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文檔簡介
目錄
第一部分函數(shù)圖象中點(diǎn)的存在性問題
1.1因動點(diǎn)產(chǎn)生的相似三角形問題
1.2因動點(diǎn)產(chǎn)生的等腰三角形問題
1.3因動點(diǎn)產(chǎn)生的直角三角形問題
1.4因動點(diǎn)產(chǎn)生的平行四邊形問題
1.5因動點(diǎn)產(chǎn)生的梯形問題
1.6因動點(diǎn)產(chǎn)生的面積問題
1.7因動點(diǎn)產(chǎn)生的相切問題
1.8因動點(diǎn)產(chǎn)生的線段和差問題
第二部分圖形運(yùn)動中的函數(shù)關(guān)系問題
2.1由比例線段產(chǎn)生的函數(shù)關(guān)系問題
2.2由面積公式產(chǎn)生的函數(shù)關(guān)系問題
第三部分圖形運(yùn)動中的計(jì)算說理問題
3.1代數(shù)計(jì)算及通過代數(shù)計(jì)算進(jìn)行說理問題
3.2幾何證明及通過幾何計(jì)算進(jìn)行說理問題
第一部分函數(shù)圖象中點(diǎn)的存在性問題
1.1因動點(diǎn)產(chǎn)生的相似三角形問題
例1如圖1,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,頂點(diǎn)為M的拋物線y=a?+公(心>0)經(jīng)
過點(diǎn)A和x軸正半軸上的點(diǎn)B,AO=BO=2,N4OB=120°.
(1)求這條拋物線的表達(dá)式;
(2)連結(jié)OM,求NAOM的大小;
(3)如果點(diǎn)C在x軸上,且△ABC與△AOM相似,求點(diǎn)。的坐標(biāo).
例2如圖1,已知拋物線y=1x2__Ls+l?+2(b是實(shí)數(shù)且b>2)與X軸的正半
444
軸分別交干點(diǎn)A、8(點(diǎn)A侑于點(diǎn)B是彳側(cè)),與y軸的正半軸交千點(diǎn)C.
(1)點(diǎn)8的坐標(biāo)為,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(用含匕的代數(shù)式表示);
(2)請你探索在第一象限內(nèi)是否存在點(diǎn)P,使得四邊形PCOB的面積等于2b,且△PBC
是以點(diǎn)尸為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形?如果存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);如果不存在,請說
明理由;
(3)請你進(jìn)一步探索在第一象限內(nèi)是否存在點(diǎn)Q,使得△QC。、△QOA和AQAB中的
任意兩個三角形均相似(全等可看作相似的特殊情況)?如果存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);如
果不存在,請說明理由.
例」3如圖1,已知拋物線的方程G:y=-l(x+2)(x-m)(機(jī)>0)與x軸交于點(diǎn)8、C,
m
與y軸交千點(diǎn)E.日點(diǎn)B在點(diǎn)。的左側(cè).
(1)若拋物線C1過點(diǎn)M(2,2),求實(shí)數(shù)〃,的值;
(2)在(1)的條件下,求ABCE的面積;
(3)在(1)的條件下,在拋物線的對稱軸上找一點(diǎn)”,使得8H+EH最小,求出點(diǎn)〃
的坐標(biāo);
(4)在第四象限內(nèi),拋物線C1上是否存在點(diǎn)八使得以點(diǎn)8、C、/為頂點(diǎn)的三角形
與ABCE相似?若存在,求m的直;若不存在,請說明理由.
圖1
例|4如圖1,已知梯形。ABC,拋物線分別過點(diǎn)O(0,0)、A(2,0)、B(6,3).
(1)直接寫出拋物線的對稱軸、解析式及頂點(diǎn)M的坐標(biāo);
(2)將圖1中梯形QA4C的上下底邊所在的直線QA、8以相同的速度同時向上平移,
分別交拋物線于點(diǎn)Oi、Ai、G、⑤,得到如圖2的梯形OIABIG.設(shè)梯形0質(zhì)出C1的面積
為S,4、&的坐標(biāo)分別為(xi,yi)、(X2,>12).用含S的代數(shù)式表示叼一汨,并求出當(dāng)S=36
時點(diǎn)4的坐標(biāo);
(3)在圖1中,設(shè)點(diǎn)。的坐標(biāo)為(1,3),動點(diǎn)P從點(diǎn)3出發(fā),以每秒I個單位長度的
速度沿著線段3C運(yùn)動,動點(diǎn)。從點(diǎn)。出發(fā),以與點(diǎn)尸相同的速度沿著線段0M運(yùn)動.尸、
。兩點(diǎn)同時出發(fā),當(dāng)點(diǎn)Q到達(dá)點(diǎn)歷時,P、Q兩點(diǎn)同時停止運(yùn)動.設(shè)P、。兩點(diǎn)的運(yùn)動時間
為,,是否存在某一時刻,,使得直線PQ、直線AB、x軸圍成的三角形與直線PQ、直線A3、
例5如圖1,拋物線經(jīng)過點(diǎn)A(4,0)、B(1,0)、C(0,-2)三點(diǎn).
(1)求此拋物線的解析式;
(2)「是拋物線上的一個動點(diǎn),過「作軸,垂足為M,是否存在點(diǎn)P,使得以
A、P、M為頂點(diǎn)的三角形與△O4C相似?若存在,請求出符合條件的點(diǎn)尸的坐標(biāo):若不
存在,請說明理由:
圖1
例6
如圖1?融物線y-aQ一】)(工-5)與工■的交點(diǎn)為M、N.直線(y?AI+b與],交于
P(-2.0).與V軸交于C.若A、B兩點(diǎn)在宜線y=匕+6上?且AO?BO-^.AO±BO.
