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數(shù)學(xué)二次函數(shù)與幾何圖形的綜合題(專業(yè)版)

  

【正文】 H=.綜上所述,≤h≤.點(diǎn)評(píng):本題是二次函數(shù)的綜合題型,其中涉及到運(yùn)用待定系數(shù)法求二次函數(shù)、一次函數(shù)的解析式,拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)求法,二次函數(shù)平移的規(guī)律,銳角三角函數(shù)的定義和三角形的面積求法等知識(shí).綜合性較強(qiáng),有一定難度. 17.(2014?成都三模)如圖,拋物線的頂點(diǎn)為A(2,1),且經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O,與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為B.(1)求拋物線的解析式;(2)在y軸上有一點(diǎn)M使△MAB的周長(zhǎng)最小,求出此時(shí)△MAB的周長(zhǎng);(3)在(2)的條件下,在拋物線上是否存在點(diǎn)N(不與點(diǎn)O、A重合),使∠NAO比∠MAO小?若存在請(qǐng)求出點(diǎn)N橫坐標(biāo)xN的取值范圍;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有分析:(1)已知了拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo),可將其解析式設(shè)為頂點(diǎn)坐標(biāo)式,然后將原點(diǎn)坐標(biāo)代入上式,即可求得待定系數(shù)的值,從而確定該拋物線的解析式.(2)作B關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)B′(﹣4,0),連接AB′交y軸于M,則M即為所求的點(diǎn),此時(shí)△MAB的周長(zhǎng)最小,根據(jù)△MAB的周長(zhǎng)=MA+MB+AB=AB′+AB即可求得.(3)求得∠NAO=∠MAO時(shí)的N的坐標(biāo)有兩個(gè),根據(jù)兩個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)即可求得.解答:解:(1)由題意,可設(shè)拋物線的解析式為y=a(x﹣2)2+1,∵拋物線過(guò)原點(diǎn),∴a(0﹣2)2+1=0,a=﹣;∴拋物線的解析式為y=﹣(x﹣2)2+1=﹣x2+x.(2)由(1)可知B(4,0),作B關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)B′(﹣4,0),連接AB′交y軸于M,則M即為所求的點(diǎn),此時(shí)△MAB的周長(zhǎng)最小,∴此時(shí)△MAB的周長(zhǎng)=MA+MB+AB=AB′+AB=+=+.(3)設(shè)直線AB′的解析式為y=kx+b,∴,解得,∴直線AB′的解析式為y=x+,設(shè)直線y=x+與拋物線的交點(diǎn)N1,∴,解得,∴N1(,);過(guò)M作MG⊥OA于G,∵直線AB′的解析式為y=x+,∴M(0,0∵直線OA的解析式為y=x,∴直線MG的解析式為y=﹣2x+,∴G(,),作M關(guān)于OA的對(duì)稱點(diǎn)M′,則G為MM′的中點(diǎn),∴M′(,﹣),∴直線AM′的解析式為y=x﹣,此時(shí)∠MAO=∠M′AO,解得,∴直線AM′和拋物線的交點(diǎn)N2(﹣,﹣),∴滿足條件的N點(diǎn)在N1與N2之間,(原點(diǎn)除外),∴﹣<xN<且xN≠0.點(diǎn)評(píng):本題考查了待定系數(shù)法求解析式,軸對(duì)稱﹣?zhàn)疃搪肪€問(wèn)題,直線和拋物線的交點(diǎn)問(wèn)題,(3)求得交點(diǎn)坐標(biāo)是本題的難點(diǎn)和關(guān)鍵. 18.(2014?宜春模擬)如圖,對(duì)稱軸為x=﹣3的拋物線y=ax2+2x 與x 軸相交于點(diǎn)B、O.