个单位,得到抛物线C2,设C2与x轴的交点为A′,B′,顶点为G′,当△A′B′G′是等边三角形时,求k的值;
(3)在(2)的条件下,如图3,设点M为x轴正半轴上一动点,过点M作x轴的垂线分别交抛物线C1,C2于P,Q两点,试探究在直线y=-1上是否存在点N,使得以P,Q,N为顶点的三角形与△AOQ全等,若存在,直接写出点M,N的坐标:若不存在,请说明理由.
解:(1)∵点A的坐标为(-1,0),∴OA=1.
∵OC=3OA,∴点C的坐标为(0,3).
将A,C点坐标代入y=ax2-2ax+c得
∴抛物线C1的表达式为y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴点G的坐标为(1,4).
(2)设抛物线C2的表达式为y=-x2+2x+3-k,
即y=-(x-1)2+4-k.
如图,过点G′作G′D⊥x轴于点D,
设B′D=m.
∵△A′B′G′为等边三角形,
∴G′D=B′D=m,
则点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,m).
将点B′,G′的坐标代入y=-(x-1)2+4-k得
解得 (舍去)或
∴k=1.
(3)存在.M1(,0),N1(,-1);M2(,0),N2(1,-1);M3(4,0),N3(10,-1);M4(4,0),N4(-2,-1).
如图1,已知二次函数y=ax2+x+c(a≠0)的图象与y轴交于点A(0,4),与x轴交于点B,C,点C坐标为(8,0),连接AB,AC.
(1)请直接写出二次函数y=ax2+x+c的表达式;
(2)判断△ABC的形状,并说明理由;
(3)若点N在x轴上运动,当以点A,N,C为顶点的三角形是等腰三角形时,请写出此时点N的坐标;
(4)如图2,若点N在线段BC上运动(不与点B,C重合),过点N作NM∥AC,交AB于点M,当△AMN面积最大时,求此时点N的坐标.
图1
图2
解:(1)y=-x2+x+4.
提示:∵二次函数y=ax2+x+c的图象与y轴交于点A(0,4),与x轴交于点B,C,点C坐标为(8,0),
∴解得
∴抛物线的表达式为y=-x2+x+4.
(2)△ABC是直角三角形.理由如下:
令y=0,则-x2+x+4=0,
解得x1=8,x2=-2,
∴点B的坐标为(-2,0).
在Rt△ABO中,AB2=BO2+AO2=22+42=20,
在Rt△AOC中,AC2=AO2+CO2=42+82=80.
又∵BC=OB+OC=2+8=10,
∴在△ABC中,AB2+AC2=20+80=102=BC2,
∴△ABC是直角三角形.
(3)∵A(0,4),C(8,0),
∴AC==4.
①以A为圆心,以AC长为半径作圆,交x轴于点N,此时N的坐标为(-8,0);
②以C为圆心,以AC长为半径作圆,交x轴于点N,此时N的坐标为(8-4,0)或(8+4,0);
③作AC的垂直平分线,交x轴于点N,此时N的坐标为(3,0).
综上所述,若点N在x轴上运动,当以点A,N,C为顶点的三角形是等腰三角形时,点N的坐标分别为(-8,0),(8-4,0),(8+4,0),(3,0).
(4)设点N的坐标为(n,0),则BN=n+2.
如图,过点M作MD⊥x轴于点D,
∴MD∥OA,∴△BMD∽△BAO,
∴=.
∵MN∥AC,∴=,∴=.
∵OA=4,BC=10,BN=n+2,∴MD=(n+2).
∵S△AMN=S△ABN-S△BMN=BN·OA-BN·MD
=(n+2)×4-×(n+2)2
=-(n-3)2+5,
当n=3时,S△AMN最大,
∴当△AMN面积最大时,N点坐标为(3,0).
该作品由: 用户石铭分享上传
可圈可点是一个信息分享及获取的平台。不确保部分用户上传资料的来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系 可圈可点 ,我们核实后将及时进行处理。