D為線段MN的中點(diǎn)?OH為RtAOPC斜邊上的高.
)H的長度等于▲■=▲?6一▲.
(2)是否存在實(shí)數(shù)a.使得拋物線N-aa+Da-5)上有一點(diǎn)E,滿足以D、N、E為頂點(diǎn)的
三角形與AAOB相似?
若不存在,說明理由:若存在?求所有符合條件的拋物線的解析式,同時探索所求得的拋
物線上是否還有符合條件的£點(diǎn)(簡要說明理由八井迸一步探索對符合條件的每一個
E點(diǎn).在線NE與直線A8的交點(diǎn)G是否總滿足P8?PGV10&.寫出探索過程.
1.2因動點(diǎn)產(chǎn)生的等腰三角形問題
例1如圖1,在RtZXABC中,ZA=90°,AB=6,AC=8,點(diǎn)。為邊BC的中點(diǎn),
OEL8C交邊4c于點(diǎn)£,點(diǎn)尸為射線上的一動點(diǎn),點(diǎn)。為邊AC上的一動點(diǎn),且NPOQ
=90°.
(1)求E£>、EC的長;
(2)若BP=2,求CQ的長;
(3)記線段尸。與線段OE的交點(diǎn)為F,若尸為等腰三角形,求BP的長.
例2如圖1,拋物線丁=加+加+6?經(jīng)過A(—1,0)、B(3,0)、C(0,3)三點(diǎn),直線/是拋
物線的對稱軸.
(1)求拋物線的函數(shù)關(guān)系式;
(2)設(shè)點(diǎn)戶是直線/上的一個動點(diǎn),當(dāng)△以。的周長最小時,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)在直線/上是否存在點(diǎn)M,使△MAC為等腰三角形,若存在,直接寫出所有符合
條件的點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
例3如圖1,點(diǎn)4在x軸二,Q4=4,將線段Q4繞點(diǎn)0順時針旋轉(zhuǎn)120°至08的
位置.
(1)求點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)求經(jīng)過A、。、B的拋物線的解析式;
(3)在此拋物線的對稱軸.匕是否存在點(diǎn)P,使得以點(diǎn)P、0、8為頂點(diǎn)的三角形是等
腰三角形?若存在,求點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
份!|4如圖1,已知一次函數(shù)),=一1+7與正比例函數(shù)),=gx的圖象交于點(diǎn)A,且與x軸交
于點(diǎn)B.
(1)求點(diǎn)A和點(diǎn)8的坐標(biāo);
(2)過點(diǎn)A作AC_L),軸于點(diǎn)C,過點(diǎn)8作直線/〃/軸.動點(diǎn)尸從點(diǎn)。出發(fā),以每秒1
個單位長的速度,沿。一C—A的路線向點(diǎn)4運(yùn)動;同時直線/從點(diǎn)B出發(fā),以相同速度向
左平移,在平移過程中,直線/交x軸于點(diǎn)R,交線段氏4或線段A。于點(diǎn)Q.當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)
點(diǎn)A時,點(diǎn)尸和直線/都停止運(yùn)動.在運(yùn)動過程中,設(shè)動點(diǎn)尸運(yùn)動的時間為/秒.
①當(dāng),為何值時,以4、P、R為頂點(diǎn)的三角形的面積為8?
②是否存在以A、P、。為頂點(diǎn)的三角形是等腰
三角形?若存在,求/的值;若不存在,請說明理由.
例|5如圖1,在矩形A8CD中,(〃?是大于0的常數(shù)),BC=8,E為線段8C
上的動點(diǎn)(不與8、C重合).連結(jié)。E,作E/LLQE,E/與射線B4交于點(diǎn)凡設(shè)CE=x,
BF=y.
(1)求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)若用=8,求x為何值時,y的值最大,最大值是多少?
12
(3)若丁=",要使aoE尸為等腰三角形,,〃的值應(yīng)為多少?
m
B
圖1
例6如圖1,在等腰梯形A5c。中,ADHBC,E是48的中點(diǎn),過點(diǎn)E作EF//BC交
8于點(diǎn)尸,A8=4,8c=6,NB=60°.
(1)求點(diǎn)E到8c的距離;
(2)點(diǎn)P為線段上產(chǎn)上的一個動點(diǎn),過點(diǎn)P作PMJ_E尸交BC于M,過M作MN//AB
交折線4OC于N,連結(jié)PM設(shè)EP=x.
①當(dāng)點(diǎn)N在線段A。上時(如圖2),△PMN的形狀是否發(fā)生改變?若不變,求出△PMN
的周長;若改變,請說明理由;
②當(dāng)點(diǎn)N在線段。。上時(如圖3),是否存在點(diǎn)P,使為等腰三角形?若存在,
請求出所有滿足條件的x的值;若不存在,請說明理由.
1.3因動點(diǎn)產(chǎn)生的直角三角形問題
例1如圖1,拋物線y=一_|工一4與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)8在點(diǎn)A的右側(cè)),
與y軸交于點(diǎn)C,連結(jié)BC,以8c為一邊,點(diǎn)。為對稱中心作菱形BOEC,點(diǎn)夕是x軸上
的一個動點(diǎn),設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(肛0),過點(diǎn)尸作x軸的垂線/交拋物線于點(diǎn)Q.
