
1.(10分)(2015•佛山)如图,一小球从斜坡O点处抛出,球的抛出路线可以用二次函数y=﹣x2+4x刻画,斜坡可以用一次函数y=x刻画.
(1)请用配方法求二次函数图象的最高点P的坐标;
(2)小球的落点是A,求点A的坐标;
(3)连接抛物线的最高点P与点O、A得△POA,求△POA的面积;
(4)在OA上方的抛物线上存在一点M(M与P不重合),△MOA的面积等于△POA的面积.请直接写出点M的坐标.
【答案】(1)(2,4);(2)(,);(3);(4)(,).
【解析】
试题分析:(1)利用配方法抛物线的一般式化为顶点式,即可求出二次函数图象的最高点P的坐标;
(2)联立两解析式,可求出交点A的坐标;
(3)作PQ⊥x轴于点Q,AB⊥x轴于点B.根据S△POA=S△POQ+S△梯形PQBA﹣S△BOA,代入数值计算即可求解;
(4)过P作OA的平行线,交抛物线于点M,连结OM、AM,由于两平行线之间的距离相等,根据同底等高的两个三角形面积相等,可得△MOA的面积等于△POA的面积.设直
线PM的解析式为y=x+b,将P(2,4)代入,求出直线PM的解析式为y=x+3.再与抛
物线的解析式联立,得到方程组,解方程组即可求出点M的坐标.
试题解析:(1)由题意得,y=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,
故二次函数图象的最高点P的坐标为(2,4);
(2)联立两解析式可得:,解得:,或.
故可得点A的坐标为(,);(3)如图,作PQ⊥x轴于点Q,AB⊥x轴于点B.
S△POA=S△POQ+S△梯形PQBA﹣S△BOA
=×2×4+×(+4)×(﹣2)﹣××
=4+﹣
=;
(4)过P作OA的平行线,交抛物线于点M,连结OM、AM,则△MOA的面积等于△POA的面积.
设直线PM的解析式为y=x+b,
∵P的坐标为(2,4),
∴4=×2+b,解得b=3,
∴直线PM的解析式为y=x+3.
由,解得,
∴点M的坐标为(,).
考点:二次函数的综合题
2.如图,已知抛物线y =﹣x 2+bx+c 与一直线相交于A (1,0)、C (﹣2,3)两点,与y 轴交于点N ,其顶点为D .
(1)求抛物线及直线AC 的函数关系式;
(2)若P 是抛物线上位于直线AC 上方的一个动点,求△APC 的面积的最大值及此时点P 的坐标;
(3)在对称轴上是否存在一点M ,使△ANM 的周长最小.若存在,请求出M 点的坐标和△ANM 周长的最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y =﹣x 2﹣2x +3;y =﹣x +1;(2)当x =﹣
12时,△APC 的面积取最大值,最大值为278
,此时点P 的坐标为(﹣12,154);(3)在对称轴上存在一点M (﹣1,2),使△ANM 的周长最小,△ANM 周长的最小值为102
【解析】
【分析】
(1)根据点A ,C 的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线及直线AC 的函数关系式;(2)过点P 作PE ∥y 轴交x 轴于点E ,交直线AC 于点F ,过点C 作CQ ∥y 轴交x 轴于点Q ,设点P 的坐标为(x ,﹣x 2﹣2x +3)(﹣2<x <1),则点E 的坐标为(x ,0),点F 的坐标为(x ,﹣x +1),进而可得出PF 的值,由点C 的坐标可得出点Q 的坐标,进而可得出AQ 的值,利用三角形的面积公式可得出S △APC =﹣32x 2﹣32
x +3,再利用二次函数的性质,即可解决最值问题;(3)利用二次函数图象上点的坐标特征可得出点N 的坐标,利用配方法可找出抛物线的对称轴,由点C ,N 的坐标可得出点C ,N 关于抛物线的对称轴对称,令直线AC 与抛物线的对称轴的交点为点M ,则此时△ANM 周长取最小值,再利用一次函数图象上点的坐标特征求出点M 的坐标,以及利用两点间的距离公式结合三角形的周长公式求出△ANM 周长的最小值即可得出结论.
