如圖①,拋物線y=ax2+bx+5交x軸于A、B,交y軸于C,拋物線的頂點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為4,OA•OC=OB.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖②,若P為拋物線上一動(dòng)點(diǎn),PQ∥y軸交直線l:y=
34
x
+9于點(diǎn)Q,以PQ為對(duì)角線作矩形且使得矩形的一邊在直線l上,問(wèn)是否存在這樣一點(diǎn)P使得矩形的面積最小?若存在,求其最小值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由
(3)如圖③,將直線向下平移m個(gè)單位(m>9),設(shè)平移后的直線交拋物線于M、N兩點(diǎn)(點(diǎn)M在點(diǎn)N左邊),M關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為M′,連接M′N,問(wèn)M′N在x軸上的正投影是否為定值?若為定值,求其值;若不是定值,請(qǐng)說(shuō)明理由.
分析:(1)根據(jù)拋物線求出點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,5),從而得到OC的長(zhǎng)度是5,然后得到點(diǎn)B的橫坐標(biāo)是點(diǎn)A的橫坐標(biāo)的5倍,再根據(jù)頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)列式求出點(diǎn)A、B的坐標(biāo),然后利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式解答即可;
(2)根據(jù)直線l的解析式表示出矩形的長(zhǎng)與寬與PQ的關(guān)系,然后表示出矩形的面積,再根據(jù)直線與拋物線的解析式表示出PQ,然后根據(jù)二次函數(shù)的最值問(wèn)題求出PQ,再代入進(jìn)行計(jì)算即可得解;
(3)先表示出M′N在x軸上的正投影,再根據(jù)向下平移縱坐標(biāo)減表示出平移后的直線解析式,然后與拋物線聯(lián)立,消掉y得到關(guān)于x的一元二次方程,再根據(jù)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)的橫坐標(biāo)互為相反數(shù)用點(diǎn)M的坐標(biāo)表示出點(diǎn)M′的橫坐標(biāo),然后根據(jù)正投影的定義,表示出點(diǎn)M′N的橫坐標(biāo)的差值即可得解.
解答:解:(1)令x=0,則y=5,
所以,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,5),OC=5,
∵OA•OC=OB,
∴5OA=OB,
∴-5xA=xB,①
∵拋物線的頂點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為4,
xA+xB
2
=4,②
①、②聯(lián)立解得,xA=-2,xB=10,
∴點(diǎn)A(-2,0),B(10,0),
∵拋物線y=ax2+bx+5交x軸于A、B,
4a-2b+5=0
100a+10b+5=0

解得
a=-
1
4
b=2
,
所以,拋物線解析式為y=-
1
4
x2+2x+5;

(2)∵以PQ為對(duì)角線的矩形的一邊在直線l:y=
3
4
x+9上,
32+42
=5,
∴矩形的長(zhǎng)、寬分別為
4
5
PQ,
3
5
PQ,
∴矩形的面積為
4
5
PQ•
3
5
PQ=
12
25
PQ2,
∵點(diǎn)P在拋物線y=-
1
4
x2+2x+5上,點(diǎn)Q在直線y=
3
4
x+9上,
∴PQ=xQ-xP=
3
4
x+9-(-
1
4
x2+2x+5)=
1
4
x2-
5
4
x+4=
1
4
(x2-5x+
25
4
)-
25
16
+4=
1
4
(x-
5
2
2+
39
16
,
∴當(dāng)x=
5
2
時(shí),PQ有最小值為
39
16
,
故矩形面積的最小值為
12
25
×(
39
16
2=
4563
1600
;

(3)是定值5.
理由如下:設(shè)M′N在x軸上的正投影為EF,則EF等于點(diǎn)N的橫坐標(biāo)減去點(diǎn)M′的橫坐標(biāo),
∵直線y=
3
4
x+9向下平移m個(gè)單位,
∴平移后的直線解析式為y=
3
4
x+9-m,
聯(lián)立
y=
3
4
x+9-m
y=-
1
4
x
2
+2x+5
,
消掉y得,
1
4
x2-
5
4
x+4-m=0,
∵點(diǎn)M與點(diǎn)M′關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
∴點(diǎn)M′的橫坐標(biāo)與點(diǎn)M的橫坐標(biāo)互為相反數(shù),
∴EF=-
-
5
4
1
4
=5,是定值.
點(diǎn)評(píng):本題是二次函數(shù)綜合題型,主要考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,矩形的面積,二次函數(shù)的最值問(wèn)題,聯(lián)立兩函數(shù)解析式求交點(diǎn),根與系數(shù)的關(guān)系,綜合性較強(qiáng),(1)求出點(diǎn)A、B的關(guān)系式,(2)根據(jù)直線用PQ表示出矩形的長(zhǎng)與寬,(3)根據(jù)點(diǎn)M、M′的橫坐標(biāo)的關(guān)系利用根與系數(shù)的關(guān)系判斷是解題的關(guān)鍵.
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相關(guān)習(xí)題