(1)求點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo);
(2)當(dāng)點(diǎn)尸在線段0B上運(yùn)動時,直線/分別交80、8C于點(diǎn)M、N.試探究用為何
值時,四邊形CQM。是平行四邊形,此時,請判斷四邊形CQ8M的形狀,并說明理由;
(3)當(dāng)點(diǎn)P在線段EB上運(yùn)動時,是否存在點(diǎn)Q,使△8。。為直角三角形,若存在,
請直接寫出點(diǎn)。的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
例1如圖1,拋物線丁二一,2一3工+3與X軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)4在點(diǎn)8的左側(cè)),
84
與y軸交于點(diǎn)C.
(I)求點(diǎn)4、B的坐標(biāo);
(2)設(shè)。為已知拋物線的對稱軸上的任意一點(diǎn),當(dāng)△ACO的面積等于AACB的面積
時,求點(diǎn)。的坐標(biāo);
(3)若直線/過點(diǎn)E(4,0),M為直線/上的動點(diǎn),當(dāng)以4、B、M為頂點(diǎn)所作的直角三
角形有且只有三個時,求直線/的解析式.
例3在平面直角坐標(biāo)系中,反比例函數(shù)與二次函數(shù)),=網(wǎng)/+工-1)的圖象交于點(diǎn)A(1人)
和點(diǎn)B(—1,—2).
(1)當(dāng)攵=一2時,求反比例函數(shù)的解析式;
(2)要使反比例函數(shù)與二次函數(shù)都是y隨x增大而增大,求火應(yīng)滿足的條件以及x的
取值范圍;
(3)設(shè)二次函數(shù)的圖象的頂點(diǎn)為Q,當(dāng)△ABQ是以A8為斜邊的直角三角形時,求左
的值.
例4設(shè)直線A丁=加+"與Ny=hr+b2,若/」/2,垂足為”,則稱直線/i
與,2是點(diǎn)”的直角線.
(1)已知直線①),=一白+2;?y=x+2;?y=2x+2;④y=2x+4和點(diǎn)C(0,2),
則直線和是點(diǎn)C的直角線(填序號即可);
(2)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直角梯形0ABe的頂點(diǎn)4(3,0)、8(2,7)、C(0,7),
P為線段OC上一點(diǎn),設(shè)過從P兩點(diǎn)的直線為小過4、P兩點(diǎn)的直線為6,若八與12是點(diǎn)
產(chǎn)的直角線,求直線人與6的解析式.
圖1
例5在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=一竺1■/+網(wǎng)/+病一3加+2與x軸
44
的交點(diǎn)分別為原點(diǎn)。和點(diǎn)A,點(diǎn)8(2,〃)在這條拋物線上.
(1)求點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)點(diǎn)尸在線段04上,從點(diǎn)。出發(fā)向點(diǎn)A運(yùn)動,過點(diǎn)尸作x軸的垂線,與直線OB
交于點(diǎn)E,延長PE到點(diǎn)。,使得EO=PE,以PD為斜邊,在P。右側(cè)作等腰直角三角形
PCD(當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動時,點(diǎn)。、。也隨之運(yùn)動).
①當(dāng)?shù)妊苯侨切蜳CD的頂點(diǎn)C落在此拋物線上時,求OP的長;
②若點(diǎn)P從點(diǎn)。出發(fā)向點(diǎn)A作勻速運(yùn)動,速度為每秒1個單位,同時線段OA上另一
個點(diǎn)Q從點(diǎn)A出發(fā)向點(diǎn)。作勻速運(yùn)動,速度為每秒2個單位(當(dāng)點(diǎn)Q到達(dá)點(diǎn)O時停止運(yùn)動,
點(diǎn)P也停止運(yùn)動).過。作%軸的垂線,與直線A8交于點(diǎn)凡延長QF到點(diǎn)M,使得/M=
QF,以QM為斜邊,在QM的左側(cè)作等腰直角三角形QMN(當(dāng)點(diǎn)。運(yùn)動時,點(diǎn)M、N也
隨之運(yùn)動).若點(diǎn)P運(yùn)動到,秒時,兩個等腰直角三角形分別有一條邊恰好落在同一條直線
上,求此刻f的值.
圖1
例6如圖1,已知A、8是線段MN上的兩點(diǎn),MN=4,M4=l,MB>1.以A
為中心順時針旋轉(zhuǎn)點(diǎn)以8為中心逆時針旋轉(zhuǎn)點(diǎn)M使M、N兩點(diǎn)重合成一點(diǎn)C,構(gòu)成△
ABC,設(shè)A6=x.
(1)求x的取值范圍;
(2)若△ABC為直角三角形,求x的值;
(3)探究:△ABC的最大面積?
例7如圖1,直線y=-gx+4和x軸、y軸的交點(diǎn)分別為B、。,點(diǎn)A的坐標(biāo)是
(-2,0).
(1)試說明△A5C是等腰三角形;
(2)動點(diǎn)M從A出發(fā)沿x軸向點(diǎn)3運(yùn)動,同時動點(diǎn)N從點(diǎn)5出發(fā)沿線段3c向點(diǎn)C
運(yùn)動,運(yùn)動的速度均為每秒1個單位長度.當(dāng)其中一個動點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時,他們都停止運(yùn)動.設(shè)
M運(yùn)動/秒時,△MON的面積為S.
①求S與/的函數(shù)關(guān)系式;
②設(shè)點(diǎn)M在線段08上運(yùn)動時,是否存在S=4的情形?若存在,求出對應(yīng)的,值;若
不存在請說明理由;
③在運(yùn)動過程中,當(dāng)△MON為直角三角形時,求/的值.
圖1
1.4因動點(diǎn)產(chǎn)生的平行四邊形問題
例1如圖1,已知拋物線丁=一1+公+。經(jīng)過4(0,1)、8(4,3)兩點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)求tan/ABO的值;
(3)過點(diǎn)B作BCLxfill,垂足為C,在對稱軸的左側(cè)且平行于),軸的直線交線段AB
于點(diǎn)N,交拋物線于點(diǎn)若四邊形MNC8為平行四邊形,求點(diǎn)M的坐標(biāo).
