① 当Q在CD上时,过Q点作QG⊥BC, 垂足为点G,则QC=22·t. 又∵DH=HC,DH⊥BC, ∴∠C=45°.
∴在Rt△QCG中,QG=QC·sin∠C=22t3sin45°=2t. 又∵BP=BC-PC=14-t,
11∴S△BPQ=BP×QG=(14-t)×2t=14t-t2.
22当Q运动到D点时所需要的时间t=∴S=14t-t2(0<t≤4).
② 当Q在DA上时,过Q点作QG⊥BC, 则:QG=AB=8cm,BP=BC-PC=14-t, 11∴S△BPQ=BP×QG=(14-t)×8=56-4t.
22当Q运动到A点时所需要的时间t=32∴S=56-4t(4<t≤4+).
2
综合上述:所求的函数关系式是:
CD82==4. 2222CD+AD82+632==4+.
22222S=14t-t2(0<t≤4). S=56-4t(4<t≤4+
32) 2
4
(1) 要使运动过程中出现PQ∥DC,a的取值范围是a≥1+2.
3
A Q D B
14. (2011湖北潜江天门仙桃江汉油田,24,10分)在平面直角坐标系中,抛物线
P G C 、B(1,0),过顶点C作CH⊥x轴于y?ax2?bx?3与x轴的两个交点分别为A(-3,0)点H.
(1)直接填写:a= ,b= ,顶点C的坐标为 ;
(2)在y轴上是否存在点D,使得△ACD是以AC为斜边的直角三角形?若存在,求出点
D的坐标;若不存在,说明理由;
(3)若点P为x轴上方的抛物线上一动点(点P与顶点C不重合),PQ⊥AC于点Q,当△PCQ与△ACH相似时,求点P的坐标.
【答案】解:(1)a??1,b??2,顶点C的坐标为(-1,4)
(2)假设在y轴上存在满足条件的点D, 过点C作CE⊥y轴于点E. 由∠CDA=90°得,∠1+∠2=90°. 又∠2+∠3=90°, ∴∠3=∠1. 又∵∠CED=∠DOA =90°,
CEDO. ?EDAO1c设D(0,c),则?.
4?c32变形得c?4c?3?0,解之得c1?3,c2?1. 综合上述:在y轴上存在点D(0,3)或(0,1), 使△ACD是以AC为斜边的直角三角形.
∴△CED ∽△DOA,∴
(3)①若点P在对称轴右侧(如图①),只能是△PCQ∽△CAH,得∠QCP=∠CAH. 延长CP交x轴于M,∴AM=CM, ∴AM2=CM2. 设M(m,0),则( m+3)2=42+(m+1)2,∴m=2,即M(2,0).
设直线CM的解析式为y=k1x+b1, ??k1?b1?448则?, 解之得k1??,b1?.
33?2k1?b1?0∴直线CM的解析式y??48x?. 3348?1?y??x??x??1120?x??33联立?,解之得?3或?(舍去).∴P(,).
?39?y?4?y??x2?2x?3?y?20???9 ②若点P在对称轴左侧(如图②),只能是△PCQ∽△ACH,得∠PCQ=∠ACH.
过A作CA的垂线交PC于点F,作FN⊥x轴于点N. CACH??2, AFAHFNNAAF1由△FNA∽△AHC得???.
AHHCCA2 ∴AN?2,FN?1, 点F坐标为(-5,1).
??k2?b2?4319设直线CF的解析式为y=k2x+b2,则?,解之得k2?,b2?.
44??5k2?b2?1 由△CFA∽△CAH得
319x?. 447?319?x???755?y?x??4 或 ?x??1(舍去). ∴
44联立 ?,解之得?P(?,). ?416?y??x2?2x?3?y?4?y?55??16?120755∴满足条件的点P坐标为(,)或(?,) 39416∴直线CF的解析式y?
15. (2011湖北省随州市,24,15分)如图所示,过点F(0,1)的直线y=kx+b与抛物线y=
12
x4交于M(x1,y1)和N(x2,y2)两点(其中x1<0,x2>0) (1)求b的值。 (2)求x1 ·x2的值
(3)分别过M,N作直线l:y=—1的垂线,垂足分别是M1,N1,判断△M1FN1的形状,并证明你的结论。 (4)对于过点F的任意直线MN,是否存在一条定直线m,使m与以MN为直径的圆相切。如果有,请求出这条直线m的解析式;如果没有,请说明理由。
【答案】 解:(1)∵点F(0,1)在直线y=kx+b上,
∴1=0×k+b,
解得 b=1
(2)点M(x1,y1)和N(x2,y2)两点既在直线y=kx+1,又在抛物线y=∴x1 ,x2是
12
x上 412
x=kx+1的两根。 4即:x1 ,x2是x2—4kx—4=0的两根。
∴x1 ·x2=—4. (3)△M1FN1是直角三角形。 证明:由题意F1(0,—1),∴F F1=2. ∵分别过M,N作直线l:y=—1的垂线,垂足分别是M1,N1, ∴M1 F1×N1 F1=4 ∴△FM1 F1∽△N1 F F1. ∴∠M1 F F1=∠FN1 F1 ∵∠FN1 F1+∠F1 FN1=90°。 ∴∠M1 F F1+∠F1 FN1=90° ∴△M1FN1是直角三角形。
(4)存在一条定直线m,使m与以MN为直径的圆相切。这条直线m的解析式为y=—1。过M作MH⊥NN1于H,MN2=MH2+NH2=(x1-x2)2+(y1-y2)2=(x1-x2)2+[(kx1+1)-(kx2+1)]2=(x1-x2)2+k2(x1-x2)2=(k2+1)(x1-x2)2=(k2+1)(4 )2=16(k2+1)2 ∴MN=4(k2+1)
分别取MN和M1N1的中点P,P1,
PP1= (MM1+NN1)= (y1+1+y2+1)= (y1+y2)+1=k(x1+x1)+2=2k2+2=2(k2+1) ∴PP1=MN 即线段MN的中点到直线l的距离等于MN长度的一半.
∴以MN为直径的圆与l相切. ……(15分)
16. (2011江西,24,10分)已知:抛物线y?a(x?2)2?b (ab?0)的顶点为A,与x轴的交点为
B,C(点B在点C的左侧).
(1)直接写出抛物线对称轴方程; (2)若抛物线经过原点,且△ABC为直角三角形,求a,b的值;