【題目】如圖,拋物線y=x2+x﹣4與x軸交于A,B(A在B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,拋物線上的點(diǎn)E的橫坐標(biāo)為3,過點(diǎn)E作直線l1∥x軸.
(1)點(diǎn)P為拋物線上的動(dòng)點(diǎn),且在直線AC的下方,點(diǎn)M,N分別為x軸,直線l1上的動(dòng)點(diǎn),且MN⊥x軸,當(dāng)△APC面積最大時(shí),求PM+MN+EN的最小值;
(2)過(1)中的點(diǎn)P作PD⊥AC,垂足為F,且直線PD與y軸交于點(diǎn)D,把△DFC繞頂點(diǎn)F旋轉(zhuǎn)45°,得到△D'FC',再把△D'FC'沿直線PD平移至△D″F′C″,在平面上是否存在點(diǎn)K,使得以O,C″,D″,K為頂點(diǎn)的四邊形為菱形?若存在直接寫出點(diǎn)K的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
【答案】(1);(2)存在,點(diǎn)K的坐標(biāo)為(,﹣)或(2+,﹣2﹣).
【解析】
(1)過點(diǎn)P作PG⊥x軸于點(diǎn)G,交AC于點(diǎn)H,在PG上截取PP'=MN,連接P'N,以NE為斜邊在直線NE上方作等腰Rt△NEQ,過點(diǎn)P'作P'R⊥EQ于點(diǎn)R,先利用二次函數(shù)的解析式求出A,B,C,E的坐標(biāo),然后用待定系數(shù)法求出直線AC的解析式,利用E點(diǎn)坐標(biāo)得出PP'=MN=,然后設(shè)出點(diǎn)P(t,t2+t﹣4)H(t,﹣t﹣4),用含t的代數(shù)式表示出△APC的面積,利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出△APC的面積最大時(shí)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)P,的坐標(biāo),然后利用平行四邊形和等腰直角三角形的性質(zhì)得出PM+MN+EN=PP'+P'N+ NQ=+P'N+NQ,所以當(dāng)點(diǎn)P'、N、Q在同一直線上時(shí),P'N+NQ=P'R最小,即PM+MN+ EN=+P'R,分別用待定系數(shù)法求出直線 的表達(dá)式,聯(lián)立求出點(diǎn)R的坐標(biāo),最后利用勾股定理求出的長(zhǎng)度,則答案可求;
(2)先求出D,F點(diǎn)的坐標(biāo),得出△CDF是等腰直角三角形,然后分兩種情況討論:把△DFC繞頂點(diǎn)F逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°,得到,經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)以O,,K為頂點(diǎn)的四邊形為菱形, 不可能為邊,只能以為鄰邊構(gòu)成菱形,然后利用菱形的性質(zhì)即可求解;把△DFC繞頂點(diǎn)F順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°,得到△D'FC',以O,,K為頂點(diǎn)的四邊形為菱形,只能為對(duì)角線,從而求出K的坐標(biāo)即可.
(1)如圖1,過點(diǎn)P作PG⊥x軸于點(diǎn)G,交AC于點(diǎn)H,在PG上截取PP'=MN,連接P'N,
以NE為斜邊在直線NE上方作等腰Rt△NEQ,過點(diǎn)P'作P'R⊥EQ于點(diǎn)R
∵x=0時(shí),y=x2+x﹣4=﹣4
∴C(0,﹣4)
∵y=0時(shí),x2+x﹣4=0
解得:x1=﹣4,x2=2
∴A(﹣4,0),B(2,0)
設(shè)直線AC的解析式為
將代入解析式中得
解得
∴直線AC解析式為
∵拋物線上的點(diǎn)E的橫坐標(biāo)為3
∴yE=×32+3﹣4=
∴E(3,),直線l1:y=
∵點(diǎn)M在x軸上,點(diǎn)N在直線l1上,MN⊥x軸
∴PP'=MN=
設(shè)拋物線上的點(diǎn)P(t,t2+t﹣4)(﹣4<t<0)
∴H(t,﹣t﹣4)
∴PH=﹣t﹣4﹣(t2+t﹣4)=﹣t2﹣2t
∴S△APC=S△APH+S△CPH=PHAG+PHOG=PHOA=2PH=﹣t2﹣4t
∴當(dāng)t=﹣=﹣2時(shí),S△APC最大
∴yP=t2+t﹣4=2﹣2﹣4=﹣4,yP'=yP+
∴P(﹣2,﹣4),P'(﹣2,)
∵PP'=MN,PP'∥MN
∴四邊形PMNP'是平行四邊形
∴PM=P'N
∵等腰Rt△NEQ中,NE為斜邊
∴∠NEQ=∠ENQ=45°,NQ⊥EQ
∴NQ=EN
∴PM+MN+EN=PP'+P'N+ NQ=+P'N+NQ
∵當(dāng)點(diǎn)P'、N、Q在同一直線上時(shí),P'N+NQ=P'R最小
∴PM+MN+EN=+P'R
設(shè)直線EQ解析式為y=﹣x+a
∵E(3, )
∴﹣3+a=
解得:a=
∴直線EQ:y=﹣x+
設(shè)直線P'R解析式為y=x+b
∵P'(﹣2,)
∴﹣2+b=﹣
解得:b=
∴直線P'R:y=x+
∵ 解得:
∴R(,4)
∴P'R=
∴PM+MN+EN最小值為
(2)∵PD⊥AC,P(﹣2,﹣4),
∴直線PD解析式為:y=x﹣2,
∴D(0,﹣2),F(﹣1,﹣3),
∴CD=2,DF=CF=,△CDF是等腰直角三角形,
如圖2,把△DFC繞頂點(diǎn)F逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°,得到,
∴(,﹣3),(﹣1,﹣3)
把 沿直線PD平移至,連接
設(shè)直線 的解析式為
將代入解析式中得
解得
∴直線 解析式為y=x﹣2﹣ ,
同理:直線解析式為y=x+﹣2,
顯然OC″≥+1>2=C″D″
∴以O,,K為頂點(diǎn)的四邊形為菱形, 不可能為邊,只能以為鄰邊構(gòu)成菱形
∴ ,
∵OK∥ ,PD⊥,
∴OK⊥PD
∴K1(,﹣),
如圖3,把△DFC繞頂點(diǎn)F順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°,得到△D'FC',
∴(﹣1,﹣3﹣), (﹣1,﹣﹣3)
把沿直線PD平移至,連接 ,,
顯然, ∥PD, ≥+1>, ≥+1> ,
∴以O,,K為頂點(diǎn)的四邊形為菱形,只能為對(duì)角線,
∴K2(2+,﹣2﹣).
