一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.如图,在平面直角坐标系xOy 中,A 、B 为x 轴上两点,C 、D 为y 轴上的两点,经
过点A 、C 、B 的抛物线的一部分C 1与经过点A 、D 、B 的抛物线的一部分C 2组合成一条封闭曲线,我们把这条封
闭曲线称为“蛋线”.已知点C 的坐标为(0,
),点M 是抛物线C 2:
2y mx 2mx 3m =--(m <0)的顶点.
(1)求A 、B 两点的坐标;
(2)“蛋线”在第四象限上是否存在一点P ,使得△PBC 的面积最大?若存在,求出△PBC 面积的最大值;若不存在,请说明理由; (3)当△BDM 为直角三角形时,求m 的值. 【答案】(1)A (
,0)、B (3,0).
(2)存在.S △PBC 最大值为2716
(3)2
m 2
=-或1m =-时,△BDM 为直角三角形. 【解析】 【分析】
(1)在2
y mx 2mx 3m =--中令y=0,即可得到A 、B 两点的坐标.
(2)先用待定系数法得到抛物线C 1的解析式,由S △PBC = S △POC + S △BOP –S △BOC 得到△PBC 面积的表达式,根据二次函数最值原理求出最大值.
(3)先表示出DM 2,BD 2,MB 2,再分两种情况:①∠BMD=90°时;②∠BDM=90°时,讨论即可求得m 的值. 【详解】
解:(1)令y=0,则2mx 2mx 3m 0--=,
∵m <0,∴2x 2x 30--=,解得:1x 1=-,2x 3=. ∴A (
,0)、B (3,0).
(2)存在.理由如下:
∵设抛物线C 1的表达式为()()y a x 1x 3=+-(a 0≠),
把C (0,3
2-
)代入可得,12
a =. ∴C1的表达式为:()()1y x 1x 32=+-,即213
y x x 22
=--. 设P (p ,
213
p p 22
--), ∴ S △PBC = S △POC + S △BOP –S △BOC =2
3
327p 4
2
16
--+(). ∵3a 4=-
<0,∴当3p 2=时,S △PBC 最大值为2716
. (3)由C 2可知: B (3,0),D (0,3m -),M (1,4m -), ∴BD 2=29m 9+,BM 2=216m 4+,DM 2=2m 1+. ∵∠MBD<90°, ∴讨论∠BMD=90°和∠BDM=90°两种情况:
当∠BMD=90°时,BM 2+ DM 2= BD 2,即216m 4++2m 1+=29m 9+, 解得:12m 2=-
,22
m 2
=(舍去). 当∠BDM=90°时,BD 2+ DM 2= BM 2,即29m 9++2m 1+=216m 4+, 解得:1m 1=-,2m 1=(舍去) . 综上所述,2
m =-
或1m =-时,△BDM 为直角三角形.
2.如图1,抛物线C 1:y=ax 2﹣2ax+c (a <0)与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C .已知点A 的坐标为(﹣1,0),点O 为坐标原点,OC=3OA ,抛物线C 1的顶点为G .
(1)求出抛物线C 1的解析式,并写出点G 的坐标;
(2)如图2,将抛物线C 1向下平移k (k >0)个单位,得到抛物线C 2,设C 2与x 轴的交点为A′、B′,顶点为G′,当△A′B′G′是等边三角形时,求k 的值:
(3)在(2)的条件下,如图3,设点M 为x 轴正半轴上一动点,过点M 作x 轴的垂线分别交抛物线C 1、C 2于P 、Q 两点,试探究在直线y=﹣1上是否存在点N ,使得以P 、Q 、N 为顶点的三角形与△AOQ 全等,若存在,直接写出点M ,N 的坐标:若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线C 1的解析式为y=﹣x 2+2x+3,点G 的坐标为(1,4);(2)k=1;
(3)M1(113
2
+
,0)、N1(13,﹣1);M2(
113
2
+
,0)、N2(1,﹣1);M3(4,0)、N3(10,﹣1);M4(4,0)、N4(﹣2,﹣1).
