(2019·江苏中考模拟)如图,已知二次函数y=ax2+2x+c的图象经过点C(0,3),与x轴分别交于点A,点B(3,0).点P是直线BC上方的抛物线上一动点.
(1)求二次函数y=ax2+2x+c的表达式;
(2)连接PO,PC,并把△POC沿y轴翻折,得到四边形POP′C.若四边形POP′C为菱形,请求出此时点P的坐标;
(3)当点P运动到什么位置时,四边形ACPB的面积最大?求出此时P点的坐标和四边形ACPB的最大面积.
(1)y=﹣x2+2x+3(2)(,
)(3)当点P的坐标为(
,
)时,四边形ACPB的最大面积值为
【解析】
(1)将点B和点C的坐标代入函数解析式,得
解得
二次函数的解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)若四边形POP′C为菱形,则点P在线段CO的垂直平分线上,
如图1,连接PP′,则PE⊥CO,垂足为E,
∵C(0,3),
∴
∴点P的纵坐标,
当时,即
解得(不合题意,舍),
∴点P的坐标为
(3)如图2,
P在抛物线上,设P(m,﹣m2+2m+3),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
将点B和点C的坐标代入函数解析式,得
解得
直线BC的解析为y=﹣x+3,
设点Q的坐标为(m,﹣m+3),
PQ=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m.
当y=0时,﹣x2+2x+3=0,
解得x1=﹣1,x2=3,
OA=1,
S四边形ABPC=S△ABC+S△PCQ+S△PBQ
当m=时,四边形ABPC的面积最大.
当m=时,
,即P点的坐标为
当点P的坐标为时,四边形ACPB的最大面积值为
.
【点睛】
本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法;解(2)的关键是利用菱形的性质得出P点的纵坐标,又利用了自变量与函数值的对应关系;解(3)的关键是利用面积的和差得出二次函数,又利用了二次函数的性质.
(2019·北京中考模拟)如图,在正方形ABCD中,E是边BC上的一动点(不与点B、C重合),连接DE、点C关于直线DE的对称点为C′,连接AC′并延长交直线DE于点P,F是AC′的中点,连接DF.
(1)求∠FDP的度数;
(2)连接BP,请用等式表示AP、BP、DP三条线段之间的数量关系,并证明;
(3)连接AC,若正方形的边长为,请直接写出△ACC′的面积最大值.
(1)45°;(2)BP+DP=AP,证明详见解析;(3)
﹣1.
【解析】
(1)由对称得:CD=C'D,∠CDE=∠C'DE,
在正方形ABCD中,AD=CD,∠ADC=90°,
∴AD=C'D,
∵F是AC'的中点,
∴DF⊥AC',∠ADF=∠C'DF,
∴∠FDP=∠FDC'+∠EDC'=∠ADC=45°;
(2)结论:BP+DP=AP,
理由是:如图,作AP'⊥AP交PD的延长线于P',
∴∠PAP'=90°,
在正方形ABCD中,DA=BA,∠BAD=90°,
∴∠DAP'=∠BAP,
由(1)可知:∠FDP=45°
∵∠DFP=90°
∴∠APD=45°,
∴∠P'=45°,
∴AP=AP',
在△BAP和△DAP'中,
∵,
∴△BAP≌△DAP'(SAS),
∴BP=DP',
∴DP+BP=PP'=AP;
(3)如图,过C'作C'G⊥AC于G,则S△AC'C=AC•C'G,
Rt△ABC中,AB=BC=,
∴AC=,即AC为定值,
当C'G最大值,△AC'C的面积最大,
连接BD,交AC于O,当C'在BD上时,C'G最大,此时G与O重合,
∵CD=C'D=,OD=
AC=1,
∴C'G=﹣1,
∴S△AC'C=.
【点睛】
本题考查四边形综合题、正方形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
(2019·四川中考模拟)如图,以40m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,小球的飞行路线是一条抛物线.如果不考虑空气阻力,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系h=20t﹣5t2.
(1)小球飞行时间是多少时,小球最高?最大高度是多少?
(2)小球飞行时间t在什么范围时,飞行高度不低于15m?
(1)小球飞行时间是2s时,小球最高为20m;(2) 1≤t≤3.
【解析】
(1)∵h=﹣5t2+20t=﹣5(t﹣2)2+20,
∴当t=2时,h取得最大值20米;
答:小球飞行时间是2s时,小球最高为20m;
(2)如图,
由题意得:15=20t﹣5t2,
解得:t1=1,t2=3,
由图象得:当1≤t≤3时,h≥15,
则小球飞行时间1≤t≤3时,飞行高度不低于15m.
【点睛】
本题考查了二次函数的应用,主要考查了二次函数的最值问题,以及利用二次函数图象求不等式,并熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
2019·山东中考模拟)如图,⊙O的直径AB的长为2,点C在圆周上,∠CAB=30°,点D是圆上一动点,DE∥AB交CA的延长线于点E,连接CD,交AB于点F.
(Ⅰ)如图1,当∠ACD=45°时,请你判断DE与⊙O的位置关系并加以证明;
(Ⅱ)如图2,当点F是CD的中点时,求△CDE的面积.
(Ⅰ)DE与⊙O相切(2)
【解析】
(1)如图1中,连接OD.
∵∠C=45°,
∴∠AOD=2∠C=90°,
∵ED∥AB,
∴∠AOD+∠EDO=180°,
∴∠EDO=90°,
∴ED⊥OD,
∴ED是⊙O切线.
(2)如图2中,连接BC,
∵CF=DF,
∴AF⊥CD,
∴AC=AD,
∴∠ACD=∠ADC,
∵AB∥ED,
∴ED⊥DC,
∴∠EDC=90°,
在RT△ACB中,∵∠ACB=90°,∠CAB=30°,AB=2,
∴BC=1,AC=,
∴CF=AC=
,CD=2CF=
,
在RT△ECD中,
∵∠EDC=90°,CD=,∠E=∠CAB=30°,
∴EC=2CD=2,ED=
=3,
∴S△ECD=•ED•CD=
.
考点:切线的判定.
(2019·山东中考模拟)如图,A(4,3)是反比例函数y=在第一象限图象上一点,连接OA,过A作AB∥x轴,截取AB=OA(B在A右侧),连接OB,交反比例函数y=
的图象于点P.
(1)求反比例函数y=的表达式;
(2)求点B的坐标;
(3)求△OAP的面积.
(1)反比例函数解析式为y=;(2)点B的坐标为(9,3);(3)△OAP的面积=5.
【解析】
(1)将点A(4,3)代入y=,得:k=12,
则反比例函数解析式为y=;
(2)如图,过点A作AC⊥x轴于点C,
则OC=4、AC=3,
∴OA==5,
∵AB∥x轴,且AB=OA=5,
∴点B的坐标为(9,3);
(3)∵点B坐标为(9,3),
∴OB所在直线解析式为y=x,
由可得点P坐标为(6,2),(负值舍去),
过点P作PD⊥x轴,延长DP交AB于点E,
则点E坐标为(6,3),
∴AE=2、PE=1、PD=2,
则△OAP的面积=×(2+6)×3﹣
×6×2﹣
×2×1=5.
【点睛】本题考查了反比例函数与几何图形综合,熟练掌握反比例函数图象上点的坐标特征、正确添加辅助线是解题的关键.
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