在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣ax2+2ax+c与x轴相交于A(﹣1,0)、B两点(A点在B点左侧),与y轴相交于点C(0,3),点D是抛物线的顶点.
(1)如图1,求抛物线的解析式;
(2)如图1,点F(0,b)在y轴上,连接AF,点Q是线段AF上的一个动点,P是第一象限抛物线上的一个动点,当b=﹣时,求四边形CQBP面积的最大值与点P的坐标;
(3)如图2,点C1与点C关于抛物线对称轴对称.将抛物线y沿直线AD平移,平移后的抛物线记为y1,y1的顶点为D1,将抛物线y1沿x轴翻折,翻折后的抛物线记为y2,y2的顶点为D2.在(2)的条件下,点P平移后的对应点为P1,在平移过程中,是否存在以P1D2为腰的等腰△C1P1D2,若存在请直接写出点D2的横坐标,若不存在请说明理由.
【解析】(1)将A、C两点坐标代入抛物线解析式当中求出a与c的值即可;
(2)先求出B、F坐标,然后可以证明AF与BC平行,于是△QBC的面积就等于△ABC的面积,问题就转化为求△PBC的面积的最大值,作PE∥y轴交直线BC于E,设P点的横坐标为未知数m,将E点坐标也用m表示,PE的长度用P、E纵坐标之差表示,于是△PBC的面积就可以表示成关于m的二次函数,通过配方法即可求出最值及P点坐标.
(3)由于限定了以P1D2为腰,因此分两大类分别列方程计算即可.
解:(1)将A(﹣1,0)、C(0,3)代入抛物线解析式得:
解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.
(2)如图1,连接BC,AC,作PE∥y轴交BC于E.
∵=﹣x2+2x+3=﹣(x+1)(x﹣3).
∴B(3,0),
∵b=﹣,
∴F(0,﹣),
∴=,
∴AF∥BC,
∴S△QBC=S△ABC=AB•OC=6,
由B、C两点坐标可得直线BC的解析式为:y=﹣x+3,
设P(m,﹣m2+2m+3),则E(m,﹣m+3),
PE=yP﹣yE=﹣m2+4m,
∴S△PBC=(xB﹣xC)(yP﹣yE)=﹣m2+6m=﹣(m﹣)2+,
∴S四边形CQBP=S△QBC+S△PBC=S△ABC+S△PBC=﹣(m﹣)2+,
∴当m=时,S四边形CQBP取得最大值,此时P点坐标为(,).
(3)∵y=﹣x2+2x+3=,
∴D(1,4),抛物线对称轴为x=1,
∵C1与C关于直线x=1对称,
∴C1(2,3),
由A、D两点坐标可求得直线AD的解析式为y=2x+2,
设D1(m,2m+2),
则P1(m+,2m+),D2(m,﹣2m﹣2),
∴,
,
,
当P1C1=P1D2时,=,解得,.
当C1D2=P1D2时,9m2+36m+54=,解得,.
综上所述,满足要求的D2的横坐标有:,,,.
如图,在平行四边形ABCD中,AC为对角线,过点D作DE⊥DC交直线AB于点E,过点E作EH⊥AD于点H,过点B作BF⊥AD于点F.
(1)如图1,若∠BAD=60°,AF=3,AH=2,求AC的长;
(2)如图2,若BF=DH,在AC上取一点G,连接DG、GE,若∠DGE=75°,∠CDG=45°﹣∠CAB,求证:DG=CG.
【解析】(1)注意到∠CBA=120°,于是作AM⊥CB于M,先求出CM与AM的长度,再由勾股定理算出AC长度.
(2)由已知条件可以直接判断出△DEH≌△BAF,然后可推出CD=DE,于是连接CE,作EN⊥AC于N,连接DN,可以证明△DGN是等腰直角三角形以及△CDG≌△EDN,注意到∠EGD=75°,从而∠EGN=30°,所证结论就自然成立了.
解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,CD=AB,CD∥AB,
∵BF⊥AD于F,
∴∠AFB=90°,
∵∠BAD=60°,
∴AB=2AF=6,BF=AF=3,
∵EH⊥AD于H,
∴AE=2AH=4,EH=AH=2,
∵DE⊥DC交AB于E,
∴∠DEA=90°,
∴AD=2AE=8,
∴CB=AD=8,
如图1,作AM⊥CB于M,则∠ABM=∠BAD=60°,
∴BM=(1/2)AB=3,AM=BM=3,
∴CM=CB+BM=11,
在Rt△ACM中:AC===2.
(2)如图2,作EN⊥AC于N,连接DN、CE,则∠CNE=90°.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,CD=AB,CD∥AB,
∵DE⊥DC交AB于E,
∴∠CDE=∠DEA=90°,
∵EH⊥AD于H,
∴∠DHD=∠EHA=90°,
∵BF⊥AD于F,
∴∠DFB=∠AFB=90°,
∴∠DHE=∠BFA,
∵∠DEH+∠HEA=∠HEA+∠BAF=90°,
∴∠DEH=∠BAF,
∵DH=BF,
∴△DEH≌△BAF(AAS),
∴DE=BA=CD,
∴△CDE是等腰直角三角形,∠DCE=∠DEC=45°,
∵∠CDE=∠CNE=90°,
∴C、D、N、E四点共圆,
∴∠DNC=∠DEC=45°,
∵∠CDG=45°﹣∠CAB,
∴∠CDG+∠CAB=45°,
∵CD∥AB,
∴∠CAB=∠DCG,
∴∠DGN=∠DCG+∠CDG=45°=∠DNC,
∴△DGN是等腰直角三角形,∠GDN=90°,DG=DN,
∵∠CDG+∠GDE=∠GDE+∠EDN=90°,
∴∠CDG=∠EDN,
∴△CDG≌△EDN(SAS),
∴EN=CG,
∵∠CGD=75°,
∴∠CGN=∠CGD﹣∠DGN=30°,
∴GN=EN=CG,
∴DG=GN=CG
5G网络,是最新一代蜂窝移动通信技术,其数据传输速率远高于以前的蜂窝网络,最高可达10Gbit/s,比4G快100倍.5G手机也成为生活、工作不可缺少的移动设备,某电商公司销售两种5G手机,已知售出5部A型手机,3部B型手机的销售额为51000元;售出3部A型手机,2部B型手机的销售额为31500元.