【详解】
(1)将A (1,0),C (﹣2,3)代入y =﹣x 2+bx +c ,得:
10423b c b c -++=⎧⎨--+=⎩,解得:23b c =-⎧⎨=⎩
, ∴抛物线的函数关系式为y =﹣x 2﹣2x +3;
设直线AC 的函数关系式为y =mx +n (m ≠0),
将A (1,0),C (﹣2,3)代入y =mx +n ,得:
023m n m n +=⎧⎨-+=⎩,解得:11m n =-⎧⎨=⎩
, ∴直线AC 的函数关系式为y =﹣x +1.
(2)过点P 作PE ∥y 轴交x 轴于点E ,交直线AC 于点F ,过点C 作CQ ∥y 轴交x 轴于点Q ,如图1所示.
设点P 的坐标为(x ,﹣x 2﹣2x +3)(﹣2<x <1),则点E 的坐标为(x ,0),点F 的坐标为(x ,﹣x +1),
∴PE =﹣x 2﹣2x +3,EF =﹣x +1,EF =PE ﹣EF =﹣x 2﹣2x +3﹣(﹣x +1)=﹣x 2﹣x +2. ∵点C 的坐标为(﹣2,3),
∴点Q 的坐标为(﹣2,0),
∴AQ =1﹣(﹣2)=3,
∴S △APC =
12AQ •PF =﹣32x 2﹣32x +3=﹣32(x +12)2+278 . ∵﹣32
<0, ∴当x =﹣
12时,△APC 的面积取最大值,最大值为278
,此时点P 的坐标为(﹣12,154 ). (3)当x =0时,y =﹣x 2﹣2x +3=3,
∴点N 的坐标为(0,3).
∵y =﹣x 2﹣2x +3=﹣(x +1)2+4,
∴抛物线的对称轴为直线x =﹣1.
∵点C 的坐标为(﹣2,3),
∴点C ,N 关于抛物线的对称轴对称.
令直线AC 与抛物线的对称轴的交点为点M ,如图2所示.
∵点C ,N 关于抛物线的对称轴对称,
∴MN =CM ,
∴AM +MN =AM +MC =AC ,
∴此时△ANM 周长取最小值.
当x =﹣1时,y =﹣x +1=2,
∴此时点M 的坐标为(﹣1,2).
∵点A 的坐标为(1,0),点C 的坐标为(﹣2,3),点N 的坐标为(0,3),
∴AC
=,AN ,
∴C
△ANM =AM +MN +AN =AC +AN =.
∴在对称轴上存在一点M (﹣1,2),使△ANM 的周长最小,△ANM 周长的最小值为
32+10.
【点睛】
本题考查待定系数法求一次函数解析式、待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、一次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质、三角形的面积以及周长,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出抛物线及直线AC 的函数关
系式;(2)利用三角形的面积公式找出S △APC =﹣
32x 2﹣32
x +3的最值;(3)利用二次函数图象的对称性结合两点之间线段最短找出点M 的位置.
3.如图所示,已知平面直角坐标系xOy ,抛物线过点A(4,0)、B(1,3)
(1)求该抛物线的表达式,并写出该抛物线的对称轴和顶点坐标;
(2)记该抛物线的对称轴为直线l ,设抛物线上的点P(m,n)在第四象限,点P 关于直线l 的对称点为E ,点E 关于y 轴的对称点为F ,若四边形OAPF 的面积为20,求m 、n 的值.
【答案】(1)y=-224(2)4y x x x =-+=--+,对称轴为:x=2,顶点坐标为:(2,4)
(2)m 、n 的值分别为 5,-5
【解析】
(1) 将点A(4,0)、B(1,3) 的坐标分别代入y =-x 2+bx +c ,得:
4b+c-16=0,b+c-1="3" ,
解得:b="4" , c=0.
所以抛物线的表达式为:24y x x =-+.
y=-224(2)4y x x x =-+=--+,
所以 抛物线的对称轴为:x=2,顶点坐标为:(2,4).
(2) 由题可知,E 、F 点坐标分别为(4-m ,n ),(m-4,n ).
