详见:
http://zhidaobaiducom/linkurl=s54myiGvrzQicE2mpdBNrqrKBelCIvWW61tC6hb82hZ0-dbOdOFRMCGR89CIJ2NGOkG4RsON_P2NxQhXBcu7eyc6SShMQiIKJycDcPlKrLO
一、选择题
1.已知两条相交直线a、b,a∥平面α,则b与α的位置关系( )
A.b∥α B.b与α相交
C.b⊂α D.b∥α或b与α相交
[答案] D
[解析] ∵a,b相交,∴a,b确定一个平面为β,如果β∥α,则b∥α,如果β不平行α,则b与α相交.
2.下列命题中正确的是( )
①过一点一定存在和两条异面直线都平行的平面
②直线l、平面α与同一条直线m平行,则l∥α
③若两条直线没有公共点,则过其中一条直线一定有一个平面与另一条直线平行
A.① B.③
C.①③ D.①②③
[答案] B
[解析] 举反例,即特例法
①当点在一条直线上时,不存在;
②l⊂α,m∥l时,②错;
③两直线a、b无公共点,有两种情况:i)a∥b ii)a、b异面,都存在平面α经过直线b,且α∥a
故选B
3.在空间四边形ABCD中,M∈AB,N∈AD,若=,则MN与平面BDC的位置关系是( )
A.MN⊂平面BDC
B.MN与平面BDC相交
C.MN∥平面BDC
D.MN与平面BDC位置关系不确定
[答案] C
[解析] ∵= ∴MN∥BD
又MN⊄面BDC ∴MN∥面BDC
4.给出下列结论
(1)过平面外一点有且只有一条直线与已知平面平行.
(2)过直线外一点,有且只有一个平面与已知直线平行.
(3)a、b是异面直线,则过b存在惟一一个平面与a平行.
其中正确的有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
[答案] A
[解析] (1)错 (2)错
(3)正确 在b上取一点B,过这点平行于a的直线只有一条a′,b与a′确定唯一平面α,且a∥α
5.异面直线a、b分别在α、β内,α∩β=l,则直线l与a、b的位置关系一定是( )
A.l至少与a、b中一条相交
B.l至多与a、b中一条相交
C.l至少与a、b中一条平行
D.l与a、b都相交
[答案] A
[解析] 由条件知,l与a都在平面α内,l与b都在平面β内,若l与a、b都不相交,则l∥a,l∥b,从而a∥b,与a、b异面矛盾,∴l至少与a、b中的一条相交.
6.给出下列结论:
(1)平行于同一条直线的两条直线平行;
(2)平行于同一条直线的两个平面平行;
(3)平行于同一平面的两条直线平行;
(4)平行于同一个平面的两个平面平行.
其中正确的个数为( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
[答案] B
[解析] 由公理4知(1)正确,正方体ABCD-A1B1C1D1中,DD1∥平面ABB1A1,DD1∥平面BB1C1C,但两个平面相交,故(3)错;同样在正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1B1与B1C1都与平面ABCD平行,故(3)错;(4)正确,故选B
7.给出下列命题:
①若直线与平面没有公共点,则直线与平面平行;
②若直线与平面内的任意一条直线无公共点,则直线与平面平行;
③若直线与平面内的无数条直线不相交,则直线与平面平行;
④若两条平行直线中的一条与一个平面平行,则另一条也与这个平面平行.
其中正确命题的序号是( )
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
[答案] A
[解析] 由定义知①正确;若直线与平面内的任一条直线无公共点,则此直线与平面无公共点,∴②正确;如图(1),直线a∩α=A,a与α内不过A点的任意直线都不相交,故③错;如图(2),a∥b,b⊂α,满足a∥b,a∥α,故④错.
8.直线a′⊂平面α,直线b′⊂平面α,且a′∥b′,其中a′,b′分别是直线a和直线b在平面α上的正投影,则直线a与直线b的位置关系是( )
A.平行或异面
B.相交或异面
C.相交、平行或异面
D.以上答案都不正确
[答案] A
[解析] 如图,a与b可能平行,也可能异面.