(1)求A型手机和B型手机的售价分别是多少元;
(2)该电商公司在3月实行“满减促销”活动,活动方案为:单部手机满3000元减500元,满5000元减1500元(每部手机只能参加最高满减活动),结果3月A型手机的销量是B型手机的,4月该电商公司加大促销活动力度,每部A型手机按照3月满减后的售价再降a%,销量比3月增加2a%;每部B型手机按照满减后的售价再降a%,销量比3月销量增加a%,结果4月的销售总额比3月的销售总额多a%,求a的值.
【解析】(1)设每部A型号手机的售价为x元,每部B型号手机的售价为y元.根据题意列方程组即可得到结论;
(2)设3月B型手机的销量是m部,则A型手机的销量是m部,根据题意列方程即可得到结论.
解:(1)设每部A型号手机的售价为x元,每部B型号手机的售价为y元.
由题意,得,
解得:,
答:A型手机和B型手机的售价分别是7500元和4500元;
(2)设3月B型手机的销量是m部,则A型手机的销量是m部,
根据题意得,[(7500﹣1500)×(1﹣a%)][m(1+2a%)]+[(4500﹣500)×(1﹣a%)][m•(1+a%)]=[m(7500﹣1500)+m(4500﹣500)](1+a%),
解得:a=30或a=0(不合题意舍去),
答:a的值为30.
材料:对任意一个n位正整数M(n≥3),若M与它的十位数字的p倍的差能被整数q整除,则称这个数为“p阶q级数”,例如:712是“5阶7级数”,因为=101;712也是“12阶10级数”,因为=70.
(1)若415是“5阶k级数”,且k<300,求k的最大值;
(2)若一个四位数M的百位数字比个位数字大2,十位数字为1,且M既是“4阶13级数”又是“6阶5级数”,求这个四位数M.
【解析】(1)根据材料中给出的“p阶q级数”的含义及k的取值范围即可得出答案.
(2)先设未知数表示出M,然后根据M既是“4阶13级数”又是“6阶5级数”列出式子并结合整除规律即可解答.
解:(1)∵415是“5阶k级数”,
所以为整数,
∵k<300,
∴k的最大值为205.
(2)设M为千位数字为x,个位数字为y,则百位数字为y+2,
∴M=1000x+100(y+2)+10+y,(0≤y≤7)
∵M既是“4阶13级数”又是“6阶5级数”,
∴与均为整数,
∴M﹣4是13的整数倍,M﹣6是5的整数倍,
∴y=6或1,
当y=1时,M﹣4=1000x+307,
==77x+24﹣,
∴x=8,
∴M=8311.
当y=6时,M﹣4=1000x+812
==77x+63﹣,
∴x=6,
∴M=6816.
综上所述,满足要求的M为8311或6816.
在函数的学习中,我们经历了“确定函数表法式﹣画函数图象﹣利用函数图象研究函数性质﹣利用图象解决问题”的学习过程.在画函数图象时,我们常常通过描点或平移或翻折的方法画函数图象.小明根据学到的函数知识探究函数y1=的图象与性质并利用图象解决问题.小明列出了如表y1与x的几组对应的值:
x | … | ﹣4 | ﹣3 | ﹣2 | ﹣1 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | … |
y1 | … | 4 | 2 | m | 2 | 4 | 2 |
| n |
| … |
(1)根据表格中x、y1的对应关系可得m= ,n= ;
(2)在平面直角坐标系中,描出表格中各点,两出该函数图象;根据函数图象,写出该函数的一条性质 .
(3)当函数y1的图象与直线y2=mx+1有三个交点时,直接写出m的取值范围.
【解析】(1)根据表格信息,利用待定系数法解决问题即可.
(2)利用描点法画出函数图象即可,结合图形描述函数的性质即可.
(3)判断出直线与双曲线有交点的m的取值范围,再求出直线经过(﹣2,0)时m的值即可判断.
解:(1)∵y1=,
∴x=﹣2时,m=|2×(﹣2)+4|=0.
∵x=0时,y1=4,
∴b=4,
∴x=3时,n=1,
故答案为:0,1.
(2)函数图象如图所示(图中实线).
性质:①当x<﹣2时,y随x的增加而减小.
②当﹣2<x<0时,y随x的增加而增大.
③当x>0时,y随x的增加而减小.
故答案为:当x<﹣2时,y随x的增加而减小.或当﹣2<x<0时,y随x的增加而增大.或当x>0时,y随x的增加而减小.
(3)由,消去y得到:mx2+2mx﹣3=0,
当△≥0时,4m2+12m≥0,
解得m≤﹣3或m≥0,
当直线y=mx+1经过(﹣2,0)时,m=,
观察图象可知,函数y1的图象与直线y2=m+1有三个交点时,m的取值范围0≤m≤.
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