三角形POF 的面积为:1/2×4×|n|= 2|n|,
三角形AOP 的面积为:1/2×4×|n|= 2|n|,
四边形OAPF 的面积= 三角形POF 的面积+三角形AOP 的面积=20,
所以 4|n|=20, n=-5.(因为点P(m,n)在第四象限,所以n<0)
又n=-2m +4m ,
所以2m -4m-5=0,m=5.(因为点P(m,n)在第四象限,所以m>0)
故所求m 、n 的值分别为 5,-5.
4.如图1,在平面直角坐标系中,直线AB :y =kx +b (k <0,b >0),与x 轴交于点A 、与y 轴交于点B ,直线CD 与x 轴交于点C 、与y 轴交于点D .若直线CD 的解析式为y =﹣1k (x +b ),则称直线CD 为直线AB 的”姊线”,经过点A 、B 、C 的抛物线称为直线AB 的“母线”.
(1)若直线AB 的解析式为:y =﹣3x +6,求AB 的”姊线”CD 的解析式为: (直接填空);
(2)若直线AB 的”母线”解析式为:2142
y x x =-+,求AB 的”姊线”CD 的解析式; (3)如图2,在(2)的条件下,点P 为第二象限”母线”上的动点,连接OP ,交”姊线”CD 于点Q ,设点P 的横坐标为m ,PQ 与OQ 的比值为y ,求y 与m 的函数关系式,并求y 的最大值;
(4)如图3,若AB 的解析式为:y =mx +3(m <0),AB 的“姊线”为CD ,点G 为AB 的中点,点H 为CD 的中点,连接OH ,若GH =5,请直接写出AB 的”母线”的函数解析式.
【答案】(1)1(6)3y x =+;(2)(2,0)、(0,4)、(﹣4,0);(3)当m =﹣
32,y 最大值为338
;(4)y =x 2﹣2x ﹣3. 【解析】
【分析】
(1)由k ,b 的值以及”姊线”的定义即可求解;
(2)令x =0,得y 值,令y =0,得x 值,即可求得点A 、B 、C 的坐标,从而求得直线CD 的表达式;
(3)设点P 的横坐标为m ,则点P (m ,n ),n =﹣12
m 2﹣m+4, 从而求得直线OP 的表达式,将直线OP 和CD 表达式联立并解得点Q 坐标, 由此求得P Q y y ,从而求得y =﹣12m 2﹣32m+3,故当m =﹣32,y 最大值为338
; (4)由直线AB 的解析式可得AB 的“姊线”CD 的表达式y =﹣
1m
(x+3),令x =0,得 y 值,令y =0,得x 值,可得点C 、D 的坐标,由此可得点H 坐标,同理可得点G 坐标, 由勾股定理得:m 值,即可求得点A 、B 、C 的坐标,从而得到 “母线”函数的表达式.
【详解】
(1)由题意得:k =﹣3,b =6, 则答案为:y =13
(x+6); (2)令x =0,则y =4,令y =0,则x =2或﹣4,
点A 、B 、C 的坐标分别为(2,0)、(0,4)、(﹣4,0),
则直线CD 的表达式为:y =12(x+4)=12
x+2; (3)设点P 的横坐标为m ,则点P (m ,n ),n =﹣
12m 2﹣m+4, 则直线OP 的表达式为:y =n m
x , 将直线OP 和CD 表达式联立得122
n y x m y x ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩, 解得:点Q (2438m m m --+,222838
m m m m +-+-) 则P Q y y =﹣12m 2﹣32
m+4, y =1P Q P Q Q y y y PQ OQ y y -==-=﹣12m 2﹣32
m+3,
2
,y最大值为
33
8
;
(4)直线CD的表达式为:y=﹣1
m
(x+3),
令x=0,则y=﹣3
m
,令y=0,则x=﹣3,
故点C、D的坐标为(﹣3,0)、(0,﹣3
m
),则点H(﹣
3
2
,﹣
3
2m
),
同理可得:点G(﹣
3
2m
,
3
2
),
则GH2=(3
2
+
3
2m
)2+(
3
2
﹣
3
2m
)22,
解得:m=﹣3(正值已舍去),
则点A、B、C的坐标分别为(1,0)、(0,3)、(﹣3,0),
则“母线”函数的表达式为:y=a(x﹣1)(x+3)=a(x2﹣2x﹣3),
即:﹣3a=﹣3,解得:a=1,
故:“母线”函数的表达式为:y=x2﹣2x﹣3.