圖1
例2如圖1,在RtZ\A8C中,ZC=90°,AC=6,BC=8,動點(diǎn)P從點(diǎn)A開始沿邊
AC向點(diǎn)C以每秒1個單位長度的速度運(yùn)動,動點(diǎn)Q從點(diǎn)。開始沿邊CB向點(diǎn)B以每秒2
個單位長度的速度運(yùn)動,過點(diǎn)、P但PD//BC,交A8于點(diǎn)。,聯(lián)結(jié)P。.點(diǎn)P、。分別從點(diǎn)4、
C同時出發(fā),當(dāng)其中一點(diǎn)到達(dá)端點(diǎn)時,另一點(diǎn)也隨之停止運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動的時間為/秒620).
(1)直接用含f的代數(shù)式分別表示:QB=,PD=;
(2)是否存在,的值,使四力形PDBQ為菱形?若存在,求出f的值;若不存在,說
明理由,并探究如何改變點(diǎn)。的速度(勻速運(yùn)動),使四邊形PQ8Q在某一時刻為菱形,求
點(diǎn)。的速度;
(3)如圖2,在整個運(yùn)動過程中,求出線段PQ的中點(diǎn)M所經(jīng)過的路徑長.
PA
例3如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,己知矩形A8CO的三個頂點(diǎn)8(1,0)、C(3,0)、
D(3,4).以A為頂點(diǎn)的拋物線過點(diǎn)C.動點(diǎn)尸從點(diǎn)4出發(fā),沿線段AB向點(diǎn)
B運(yùn)動,同時動點(diǎn)。從點(diǎn)C出妥,沿線段向點(diǎn)。運(yùn)動.點(diǎn)P、。的運(yùn)動速度均為每秒1
個單位,運(yùn)動時間為,秒.過點(diǎn)P作PEL4B交AC于點(diǎn)£
(1)直接寫出點(diǎn)A的坐標(biāo),并求出拋物線的解析式;
(2)過點(diǎn)E作E尸_LAD于尸,交拋物線于點(diǎn)G,當(dāng),為何值時,AACG的面積最大?
最大值為多少?
(3)在動點(diǎn)P、。運(yùn)動的過程中,當(dāng)/為何值時,在矩形ABCO內(nèi)(包括邊界)存在
點(diǎn),,使以C、Q、E、,為頂點(diǎn)的四邊形為菱形?請直接寫出f的值.
例4已知平面直角坐標(biāo)系xo),(如圖1),一次函數(shù)),=之彳+3的圖象與y軸交于點(diǎn)A,
4
點(diǎn)M在正比例函數(shù)v=3x的圖象上,且M0=M4.二次函數(shù)
2
+6x+c的圖象經(jīng)過點(diǎn)A、M.
(1)求線段AM的長;
(2)求這個二次函數(shù)的解析式;
(3)如果點(diǎn)8在y軸匕且位于點(diǎn)A下方,點(diǎn)C在上述二次函數(shù)的圖象上,點(diǎn)。在一
次函數(shù)),=之工+3的圖象上,且四邊形ABCQ是菱形,求點(diǎn)C的坐標(biāo).
94
例5將拋物線ci:y=-Q?+G沿x軸翻折,得到拋物線C2,如圖1所示.
(1)請直接寫出拋物線C2的表達(dá)式;
(2)現(xiàn)將拋物線ci向左平移加個單位長度,平移后得到新拋物線的頂點(diǎn)為M,與x
軸的交點(diǎn)從左到右依次為A、8;將拋物線優(yōu)向右也平移機(jī)個單位長度,平移后得到新拋物
線的頂點(diǎn)為N,與x軸的交點(diǎn)從左到右依次為。、E.
①當(dāng)8、力是線段AE的三等分點(diǎn)時,求〃?的值;
②在平移過程中,是否存在以點(diǎn)A、N、E.M為頂點(diǎn)的四邊形是矩形的情形?若存在,
請求出此時機(jī)的值;若不存在,請說明理由.
圖1
例6在直角梯形045。中,CB〃0A,NCO4=90°,CB=3,0A=6,BA=3后.分
別以。4、0C邊所在直線為x軸、y軸建立如圖1所示的平面直角坐標(biāo)系.
(1)求點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)已知。、E分別為線段0C、。8上的點(diǎn),00=5,0E=2EB,直線。石交x軸于
點(diǎn)F.求直線DE的解析式;
(3)點(diǎn)M是(2)中直線OE上的一個動點(diǎn),在x軸上方的平面內(nèi)是否存在另一點(diǎn)M
使以0、。、M、N為頂點(diǎn)的四邊形是菱形?若存在,請求出點(diǎn)N的坐標(biāo);若不存在,請說
明理由.
例7如圖1,拋物線丁=一一+2工+3與工軸相交于A、8兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)8的左側(cè)),
與y軸相交于點(diǎn)C,頂點(diǎn)為D
(1)直接寫出A、8、C三點(diǎn)的坐標(biāo)和拋物線的對稱軸;
(2)連結(jié)BC,與拋物線的對稱軸交于點(diǎn)E,點(diǎn)P為線段8。上的一個動點(diǎn),過點(diǎn)P作
PF//DE交拋物線于點(diǎn)F,設(shè)點(diǎn)尸的橫坐標(biāo)為機(jī).
①用含機(jī)的代數(shù)式表示線段尸尸的長,并求出當(dāng)〃?為何值時,四邊形PEOr為平行四
邊形?
