24.(12 分)在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線
- 教育綜合
- 2024-07-15 17:44:35
(本題滿分12分)在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線交 軸于 兩點(diǎn),交 軸于點(diǎn) ,已知拋物線的對稱軸為 .
小題1:解:(1)設(shè)拋物線的解析式為: , 把 代入得: 解得 拋物線的解析式為 ,即 小題2:(2)存在. 由對稱性可知, 點(diǎn)的坐標(biāo)為 點(diǎn)坐標(biāo)為 ,B點(diǎn)坐標(biāo)為(3,0), 直線BC的解析式為 點(diǎn)在對稱軸上,設(shè) 點(diǎn)坐標(biāo)為 代入 ,求得 點(diǎn)坐標(biāo)為(1,-2) 小題3:(3)證明:設(shè)圓的半徑為 ,依題意有 把 的坐標(biāo)代入 , 整理 得 , 解得 (舍去) 所求圓的直徑為 . |
略 |
(本題滿分12分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線C的頂點(diǎn)在原點(diǎn),經(jīng)過點(diǎn)A(2,2),其焦點(diǎn)F在x軸上.(1)求拋
(1) y 2 =2x (2)關(guān)鍵證明AB的中點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離等于AB的一半。 |
試題分析:解:(1)設(shè)拋物線y 2 =2px(p>0),將點(diǎn)(2,2)代入得p=1. ∴y 2 =2x為所求拋物線的方程. (2)證明:設(shè)l AB 的方程為:x=ty+ ,代入y 2 =2x得:y 2 -2ty-1=0,設(shè)AB的中點(diǎn)為M(x 0 ,y 0 ),則y 0 =t,x 0 = . ∴點(diǎn)M到準(zhǔn)線l的距離d=x 0 + = + =1+t 2 .又AB=2x 0 +p=1+2t 2 +1=2+2t 2 ,∴d= AB,故以AB為直徑的圓與準(zhǔn)線l相切. 點(diǎn)評(píng):求拋物線的方程,前提是設(shè)拋物線的方程,而設(shè)置拋物線可結(jié)合焦點(diǎn),像本題通過畫圖,知道拋物線的焦點(diǎn)在x軸的正半軸上,因而可令拋物線的方程為y 2 =2px(p>0)(式子中的x 對應(yīng)x軸,2px前面是正的對應(yīng)正半軸)。第二題涉及直線與拋物線這兩種曲線,當(dāng)兩者相交時(shí),常常在聯(lián)立方程組后,用到根與系數(shù)的關(guān)系式: |
在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx+2與x軸交于點(diǎn)A(x1,0),B(x2,0)(x1<x2),且x1,x2是方程x2-
(1)由x2-2x-3=0,得x=-1或x=3.
∵x1<x2,
∴x1=-1,x2=3,
∴A(-1,0),B(3,0);
(2)把A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別代入y=ax2+bx+2聯(lián)立求解,
得a=?
,b=2 3
.(2分)4 3
∴此拋物線的解析式為y=?
x2+2 3
x+2.4 3
∵當(dāng)x=0時(shí),y=2,
∴C(0,2).
設(shè)AC的解析式為y=kx+n(k≠0),把A,C兩點(diǎn)坐標(biāo)分別代入y=kx+n,
聯(lián)立求得k=2,n=2.
∴直線AC的解析式為y=2x+2;
(3)假設(shè)存在滿足條件的點(diǎn)P,并設(shè)直線y=m與y軸的交點(diǎn)為F(0,m)
①當(dāng)DE為腰時(shí),分別過點(diǎn)D,E作DP1⊥x軸于P1,作EP2⊥x軸于P2,如圖1,則△P1DE和△P2ED都是等腰直角三角形,
∴DE=DP1=FO=EP2=m.
∵AB=x2-x1=4,
又∵DE∥AB,
∴△CDE∽△CAB,
∴
=DE AB
,即CF OC
=m 4
.2?m 2
解得m=
.4 3
∴點(diǎn)D的縱坐標(biāo)是
.4 3
∵點(diǎn)D在直線AC上,
∴2x+2=
,4 3
解得x=?
,1 3
∴D(?
,1 3
).4 3
∴P1(?
,0).1 3
同理可求P2(1,0).
②如圖2,當(dāng)DE為底邊時(shí),過DE的中點(diǎn)G作GP3⊥x軸于點(diǎn)P3
∵P3D=P3E,∠DP3E=90°,
∴DG=EG=GP3=m,
由△CDE∽△CAB,
得
=DE AB
,即CF OC
=2m 4
,2?m 2
解得m=1.
同①方法求得D(?
,1),E(1 2
,1),3 2
∴DG=EG=GP3=1.
∴OP3=FG=FE?EG=
,1 2
∴P3(
,0).1 2
綜上所述,滿足條件的點(diǎn)P共有3個(gè),
即P1(?