連結(jié)AB,把AB所在的直線平移,使它經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O,得到直線l(1)①求拋物線的解析式,并求出頂點(diǎn)A 的坐標(biāo);②求直線l的函數(shù)解析式.(2)若點(diǎn)P是l上一動(dòng)點(diǎn).設(shè)以點(diǎn)A、B、O、P為頂點(diǎn)的四邊形面積為S,點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為t,當(dāng)9<S≤18時(shí),t的取值范圍;(3)在(2)的條件下,當(dāng)t取最小值時(shí),拋物線上是否存在點(diǎn)Q,使△OPQ為直角三角形且OP為直角邊?若存在,直接寫(xiě)出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,說(shuō)明理由.考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有分析:(1)根據(jù)拋物線的對(duì)稱軸方程即可確定a的值,由此可得到拋物線的解析式,通過(guò)配方可求出頂點(diǎn)A的坐標(biāo);(2)根據(jù)A、B的坐標(biāo),易求得直線AB的解析式,進(jìn)而可確定直線l的解析式,即可表示出P點(diǎn)的坐標(biāo);由于P點(diǎn)的位置不確定,因此本題要分成兩種情況考慮:①P點(diǎn)位于第四象限,此時(shí)t>0,四邊形AOPB的面積可由△OAB和△OBP的面積和求得,由此可得到關(guān)于S、t的函數(shù)關(guān)系式,根據(jù)S的取值范圍即可判斷出t的取值范圍;②P點(diǎn)位于第二象限,此時(shí)t<0,可分別過(guò)A、P作x軸的垂線,設(shè)垂足為N、M;那么四邊形AOPB的面積即可由梯形APMN與△ABN的面積和再減去△OPM的面積求得,由此可得到關(guān)于S、t的函數(shù)關(guān)系式,可參照①的方法求出t的取值范圍;結(jié)合上面兩種情況即可得到符合條件的t的取值范圍;(3)根據(jù)(2)的結(jié)論,可求出t的最大值,由此可得到P點(diǎn)的坐標(biāo);若△OPQ為直角三角形且OP為直角邊,那么有兩種情況需要考慮:①∠QOP=90176。F=EF?GE,∴y=x(4﹣x)∴y=x(4﹣x)=﹣(x﹣2)2+4,x=2時(shí),y的最大值是4.(3)假設(shè)存在滿足條件的點(diǎn)Q(x,y),作OH⊥BC于H,∵Rt△BCQ中BC是直角邊,∴Rt△BCQ的另一直角邊與OH平行.又∵OC=OB,CO⊥OB,OB=3,OC=3,∴Rt△BCQ的另一直角邊所在的直線可以由直線OH向上或向右平移3個(gè)單位得到(如圖).由已知得直線OH的解析式是y=x,∴Rt△BCQ的另一直角邊所在的直線解析式是:y=x+3或 y=x﹣3①點(diǎn)Q為直線y=x+3和拋物線交點(diǎn),則,解得:x=1,∴y=4;②點(diǎn)Q為直線y=x﹣3和拋物線交點(diǎn),則,解得:x=﹣2,∴y=﹣5,∴存在滿足條件的點(diǎn)Q的坐標(biāo)是:(1,4)和(﹣2,﹣5).點(diǎn)評(píng):本題考查了拋物線解析式的求解,考查了二次函數(shù)最值的求解,考查了拋物線和直線交點(diǎn)的求解,本題中正確求得拋物線解析式是解題的關(guān)鍵. 13.(2014?葫蘆島)如圖,22網(wǎng)格(每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為1)中,有A,O,B,C,D,E,F(xiàn),H,G九個(gè)格點(diǎn).拋物線l的解析式為y=x2+bx+c.(1)若l經(jīng)過(guò)點(diǎn)O(0,0)和B(1,0),則b= ﹣ ,c= 0??;它還經(jīng)過(guò)的另一格點(diǎn)的坐標(biāo)為 (﹣1,1)?。?)若l經(jīng)過(guò)點(diǎn)H(﹣1,1)和G(0,1),求它的解析式及頂點(diǎn)坐標(biāo);通過(guò)計(jì)算說(shuō)明點(diǎn)D(1,2)是否在l上.(3)若l經(jīng)過(guò)這九個(gè)格點(diǎn)中的三個(gè),直接寫(xiě)出所有滿足這樣的拋物線的條數(shù).