②設(shè)△BC77的面積為S,求S與加的函數(shù)關(guān)系.
1.5因動點(diǎn)產(chǎn)生的梯形問題
例1已知直線y=3x—3分別與x軸、),軸交于點(diǎn)A,B,拋物線y=ad+2x+c經(jīng)過
點(diǎn)A,B.
(1)求該拋物線的表達(dá)式,并寫出該拋物線的對稱軸和頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)記該拋物線的對稱軸為直線,,點(diǎn)8關(guān)于直線/的對稱點(diǎn)為C,若點(diǎn)。在y軸的正
半軸上,旦四邊形ABC。為梯形.
①求點(diǎn)D的坐標(biāo);
②將此拋物線向右平移,平移后拋物線的頂點(diǎn)為P,其對稱軸與直線y=3x-3交于點(diǎn)E,
若tan/DPE=2,求四邊形BQEP的面積.
7
例2如圖1,把兩個全等的RtAAOB和RlZ\CO。方別置于平面直角坐標(biāo)系中,使直
角邊。4、。。在x軸上.已知點(diǎn)41,2),過A、C兩點(diǎn)的直線分別交x軸、1y軸于點(diǎn)E、F.拋
物線),=加+區(qū)+6經(jīng)過0、A、C三點(diǎn).
(1)求該拋物線的函數(shù)解析式;
(2)點(diǎn)尸為線段0C上的一個動點(diǎn),過點(diǎn)尸作y軸的平行線交拋物線于點(diǎn)M,交x軸
于點(diǎn)M問是否存在這樣的點(diǎn)P,使得四邊形ABPM為等腰梯形?若存在,求出此時點(diǎn)P
的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(3)若AAOB沿4C方向平移(點(diǎn)4始終在線段4c上,且不與點(diǎn)C重合),^AOB
在平移的過程中與△COO重疊部分的面積記為S.試探究S是否存在最大值?若存在,求
出這個最大值;若不存在,請說明理由.
傷Ij4已知二次函數(shù)的圖象經(jīng)過4(2,0)、C(0,12)兩點(diǎn),且對稱軸為直線x=4,
設(shè)頂點(diǎn)為點(diǎn)P,與x軸的另一交點(diǎn)為點(diǎn)艮
(1)求二次函數(shù)的解析式及頂點(diǎn)P的坐標(biāo);
(2)如圖1,在直線y=2r上是否存在點(diǎn)。,使四邊形OP&)為等腰梯形?若存在,
求出點(diǎn)。的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(3)如圖2,點(diǎn)M是線段OP上的一個動點(diǎn)(。、尸兩點(diǎn)除外),以每秒應(yīng)個單位長度
的速度由點(diǎn)P向點(diǎn)。運(yùn)動,過點(diǎn)“作直線MN//X軸,交P8于點(diǎn)M將沿直線MN
對折,得到△PiMN.在動點(diǎn)M的運(yùn)動過程中,設(shè)△PiMN與梯形0MN8的重登部分的面
積為S,運(yùn)動時間為r秒,求S關(guān)于/的函數(shù)關(guān)系式.
圖1圖2
傷115如圖1,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線的解析式是y='/+1,點(diǎn)。的
4
坐標(biāo)為(-4,0),平行四邊形OA8C的頂點(diǎn)4,B在拋物線上,A8與y軸交于點(diǎn)M,已知點(diǎn)
。。,y)在拋物線上,點(diǎn)、PQ,0)在x軸上.
(1)寫出點(diǎn)〃的坐標(biāo);
(2)當(dāng)四邊形CMQ尸是以M0,PC為腰的梯形時.
①求,關(guān)于x的函數(shù)解析式和自變量x的取值范圍;
②當(dāng)梯形CMQP的兩底的長度之比為1:2時,求,的值.
圖1
例7如圖1,二次函數(shù)丁=12+a+式〃〈0)的圖象與工軸交于4、8兩點(diǎn),與y
軸交于點(diǎn)C(0,-1),△ABC的面積為2.
(1)求該二次函數(shù)的關(guān)系式;
(2)過),軸上的一點(diǎn)M(0,m)作y軸的垂線,若該垂線與△AEC的外接圓有公共點(diǎn),
求加的取值范圍;
(3)在該二次函數(shù)的圖象上是否存在點(diǎn)。,使以A、B、C、力為頂點(diǎn)的四邊形為直角
梯形?若存在,求出點(diǎn)。的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
1.6因動點(diǎn)產(chǎn)生的面積問題
例1如圖1,已知拋物線曠=;/+云+。"、c是常數(shù),且CVO)與上軸交于4、
8兩點(diǎn)(點(diǎn)4在點(diǎn)8的左側(cè)),與y軸的負(fù)半軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-1,0).
(1)b=,點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為(上述結(jié)果均用含c的代數(shù)式表示);
(2)連結(jié)4C,過點(diǎn)A作直線AE//BC,與拋物線交于點(diǎn)E點(diǎn)。是x軸上一點(diǎn),坐標(biāo)
為(2,0),當(dāng)C、。、E三點(diǎn)在同一直線上時,求拋物線的解析式;
(3)在(2)的條件下,點(diǎn)P是%軸下方的拋物線上的一動點(diǎn),連結(jié)P8、PC.設(shè)△P8C
的面積為S.
①求S的取值范圍;
②若APBC的面積S為正整數(shù),則這樣的△尸BC共有____個.
傷Ij2如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中放置一直角三角板,其頂點(diǎn)為4(0,1)、8(2,0)、
0(0,0),將此三角板繞原點(diǎn)。逆時針旋轉(zhuǎn)90°,得到三角形490.