【点睛】
此题是二次函数综合题目,考查了“姊线”的定义,待定系数法求二次函数解析式,二次函数的最值问题,掌握二次函数的有关性质是解答此题的关键.
5.温州茶山杨梅名扬中国,某公司经营茶山杨梅业务,以3万元/吨的价格买入杨梅,包装后直接销售,包装成本为1万元/吨,它的平均销售价格y(单位:万元/吨)与销售数量x(2≤x≤10,单位:吨)之间的函数关系如图所示.
(1)若杨梅的销售量为6吨时,它的平均销售价格是每吨多少万元?
(2)当销售数量为多少时,该经营这批杨梅所获得的毛利润(w)最大?最大毛利润为多少万元?(毛利润=销售总收入﹣进价总成本﹣包装总费用)
(3)经过市场调查发现,杨梅深加工后不包装直接销售,平均销售价格为12万元/吨.深
加工费用y(单位:万元)与加工数量x(单位:吨)之间的函数关系是y=1
2
x+3
(2≤x≤10).
①当该公司买入杨梅多少吨时,采用深加工方式与直接包装销售获得毛利润一样?
②该公司买入杨梅吨数在范围时,采用深加工方式比直接包装销售获得毛利润大些?
【答案】(1)杨梅的销售量为6吨时,它的平均销售价格是每吨10万元;(2)当x =8时,此时W 最大值=40万元;(3)①该公司买入杨梅3吨;②3<x ≤8.
【解析】
【分析】
(1)设其解析式为y =kx +b ,由图象经过点(2,12),(8,9)两点,得方程组,即可得到结论;
(2)根据题意得,w =(y ﹣4)x =(﹣
12x +13﹣4)x =﹣12
x 2+9x ,根据二次函数的性质即可得到结论;
(3)①根据题意列方程,即可得到结论;②根据题意即可得到结论.
【详解】
(1)由图象可知,y 是关于x 的一次函数.
∴设其解析式为y =kx +b ,
∵图象经过点(2,12),(8,9)两点, ∴212k b k b +=⎧⎨+=⎩
, 解得k =﹣12
,b =13, ∴一次函数的解析式为y =﹣
12x +13, 当x =6时,y =10,
答:若杨梅的销售量为6吨时,它的平均销售价格是每吨10万元;
(2)根据题意得,w =(y ﹣4)x =(﹣
12x +13﹣4)x =﹣12x 2+9x , 当x =﹣2b a
=9时,x =9不在取值范围内, ∴当x =8时,此时W 最大值=﹣
12x 2+9x =40万元; (3)①由题意得:﹣12x 2+9x =9x ﹣(12
x +3) 解得x =﹣2(舍去),x =3,
②当该公司买入杨梅吨数在 3<x≤8范围时,采用深加工方式比直接包装销售获得毛利润大些.
故答案为:3<x≤8.
【点睛】
本题是二次函数、一次函数的综合应用题,难度较大.解题关键是理清售价、成本、利润三者之间的关系.