考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有分析:(1)把兩個(gè)點(diǎn)代入解析式即可得到關(guān)于b、c的方程組,從而求得b和c的值,然后把格點(diǎn)坐標(biāo)代入解析式即可判斷;(2)與(1)的解法相同;(3)同時(shí)經(jīng)過(guò)三個(gè)格點(diǎn),則三個(gè)格點(diǎn)不可能是在同一直線上的三點(diǎn),因而所求的拋物線頂點(diǎn)是E或G或O,另外兩點(diǎn)是與頂點(diǎn)不在同一橫線上的兩點(diǎn),利用待定系數(shù)法即可求解.解答:解:(1)根據(jù)題意得:,解得:,故函數(shù)的解析式是:y=x2﹣x,點(diǎn)中H(﹣1,1)滿足函數(shù)解析式,則另一個(gè)格點(diǎn)的坐標(biāo)是(﹣1,1).故答案是:,0,(﹣1,1);(2)根據(jù)題意得:,解得:,則函數(shù)的解析式是:y=x2+x+1,y=x2+x+1=(x+)2+,則頂點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣,),點(diǎn)D(1,2)在拋物線l上;(3)頂點(diǎn)是O,經(jīng)過(guò)點(diǎn)H和C的解析式設(shè)是y=ax2,則把(﹣1,1)代入得:a=1,則函數(shù)的解析式是:y=x2;向上平移一個(gè)單位長(zhǎng)度即可得到頂點(diǎn)是G,經(jīng)過(guò)點(diǎn)F和D的解析式是:y=x2+1,頂點(diǎn)是O,經(jīng)過(guò)點(diǎn)F和D的解析式設(shè)是y=bx2,把(﹣1,2)代入得:b=2,則函數(shù)的解析式是:y=2x2;頂點(diǎn)是E且經(jīng)過(guò)點(diǎn)H和C的解析式,設(shè)是y=cx2+2,把(﹣1,1)代入得:c=﹣2,則函數(shù)的解析式是y=﹣2x2+2;同理,頂點(diǎn)是E求經(jīng)過(guò)點(diǎn)A和B的函數(shù)解析式是y=﹣x2+2;頂點(diǎn)是G且經(jīng)過(guò)點(diǎn)A和B的解析式是y=﹣x2+1.綜上所述,滿足這樣的拋物線有6條.點(diǎn)評(píng):本題考查了待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,正確確定經(jīng)過(guò)這九個(gè)格點(diǎn)中的三個(gè)的函數(shù)經(jīng)過(guò)的三點(diǎn)是關(guān)鍵. 14.(2014?日照二模)已知:如圖,一次函數(shù)y=x+1的圖象與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)B;二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象與一次函數(shù)y=x+1的圖象交于B、C兩點(diǎn),與x軸交于D、E兩點(diǎn)且D點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0)(1)求二次函數(shù)的解析式;(2)求四邊形BDEC的面積S;(3)在x軸上有一動(dòng)點(diǎn)P,從O點(diǎn)出發(fā)以每秒1個(gè)單位的速度沿x軸向右運(yùn)動(dòng),是否存在點(diǎn)P使得△PBC是以P為直角頂點(diǎn)的直角三角形?若存在,求出點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t的值,若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.(4)若動(dòng)點(diǎn)P在x軸上,動(dòng)點(diǎn)Q在射線AC上,同時(shí)從A點(diǎn)出發(fā),點(diǎn)P沿x軸正方向以每秒2個(gè)單位的速度運(yùn)動(dòng),點(diǎn)Q以每秒a個(gè)單位的速度沿射線AC運(yùn)動(dòng),是否存在以A、P、Q為頂點(diǎn)的三角形與△ABD相似,若存在,求a的值,若不存在,說(shuō)明理由.