(1)一拋物線經(jīng)過點(diǎn)4、B\B,求該拋物線的解析式;
(2)設(shè)點(diǎn)P是第一象限內(nèi)拋物線上的一個動點(diǎn),是否存在點(diǎn)P,使四邊形PEAB的面
積是△46。面積的4倍?若存在,請求出點(diǎn)尸的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(3)在(2)的條件下,試指出四邊形尸斤48是哪種形狀的四邊形?并寫出它的兩條
性質(zhì).
圖1
例3如圖L在平面直角坐標(biāo)系中,直線y=Lx+l與拋物線尸加+以-3交于4
2
B兩點(diǎn),點(diǎn)A在x軸上,點(diǎn)3的縱坐標(biāo)為3.點(diǎn)P是直線A8下方的拋物線上的一動點(diǎn)(不
與點(diǎn)A、B重合),過點(diǎn)P作x軸的垂線交直線AB于點(diǎn)C,作尸。_LA8于點(diǎn)D
(1)求。、6及sin/ACP的值;
(2)設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m.
①用含m的代數(shù)式表示線段PD的長,并求出線段PD長的最大值;
②連結(jié)P8,線段尸。把△PD8分成兩個三角形,是否存在適合的機(jī)的值,使這兩個三
角形的面積比為9:10?若存在,直接寫出小的值;若不存在,請說明理由.
例4如圖1,直線/經(jīng)過點(diǎn)A(l,0),且與雙曲線丁=絲(七>0)交于點(diǎn)8(2,1).過點(diǎn)
P(P,〃T)(P>D作x軸的平行線分別交曲線和y=-"(xVO)于M、N兩點(diǎn)?
xx
(1)求利的值及直線I的解析式;
(2)若點(diǎn)尸在直線),=2上,求證:△PMBs△尸NA;
(3)是否存在實(shí)數(shù)p,使得SMMN=4SMMP?若存在,請求出所有滿足條件的p的值;
若不存在,請說明理由.
圖1
例5如圖1,四邊形0A8C是矩形,點(diǎn)4、C的坐標(biāo)分別為(3,0),(0,1).點(diǎn)。是線段
BC上的動點(diǎn)(與端點(diǎn)B、。不重合),過點(diǎn)。作直線丁二一;x+b交折線OA8于點(diǎn)£
(1)記△ODE的面積為S,求S與b的函數(shù)關(guān)系式;
(2)當(dāng)點(diǎn)E在線段OA上時,若矩形0ABe關(guān)于直線DE的對稱圖形為四邊形0i48G,
試探究四邊形OIABIG與矩形OABC的重疊部分的面積是否發(fā)生變化?若不變,求出重疊
部分的面積;若改變,請說明理由.
例6如圖1,在AABC中,ZC=90°,AC=3,BC=4,CD是斜邊A8上的高,
點(diǎn)E在斜邊AB上,過點(diǎn)E作直線與△ABC的直角邊相交于點(diǎn)F,設(shè)AE=x,ZVlE尸的面積
為y.
(1)求線段AO的長:
(2)若EELAB,當(dāng)點(diǎn)E在斜邊A8上移動時,
①求),與K的函數(shù)關(guān)系式(寫出自變量x的取值范圍);
②當(dāng)x取何值時,y有最大值?并求出最大值.
(3)若點(diǎn)尸在直內(nèi)邊AC上(點(diǎn)尸與A、。不重合),點(diǎn)E在斜邊AB上移動,試問,
是否存在直線E尸將△ABC的周長和面積同時平分?若存在直線求出x的值;若不存
在直線ER請說明理由.
例7如圖1,正方形A8c。中,點(diǎn)A、8的坐標(biāo)分別為(0,10),(8,4),點(diǎn)。在
第一象限.動點(diǎn)P在正方形A8CD的邊上,從點(diǎn)4出發(fā)沿4f勻速運(yùn)動,同時動
點(diǎn)Q以相同速度在工軸上運(yùn)動,當(dāng)P點(diǎn)到。點(diǎn)時,兩點(diǎn)同時停止運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動的時間為/
秒.
(1)當(dāng)P點(diǎn)在邊48上運(yùn)動時,點(diǎn)。的橫坐標(biāo)x(長度單位)關(guān)于運(yùn)動時間t(秒)的
函數(shù)圖象如圖2所示,請寫出點(diǎn)Q開始運(yùn)動時的坐標(biāo)及點(diǎn)P運(yùn)動速度;
(2)求正方形邊長及頂點(diǎn)C的坐標(biāo);
(3)在(1)中當(dāng)/為何值時,的面積最大,并求此時尸點(diǎn)的坐標(biāo).
(4)如果點(diǎn)P、。保持原速度速度不變,當(dāng)點(diǎn)P沿A-B-C-D勻速運(yùn)動時,OP與
尸Q能否相等,若能,寫出所有符合條件的,的值;若不能,請說明理由.
1.7因動點(diǎn)產(chǎn)生的相切問題
例1如圖1,已知00的半徑長為3,點(diǎn)A是。。上一定點(diǎn),點(diǎn)P為。0上不同于
點(diǎn)A的動點(diǎn).
(1)當(dāng).■=■!■時,求AP的長;
(2)如果。。過點(diǎn)P、0,且點(diǎn)。在直線4尸上(如圖2),設(shè)人尸=x,QP=y,求y關(guān)
于x的函數(shù)關(guān)系式,并寫出函數(shù)的定義域;
(3)在(2)的條件下,當(dāng)tanA=±時(如圖3),存在。M與。。相內(nèi)切,同時與。。
3
相外切,且0M_L0Q,試求。M的半徑的長.
