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六、解答题(本大题共1小题,共12分)
24、(2011•广元)如图,抛物线y=ax2+2ax+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A(﹣4,0)和B.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点Q是线段AB上的动点,过点Q作QE∥AC,交BC于点E,连接CQ.当△CEQ的面积最大时,求点Q的坐标;
(3)平行于x轴的动直线l与该抛物线交于点P,与直线AC交于点F,点D的坐标为(﹣2,0).问是否有直线l,使△ODF是等腰三角形?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说 明理由.
考点:二次函数综合题。
分析:(1)由抛物线y=ax2+2ax+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A(﹣4,0),利用待定系数法即可求得该抛物线的解析式;
(2)首先设点Q的坐标为(m,0),过点E作EG⊥x轴于点G.由(1)中的抛物线,即可求得B 的坐标,即可求得AB与BQ的值,又由△BQE∽△BAC,利用相似三角形的对应边成比例,即可求得EG的值,又由S△CQE=S△CBQ﹣S△EBQ,利用二次函数的最值的求解方法,即可求得当△CEQ的面积最大时,点Q的坐标;
(3)根据题意分别从OD=DF,DF=OF,OD=OF去分析,即可求得答案,利用等腰三角形与直角三角形的性质即可求得答案.
解答:解:(1)由题意,得: ,
解得: ,
∴所求抛物线的解析式为:y=﹣ x2﹣x+4.
(2)设点Q的坐标为(m,0),过点E作EG⊥x轴于点G.
由﹣ x2﹣x+4=0,
得x1=2,x2=﹣4,
∴点B的坐标为(2,0),
∴AB=6,BQ=2﹣m,
∵QE∥AC,
∴△BQE∽△BAC,
∴ ,
即 ,
∴EG= (2﹣m),
∴S△CQE=S△CBQ﹣S△EBQ
= BQ•CO﹣ BQ•EG
= (2﹣m)[4﹣ (2﹣m)]
=﹣(m+1)2+3
又∵﹣4≤m≤2,
∴当m=﹣1时,S△CQE有最大值3,此时Q(﹣1,0).
(3)存在.在△ODF中.
(ⅰ)若DO=DF,
∵A(﹣4,0),D(﹣2,0)
∴AD=OD=DF=2,
又在Rt△AOC中,OA=OC=4,
∴∠OAC=45°,
∴∠DFA=∠OAC=45°,
∴∠ADF=90°.
此时,点F的坐标为(﹣2,2)
由﹣ x2﹣x+4=2,
得x1=﹣1+ ,x2=﹣1﹣ ,
此时,点P的坐标为:P(﹣1+ ,2)或P(﹣1﹣ ,2).
(ⅱ)若FO=FD,过点F作FM⊥x轴于点M
由等腰三角形的性质得:OM=OD=1,
∴AM=3,
∴在等腰直角△AMF中,MF=AM=3,
∴F(﹣1,3)
由﹣ x2﹣x+4=3,
得x1=﹣1+ ,x2=﹣1﹣ ,
此时,点P的坐标为:P(﹣1+ ,3)或P(﹣1﹣ ,3).
(ⅲ)若OD=OF,
∵OA=OC=4,且∠AOC=90°,
∴AC=4 ,
∴点O到AC的距离为2 ,而OF=OD=2<2 ,
∴此时不存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形,
综上所述,存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形,
所求点P的坐标为:P(﹣1+ ,2)或P(﹣1﹣ ,2)或P(﹣1+ ,3)或P(﹣1﹣ ,3).
点评:此题考查了二次函数的综合应用,考查了待定系数求函数解 析式,等腰三角形的性质,直角三角形的性质等知识.此题综合性很强,难度较大,解题的关键是注意数形结合思想,方程思想与分类讨论思想的应用,注意辅助线的作法.
希望这是你所需要的!
24、(2011•广元)如图,抛物线y=ax2+2ax+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A(﹣4,0)和B.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点Q是线段AB上的动点,过点Q作QE∥AC,交BC于点E,连接CQ.当△CEQ的面积最大时,求点Q的坐标;
(3)平行于x轴的动直线l与该抛物线交于点P,与直线AC交于点F,点D的坐标为(﹣2,0).问是否有直线l,使△ODF是等腰三角形?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说 明理由.
考点:二次函数综合题。
分析:(1)由抛物线y=ax2+2ax+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A(﹣4,0),利用待定系数法即可求得该抛物线的解析式;
(2)首先设点Q的坐标为(m,0),过点E作EG⊥x轴于点G.由(1)中的抛物线,即可求得B 的坐标,即可求得AB与BQ的值,又由△BQE∽△BAC,利用相似三角形的对应边成比例,即可求得EG的值,又由S△CQE=S△CBQ﹣S△EBQ,利用二次函数的最值的求解方法,即可求得当△CEQ的面积最大时,点Q的坐标;
(3)根据题意分别从OD=DF,DF=OF,OD=OF去分析,即可求得答案,利用等腰三角形与直角三角形的性质即可求得答案.
解答:解:(1)由题意,得: ,
解得: ,
∴所求抛物线的解析式为:y=﹣ x2﹣x+4.
(2)设点Q的坐标为(m,0),过点E作EG⊥x轴于点G.
由﹣ x2﹣x+4=0,
得x1=2,x2=﹣4,
∴点B的坐标为(2,0),
∴AB=6,BQ=2﹣m,
∵QE∥AC,
∴△BQE∽△BAC,
∴ ,
即 ,
∴EG= (2﹣m),
∴S△CQE=S△CBQ﹣S△EBQ
= BQ•CO﹣ BQ•EG
= (2﹣m)[4﹣ (2﹣m)]
=﹣(m+1)2+3
又∵﹣4≤m≤2,
∴当m=﹣1时,S△CQE有最大值3,此时Q(﹣1,0).
(3)存在.在△ODF中.
(ⅰ)若DO=DF,
∵A(﹣4,0),D(﹣2,0)
∴AD=OD=DF=2,
又在Rt△AOC中,OA=OC=4,
∴∠OAC=45°,
∴∠DFA=∠OAC=45°,
∴∠ADF=90°.
此时,点F的坐标为(﹣2,2)
由﹣ x2﹣x+4=2,
得x1=﹣1+ ,x2=﹣1﹣ ,
此时,点P的坐标为:P(﹣1+ ,2)或P(﹣1﹣ ,2).
(ⅱ)若FO=FD,过点F作FM⊥x轴于点M
由等腰三角形的性质得:OM=OD=1,
∴AM=3,
∴在等腰直角△AMF中,MF=AM=3,
∴F(﹣1,3)
由﹣ x2﹣x+4=3,
得x1=﹣1+ ,x2=﹣1﹣ ,
此时,点P的坐标为:P(﹣1+ ,3)或P(﹣1﹣ ,3).
(ⅲ)若OD=OF,
∵OA=OC=4,且∠AOC=90°,
∴AC=4 ,
∴点O到AC的距离为2 ,而OF=OD=2<2 ,
∴此时不存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形,
综上所述,存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形,
所求点P的坐标为:P(﹣1+ ,2)或P(﹣1﹣ ,2)或P(﹣1+ ,3)或P(﹣1﹣ ,3).
点评:此题考查了二次函数的综合应用,考查了待定系数求函数解 析式,等腰三角形的性质,直角三角形的性质等知识.此题综合性很强,难度较大,解题的关键是注意数形结合思想,方程思想与分类讨论思想的应用,注意辅助线的作法.
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