考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有專題:壓軸題.分析:(1)根據(jù)直線BC的解析式,可求得點(diǎn)B的坐標(biāo),由于B、D都在拋物線的圖象上,那么它們都滿足該拋物線的解析式,通過(guò)聯(lián)立方程組即可求得待定系數(shù)的值;(2)根據(jù)拋物線的解析式,可求得E點(diǎn)的坐標(biāo),聯(lián)立直線BC的解析式,可求得C點(diǎn)坐標(biāo);那么四邊形BDEC的面積即可由△AEC、△ABD的面積差求得;(3)假設(shè)存在符合條件的P點(diǎn),連接BP、CP,過(guò)C作CF⊥x軸于F,若∠BPC=90176。求點(diǎn)P的坐標(biāo)及∠ACP的度數(shù).5.(2015?寶山區(qū)一模)(1)數(shù)學(xué)小組的單思稿同學(xué)認(rèn)為形如的拋物線y=ax2+bx+c,系數(shù)a、b、c一旦確定,拋物線的形狀、大小、位置就不會(huì)變化,所以稱數(shù)a、b、c為拋物線y=ax2+bx+c的特征數(shù),記作{a,b,c};請(qǐng)求出與y軸交于點(diǎn)C(0,﹣3)的拋物線y=x2﹣2x+k在單同學(xué)眼中的特征數(shù);(2)同數(shù)學(xué)小組的尤恪星同學(xué)喜歡將拋物線設(shè)成y=a(x+m)2+k的頂點(diǎn)式,因此堅(jiān)持稱a、m、k為拋物線的特征數(shù),記作{a,m,k};請(qǐng)求出上述拋物線在尤同學(xué)眼中的特征數(shù);(3)同一個(gè)問(wèn)題在上述兩位同學(xué)眼中的特征數(shù)各不相同,為了讓兩人的研究保持一致,同組的董和諧將上述拋物線表述成:特征數(shù)為{u,v,w}的拋物線沿平行于某軸方向平移某單位后的圖象,即此時(shí)的特征數(shù){u,v,w}無(wú)論按單思稿同學(xué)還是按尤恪星同學(xué)的理解做出的結(jié)果是一樣的,請(qǐng)你根據(jù)數(shù)學(xué)推理將董和諧的表述完整地寫(xiě)出來(lái);(4)在直角坐標(biāo)系xOy中,上述(1)中的拋物線與x軸交于A、B兩點(diǎn)(A在B的左邊),請(qǐng)直接寫(xiě)出△ABC的重心坐標(biāo).6.(2015?松江區(qū)一模)已知在平面直角坐標(biāo)系xOy中,二次函數(shù)y=ax2+bx的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(1,﹣3)和點(diǎn)(﹣1,5);(1)求這個(gè)二次函數(shù)的解析式;(2)將這個(gè)二次函數(shù)的圖象向上平移,交y軸于點(diǎn)C,其縱坐標(biāo)為m,請(qǐng)用m的代數(shù)式表示平移后函數(shù)圖象頂點(diǎn)M的坐標(biāo);(3)在第(2)小題的條件下,如果點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,3),CM平分∠PCO,求m的值.7.(2015?山西模擬)如圖1,P(m,n)是拋物線y=x2﹣1上任意一點(diǎn),l是過(guò)點(diǎn)(0,﹣2)且與x軸平行的直線,過(guò)點(diǎn)P作直線PH⊥l,垂足為H.【特例探究】(1)填空,當(dāng)m=0時(shí),OP= _________ ,PH= _________?。划?dāng)m=4時(shí),OP= _________ ,PH= _________?。静孪腧?yàn)證】(2)對(duì)任意m,n,猜想OP與PH大小關(guān)系,并證明你的猜想.【拓展應(yīng)用】(3)如圖2,如果圖1中的拋物線y=x2﹣1變成y=x2﹣4x+3,直線l變成y=m(m<﹣1).已知拋物線y=x2﹣4x+3的頂點(diǎn)為M,交x軸于A、B兩點(diǎn),且B點(diǎn)坐標(biāo)為(3,0),N是對(duì)稱軸上的一點(diǎn),直線y=m(m<﹣1)與對(duì)稱軸于點(diǎn)C,若對(duì)于拋物線上每一點(diǎn)都有:該點(diǎn)到直線y=m的距離等于該點(diǎn)到點(diǎn)N的距離.