6.如图,在直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+(2k﹣1)x+k+1的图象与x轴相交于O、A两点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)在这条抛物线的对称轴右边的图象上有一点B,使△AOB的面积等于6,求点B的坐标;
(3)对于(2)中的点B,在此抛物线上是否存在点P,使∠POB=90°?若存在,求出点P 的坐标,并求出△POB的面积;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2﹣3x。
(2)点B的坐标为:(4,4)。
(3)存在;理由见解析;
【解析】
【分析】
(1)将原点坐标代入抛物线中即可求出k的值,从而求得抛物线的解析式。
(2)根据(1)得出的抛物线的解析式可得出A点的坐标,也就求出了OA的长,根据△OAB的面积可求出B点纵坐标的绝对值,然后将符合题意的B点纵坐标代入抛物线的解析式中即可求出B点的坐标,然后根据B点在抛物线对称轴的右边来判断得出的B点是否符合要求即可。
(3)根据B点坐标可求出直线OB的解析式,由于OB⊥OP,由此可求出P点的坐标特点,代入二次函数解析式可得出P点的坐标.求△POB的面积时,求出OB,OP的长度即可求出△BOP的面积。
【详解】
解:(1)∵函数的图象与x轴相交于O,∴0=k+1,∴k=﹣1。
∴这个二次函数的解析式为y=x2﹣3x。
(2)如图,过点B做BD⊥x轴于点D,
令x 2﹣3x=0,解得:x=0或3。∴AO=3。
∵△AOB 的面积等于6,∴
12
AO•BD=6。∴BD=4。 ∵点B 在函数y=x 2﹣3x 的图象上,
∴4=x 2﹣3x ,解得:x=4或x=﹣1(舍去)。
又∵顶点坐标为:( 1.5,﹣2.25),且2.25<4,
∴x 轴下方不存在B 点。
∴点B 的坐标为:(4,4)。
(3)存在。 ∵点B 的坐标为:(4,4),∴∠BOD=45°,22BO 442=
+=。 若∠POB=90°,则∠POD=45°。
设P 点坐标为(x ,x 2﹣3x )。 ∴2x x 3x =-。
若2x x 3x =-,解得x="4" 或x=0(舍去)。此时不存在点P (与点B 重合)。 若()2x x 3x =--,解得x="2" 或x=0(舍去)。
当x=2时,x 2﹣3x=﹣2。
∴点P 的坐标为(2,﹣2)。 ∴22OP 222=+=
∵∠POB=90°,∴△POB 的面积为:12PO•BO=12×2×2=8。
7.某商场购进一批单价为4元的日用品.若按每件5元的价格销售,每月能卖出3万件;若按每件6元的价格销售,每月能卖出2万件,假定每月销售件数y (件)与价格x (元/件)之间满足一次函数关系.
(1)试求y 与x 之间的函数关系式;
(2)当销售价格定为多少时,才能使每月的利润最大?每月的最大利润是多少?
【答案】(1)y 10000x 80000=-+(2)当销售价格定为6元时,每月的利润最大,每月的最大利润为40000元
【解析】解:(1)由题意,可设y=kx+b ,
把(5,30000),(6,20000)代入得:5k b 300006k b 20000+=⎧⎨+=⎩,解得:k 10000b 80000=-⎧⎨=⎩
。 ∴y 与x 之间的关系式为:y 10000x 80000=-+。
(2)设利润为W ,则
()()()()2
2W x 410000x 8000010000x 12x 3210000x 0000=--+=--+=--+, ∴当x=6时,W 取得最大值,最大值为40000元。
答:当销售价格定为6元时,每月的利润最大,每月的最大利润为40000元。
(1)利用待定系数法求得y 与x 之间的一次函数关系式。
(2)根据“利润=(售价﹣成本)×售出件数”,可得利润W 与销售价格x 之间的二次函数关系式,然后求出其最大值。
8.如图,抛物线2y ax bx c =++的图象过点(
10)(30)(03)A B C ﹣,、,、,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P ,使得△PAC 的周长最小,若存在,请求出点P 的坐标及△PAC 的周长;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,在x 轴上方的抛物线上是否存在点M (不与C 点重合),使得PAM PAC S S ∆∆=?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)223y x x =++-;(2)存在,点(1
2)P ,1032;(3)存在,点M 坐标为(1
4), 【解析】
【分析】
(1)由于条件给出抛物线与x 轴的交点1030A B (﹣,)、(,)
,故可设交点式13y a x x +=()(﹣),把点C 代入即求得a 的值,减小计算量.
(2)由于点A 、B 关于对称轴:直线1x =对称,故有PA PB =,则
PAC C AC PC PA AC PC PB ∆++++==,所以当C 、P 、B 在同一直线上时,
PAC C AC CB ∆+=最小.利用点A 、B 、C 的坐标求AC 、CB 的长,求直线BC 解析式,把1x =代入即求得点P 纵坐标.
(3)由PAM PAC S S ∆∆=可得,当两三角形以PA 为底时,高相等,即点C 和点M 到直线PA
距离相等.又因为M 在x 轴上方,故有//CM PA .由点A 、P 坐标求直线AP 解析式,即得到直线CM 解析式.把直线CM 解析式与抛物线解析式联立方程组即求得点M 坐标.