9.在△ABC中,∠ACB=90°,BC=3,AC=4,P是AB上的点,则点P到AC、BC的距离乘积的最大值为( )
A.0 B.3
C.12 D.不存在
[答案] B
[解析] 由题意AB=5,设PA=x,则0≤x≤5,PB=5-x,
=,=,
∴PM·PN=x·(5-x)=x(5-x),
∴当x=时取最大值3
10.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是棱BC、C1D1的中点,则EF与平面BB1D1D的位置关系是( )
A.EF∥平面BB1D1D
B.EF与平面BB1D1D相交
C.EF⊂平面BB1D1D
D.EF与平面BB1D1D的位置关系无法判断
[答案] A
[证明] 取D1B1的中点O,连OF,OB,
∵OF綊B1C1,BE綊B1C1,∴OF綊BE,
∴四边形OFEB为平行四边形,∴EF∥BO
∵EF⊄平面BB1D1D,BO⊂平面BB1D1D,
∴EF∥平面BB1D1D,故选A
二、填空题
11.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M是A1D1的中点,则直线MD与平面A1ACC1的位置关系是______.
[答案] 相交
[解析] 因为M是A1D1的中点,所以直线DM与直线AA1相交,所以DM与平面A1ACC1有一个公共点,所以DM与平面A1ACC1相交.
三、解答题
12.如图所示的几何体中,△ABC是任意三角形,AE∥CD,且AE=AB=2a,CD=a,F为BE的中点.
求证:DF∥平面ABC
[证明] 如图所示,取AB的中点G,连接FG、CG,∵F、G分别是BE、AB的中点,
∴FG綊AE,
又AE=2a,CD=a,
∴CD=AE,
而AE∥CD,∴CD綊FG,
∴四边形CDFG为平行四边形,
∴DF∥CG
又CG⊂平面ABC,DF⊄平面ABC,∴DF∥平面ABC
13.如图,已知E、F、G、M分别是四面体的棱AD、CD、BD、BC的中点,求证:AM∥平面EFG
[证明] 如图,连结DM,交GF于O点,连结OE,
在△BCD中,G、F分别是BD、CD的中点,∴GF∥BC
∵G是BD中点,
∴O为MD中点.
在△AMD中,∵E、O为AD、MD中点,∴EO∥AM
又∵AM⊄平面EFG,EO⊂平面EFG∴AM∥平面EFG
14.如图,已知P是平行四边形ABCD所在平面外一点,M、N分别是AB、PC的中点.
(1)求证:MN∥平面PAD;
(2)若MN=BC=4,PA=4,求异面直线PA与MN所成的角的大小.
[解析] (1)取PD的中点H,连结AH,NH,∵N是PC的中点,∴NH綊DC由M是AB的中点,
∴NH綊AM,即四边形AMNH为平行四边形.
∴MN∥AH
由MN⊄平面PAD,AH⊂平面PAD,
∴MN∥平面PAD
(2)连结AC并取其中点O,连结OM、ON,
∴OM綊BC,ON綊PA
∴∠ONM就是异面直线PA与MN所成的角,
由MN=BC=4,PA=4,得OM=2,ON=2
∴MO2+ON2=MN2,∴∠ONM=30°,
即异面直线PA与MN成30°的角.
15.如图,正方形ABCD和正方形ADEF相交于AD,M、N分别是BD、AE上的点,且AN=BM求证:MN∥平面EDC(用两种证法证明).