綜上所述,點(diǎn)K的坐標(biāo)為:K1(,﹣),K2(2+,﹣2﹣).
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科目:初中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】提出問題:(1)如圖①,正方形ABCD中,點(diǎn)E,點(diǎn)F分別在邊AD和邊CD上,若正方形邊長(zhǎng)為4,DE+DF=4,則四邊形BEDF的面積為 .
探究問題:(2)如圖②,四邊形ABCD,AB=BC=4,∠ABC=60°,∠ADC=120°,點(diǎn)E、F分別是邊AD和邊DC上的點(diǎn),連接BE,BF,若ED+DF=3,BD=2,求四邊形EBFD的面積;
解決問題:(3)某地質(zhì)勘探隊(duì)為了進(jìn)行資源助測(cè),建立了如圖③所示的一個(gè)四邊形野外勘查基地,基地相鄰兩側(cè)邊界DA、AB長(zhǎng)度均為4km,∠DAB=90°,由于勘測(cè)需要及技術(shù)原因,主勘測(cè)儀C與基地邊緣D、B夾角為90°(∠DCB=90°),在邊界CD和邊界BC上分別有兩個(gè)輔助勘測(cè)儀E和F,輔助勘測(cè)儀E和F與主勘測(cè)儀C的距離之和始終等于4km(CE+CF=4).為了達(dá)到更好監(jiān)測(cè)效果,需保證勘測(cè)區(qū)域(四邊形EAFC)面積盡可能大.請(qǐng)問勘測(cè)區(qū)域面積有沒有最大值,如果有求出最大值,如果沒有,請(qǐng)說明理由.
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科目:初中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】盒中有若干枚黑棋和白棋,這些棋除顏色外無(wú)其他差別,現(xiàn)讓學(xué)生進(jìn)行摸棋試驗(yàn):每次摸出一枚棋,記錄顏色后放回?fù)u勻.重復(fù)進(jìn)行這樣的試驗(yàn)得到以下數(shù)據(jù):
摸棋的次數(shù)n | 100 | 200 | 300 | 500 | 800 | 1000 |
摸到黑棋的次數(shù)m | 24 | 51 | 76 | 124 | 201 | 250 |
摸到黑棋的頻率(精確到0.001) | 0.240 | 0.255 | 0.253 | 0.248 | 0.251 | 0.250 |
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)估計(jì)從盒中摸出一枚棋是黑棋的概率是 ;(精確到0.01)
(2)若盒中黑棋與白棋共有4枚,某同學(xué)一次摸出兩枚棋,請(qǐng)計(jì)算這兩枚棋顏色不同的概率,并說明理由
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科目:初中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖,拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸分別交于點(diǎn)A、B,與y軸交于點(diǎn)C,且OA=1,OB=3,頂點(diǎn)為D,對(duì)稱軸交x軸于點(diǎn)Q.
(1)求拋物線對(duì)應(yīng)的二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)點(diǎn)P是拋物線的對(duì)稱軸上一點(diǎn),以點(diǎn)P為圓心的圓經(jīng)過A、B兩點(diǎn),且與直線CD相切,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)在拋物線的對(duì)稱軸上是否存在一點(diǎn)M,使得△DCM∽△BQC?如果存在,求出點(diǎn)M的坐標(biāo);如果不存在,請(qǐng)說明理由.
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科目:初中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖,△ABC與△AFD為等腰直角三角形,∠FAD=∠BAC=90°,點(diǎn)D在BC上,則:
(1)求證:BF=DC.
(2)若BD=AC,則求∠BFD的度數(shù).
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科目:初中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】己知:如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線與軸、軸分別交于兩點(diǎn),是直線上一動(dòng)點(diǎn),⊙的半徑為2.
(1)判斷原點(diǎn)與⊙的位置關(guān)系,并說明理由;
(2)當(dāng)⊙與軸相切時(shí),求出切點(diǎn)的坐標(biāo).
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科目:初中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖,AC為正方形ABCD的對(duì)角線,點(diǎn)E為DC邊上一點(diǎn)(不與C、D重合),連接BE,以E為旋轉(zhuǎn)中心,將線段EB逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,得到線段EF,連接DF.
(1)請(qǐng)?jiān)趫D中補(bǔ)全圖形.
(2)求證:AC∥DF.
(3)探索線段ED、DF、AC的數(shù)量關(guān)系,并加以證明.
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科目:初中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖,在等邊△ABC中,D為BC邊上一點(diǎn),E為AC邊上一點(diǎn),且∠ADB+∠EDC=120°.
(1)求證:△ABD∽△DCE;
(2)若CD=12,CE=3,求△ABC的周長(zhǎng).
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科目:初中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為4cm,點(diǎn)E,F分別是BC,CD的中點(diǎn),連結(jié)BF,DE,則圖中陰影部分的面積是________cm2.
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