【详解】
解:(1)∵抛物线与x 轴交于点1030A B (﹣,)、(,)
∴可设交点式13y a x x +=(
)(﹣) 把点03C (,)代入得:33a ﹣=
1a ∴=﹣
21323y x x x x ∴+++=-()(﹣)=﹣
∴抛物线解析式为223y x x ++=-
(2)在抛物线的对称轴上存在一点P ,使得PAC ∆的周长最小.
如图1,连接PB 、BC
∵点P 在抛物线对称轴直线1x =上,点A 、B 关于对称轴对称
PA PB ∴=
PAC C AC PC PA AC PC PB ∆∴++++==
∵当C 、P 、B 在同一直线上时,PC PB CB +=最小
103003A B C (﹣,)、(,)、(,)
AC BC ∴===
PAC C AC CB ∆∴+=
设直线BC 解析式为3y kx +=
把点B 代入得:330k +=,解得:1k =﹣
∴直线BC :3y x +=﹣
132P y ∴+=﹣=
∴
点12P (,)
使PAC ∆. (3)存在满足条件的点M ,使得PAM PAC S S ∆∆=.
∵PAM PAC S S ∆∆=S △PAM =S △PAC
∴当以PA 为底时,两三角形等高
∴点C 和点M 到直线PA 距离相等
∵M 在x 轴上方
//CM PA ∴
1012A P (﹣,),(,)
,设直线AP 解析式为y px d += 02p d p d -+=⎧∴⎨+=⎩ 解得:p 1d 1=⎧⎨=⎩
∴直线1AP y x +:=
∴直线CM 解析式为:3y x +=
2323y x y x x =+⎧⎨=-++⎩
解得:1103x y =⎧⎨=⎩(即点C ),22
14x y =⎧⎨=⎩ ∴点M 坐标为14(,)
【点睛】
考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数解析式,轴对称的最短路径问题,勾股定理,平行线间距离处处相等,一元二次方程的解法.其中第(3)题条件给出点M 在x 轴上方,无需分类讨论,解法较常规而简单.
9.在平面直角坐标系xOy 中(如图),已知抛物线y =x 2-2x ,其顶点为A .
(1)写出这条抛物线的开口方向、顶点A 的坐标,并说明它的变化情况;
(2)我们把一条抛物线上横坐标与纵坐标相等的点叫做这条抛物线的“不动点”
①试求抛物线y =x 2-2x 的“不动点”的坐标;
②平移抛物线y =x 2-2x ,使所得新抛物线的顶点B 是该抛物线的“不动点”,其对称轴与x 轴交于点C ,且四边形OABC 是梯形,求新抛物线的表达式.
【答案】(l)抛物线y =x 2-2x 的开口向上,顶点A 的坐标是(1,-1),抛物线的变化情况是:抛物线在对称轴左侧的部分是下降的,右侧的部分是上升的;(2)①(0,0)、(3,3); ②新抛物线的表达式是y =(x +1)2-1.
【解析】
【分析】
(1)10a =>,故该抛物线开口向上,顶点A 的坐标为()1,1-;
(2)①设抛物线“不动点”坐标为(),t t ,则22t t t =-,即可求解;②新抛物线顶点B 为“不动点”,则设点(),B m m ,则新抛物线的对称轴为:x m =,与x 轴的交点(),0C m ,四边形OABC 是梯形,则直线x m =在y 轴左侧,而点()1,1A -,点(),B m m ,则1m =-,即可求解.
【详解】 (l)10a =>,
抛物线y =x 2-2x 的开口向上,顶点A 的坐标是(1,-1),
抛物线的变化情况是:抛物线在对称轴左侧的部分是下降的,右侧的部分是上升的.
(2)①设抛物线y =x 2-2x 的“不动点”坐标为(t ,t).
则t =t 2-2t ,解得t 1=0,t 2=3.
所以,抛物线y =x 2-2x 的“不动点”的坐标是(0,0)、(3,3).
②∵新抛物线的顶点B 是其“不动点”,∴设点B 的坐标为(m ,m)
∴新抛物线的对称轴为直线x =m ,与x 轴的交点为C(m ,0)
∵四边形OABC 是梯形,
∴直线x =m 在y 轴左侧.
∵BC 与OA 不平行
∴OC ∥AB.
又∵点A 的坐标为(1,一1),点B 的坐标为(m ,m),
∴m =-1.