[证明] 证法1:作NP∥AD交DE于P,作MQ∥AD交DC于Q,则NP∥MQ∵AN=BM,∴NE=DM,
∴=,又=,=,
∴NP=MQ,∴NP綊MQ
∴MNPQ为平行四边形,∴MN∥PQ
又PQ⊂平面EDC MN⊄平面DEC,
∴MN∥平面EDC
证法2:连AM并延长交直线DC于H,连EH
∵AB∥CD ∴=
又BM=AN,BD=AE,∴=,∴NM∥EH
∵MN⊄平面EDC,EH⊂平面EDC
∴MN∥平面EDC
16.(09·山东文)如图,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD为等腰梯形,AB∥CD,AB=4,BC=CD=2,AA1=2,E,E1分别是棱AD,AA1的中点.设F是棱AB的中点,证明:直线EE1∥平面FCC1
[解析] 取A1B1的中点F1,连结FF1,C1F1,
由于FF1∥BB1∥CC1,
所以F1∈平面FCC1,
因此平面FCC1即为平面C1CFF1,连结A1D,F1C,由于A1F1綊D1C1綊CD,
所以四边形A1DCF1为平行四边形,
因此A1D∥F1C
又EE1∥A1D,得EE1∥F1C,
而EE1⊄平面FCC1,F1C⊂平面FCC1,
故EE1∥平面FCC1
[点评] 学过下节后,可用面面平行证明如下:
因为F为AB的中点,CD=2,AB=4,AB∥CD,所以CD綊AF,因此四边形AFCD为平行四边形,所以AD∥FC
又CC1∥DD1,FC∩CC1=C,FC⊂平面FCC1,CC1⊂平面FCC1,所以平面ADD1A1∥平面FCC1,
又EE1⊂平面ADD1A1,
所以EE1∥平面FCC1
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(2012广西崇左10分)如图所示,抛物线 (a≠0)的顶点坐标为点A(-2,3),
且抛物线 与y轴交于点B(0,2)
(1)求该抛物线的解析式;
(2)是否在x轴上存在点P使△PAB为等腰三角形,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说
明理由;
(3)若点P是x轴上任意一点,则当PA-PB最大时,求点P的坐标
答案解:(1)∵抛物线的顶点坐标为A(-2,3),∴可设抛物线的解析式为 。
由题意得 ,解得 。
∴物线的解析式为 ,即 。
(2)设存在符合条件的点P,其坐标为(p,0),则
PA = ,PB= ,AB =
当PA=PB时, = ,解得 ;
当PA=PB时, =5,方程无实数解;
当PB=AB时, =5,解得 。
∴x轴上存在符合条件的点P,其坐标为( ,0)或(-1,0)或(1,0)。
(3)∵PA-PB≤AB,∴当A、B、P三点共线时,可得PA-PB的最大值,这个最大值等于AB,
此时点P是直线AB与x轴的交点。
设直线AB的解析式为 ,则
,解得 。∴直线AB的解析式为 ,
当 =0时,解得 。
∴当PA-PB最大时,点P的坐标是(4,0)
(2012辽宁朝阳14分)已知,如图,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的斜边BC在x轴上,直角顶点A在y轴的正半轴上,A(0,2),B(-1,0)。
(1)求点C的坐标;
(2)求过A、B、C三点的抛物线的解析式和对称轴;
(3)设点P(m,n)是抛物线在第一象限部分上的点,△PAC的面积为S,求S关于m的函数关系式,并求使S最大时点P的坐标;
(4)在抛物线对称轴上,是否存在这样的点M,使得△MPC(P为上述(3)问中使S最大时点)为等腰三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由。
答案解:(1)∵A(0,2),B(-1,0),∴OA=2,OB=1。
由Rt△ABC知Rt△ABO∽Rt△CAO,∴ ,即 ,解得OC=4。
∴点C的坐标为(4,0)。
(2)设过A、B、C三点的抛物线的解析式为 ,
将A(0,2)代入,得 ,解得 。
∴过A、B、C三点的抛物线的解析式为 ,即 。
∵ ,∴抛物线的对称轴为 。
(3)过点P作x轴的垂线,垂足为点H。
∵点P(m,n)在 上,
∴P 。
∴ ,
, 。
∴ 。
∵ ,∴当 时,S最大。
当 时, 。∴点P的坐标为(2,3)。
(4)存在。点M的坐标为( )或( )或( )或( )或( )。
(2012山东临沂13分)如图,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置.
(1)求点B的坐标;
(2)求经过点A.O、B的抛物线的解析式;
(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.
