七、二次函数综合题
第四课时——抛物线与与图形运动
【考点】
1. 根据函数解析式,结合抛物线性质,分析几何图形运动中的变量与不变量.
2. 利用抛物线的顶点、对称轴等,搞清图形在运动过程中有几种关键位置,然后逐个加以解决. 【要求】
1.能利用抛物线的性质,准确抓住运动图形的关键量与关键位置; 2.能利用代数方法讨论几何问题. 【例析】
2
例1(2015?淄博第24题,10分)(1)抛物线m1:y1=a1x+b1x+c1中,函数y1与自变量x之间的部分对应值如表
x y1
… …
﹣2 ﹣5
﹣1 0
1 4
2 3
4 ﹣5
5 ﹣12
… …
设抛物线m1的顶点为P,与y轴的交点为C,则点P的坐标为 (1,4) ,点C的坐标为 (0,3)
2
(1)将设抛物线m1沿x轴翻折,得到抛物线m2:y2=a2x+b2x+c2,则当x=﹣3时,y2= 12 .
(2)在(1)的条件下,将抛物线m1沿水平方向平移,得到抛物线m3.设抛物线m1与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),抛物线m3与x轴交于M,N两点(点M在点N的左侧).过点C作平行于x轴的直线,交抛物线m3于点K.问:是否存在以A,C,K,M为顶点的四边形是菱形的情形?若存在,请求出点K的坐标;若不存在,请说明理由.
2解:(1)把(﹣1,0),(1,4),(2,3)分别代入y1=a1x+b1x+c1得
,解得.
22
所以抛物线m1的解析式为y1=﹣x+2x+3=﹣(x﹣1)+4,则P(1,4),
当x=0时,y=3,则C(0,3);
(2)因为抛物线m1沿x轴翻折,得到抛物线m2,
222
所以y2=(x﹣1)﹣4,当x=﹣3时,y2=(x+1)﹣4=(﹣3﹣1)﹣4=12.
故答案为(1,4),(0,3),12; (3)存在.
2
当y1=0时,﹣x+2x+3=0,解得x1=﹣1,x2=3,则A(﹣1,0),B(0,3),
∵抛物线m1沿水平方向平移,得到抛物线m3, ∴CK∥AM,CK=AM,
∴四边形AMKC为平行四边形,
当CA=CK时,四边形AMKC为菱形,而AC=当抛物线m1沿水平方向向右平移此时K(﹣
,3).
=
,则CK=
,
个单位,
个单位,此时K(
,3);当抛物线m1沿水平方向向左平移
点评: 本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数的性质和菱形的判定;会利用待定系数法求二次函数解析式;会运用数形结合的数学思想方法解决问题.
例2如图1,已知直线y??11x与抛物线y??x2?6交于A,B两点. 24(1)求线段AB的垂直平分线的解析式;
(2)如图2,取与线段AB等长的一根橡皮筋,端点分别固定在A,B两处.用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖P在直线AB上方的抛物线上移动,动点P将与A,B构成无数个三角形,这些三角形中是否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时P点的坐标;如果不存在,请简要说明理由. y y
P B B
x O O
A A
图1 12?y??x?6??x1?6?x2??4?4 解:(1)依题意得?解之得? ?y??3y?21?1?2?y??x??2图2
x
,?3,)B?(,4 2 ?A(6
作AB的垂直平分线交x轴,y轴于C,D两点,交AB于M(如图1) 由(1)可知:OA?35 OB?25 y ?AB?55
?OM?15AB?OB? 22B C E O D 图1
过B作BE⊥x轴,E为垂足
M A x
OCOM5?,?OC?, 由△BEO∽△OCM,得:
OBOE4 同理:OD?,?C?,0?,D?0,? 设CD的解析式为y?kx?b(k?0)
52?5?4????5?? 2?5?0?k?b?k?2???4 ?? ??5
5b?????b??2??2 ?AB的垂直平分线的解析式为:y?2x?5. 21x?m2(2)若存在点P使△APB的面积最大,则点P在与直线AB平行且和抛物线只有一个交点的直线y??上,并设该直线与x轴,y轴交于G,H两点(如图2).
1?y??x?m??2 ??
?y??1x2?6??4 ?y H P B G 121x?x?m?6?0 42 ?抛物线与直线只有一个交点,
O x
?????1?22???4?14(m?6)?0,
?m?254 ?P??23??1,4??
在直线GH:y??12x?254中, ?G??25??25??2,0??,H??0,4??
?GH?2545 设O到GH的距离为d,
?12GH?d?12?OG?OH125512525 ?2?4d?2?2?4
?d?525?AB∥GH, ?P到AB的距离等于O到GH的距离d. ?S1最大面积?2AB?d?12?55?552?1254 【练习】
1.已知抛物线y=x2—4x+1.将此抛物线沿x轴方向向左平移4个单位长
度,得到一条新的抛物线. (1)求平移后的抛物线解析式;
(2)若直线y=m与这两条抛物线有且只有四个交点,求实数m的取值范围;
(3)将已知的抛物线解析式改为y=ax2+bx+c(a>0,b<0),并将此抛物线沿x轴方向向左平移 -ba个单位长度,试探索问题(2). 1.解:(1) y?x2?4x?1 配方,得y?(x?2)2?3,
A 2 图