∴新抛物线是由抛物线y =x 2-2x 向左平移2个单位得到的,
∴新抛物线的表达式是y =(x +1)2-1.
【点睛】
本题为二次函数综合运用题,涉及到二次函数基本知识、梯形基本性质,此类新定义题目,通常按照题设顺序,逐次求解即可.
10.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=
12x 2+32
x ﹣2与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,直线l 经过A ,C 两点,连接BC .
(1)求直线l 的解析式; (2)若直线x=m (m <0)与该抛物线在第三象限内交于点E ,与直线l 交于点D ,连接OD .当OD ⊥AC 时,求线段DE 的长;
(3)取点G (0,﹣1),连接AG ,在第一象限内的抛物线上,是否存在点P ,使∠BAP=∠BCO ﹣∠BAG ?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=
1
2
2
x
--;(2)
DE=
32
25
;(3)存在点P(
13
9
,
98
81
),使
∠BAP=∠BCO﹣∠BAG,理由见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据题目中的函数解析式可以求得点A和点C的坐标,从而可以求得直线l的函数解析式;
(2)根据题意作出合适的辅助线,利用三角形相似和勾股定理可以解答本题;
(3)根据题意画出相应的图形,然后根据锐角三角函数可以求得∠OAC=∠OCB,然后根据题目中的条件和图形,利用锐角三角函数和勾股定理即可解答本题.
【详解】
(1)∵抛物线y=
1
2
x2+
3
2
x-2,
∴当y=0时,得x1=1,x2=-4,当x=0时,y=-2,
∵抛物线y=1
2
x2+
3
2
x-2与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,∴点A的坐标为(-4,0),点B(1,0),点C(0,-2),
∵直线l经过A,C两点,设直线l的函数解析式为y=kx+b,
40
2
k b
b
-+
⎧
⎨
-
⎩
=
=
,得
1
2
2
k
b
⎧
-
⎪
⎨
⎪-
⎩
=
=
,
即直线l的函数解析式为y=−
1
2
x−2;
(2)直线ED与x轴交于点F,如图1所示,
由(1)可得,
AO=4,OC=2,∠AOC=90°,
∴AC=25, ∴OD=45525=, ∵OD ⊥AC ,OA ⊥OC ,∠OAD=∠CAO ,
∴△AOD ∽△ACO ,
∴
AD AO AO AC =, 即425AD =,得AD=85, ∵EF ⊥x 轴,∠ADC=90°,
∴EF ∥OC ,
∴△ADF ∽△ACO ,
∴AF DF AD AO OC AC
==, 解得,AF=
165,DF=85, ∴OF=4-
165=45, ∴m=-
45, 当m=-
45时,y=12×(−45)2+32×(-45)-2=-7225, ∴EF=7225
, ∴DE=EF-FD=7225−85=3225
; (3)存在点P ,使∠BAP=∠BCO-∠BAG ,
理由:作GM ⊥AC 于点M ,作PN ⊥x 轴于点N ,如图2所示,
∵点A (-4,0),点B (1,0),点C (0,-2),
∴OA=4,OB=1,OC=2,
∴tan ∠OAC=
2142OC OA ==,tan ∠OCB=12
OB OC =,
, ∴∠OAC=∠OCB ,
∵∠BAP=∠BCO-∠BAG ,∠GAM=∠OAC-∠BAG ,
∴∠BAP=∠GAM , ∵点G (0,-1),
OA=4,
∴OG=1,GC=1,
∴
,
••22AC GM CG OA =
,即1422GM ⨯=, 解得,
, ∴
=, ∴tan ∠
GAM=29
GM AM =, ∴tan ∠PAN=29
, 设点P 的坐标为(n ,
12n 2+32n-2), ∴AN=4+n ,PN=12n 2+32
n-2, ∴2132222 49
n n n +-+=, 解得,n 1=139
,n 2=-4(舍去), 当n=139时,12n 2+32n-2=9881
, ∴点P 的坐标为(139,9881
), 即存在点P (139,9881
),使∠BAP=∠BCO-∠BAG . 【点睛】
本题是一道二次函数综合题,解答本题的关键是明确题意,作出合适的辅助线,找出所求问题需要的条件,利用三角形相似、锐角三角函数和二次函数的性质解答.