答案解:(1)如图,过B点作BC⊥x轴,垂足为C,则∠BCO=90°。
∵∠AOB=120°,∴∠BOC=60°。
又∵OA=OB=4,
∴OC= OB= ×4=2,BC=OB•sin60°= 。
∴点B的坐标为(﹣2,﹣ )。
(2)∵抛物线过原点O和点A.B,
∴可设抛物线解析式为y=ax2+bx,将A(4,0),B(﹣2,﹣ )代入,得
,解得 。
∴此抛物线的解析式为 。
(3)存在。
如图,抛物线的对称轴是x=2,直线x=2与x轴的交点为D,设点P的坐标为(2,y)。
①若OB=OP,则22+|y|2=42,解得y=± ,
当y= 时,
在Rt△POD中,∠PDO=90°,sin∠POD= ,
∴∠POD=60°
∴∠POB=∠POD+∠AOB=60°+120°=180°,即P、O、B三点在同一直线上。
∴y= 不符合题意,舍去。
∴点P的坐标为(2,﹣ )。
②若OB=PB,则42+|y+ |2=42,解得y=﹣ 。
∴点P的坐标为(2,﹣ )。
③若OP=BP,则22+|y|2=42+|y+ |2,解得y=﹣ 。
∴点P的坐标为(2,﹣ )。
综上所述,符合条件的点P只有一个,其坐标为(2,﹣)。
(2012内蒙古包头12分)已知直线y = 2x + 4 与x 轴、y 轴分别交于A , D 两点,抛物线 经过点A , D ,点B 是抛物线与x 轴的另一个交点。
(1)求这条抛物线的解析式及点B 的坐标;
(2)设点M 是直线AD 上一点,且 ,求点M 的坐标;
(3)如果点C(2,y)在这条抛物线上,在y 轴的正半轴上是否存在点P,使△BCP为等腰三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由。
答案解:(1)在y = 2x + 4中,令y =0,得x=-2;令x=0,得y =4。
∴A(-2,0),D(0,4)。
将A(-2,0),D(0,4)代入,得
,解得。
∴这条抛物线的解析式为。
令,解得。∴B(4,0)。
(2)设M(m,2 m + 4),分两种情况:
①当M在线段AD上时,由得
,
解得,。∴M1()。
②当M在线段DA延长线上时,
由得
,解得。∴M2()。
综上所述,点M 的坐标为M1(),M2()。
(3)存在。
∵点C(2,y)在上,
∴。∴C(2,4)。
设P,根据勾股定理,得
,
,。
分三种情况:
①若PB=BC,则,解得,。
∵点P在y 轴的正半轴上,∴P1(0,2)。
②若PB=PC,则,解得,。∴P2(0,)。
③若BC=PC,则,解得,。
∵点P在y 轴的正半轴上,∴不符合要求。
当时,B、C、P在一直线上,不构成三角形,也不符合要求。
∴BC=PC时,在y 轴的正半轴上是不存在点P,使△BCP为等腰三角形。
综上所述,在y 轴的正半轴上是存在点P1(0,2),P2(0,
(2012福建龙岩14分)在平面直角坐标系xoy中, 一块含60°角的三角板作如图摆放,斜边 AB
在x轴上,直角顶点C在y轴正半轴上,已知点A(-1,0).
(1)请直接写出点B、C的坐标:B( , )、C( , );并求经过A、B、C三点的抛物
线解析式;
(2)现有与上述三角板完全一样的三角板DEF(其中∠EDF=90°,∠DEF=60°),把顶点E放在线段
AB上(点E是不与A、B两点重合的动点),并使ED所在直线经过点C. 此时,EF所在直线与(1)
中的抛物线交于第一象限的点M.
①设AE=x,当x为何值时,△OCE∽△OBC;
②在①的条件下探究:抛物线的对称轴上是否存在点P使△PEM是等腰三角形,若存在,请求
点P的坐标;若不存在,请说明理由.
答案解:(1)B(3,0),C(0,)。
∵A(—1,0)B(3,0)
∴可设过A、B、C三点的抛物线为 。
又∵C(0,)在抛物线上,∴,解得。
∴经过A、B、C三点的抛物线解析式 即。
(2)①当△OCE∽△OBC时,则。
∵OC=, OE=AE—AO=x-1, OB=3,∴。∴x=2。
∴当x=2时,△OCE∽△OBC。
②存在点P。
由①可知x=2,∴OE=1。∴E(1,0)。 此时,△CAE为等边三角形。
∴∠AEC=∠A=60°。
又∵∠CEM=60°, ∴∠MEB=60°。
∴点C与点M关于抛物线的对称轴对称。
∵C(0,),∴M(2,)。
过M作MN⊥x轴于点N(2,0),
∴MN=。 ∴ EN=1。
∴ 。
若△PEM为等腰三角形,则:
ⅰ)当EP=EM时, ∵EM=2,且点P在直线x=1上,∴P(1,2)或P(1,-2)。
ⅱ)当EM=PM时,点M在EP的垂直平分线上,∴P(1,2) 。
ⅲ)当PE=PM时,点P是线段EM的垂直平分线与直线x=1的交点,∴P(1,)
∴综上所述,存在P点坐标为(1,2)或(1,—2)或(1,2)或(1,)时,
△EPM为等腰三角形。),使△BCP为等腰三角形。
(2012江西省10分)如图,已知二次函数L1:y=x2﹣4x+3与x轴交于A.B两点(点A在点B左边),与y轴交于点C.
