如圖,拋物線(xiàn)y1=a(x-m)2與y2關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),頂點(diǎn)分別為B、A,y1與y軸的交點(diǎn)為C.若由A,B,C組成的三角形中,tan∠ABC=2.求:
(1)a與m滿(mǎn)足的關(guān)系式;
(2)如圖,動(dòng)點(diǎn)Q、M分別在y1和y2上,N、P在x軸上,構(gòu)成矩形MNPQ,當(dāng)a為1時(shí),請(qǐng)問(wèn):
①Q(mào)點(diǎn)坐標(biāo)是多少時(shí),矩形MNPQ的周長(zhǎng)最短?
②若E為MQ與y軸的交點(diǎn),是否存在這樣的矩形,使得△CEQ與△QPB相似?若存在,請(qǐng)直接寫(xiě)出Q點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
分析:(1)根據(jù)拋物線(xiàn)解析式求出頂點(diǎn)B的坐標(biāo),再根據(jù)軸對(duì)稱(chēng)性求出y2的解析式,然后求出點(diǎn)A的坐標(biāo),再求出點(diǎn)C的坐標(biāo),然后根據(jù)tan∠ABC=2列式整理即可得解;
(2)①先根據(jù)a=1求出m的值,得到兩拋物線(xiàn)的解析式,然后根據(jù)拋物線(xiàn)y1的解析式設(shè)出點(diǎn)Q的坐標(biāo),再根據(jù)軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì)以及矩形的周長(zhǎng)公式列式整理得到矩形MNPQ的周長(zhǎng)表達(dá)式,然后根據(jù)二次函數(shù)的最值問(wèn)題解答;
②根據(jù)點(diǎn)Q的坐標(biāo)分別表示出CE、QE,PQ、PB,然后分(i)CE和PQ是對(duì)應(yīng)邊時(shí),利用相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例列式進(jìn)行計(jì)算即可得解;(ii)CE與PB是對(duì)應(yīng)邊時(shí),利用相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例列式進(jìn)行計(jì)算即可得解.
解答:解:(1)y1=a(x-m)2頂點(diǎn)B(m,0),
y2=a(x+m) 2頂點(diǎn)A(-m,0),
交y軸于C(0,am 2),
∵tan∠ABC=2,
CO
OB
=2,
am 2
m
=2,
∴am=2;

(2)①當(dāng)a=1時(shí),m=2,
所以y1=(x-2) 2,
令Q(x,(x-2) 2),
則矩形MNPQ的周長(zhǎng):L=2×2x+2(x-2) 2=2x 2-4x+8=2(x-1) 2+6,
所以,當(dāng)x=1時(shí),周長(zhǎng)的最短為6,
此時(shí)Q(1,1);

②存在點(diǎn)Q1(3,1),Q2(3-
2
,3-2
2
),Q3(3+
2
,3+2
2
)使得△CEQ與△QPB相似.
理由如下:∵當(dāng)a=1時(shí),m=2,
∴am2=4,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)是(0,4),點(diǎn)B的坐標(biāo)是(2,0),
又∵Q(x,(x-2) 2),
∴CE=|4-(x-2) 2|=|x2-4x|,QE=x,
PQ=(x-2) 2,PB=|2-x|,
(i)當(dāng)CE和PQ是對(duì)應(yīng)邊時(shí),∵△CEQ與△QPB相似,
CE
PQ
=
QE
PB

|x2-4x|
(x-2)2
=
x
|2-x|
,
整理得,|x-4|=|x-2|,
所以,x-4=-(x-2),
解得x=3,
此時(shí)(x-2) 2=(3-2) 2=1,
所以,點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(3,1),
(ii)CE與PB是對(duì)應(yīng)邊時(shí),
∵△CEQ與△QPB相似,
CE
PB
=
QE
PQ
,
|x2-4x|
|2-x|
=
x
(x-2)2
,
整理得,|x-4|×|x-2|=1,
所以,(x-4)(x-2)=1或(x-4)(x-2)=-1,
x2-6x+7=0或x2-6x+9=0,
解得x1=3-
2
,x2=3+
2
,x3=3,
當(dāng)x1=3-
2
時(shí),(x-2) 2=(3-
2
-2) 2=3-2
2

當(dāng)x2=3+
2
時(shí),(x-2) 2=(3+
2
-2) 2=3+2
2
,
綜上所述,存在點(diǎn)Q1(3,1),Q2(3-
2
,3-2
2
),Q3(3+
2
,3+2
2
)使得△CEQ與△QPB相似.
點(diǎn)評(píng):本題是對(duì)二次函數(shù)的綜合考查,主要利用了二次函數(shù)的頂點(diǎn)式解析式求頂點(diǎn)坐標(biāo),軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì),二次函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性與矩形的對(duì)稱(chēng)性以及矩形的周長(zhǎng)公式,二次函數(shù)的最值問(wèn)題,相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例的性質(zhì),綜合性較強(qiáng),但難度不大,要注意根據(jù)對(duì)應(yīng)邊不同分情況討論.
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如圖,拋物線(xiàn)y1=-ax2-ax+1經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(-
1
2
,
9
8
),且與拋物線(xiàn)y2=ax2-ax-1相交于A,B兩點(diǎn).
(1)求a值;
(2)設(shè)y1=-ax2-ax+1與x軸分別交于M,N兩點(diǎn)(點(diǎn)M在點(diǎn)N的左邊),y2=ax2-ax-1與x軸分別交于E,F(xiàn)兩點(diǎn)(點(diǎn)E在點(diǎn)F的左邊),觀(guān)察M,N,E,F(xiàn)四點(diǎn)的坐標(biāo),寫(xiě)出一條正確的結(jié)論,并通過(guò)計(jì)算說(shuō)明;
(3)設(shè)A,B兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別記為xA,xB,若在x軸上有一動(dòng)點(diǎn)Q(x,0),且xA≤x≤xB,過(guò)Q作一條垂直于x軸的直線(xiàn),與兩條拋物線(xiàn)分別交于C,D精英家教網(wǎng)兩點(diǎn),試問(wèn)當(dāng)x為何值時(shí),線(xiàn)段CD有最大值,其最大值為多少?

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(1)請(qǐng)直接寫(xiě)出拋物線(xiàn)y2的解析式;
(2)若點(diǎn)P是x軸上一動(dòng)點(diǎn),且滿(mǎn)足∠CPA=∠OBA,求出所有滿(mǎn)足條件的P點(diǎn)坐標(biāo);
(3)在第四象限內(nèi)拋物線(xiàn)y2上,是否存在點(diǎn)Q,使得△QOC中OC邊上的高h(yuǎn)有最大值?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)Q的坐標(biāo)及h的最大值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

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x>1或x<-2
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