例2如圖1,4(一5,0),B(—3,0),點(diǎn)C在),軸的正半軸上,NCBO=45°,CD//AB,
NCD4=90°.點(diǎn)P從點(diǎn)Q(4,0)出發(fā),沿x軸向左以每秒1個單位長的速度運(yùn)動,運(yùn)動時間
為,秒.
(1)求點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)當(dāng)NBCP=15°時,求,的值;
(3)以點(diǎn)P為圓心,PC為半徑的。尸隨點(diǎn)P的運(yùn)動而變化,當(dāng)。尸與四邊形ABCD
的邊(或邊所在的直線)相切時,求f的值.
例3如圖1,菱形ABCD的邊長為2厘米,ND4B=60°.點(diǎn)P從A出發(fā),以每
秒石厘米的速度沿AC向C作勻速運(yùn)動;與此同時,點(diǎn)。也從點(diǎn)A出發(fā),以每秒1厘米的
速度沿射線作勻速運(yùn)動.當(dāng)點(diǎn)尸到達(dá)點(diǎn)C時,P、。都停止運(yùn)動.設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動的時間為f秒.
(1)當(dāng)P異于A、C時,請說明PQ//8C;
(2)以P為圓心、PQ長為半徑作圓,請問:在整個運(yùn)動過程中,,為怎樣的值時,0
P與邊BC分別有1個公共點(diǎn)和2個公共點(diǎn)?
1.8因動點(diǎn)產(chǎn)生的線段和差問題
例1在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(—2,0),8(0,4),點(diǎn)E在。8上,且/O4E=N
OBA.
(1)如圖1,求點(diǎn)E的坐標(biāo);
(2)如圖2,將△AE。沿x軸向右平移得到△A£。,,連結(jié)AB、BE.
①設(shè)其中0VmV2,使用含機(jī)的式子表示A序+B£2,并求出使/T不+BE?
取得最小值時點(diǎn)E的坐標(biāo);
②當(dāng)48+BE取得最小值時,求點(diǎn)E的坐標(biāo)(直接寫出結(jié)果即可).
例2如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線丫=加+云+,經(jīng)過4(一2,—4)、0(0,0)、
8(2,0)三點(diǎn).
(1)求拋物線j=avIbxIc的解析式;
(2)若點(diǎn)M是該拋物線對稱軸上的一點(diǎn),求AM+OM的最小值.
圖1
1503如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=-f+2x+3與x軸交于A、B兩點(diǎn),
與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)。是拋物線的頂點(diǎn).
(1)求直線AC的解析式及B、。兩點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)點(diǎn)夕是工軸上的一個動點(diǎn),過P作直線Z//4C交拋物線于點(diǎn)Q.試探究:隨著點(diǎn)P
的運(yùn)動,在拋物線上是否存在點(diǎn)。,使以A、P、Q、C為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存
在,請直接寫出符合條件的點(diǎn)。的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(3)請?jiān)谥本€AC上找一點(diǎn)使△8QM的周長最小,求出點(diǎn)歷的坐標(biāo).
圖1
第二部分函數(shù)圖象中點(diǎn)的存在性問題
2.1由比例線段產(chǎn)生的函數(shù)關(guān)系問題
傷|]1如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,0為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,4),點(diǎn)8的坐
標(biāo)為(4,0),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(-4,0),點(diǎn)P在射線A8上運(yùn)動,連結(jié)CP與),軸交于點(diǎn)。,連結(jié)
BD.過P、D、8三點(diǎn)作。Q,與),軸的另一個交點(diǎn)為E,延長OQ交。。于尸,連結(jié)EA
BF.
(1)求直線A8的函數(shù)解析式;
(2)當(dāng)點(diǎn)P在線段48(不包括A、8兩點(diǎn))上時.
①求證:ZBDE=ZADP;
②設(shè)OE=x,DF=yt請求出y關(guān)于x的函數(shù)解析式;
(3)請你探究:點(diǎn)P在運(yùn)動過程中,是否存在以仄。、尸為頂點(diǎn)的直角三角形,滿足
兩條直角邊之比為2:1?如果存在,求出此時點(diǎn)P的坐標(biāo);如果不存在,請說明理由.
圖1
例2在RtZ\ABC中,NC=90。,4C=6,sinB=。,OB的半徑長為1,OB交邊
5
CB于點(diǎn)尸,點(diǎn)。是邊48上的動點(diǎn).
(1)如圖1,將。B繞點(diǎn)P旋轉(zhuǎn)180°得到。M,請判斷(DM與真線AB的位置關(guān)系:
(2)如圖2,在(1)的條件下,當(dāng)△OMP是等腰三角形時,求OA的長;
(3)如圖3,點(diǎn)N是邊上的動點(diǎn),如果以M?為半徑的。N和以O(shè)A為半徑的。。
傷!|3如圖1,甲、乙兩人分別從4、8兩點(diǎn)同時出發(fā),點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn).甲沿A。
方向、乙沿60方向均以每小時4千米的速度行走,/小時后,甲到達(dá)M點(diǎn),乙到達(dá)N點(diǎn).
(1)請說明甲、乙兩人到達(dá)點(diǎn)。前,MN與A"不可能平行;
(2)當(dāng),為何值時,△OMNsAOBA?
(3)甲、乙兩人之間的距離為MN的長.設(shè)5=肋\(yùn)巴求$與,之間的函數(shù)關(guān)系式,并
求甲、乙兩人之間距離的最小值.
