24.(12 分)在平面直角坐标系中,抛物线
- 教育综合
- 2024-07-15 17:44:35
(本题满分12分)在平面直角坐标系中,抛物线交 轴于 两点,交 轴于点 ,已知抛物线的对称轴为 .
小题1:解:(1)设抛物线的解析式为: , 把 代入得: 解得 抛物线的解析式为 ,即 小题2:(2)存在. 由对称性可知, 点的坐标为 点坐标为 ,B点坐标为(3,0), 直线BC的解析式为 点在对称轴上,设 点坐标为 代入 ,求得 点坐标为(1,-2) 小题3:(3)证明:设圆的半径为 ,依题意有 把 的坐标代入 , 整理 得 , 解得 (舍去) 所求圆的直径为 . |
略 |
(本题满分12分)在平面直角坐标系xOy中,抛物线C的顶点在原点,经过点A(2,2),其焦点F在x轴上.(1)求抛
(1) y 2 =2x (2)关键证明AB的中点到准线的距离等于AB的一半。 |
试题分析:解:(1)设抛物线y 2 =2px(p>0),将点(2,2)代入得p=1. ∴y 2 =2x为所求抛物线的方程. (2)证明:设l AB 的方程为:x=ty+ ,代入y 2 =2x得:y 2 -2ty-1=0,设AB的中点为M(x 0 ,y 0 ),则y 0 =t,x 0 = . ∴点M到准线l的距离d=x 0 + = + =1+t 2 .又AB=2x 0 +p=1+2t 2 +1=2+2t 2 ,∴d= AB,故以AB为直径的圆与准线l相切. 点评:求抛物线的方程,前提是设抛物线的方程,而设置抛物线可结合焦点,像本题通过画图,知道抛物线的焦点在x轴的正半轴上,因而可令抛物线的方程为y 2 =2px(p>0)(式子中的x 对应x轴,2px前面是正的对应正半轴)。第二题涉及直线与抛物线这两种曲线,当两者相交时,常常在联立方程组后,用到根与系数的关系式: |
在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于点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两点的坐标分别代入y=ax2+bx+2联立求解,
得a=?
,b=2 3
.(2分)4 3
∴此抛物线的解析式为y=?
x2+2 3
x+2.4 3
∵当x=0时,y=2,
∴C(0,2).
设AC的解析式为y=kx+n(k≠0),把A,C两点坐标分别代入y=kx+n,
联立求得k=2,n=2.
∴直线AC的解析式为y=2x+2;
(3)假设存在满足条件的点P,并设直线y=m与y轴的交点为F(0,m)
①当DE为腰时,分别过点D,E作DP1⊥x轴于P1,作EP2⊥x轴于P2,如图1,则△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
∴点D的纵坐标是
.4 3
∵点D在直线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如图2,当DE为底边时,过DE的中点G作GP3⊥x轴于点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
综上所述,满足条件的点P共有3个,
即P1(?
,0),P2(1,0),P3(1 3
,0).1 2
如有其他解(证)法,请酌情给分.
(本题满分12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与x轴的右交点为点A,与y轴的 交点为点B,过点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,故点C的纵坐标为―10. 由―10 y= x 2 ― x―10,得x=8或x=0 . 即C(8,―10)且易求出顶点 ……………………………………………………3分 于是A(18,0),B(0,―10),C(8,―10).顶点坐标为 ……………4分 (2)若四边形PQCA为平行四边形, 由于QC∥PA,故只要QC=PA即可, 而PA=18―QC=t,故18―4t=t,得 ………………………………………6分 (3)设点P运动t秒,则OP=4t,QC=t,0<t<4.5.说明P在线段OA上,且不与 点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 ∵点Q到直线PF的距离d=10, ∴S △ PQF = ??PF?d= ×18×10=90. 所以△PQF的面积总为定值90.…………………………………………………………9分 (4)故当 不存在等腰三角形△PQF.……………………………………10分 当 时, 为等腰三角形.…………………………………………12分 |
略 |
在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c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B的坐标为
解答:解:(1)直线y=mx+n沿y轴向下平移6后恰好经过原点,
∴n=6,C(0,6).
将B(6,0)代入y=mx+6,得mx+6=0,m=-1.
∴直线AC的解析式为y=-x+6.
∵抛物线y=ax2+bx+c过点A、C,且对称轴x=4,c=6.
∴
,36a+6b+c=0 ?
=4b 2a c=6
解之得:
,a= 1 2 b=?4 c=6
∴抛物线的函数解析式为y=
x2?4x+6.1 2
注:变可设抛物线方程y=a(x-2)(x-6),代入C(0,6)即可求之.
(2)设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)假设⊙Q在运动过程中,存在⊙Q与坐标轴相切的情况.
设点Q的坐标为(x0,y0).
①当⊙Q与y轴相切时,有|x0|=2,即x0=±2.
当x0=-2时,
∴y0=
(?2)2?4×(?2)+6=16,1 2
∴Q1(-2,16).
当x0=2时,y0=
×22?4×2+6=0,1 2
∴Q2(2,0).
②当⊙Q与x轴相切时,有|y0|=2,即y0=±2.
当y0=-2时,有
x02?4x0+6=?2,解之得x0=4.1 2
∴Q3(4,-2).
当y0=2时,有
x02?4x0+6=2,1 2
解之得,x0=4±2
.2
∴Q4(4+2
,2),Q5(4?22
,2).2
综上所述,存在符合条件的⊙Q,其圆心Q的坐标分别为Q1(-2,16)、Q2(2,0)、Q3(4,-2)、Q4(4+2
,2)、Q5(4?22
,2).2
(4)存在与两坐标轴同时相切的圆.设点Q(x1,y1).
当⊙Q与两坐标轴同时相切时,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.
此方程无实数解.
综上所述,存在与两坐标轴同时相切的圆,此圆半径r=5±
.13