【解析】
【分析】(1)由点A的坐标及OC=3OA得点C坐标,将A、C坐标代入解析式求解可得;(2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,′作G′D⊥x轴于点D,设BD′=m,由等边三角形性质知点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,
3m),代入所设解析式求解可得;
(3)设M(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3)、Q(x,﹣x2+2x+2),根据PQ=OA=1且
∠AOQ、∠PQN均为钝角知△AOQ≌△PQN,延长PQ交直线y=﹣1于点H,证
△OQM≌△QNH,根据对应边相等建立关于x的方程,解之求得x的值从而进一步求解即可.
【详解】(1)∵点A的坐标为(﹣1,0),
∴OA=1,
∴OC=3OA,
∴点C的坐标为(0,3),
将A、C坐标代入y=ax2﹣2ax+c,得:
20
3
a a c
c
++=
?
?
=
?
,
解得:
1
3
a
c
=-
?
?
=
?
,
∴抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
所以点G的坐标为(1,4);
(2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,
过点G′作G′D⊥x轴于点D,设BD′=m,
∵△A′B′G′为等边三角形,
∴33,
则点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(13),
将点B′、G′的坐标代入y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,得:
240
43
m k
k m
?-+-=
?
?
-=
??
,
解得:1
10 4
m k =
?
?
=?(舍),2
2
3
1
m
k
?=
?
?
=
??
,
∴k=1;
(3)设M(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3)、Q(x,﹣x2+2x+2),
∴PQ=OA=1,
∵∠AOQ、∠PQN均为钝角,
∴△AOQ≌△PQN,
如图2,延长PQ交直线y=﹣1于点H,
则∠QHN=∠OMQ=90°,
又∵△AOQ≌△PQN,
∴OQ=QN,∠AOQ=∠PQN,
∴∠MOQ=∠HQN,
∴△OQM≌△QNH(AAS),
∴OM=QH,即x=﹣x2+2x+2+1,
解得:
113
±
当x=
113
2
+
HN=QM=﹣x2+2x+2=
131
2
,点M(
113
2
+
,0),∴点N113
+131
-
1131);
113
+131
-
1),即(1,﹣1);
如图3,
同理可得△OQM≌△PNH,
∴OM=PH,即x=﹣(﹣x2+2x+2)﹣1,
解得:x=﹣1(舍)或x=4,
当x=4时,点M的坐标为(4,0),HN=QM=﹣(﹣x2+2x+2)=6,
∴点N的坐标为(4+6,﹣1)即(10,﹣1),或(4﹣6,﹣1)即(﹣2,﹣1);
综上点M1(113
2
+
,0)、N1(13,﹣1);M2(
113
2
+
,0)、N2(1,﹣1);M3
(4,0)、N3(10,﹣1);M4(4,0)、N4(﹣2,﹣1).
【点睛】本题考查的是二次函数的综合题,涉及到的知识有待定系数法、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质等,熟练掌握待定系数法求函数解析式、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、运用分类讨论思想是解题的关键.
3.如图,某足球运动员站在点O处练习射门,将足球从离地面0.5m的A处正对球门踢出(点A在y轴上),足球的飞行高度y(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间满足函数关系y=at2+5t+c,已知足球飞行0.8s时,离地面的高度为3.5m.
(1)足球飞行的时间是多少时,足球离地面最高?最大高度是多少?
(2)若足球飞行的水平距离x(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系x=10t,已知球门的高度为2.44m,如果该运动员正对球门射门时,离球门的水平距离为28m,他能否将球直接射入球门?
【答案】(1)足球飞行的时间是8
5
s时,足球离地面最高,最大高度是4.5m;(2)能.
【解析】
试题分析:(1)由题意得:函数y=at2+5t+c的图象经过(0,0.5)(0.8,3.5),于是得到,求得抛物线的解析式为:y=﹣t2+5t+,当t=时,y最大
(2)把x=28代入x=10t 得t=2.8,当t=2.8时,y=﹣×2.82+5×2.8+=2.25<2.44,于是得
到他能将球直接射入球门.