,0),P2(1,0),P3(1 3
,0).1 2
如有其他解(證)法,請酌情給分.
(本題滿分12分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線 與x軸的右交點(diǎn)為點(diǎn)A,與y軸的 交點(diǎn)為點(diǎn)B,過點(diǎn)B作x
解:(1)由y= (x 2 ―8x―180),令y=0, 得x 2 ―8x―180=0,(x―18)(x+10)=0,∴x=18,x=―10, ∴A(18,0)……………………………………………………………………………………1分 在y= x 2 ― x―10,令x=0,y=―10,即B(0,―10).……………………………2分 ∵BC∥OA,故點(diǎn)C的縱坐標(biāo)為―10. 由―10 y= x 2 ― x―10,得x=8或x=0 . 即C(8,―10)且易求出頂點(diǎn) ……………………………………………………3分 于是A(18,0),B(0,―10),C(8,―10).頂點(diǎn)坐標(biāo)為 ……………4分 (2)若四邊形PQCA為平行四邊形, 由于QC∥PA,故只要QC=PA即可, 而PA=18―QC=t,故18―4t=t,得 ………………………………………6分 (3)設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)t秒,則OP=4t,QC=t,0<t<4.5.說明P在線段OA上,且不與 點(diǎn)O,A重合. ∵QC∥OP,∴△QDC∽△PDO,∴ 同理QC∥AF,故 即 ∴AF=4t=OP.∴PF=PA+AF=PA+OP=18,………………………………………7分 ∵點(diǎn)Q到直線PF的距離d=10, ∴S △ PQF = ??PF?d= ×18×10=90. 所以△PQF的面積總為定值90.…………………………………………………………9分 (4)故當(dāng) 不存在等腰三角形△PQF.……………………………………10分 當(dāng) 時(shí), 為等腰三角形.…………………………………………12分 |
略 |
在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)B的坐標(biāo)為
解答:解:(1)直線y=mx+n沿y軸向下平移6后恰好經(jīng)過原點(diǎn),
∴n=6,C(0,6).
將B(6,0)代入y=mx+6,得mx+6=0,m=-1.
∴直線AC的解析式為y=-x+6.
∵拋物線y=ax2+bx+c過點(diǎn)A、C,且對稱軸x=4,c=6.
∴
,36a+6b+c=0 ?
=4b 2a c=6
解之得:
,a= 1 2 b=?4 c=6
∴拋物線的函數(shù)解析式為y=
x2?4x+6.1 2
注:變可設(shè)拋物線方程y=a(x-2)(x-6),代入C(0,6)即可求之.
(2)設(shè)P(x′,-x′+6),
由S△ABP=
S△ACP得:S△ABP=2 3
(S△ABC-S△ABP),2 3
∴5S△ABP=2S△ABC.
5×
(6-2)(-x′+6)=2×1 2
×(6-2)×6,1 2
解之得:x′=
,18 5
∴P(
,18 5
).12 5
(3)假設(shè)⊙Q在運(yùn)動(dòng)過程中,存在⊙Q與坐標(biāo)軸相切的情況.
設(shè)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(x0,y0).
①當(dāng)⊙Q與y軸相切時(shí),有|x0|=2,即x0=±2.
當(dāng)x0=-2時(shí),
∴y0=
(?2)2?4×(?2)+6=16,1 2
∴Q1(-2,16).
當(dāng)x0=2時(shí),y0=
×22?4×2+6=0,1 2
∴Q2(2,0).
②當(dāng)⊙Q與x軸相切時(shí),有|y0|=2,即y0=±2.
當(dāng)y0=-2時(shí),有
x02?4x0+6=?2,解之得x0=4.1 2
∴Q3(4,-2).
當(dāng)y0=2時(shí),有
x02?4x0+6=2,1 2
解之得,x0=4±2
.2
∴Q4(4+2
,2),Q5(4?22
,2).2
綜上所述,存在符合條件的⊙Q,其圓心Q的坐標(biāo)分別為Q1(-2,16)、Q2(2,0)、Q3(4,-2)、Q4(4+2
,2)、Q5(4?22
,2).2
(4)存在與兩坐標(biāo)軸同時(shí)相切的圓.設(shè)點(diǎn)Q(x1,y1).
當(dāng)⊙Q與兩坐標(biāo)軸同時(shí)相切時(shí),有|y1|=|x1|=r,即y1=±x1.
由y1=x1,得
x12?4x1+6=x1,即x12?10x1+12=0,1 2
解之得:x1=5±
.13
∴r=5±
.13
由y1=-x1,得
x12?4x1+6=?x1,1 2
即x12?6x1+12=0.
此方程無實(shí)數(shù)解.
綜上所述,存在與兩坐標(biāo)軸同時(shí)相切的圓,此圓半徑r=5±
.13