(1)写出二次函数L1的开口方向、对称轴和顶点坐标;
(2)研究二次函数L2:y=kx2﹣4kx+3k(k≠0).
①写出二次函数L2与二次函数L1有关图象的两条相同的性质;
②是否存在实数k,使△ABP为等边三角形?如果存在,请求出k的值;如不存在,请说明理由;
③若直线y=8k与抛物线L2交于E、F两点,问线段EF的长度是否发生变化?如果不会,请求出EF的长度;如果会,请说明理由.
答案解:(1)∵抛物线 ,
∴二次函数L1的开口向上,对称轴是直线x=2,顶点坐标(2,﹣1)。
(2)①二次函数L2与L1有关图象的两条相同的性质:
对称轴为x=2;都经过A(1,0),B(3,0)两点。
②存在实数k,使△ABP为等边三角形.
∵ ,∴顶点P(2,-k).
∵A(1,0),B(3,0),∴AB=2
要使△ABP为等边三角形,必满足|-k|= ,
∴k=± 。
③线段EF的长度不会发生变化。
∵直线y=8k与抛物线L2交于E、F两点,
∴kx2﹣4kx+3k=8k,∵k≠0,∴x2﹣4x+3=8。解得:x1=﹣1,x2=5。
∴EF=x2﹣x1=6。∴线段EF的长度不会发生变化。
(2012山东潍坊11分)如图,已知抛物线与坐标轴分别交于A(-2,O)、B(2,0)、C(0,-l)三点,过坐标原点O的直线y=kx与抛物线交 于M、N两点.分别过点C、D(0,-2)作平行于x轴的直线 、 .
(1)求抛物线对应二次函数的解析式;
(2)求证以ON为直径的圆与直线 相切;
(3)求线段MN的长(用k表示),并证明M、N两点到直线 的距离之和等于线段MN的长.
答案解:(1)设抛物线对应二次函数的解析式为y=ax2+bx+c,
则 解得 。
∴抛物线对应二次函数的解析式 所以 。
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),因为点M、N在抛物线上,
∴ ,∴x22=4(y2+1)。
又∵ ,∴ 。
又∵y2≥-l,∴ON=2+y2。
设ON的中点E,分别过点N、E向直线 作垂线,垂足为P、F, 则 ,
∴ON=2EF,
即ON的中点到直线 的距离等于ON长度的一半,
∴以ON为直径的圆与 相切。
(3)过点M作MH⊥NP交NP于点H,则 ,
又∵y1=kx1,y2=kx2,∴(y2-y1)2=k2(x2-x1)2。∴MN2=(1+k2)(x2一xl)2。
又∵点M、N既在y=kx的图象上又在抛物线上,
∴ ,即x2-4kx-4=0,∴x2+x1=4k,x2·x1=-4。
∴MN2=(1+k2)(x2一xl)2=(1+k2)[ (x2+xl)2-4x2·xl] =16(1+k2)2。∴MN=4(1+k2)。
延长NP交 于点Q,过点M作MS⊥ 交 于点S,
则MS+NQ=y1+2+y2+2=
∴MS+NQ=MN,即M、N两点到 距离之和等于线段MN的长。
(2011四川眉山11分)如图,在直角坐标系中,已知点A(0,1),B(-4,4),将点B绕点A顺时针方向旋转90°得到点C;顶点在坐标原点的抛物线经过点B.
(1)求抛物线的解析式和点C的坐标;
(2)抛物线上一动点P,设点P到x轴的距离为d1,点P到点A的距离为d2,试说明d2=d1+1;
(3)在(2)的条件下,请探究当点P位于何处时,△PAC的周长有最小值,并求出△PAC的周长的最小值.
(2012浙江义乌12分)如图1,已知直线y=kx与抛物线 交于点A(3,6).