解:(1)由题意得:函数y=at 2+5t+c 的图象经过(0,0.5)(0.8,3.5), ∴
,
解得:,
∴抛物线的解析式为:y=﹣t 2+5t+,
∴当t=时,y 最大=4.5;
(2)把x=28代入x=10t 得t=2.8, ∴当t=2.8时,y=﹣
×2.82+5×2.8+=2.25<2.44,
∴他能将球直接射入球门. 考点:二次函数的应用.
4.函数()2
110,>02
y x mx x m =-
++≥的图象记为1C ,函数()21
10,>02
y x mx x m =---<的图象记为2C ,其中m 为常数,1C 与2C 合起来的图象
记为C .
(Ⅰ)若1C 过点()1,1时,求m 的值; (Ⅱ)若2C 的顶点在直线1y =上,求m 的值; (Ⅲ)设C 在42x -≤≤上最高点的纵坐标为0y ,当03
92
y ≤≤时,求m 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)12m =;(Ⅱ)2m =;(Ⅲ)912
m ≤≤. 【解析】 【分析】
(Ⅰ)将点C 的坐标代入1C 的解析式即可求出m 的值;
(Ⅱ)先求出抛物线2C 的顶点坐标,再根据顶点在直线y 1=上得出关于m 的方程,解之即可
(Ⅲ)先求出抛物线1C 的顶点坐标,结合(Ⅱ)抛物线2C 的顶点坐标,和x 的取值范围,分三种情形讨论求解即可;
解:(Ⅰ)将点()1,1代入1C 的解析式,解得1m .2
=
(Ⅱ)抛物线2C 的顶点坐标为2m m,12??
-- ???
, 令2
m 112
-=,得m 2,=± ∵m>0,∴m 2.=
(Ⅲ)∵抛物线1C 的顶点2m P m,12??+ ???,抛物线2C 的顶点2m Q m,12??
-- ???
, 当0m 2<≤时,最高点是抛物线G 1的顶点
∴2
03m y 1922
≤=+≤,解得1m 2.≤≤ 当2m 4<≤时,G 1中(2,2m-1)是最高点,0y =2m-1 ∴
3
2
≤2m-19≤,解得2m 4.<≤ 当m>4时,G 2中(-4,4m-9)是最高点,0y =4m-9. ∴
32≤4m-99≤,解得94m 2
<≤. 综上所述,9
1m 2
≤≤即为所求. 【点睛】
本题考查二次函数综合题,待定系数法、不等式组等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,利用数形结合的思想解决问题,属于中考压轴题.
5.如图1,抛物线
经过平行四边形
的顶点
、
、,抛物线与轴的另一交点为
.经过点的直线将平行四边形
分割为面
积相等的两部分,与抛物线交于另一点.点
为直线上方抛物线上一动点,设点
的横
坐标为.
(1)求抛物线的解析式; (2)当何值时,的面积最大?并求最大值的立方根;
(3)是否存在点
使
为直角三角形?若存在,求出的值;若不存在,说明理
由.
【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)当t=时,△PEF的面积最大,其最大值为×,
最大值的立方根为=;(3)存在满足条件的点P,t的值为1或
【解析】
试题分析:(1)由A、B、C三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(2)由A、C坐标可求得平行四边形的中心的坐标,由抛物线的对称性可求得E点坐标,从而可求得直线EF的解析式,作PH⊥x轴,交直线l于点M,作FN⊥PH,则可用t表示出PM的长,从而可表示出△PEF的面积,再利用二次函数的性质可求得其最大值,再求其最大值的立方根即可;
(3)由题意可知有∠PAE=90°或∠APE=90°两种情况,当∠PAE=90°时,作PG⊥y轴,利用等腰直角三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值;当∠APE=90°时,作PK⊥x 轴,AQ⊥PK,则可证得△PKE∽△AQP,利用相似三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值.