科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)已知二次函數(shù)的圖象是經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(1,0),B(3,0),E(0,6)三點(diǎn)的一條拋物線.
(1)求這條拋物線的解析式;
(2)如圖,設(shè)拋物線的頂點(diǎn)為C,對(duì)稱軸交x軸于點(diǎn)D,在y軸正半軸上有一點(diǎn)P,且以A、O、P為頂點(diǎn)的三角形與△ACD相似,求P點(diǎn)的坐標(biāo).

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科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)閱讀材料:如圖1,過(guò)△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別作出與水平線垂直的三條直線,外側(cè)兩條直線之間的距離叫△ABC的“水平寬”(a),中間的這條直線在△ABC內(nèi)部線段的長(zhǎng)度叫△ABC的“鉛垂高”(h).我們可得出一種計(jì)算三角形面積的新方法:S△ABC=
12
ah,即三角形面積等于水平寬與鉛垂高乘積的一半.
解答下列問(wèn)題:
如圖2,拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)為點(diǎn)C(1,4),交x軸于點(diǎn)A(3,0),點(diǎn)P是拋物線(在第一象限內(nèi))上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)若點(diǎn)B為拋物線與y軸的交點(diǎn),求直線AB的解析式;
(3)在(2)的條件下,設(shè)拋物線的對(duì)稱軸分別交AB、x軸于點(diǎn)D、M,連接PA、PB,當(dāng)P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到頂點(diǎn)C時(shí),求△CAB的鉛垂高CD及S△CAB
(4)在(2)的條件下,設(shè)P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x,△PAB的鉛垂高為h、面積為S,請(qǐng)分別寫出h和S關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式.

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科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)如圖1,矩形ABCD,點(diǎn)C與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合,點(diǎn)A在x軸上,點(diǎn)B坐標(biāo)為(3,
3
),求經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)拋物線的解析式;
(2)如圖2,拋物線E:y=-
1
2
x2+bx+c
經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,其頂點(diǎn)在y軸左側(cè),以O(shè)為頂點(diǎn)作矩形OADC,A、C為拋物線E上兩點(diǎn),若AC∥x軸,AD=2CD,則拋物線的解析式是
 

(3)如圖3,點(diǎn)A、B、C分別為拋物線F:y=ax2+bx+c(a<0)上的點(diǎn),點(diǎn)B在對(duì)稱軸右側(cè),點(diǎn)D在拋物線外,順次連接A、B、C、D四點(diǎn),所成四邊形為矩形,且AC∥x軸,AD=2CD,求矩形ABCD的周長(zhǎng)(用含a的式子表示).
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科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,將拋物線y=-
1
2
x2
平移后經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O和點(diǎn)A(6,0),平移后的拋物線的頂點(diǎn)為點(diǎn)B,對(duì)稱軸與拋物線y=-
1
2
x2
相交于點(diǎn)C,則圖中直線BC與兩條拋物線圍成的陰影部分的面積為( 。

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科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

閱讀材料:
如圖1,過(guò)△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別作出與水平線垂直的三條直線,外側(cè)兩條直線之間的距離叫△ABC的“水平寬”(a),中間的這條直線在△ABC內(nèi)部線段的長(zhǎng)度叫△ABC的“鉛垂高”(h).我們可得出一種計(jì)算三角形面積的新方法:S△ABC=ah,即三角形面積等于水平寬與鉛垂高乘積的一半.

解答下列問(wèn)題:
如圖2,拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)為點(diǎn)C(1,4),交x軸于點(diǎn)A(3,0),點(diǎn)P是拋物線(在第一象限內(nèi))上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)若點(diǎn)B為拋物線與y軸的交點(diǎn),求直線AB的解析式;
(3)設(shè)點(diǎn)P是拋物線(第一象限內(nèi))上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),是否存在一點(diǎn)P,使S△PAB=S△CAB?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

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