(1)求直线y=kx的解析式和线段OA的长度;
(2)点P为抛物线第一象限内的动点,过点P作直线PM,交x轴于点M(点M、O不重合),交直线OA于点Q,再过点Q作直线PM的垂线,交y轴于点N.试探究:线段QM与线段QN的长度之比是否为定值?如果是,求出这个定值;如果不是,说明理由;
(3)如图2,若点B为抛物线上对称轴右侧的点,点E在线段OA上(与点O、A不重合),点D(m,0)是x轴正半轴上的动点,且满足∠BAE=∠BED=∠AOD.继续探究:m在什么范围时,符合条件的E点的个数分别是1个、2个?
答案解:(1)把点A(3,6)代入y=kx 得;6=3k,即k=2。
∴y=2x。
∴ 。
(2)线段QM与线段QN的长度之比是一个定值,理由如下:
如图1,过点Q作QG⊥y轴于点G,QH⊥x轴于点H.
①当QH与QM重合时,显然QG与QN重合,
此时 。
②当QH与QM不重合时,
∵QN⊥QM,QG⊥QH不妨设点H,G分别在x、y轴的正半轴上,
∴∠MQH=∠GQN。
又∵∠QHM=∠QGN=90°,∴△QHM∽△QGN。
∴ 。
当点P、Q在抛物线和直线上不同位置时,同理可得 。
∴线段QM与线段QN的长度之比是一个定值。
(3)如图2,延长AB交x轴于点F,过点F作FC⊥OA于点C,过点A作AR⊥x轴于点R。版权归锦元数学工作室,不得转载
∵∠AOD=∠BAE,∴AF=OF。
∴OC=AC= 。
∵∠ARO=∠FCO=90°,∠AOR=∠FOC,
∴△AOR∽△FOC。∴ 。
∴OF= 。
∴点F( ,0)。
设点B(x, ),过点B作BK⊥AR于点K,则△AKB∽△ARF。
∴ ,即 。
解得x1=6,x2=3(舍去)。∴点B(6,2)。
∴BK=6﹣3=3,AK=6﹣2=4。∴AB=5。
在△ABE与△OED中,∵∠BAE=∠BED,∴∠ABE+∠AEB=∠DEO+∠AEB。
∴∠ABE=∠DEO。
∵∠BAE=∠EOD,∴△ABE∽△OED。
设OE=x,则AE= ﹣x ( ),
由△ABE∽△OED得 ,即 。
∴ 。
∴顶点为 。
如图3,当 时,OE=x= ,此时E点有1个;
当 时,任取一个m的值都对应着两个x值,此时E点有2个.
∴当 时,E点只有1个,当 时,E点有2个。
(2012四川绵阳14分)如图1,在直角坐标系中,O是坐标原点,点A在y轴正半轴上,二次函数y=ax2+ x +c的图象F交x轴于B、C两点,交y轴于M点,其中B(-3,0),M(0,-1)。已知AM=BC。
(1)求二次函数的解析式;版权归锦元数学工作室,不得转载
(2)证明:在抛物线F上存在点D,使A、B、C、D四点连接而成的四边形恰好是平行四边形,并请求出直线BD的解析式;
(3)在(2)的条件下,设直线l过D且分别交直线BA、BC于不同的P、Q两点,AC、BD相交于N。
①若直线l⊥BD,如图1所示,试求 的值;
②若l为满足条件的任意直线。如图2所示,①中的结论还成立吗?若成立,证明你的猜想;若不成立,请举出反例。
答案解:(1)∵二次函数y=ax2+x +c的图象经过点B(-3,0),M(0,-1),
∴ ,解得。
∴二次函数的解析式为:。
(2)证明:在中,令y=0,得,解得x1=-3,x2=2。
∴C(2,0),∴BC=5。
令x=0,得y=-1,∴M(0,-1),OM=1。
又AM=BC,∴OA=AM-OM=4。∴A(0,4)。
设AD∥x轴,交抛物线于点D,如图1所示,
则,解得x1=5,x2=-6(位于第二象限,舍去)。
∴D点坐标为(5,4)。∴AD=BC=5。
又∵AD∥BC,∴四边形ABCD为平行四边形,即在抛物线F上存在点D,使A、B、C、D四点连接而成的四边形恰好是平行四边形。版权归锦元数学工作室,不得转载
设直线BD解析式为:y=kx+b,∵B(-3,0),D(5,4),
∴ ,解得:。
∴直线BD解析式为:。
(3)在Rt△AOB中,,
又AD=BC=5,∴▱ABCD是菱形。
①若直线l⊥BD,如图1所示,
∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD。∴AC∥直线l。∴。
∵BA=BC=5,∴BP=BQ=10。
∴。
②若l为满足条件的任意直线,如图2所示,此时①中的结论依然成立,理由如下:
∵AD∥BC,CD∥AB,∴△PAD∽△DCQ。∴。
∴AP•CQ=AD•CD=5×5=25。
∴
。
(2012江苏连云港12分)如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点O为坐标原点,点D为抛物线的顶点,点E在抛物线上,点F在x轴上,四边形OCEF为矩形,且OF=2,EF=3,
(1)求抛物线所对应的函数解析式;
(2)求△ABD的面积;
(3)将△AOC绕点C逆时针旋转90°,点A对应点为点G,问点G是否在该抛物线上?请说明理由.