试题解析:(1)由题意可得,解得,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)∵A(0,3),D(2,3),
∴BC=AD=2,
∵B(﹣1,0),
∴C(1,0),
∴线段AC的中点为(,),
∵直线l将平行四边形ABCD分割为面积相等两部分,
∴直线l过平行四边形的对称中心,
∵A、D关于对称轴对称,
∴抛物线对称轴为x=1,
∴E(3,0),
设直线l的解析式为y=kx+m,把E点和对称中心坐标代入可得,解得,
∴直线l的解析式为y=﹣x+,
联立直线l和抛物线解析式可得,解得或,
∴F(﹣,),
如图1,作PH⊥x轴,交l于点M,作FN⊥PH,
∵P点横坐标为t,
∴P(t,﹣t2+2t+3),M(t,﹣t+),
∴PM=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+)=﹣t2+t+,
∴S△PEF=S△PFM+S△PEM=PM?FN+PM?EH=PM?(FN+EH)=(﹣t2+t+)(3+)=﹣(t﹣)+×,
∴当t=时,△PEF的面积最大,其最大值为×,
∴最大值的立方根为=;
(3)由图可知∠PEA≠90°,
∴只能有∠PAE=90°或∠APE=90°,
①当∠PAE=90°时,如图2,作PG⊥y轴,
∵OA=OE,
∴∠OAE=∠OEA=45°,
∴∠PAG=∠APG=45°,
∴PG=AG,
∴t=﹣t2+2t+3﹣3,即﹣t2+t=0,解得t=1或t=0(舍去),
②当∠APE=90°时,如图3,作PK⊥x轴,AQ⊥PK,
则PK=﹣t2+2t+3,AQ=t,KE=3﹣t,PQ=﹣t2+2t+3﹣3=﹣t2+2t,
∵∠APQ+∠KPE=∠APQ+∠PAQ=90°,
∴∠PAQ=∠KPE,且∠PKE=∠PQA,
∴△PKE∽△AQP,
∴,即,即t2﹣t﹣1=0,解得t=或t=<﹣(舍去),
综上可知存在满足条件的点P,t的值为1或.
考点:二次函数综合题
6.如图,抛物线y=ax2+bx过点B(1,﹣3),对称轴是直线x=2,且抛物线与x轴的正半轴交于点A.
(1)求抛物线的解析式,并根据图象直接写出当y≤0时,自变量x的取值范围;
(2)在第二象限内的抛物线上有一点P,当PA⊥BA时,求△PAB的面积.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=x2﹣4x,自变量x的取值范图是0≤x≤4;(2)△PAB的面积=15.
【解析】
【分析】
(1)将函数图象经过的点B坐标代入的函数的解析式中,再和对称轴方程联立求出待定系数a和b;
(2)如图,过点B作BE⊥x轴,垂足为点E,过点P作PE⊥x轴,垂足为F,设P(x,x2-4x),证明△PFA∽△AEB,求出点P的坐标,将△PAB的面积构造成长方形去掉三个三角形的面积.
【详解】
(1)由题意得,
3 2
2
a b
b
a
+-
?
?
?
-?
?
=
=
,
解得
1
4
a
b-
?
?
?
=
=
,
∴抛物线的解析式为y=x2-4x,
令y=0,得x2-2x=0,解得x=0或4,
结合图象知,A的坐标为(4,0),
根据图象开口向上,则y≤0时,自变量x的取值范围是0≤x≤4;
(2)如图,过点B作BE⊥x轴,垂足为点E,过点P作PE⊥x轴,垂足为F,
设P(x,x2-4x),
∵PA⊥BA
∴∠PAF+∠BAE=90°,
∵∠PAF+∠FPA=90°,
∴∠FPA=∠BAE
又∠PFA=∠AEB=90° ∴△PFA ∽△AEB,
∴PF AF AE BE =,即244213x x x
--=-, 解得,x= ?1,x=4(舍去) ∴x 2-4x=-5
∴点P 的坐标为(-1,-5),
又∵B 点坐标为(1,-3),易得到BP 直线为y=-4x+1 所以BP 与x 轴交点为(1
4
,0) ∴S △PAB=115
531524
??+= 【点睛】
本题是二次函数综合题,求出函数解析式是解题的关键,特别是利用待定系数法将两条直线表达式解出,利用点的坐标求三角形的面积是关键.