圖1
例4在RdABC中,N4CB=90°,BC=30,AB=50.點(diǎn)尸是4B邊上任意一點(diǎn),
直線PEJ_AB,與邊AC或相交于E.點(diǎn)M在線段A尸上,點(diǎn)N在線段B尸上,EM=EN,
sinZEMP=--
13
(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)。重合時,求CM的長;
(2)如圖2,當(dāng)點(diǎn)E在邊AC上時,點(diǎn)E不與點(diǎn)A、C重合,設(shè)AP=x,BN=y,求y
關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,并寫出函數(shù)的定義域;
(3)若△AMEs/\ENB(Z\AWE的頂點(diǎn)4、M、E分別與AENB的頂點(diǎn)£、N、8對應(yīng)),
2.2由面積產(chǎn)生的函數(shù)關(guān)系問題
例J1如圖1,△ABC是以BC為底邊的等腰三角形,點(diǎn)A、C分別是一次函數(shù)
Q1
y=+3的圖像與y軸、x軸的交點(diǎn),點(diǎn)8在二次函數(shù)y=(爐+以+。的圖像上,且該
二次函數(shù)圖像上存在一點(diǎn)D使四邊形ABCD能構(gòu)成平行四邊形.
(1)試求b、c的值,并寫出該二次函數(shù)的解析式;
(2)動點(diǎn)P從4到。,同時動點(diǎn)。從C到4都以每秒1個單位的速度運(yùn)動,問:
①當(dāng)尸運(yùn)動到何處時,由尸QJ_AC?
②當(dāng)P運(yùn)動到何處時,四邊形POCQ的面積最???此時四邊形POCQ的面積是多少?
圖I
例2如圖1,拋物線__|l一9與x軸交于小B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,聯(lián)
結(jié)8C、AC.
(1)求A8和。。的長;
(2)點(diǎn)E從點(diǎn)A出發(fā),沿x軸向點(diǎn)B運(yùn)動(點(diǎn)E與點(diǎn)A、8不重合),過點(diǎn)E作BC的
平行線交AC于點(diǎn)D.設(shè)AE的長為小,ZXAOE的面積為s,求s關(guān)于機(jī)的函數(shù)關(guān)系式,并
寫出自變量機(jī)的取值范圍;
(3)在(2)的條件下,聯(lián)結(jié)CE,求面積的最大值;此時,求出以點(diǎn)E為圓心,
與8C相切的圓的面積(結(jié)果保留工).
圖1
例3如圖1,圖2,在△ABC中,48=13,BC=14,cosZABC=—.
13
探究如圖1,A〃_L8C于點(diǎn)〃,則A”=,AC=,ZVIBC的面積SAASC=
拓展如圖2,點(diǎn)。在AC上(可與點(diǎn)A、C重合),分別過點(diǎn)A、。作直線8。的垂線,
垂足為E、F.設(shè)80=斯AE=m,CF=n.(當(dāng)點(diǎn)。與點(diǎn)A重合時,我們認(rèn)為%ABD=0)
(1)用含x,加或〃的代數(shù)式表示S4ABD及SACBD;
(2)求(〃?+〃)與x的函數(shù)關(guān)系式,并求(m+〃)的最大值和最小值;
(3)對給定的一個x值,有時只能確定唯一的點(diǎn)。,指出這樣的x的取值范圍.
發(fā)現(xiàn)請你確定一條直線,使得A、8、C三點(diǎn)到這條直線的距離之和最小(不必寫出
過程),并寫出這個最小值.
傷!I4如圖1,在RtZXABC中,ZC=90°,AC=8,BC=6,點(diǎn)P在AB上,AP=2.點(diǎn)
E、尸同時從點(diǎn)P出發(fā),分別沿剛、尸8以每秒1個單位長度的速度向點(diǎn)A、8勻速運(yùn)動,
點(diǎn)E到達(dá)點(diǎn)A后立刻以原速度沿A8向點(diǎn)B運(yùn)動,點(diǎn)尸運(yùn)動到點(diǎn)B時停止,點(diǎn)E也隨之停
止.在點(diǎn)E、尸運(yùn)動過程中,以EF為邊作正方形EFGH,使它與△ABC在線段的同側(cè).設(shè)
E、產(chǎn)運(yùn)動的時間為/秒(f>0),正方形EFG”與△ABC重疊部分的面積為S.
(1)當(dāng)/=1時,正方形EFG”的邊長是;當(dāng)/=3時,正方形EFGH的邊長
是:
(2)當(dāng)1V/W2時,求S與f的函數(shù)關(guān)系式;
(3)直接答出:在整個運(yùn)動過程中,當(dāng)f為何值時,S最大?最大面積是多少?
圖1
傷IJ5如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,四邊形OABC是平行四邊形.直線1經(jīng)過0、C
兩點(diǎn),點(diǎn)A的坐標(biāo)為(8,0),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(11,4),動點(diǎn)P在線段0A上從O出發(fā)以每秒
1個單位的速度向點(diǎn)A運(yùn)動,同時動點(diǎn)Q從點(diǎn)A出發(fā)以每秒2個單位的速度沿A->B->C的
方向向點(diǎn)C運(yùn)動,過點(diǎn)P作PM垂直于x軸,與折線O—C—B相交于點(diǎn)M.當(dāng)P、Q兩點(diǎn)
中有一點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時,另一點(diǎn)也隨之停止運(yùn)動,設(shè)點(diǎn)P、Q運(yùn)動的時間為t秒(t>0),△
MPQ的面積為S.
(1)點(diǎn)C的坐標(biāo)為,直線1的解析式為;
(2)試求點(diǎn)Q與點(diǎn)M相遇前S與t的函數(shù)關(guān)系式,并寫出相應(yīng)的t的取值范圍.
(3)試求題(2)中當(dāng)t為何值時,S的值最大?最大值是多少?
例6如圖1,矩形48co中,AB=6,8C=2j
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