答案解:(1)∵四边形OCEF为矩形,OF=2,EF=3,
∴点C的坐标为(0,3),点E的坐标为(2,3).
把x=0,y=3;x=2,y=3分别代入y=-x2+bx+c,得
,解得。
∴抛物线所对应的函数解析式为y=-x2+2x+3。
(2)∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴抛物线的顶点坐标为D(1,4)。∴△ABD中AB边的高为4。
令y=0,得-x2+2x+3=0,解得x1=-1,x2=3。
∴AB=3-(-1)=4。
∴△ABD的面积=×4×4=8。
(3)如图,△AOC绕点C逆时针旋转90°,CO落在CE所在的直线上,由(1)(2)可知OA=1,OC=3,
∵点A对应点G的坐标为(3,2)。
∵当x=3时,y=-32+2×3+3=0≠2,
∴点G不在该抛物线上。
(2012浙江宁波12分)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(﹣1,0),B(2,0),交y轴于C(0,﹣2),过A,C画直线.
(1)求二次函数的解析式;
(2)点P在x轴正半轴上,且PA=PC,求OP的长;
(3)点M在二次函数图象上,以M为圆心的圆与直线AC相切,切点为H.
①若M在y轴右侧,且△CHM∽△AOC(点C与点A对应),求点M的坐标;
②若⊙M的半径为,求点M的坐标.
答案解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(﹣1,0),B(2,0)
∴设该二次函数的解析式为:y=a(x+1)(x﹣2),
将x=0,y=﹣2代入,得﹣2=a(0+1)(0﹣2),解得a=1。
∴抛物线的解析式为y=(x+1)(x﹣2),即y=x2﹣x﹣2。
(2)设OP=x,则PC=PA=x+1,
在Rt△POC中,由勾股定理,得x2+22=(x+1)2,
解得,x=,即OP=。
(3)①∵△CHM∽△AOC,∴∠MCH=∠CAO。
(i)如图1,当H在点C下方时,
∵∠MCH=∠CAO,∴CM∥x轴,∴yM=﹣2。
∴x2﹣x﹣2=﹣2,解得x1=0(舍去),x2=1。
∴M(1,﹣2)。
(ii)如图2,当H在点C上方时,
∵∠M′CH=∠CAO,∴PA=PC。
由(2)得,M′为直线CP与抛物线的另一交点,
设直线CM′的解析式为y=kx﹣2,
把P(,0)的坐标代入,得k﹣2=0,解得k=。
∴y=x﹣2。
由x﹣2=x2﹣x﹣2,解得x1=0(舍去),x2=。
此时y=。
∴M′()。
②在x轴上取一点D,如图3,过点D作DE⊥AC于点E,使DE=,
在Rt△AOC中,AC=。
∵∠COA=∠DEA=90°,∠OAC=∠EAD,
∴△AED∽△AOC,
∴,即,解得AD=2。
∴D(1,0)或D(﹣3,0)。
过点D作DM∥AC,交抛物线于M,如图
则直线DM的解析式为:y=﹣2x+2或y=﹣2x﹣6。
当﹣2x﹣6=x2﹣x﹣2时,即x2+x+4=0,方程无实数根,
当﹣2x+2=x2﹣x﹣2时,即x2+x﹣4=0,解得。
∴点M的坐标为()或()。
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