①用含m的代數(shù)式表示MC、MN及GN的長(zhǎng),并寫(xiě)出相應(yīng)的解答過(guò)程;②求m的值及點(diǎn)N的坐標(biāo).8.(2015?徐匯區(qū)一模)已知:如圖,拋物線C1:y=ax2+4ax+c的圖象開(kāi)口向上,與x軸交于點(diǎn)A、B(A在B的左邊),與y軸交于點(diǎn)C,頂點(diǎn)為P,AB=2,且OA=OC.(1)求拋物線C1的對(duì)稱軸和函數(shù)解析式;(2)把拋物線C1的圖象先向右平移3個(gè)單位,再向下平移m個(gè)單位得到拋物線C2,記頂點(diǎn)為M,并與y軸交于點(diǎn)F(0,﹣1),求拋物線C2的函數(shù)解析式;(3)在(2)的基礎(chǔ)上,點(diǎn)G是y軸上一點(diǎn),當(dāng)△APF與△FMG相似時(shí),求點(diǎn)G的坐標(biāo).9.(2014?遼陽(yáng))如圖,在Rt△ABC中,∠C=90176。﹣∠CPH,∴△APH∽△PCH,∴=,即PH2=AH?CH,(﹣a2+4)2=(a+2)(2﹣a).解得a=,或a=﹣,即P(,1)或(﹣,1),如圖:當(dāng)點(diǎn)P1的坐標(biāo)為(,1)時(shí),OP1=2=OC,sin∠P1OE==∴∠COP=30176。﹣∠EAC=∠FBG,∴tan∠AEP=tan∠FBG,∴,∴,解得m=﹣1或﹣3(舍去),∴P(﹣1,0)當(dāng)點(diǎn)P在O、B之間時(shí),∵∠EAP=∠DAP﹣∠EAC=45176。如圖2,∴6﹣2t=3t﹣3,∴t=時(shí),△DPQ是直角三角形;③PQ⊥DF,∠DPQ=90176。﹣∠FBG,∵∠EAC=∠OFB,∴∠EAC=45176。求點(diǎn)P的坐標(biāo)及∠ACP的度數(shù).考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有分析:(1)分類討論:△BOC∽△BOA,△BOC∽△AOB,根據(jù)相似三角形的性質(zhì),可得答案;(2)根據(jù)全等三角形的性質(zhì),可得C點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)待定系數(shù)法,可得函數(shù)解析式;(3)根據(jù)相似三角形的性質(zhì),可得關(guān)于a的方程,根據(jù)解方程,可得a的值可得p點(diǎn)坐標(biāo),分類討論:當(dāng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,1)時(shí),根據(jù)正弦函數(shù)據(jù),可得∠COP的度數(shù),根據(jù)等腰三角形得到性質(zhì),可得答案; 當(dāng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣,1)時(shí),根據(jù)正弦函數(shù)據(jù),可得∠AOP的度數(shù),根據(jù)三角形外角的性質(zhì),可得答案.解答:解:(1)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(m,0)或(4m,0).或(﹣4m,0);(2)當(dāng)△BOC與△AOB全等時(shí),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(m,0),二次函數(shù)y=﹣x2+bx+c的圖象經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn),解得.二次函數(shù)解析式為y=﹣x2+4,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(2,0);(3)作PH⊥AC于H,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(a,﹣a2+4),∵∠AHP=∠PHC=90176。.(1)求拋物線的解析式;(2)求點(diǎn)C坐標(biāo);(3)直線y=﹣x+1上是否存在點(diǎn)P,使得△BCP與△OAB相似?若存在,請(qǐng)直接寫(xiě)出P點(diǎn)的坐標(biāo);
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