7.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0)和点C (0,4),交x 轴正半轴于点B ,连接AC ,点E 是线段OB 上一动点(不与点O ,B 重合),以OE 为边在x 轴上方作正方形OEFG ,连接FB ,将线段FB 绕点F 逆时针旋转90°,得到线段FP ,过点P 作PH ∥y 轴,PH 交抛物线于点H ,设点E (a ,0).
(1)求抛物线的解析式.
(2)若△AOC 与△FEB 相似,求a 的值. (3)当PH =2时,求点P 的坐标. 【答案】(1)y =﹣x 2+3x +4;(2)a =165或4
5
;(3)点P 的坐标为(2,4)或(1,4)3+17
,4). 【解析】 【详解】
(1)点C (0,4),则c =4, 二次函数表达式为:y =﹣x 2+bx+4,
将点A 的坐标代入上式得:0=﹣1﹣b+4,解得:b =3, 故抛物线的表达式为:y =﹣x 2+3x+4;
(2)tan ∠ACO =
AO CO =1
4
, △AOC 与△FEB 相似,则∠FBE =∠ACO 或∠CAO , 即:tan ∠FEB =
1
4
或4, ∵四边形OEFG 为正方形,则FE =OE =a , EB =4﹣a , 则
144a a =-或44a
a
=-, 解得:a =
165或45
; (3)令y =﹣x 2+3x+4=0,解得:x =4或﹣1,故点B (4,0); 分别延长CF 、HP 交于点N ,
∵∠PFN+∠BFN =90°,∠FPN+∠PFN =90°, ∴∠FPN =∠NFB ,
∵GN ∥x 轴,∴∠FPN =∠NFB =∠FBE , ∵∠PNF =∠BEF =90°,FP =FB , ∴△PNF ≌△BEF (AAS ), ∴FN =FE =a ,PN =EB =4﹣a ,
∴点P (2a ,4),点H (2a ,﹣4a 2+6a+4), ∵PH =2,
即:﹣4a 2+6a+4﹣4=|2|, 解得:a =1或
12317+317
- 故:点P 的坐标为(2,4)或(1,43+17
,4). 【点睛】
本题考查的是二次函数综合运用,其中(2)、(3),要注意分类求解,避免遗漏.
8.如图所示抛物线2y ax bx c =++过点()1,0A -,点()0,3C ,且OB OC = (1)求抛物线的解析式及其对称轴;
(2)点,D E 在直线1x =上的两个动点,且1DE =,点D 在点E 的上方,求四边形
ACDE 的周长的最小值;
(3)点P 为抛物线上一点,连接CP ,直线CP 把四边形CBPA 的面积分为3∶5两部
分,求点P 的坐标.
【答案】(1)2y x 2x 3=-++,对称轴为直线1x =;(2)四边形ACDE 的周长最小值为10131++;(3)12(4,5),(8,45)P P -- 【解析】 【分析】
(1)OB=OC ,则点B (3,0),则抛物线的表达式为:y=a (x+1)(x-3)=a (x 2-2x-3)=ax 2-2ax-3a ,即可求解;
(2)CD+AE=A′D+DC′,则当A′、D 、C′三点共线时,CD+AE=A′D+DC′最小,周长也最小,即可求解; (3)S △PCB :S △PCA =12EB×(y C -y P ):1
2
AE×(y C -y P )=BE :AE ,即可求解. 【详解】
(1)∵OB=OC ,∴点B (3,0),
则抛物线的表达式为:y=a (x+1)(x-3)=a (x 2-2x-3)=ax 2-2ax-3a , 故-3a=3,解得:a=-1,
故抛物线的表达式为:y=-x 2+2x+3…①; 对称轴为:直线1x =
(2)ACDE 的周长=AC+DE+CD+AE ,其中AC=10、DE=1是常数, 故CD+AE 最小时,周长最小,
取点C 关于函数对称点C (2,3),则CD=C′D , 取点A′(-1,1),则A′D=AE ,
故:CD+AE=A′D+DC′,则当A′、D 、C′三点共线时,CD+AE=A′D+DC′最小,周长也最小,
四边形ACDE 的周长的最小值
=AC+DE+CD+AE=10+1+A′D+DC′=10+1+A′C′=10+1+13;(3)如图,设直线CP交x轴于点E,
直线CP把四边形CBPA的面积分为3:5两部分,
又∵S△PCB:S△PCA=1
2
EB×(y C-y P):
1
2
AE×(y C-y P)=BE:AE,
则BE:AE,=3:5或5:3,
则AE=5
2
或
3
2
,
即:点E的坐标为(3
2
,0)或(
1
2
,0),
将点E、C的坐标代入一次函数表达式:y=kx+3,
解得:k=-6或-2,
故直线CP的表达式为:y=-2x+3或y=-6x+3…②
联立①②并解得:x=4或8(不合题意值已舍去),
故点P的坐标为(4,-5)或(8,-45).
【点睛】
本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、图象面积计算、点的对称性等,其中(1),通过确定点A′点来求最小值,是本题的难点.
9.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线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,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=
45
525
=, ∵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=16
5,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=1
2
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14
22
GM ?=, 解得,
, ∴
=
,
∴tan ∠
GAM=
2
9
GM AM =, ∴tan ∠PAN=
29
, 设点P 的坐标为(n ,12n 2+3
2
n-2), ∴AN=4+n ,PN=
12n 2+3
2
n-2, ∴213
2
222 49n n n +-+=
, 解得,n 1=13
9,n 2=-4(舍去),
当n=139时,12n 2+32n-2=9881
,
∴点P 的坐标为(139,98
81),
即存在点P (139,98
81
),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.
10.如图,抛物线y =ax 2+bx 经过△OAB 的三个顶点,其中点A (1,
3),点B (3,﹣
3),O 为坐标原点.
(1)求这条抛物线所对应的函数表达式;
(2)若P (4,m ),Q (t ,n )为该抛物线上的两点,且n <m ,求t 的取值范围; (3)若C 为线段AB 上的一个动点,当点A ,点B 到直线OC 的距离之和最大时,求∠BOC 的大小及点C 的坐标.
【答案】(1)22353
y x x =;(2)t >4;(3)∠BOC =60°,C (323 【解析】
分析:(1)将已知点坐标代入y=ax 2+bx ,求出a 、b 的值即可; (2)利用抛物线增减性可解问题;
(3)观察图形,点A ,点B 到直线OC 的距离之和小于等于AB ;同时用点A (13点B (33
详解:(1)把点A (13B (33y=ax 2+bx 得
3=393a b a b ?+??-=+??
,解得3
3
53a b ?=-???
?=??
∴y=22353
x + (2)由(1)抛物线开口向下,对称轴为直线x=
5
4
, 当x >
5
4
时,y 随x 的增大而减小, ∴当t >4时,n <m .
(3)如图,设抛物线交x 轴于点F ,分别过点A 、B 作AD ⊥OC 于点D ,BE ⊥OC 于点E
∵AC≥AD,BC≥BE,
∴AD+BE≤AC+BE=AB,
∴当OC⊥AB时,点A,点B到直线OC的距离之和最大.∵A(13B(33
∴∠AOF=60°,∠BOF=30°,
∴∠AOB=90°,
∴∠ABO=30°.
当OC⊥AB时,∠BOC=60°,点C坐标为(3
2
3
点睛:本题考查综合考查用待定系数法求二次函数解析式,抛物线的增减性.解答问题时注意线段最值问题的转化方法.