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专题13 存在性-面积等量问题(教师版含解析)-2022年中考数学压轴满分突破之二次函数篇
2023-05-25 | 阅:  转:  |  分享 
  
中考数学压轴题--二次函数--存在性问题

第13节 面积等量问题的存在性



方法点拨

面积转化













例题演练

1.抛物线y=﹣x+3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,连接BC.

(1)如图1,求直线BC的表达式;

(2)如图1,点P是抛物线上位于第一象限内的一点,连接PC,PB,当△PCB面积最大时,一动点Q从点P从出发,沿适当路径运动到y轴上的某个点G再沿适当路径运动到x轴上的某个点H处,最后到达线段BC的中点F处停止.求当△PCB面积最大时,点P的坐标及点Q在整个运动过程中经过的最短路径的长;

(3)如图2,在(2)的条件下,当△PCB面积最大时,把抛物线y=﹣x+3向右平移使它的图象经过点P,得到新抛物线y'',在新抛物线y''上是否存在点E,使△ECB的面积等于△PCB的面积.若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.



【解答】解:∵抛物线y=﹣x+3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,

∴令x=0,

∴y=3,

∴C(0,3),

令y=0,

∴0=﹣x+3,

∴x=﹣或x=3,

∴B(3,0),

设直线BC的解析式为y=kx+3,

∴3k+3=0,

∴k=﹣,

∴直线BC的解析式为y=﹣x+3;



(2)如图1,设P(m,﹣m2+m+3)(0<m<3),

过点P作PM∥y轴交BC于M,

∵直线BC的解析式为y=﹣x+3,

∴M(m,﹣m+3),

∴PM=﹣m2+m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+,

∴S△PBC=[﹣(m﹣)2+]×3=﹣(m﹣)2+,

∴m=时,S△PBC的面积最大,最大值为,

即:点P(,),

∵B(3,0),C(0,3),

∴F(,),

∴点M和点F重合,

作点P(,)关于y轴的对称点P''(﹣,),

再作点F(,)关于x的对称点F''(,﹣),

连接P''F''交y轴于G,交x轴于H,连接PD,G,H,HF

此时PG+GH+HF最小,最小值为P''F''=;



(3)如图2,在抛物线y=﹣x+3=﹣(x﹣)2+4中,

令y=,

∴=﹣x+3,

∴x=或x=,

由平移知,抛物线y向右平移到y'',则平移了﹣=个单位,y''=﹣(x﹣2)2+4=﹣x2+2,

设点E(n,﹣n2+2n),

过点E作EQ∥y轴交BC于Q,

∵直线BC的解析式为y=﹣x+3,

∴Q(n,﹣n+3),

∴EQ=|﹣n2+2n+n﹣3|=|n2﹣5n+6|

∵△ECB的面积等于△PCB的面积,

由(2)知,PM=﹣(m﹣)2+,

∴PM最大=

∴EQ=PM最大,

∴|n2﹣5n+6|=

∴n=或n=或n=或(舍),

∴E(,﹣)或(,﹣)或(,).





2.如图,抛物线y=mx2﹣2mx﹣3m(m>0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,点M为抛物线的顶点.

(1)求A,B两点的坐标;

(2)是否存在以BM为斜边的Rt△BCM的抛物线?若存在,请求出抛物线的解析式;如果不存在,请说明理由;

(3)在(2)的条件下,若抛物线上有一点P,连接PC交线段BM于Q点,且S△BPQ=S△CMQ,请写出点P的坐标.



【解答】解:(1)令y=0,则mx2﹣2mx﹣3m=0,

即x2﹣2x﹣3=0,

解得x1=﹣1,x2=3,

所以,点A(﹣1,0),B(3,0);



(2)令x=0,则y=﹣3m,

∴点C坐标为(0,﹣3m),

∵y=mx2﹣2mx﹣3m=m(x﹣1)2﹣4m,

∴抛物线的对称轴为直线x=1,顶点M坐标为(1,﹣4m),

∴BC2=32+(3m)2=9+9m2,BM2=(3﹣1)2+(4m)2=4+16m2,MC2=12+[(﹣3m﹣(﹣4m)]2=1+m2,

∵Rt△BCM以BM为斜边,

∴BC2+MC2=BM2,

即9+9m2+1+m2=4+16m2,

整理得,m2=1,

解得m=±1,

∵m>0,

∴m=1,

∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;



(3)在(2)的条件下,点C坐标为(0,﹣3),M(1,﹣4),

设直线BC的解析式为y=kx+b,

则,

解得,

所以直线BC的解析式为y=x﹣3,

∵S△BPQ=S△CMQ,

∴S△BPQ+S△BCQ=S△CMQ+S△BCQ,

即S△BPC=S△BMC,

∴点P到BC的距离等于点M到BC的距离,

∴MP∥BC,

设MP的解析式为y=x+c,

则1+c=﹣4,

解得c=﹣5,

所以,直线MP的解析式为y=x﹣5,

联立,

解得(为点M坐标),,

所以,点P的坐标为(2,﹣3).



3.已知抛物线C:y=﹣x2+x+2与x轴交于点A,B(点A在点B左侧),与y轴交于点K,顶点为D.

(Ⅰ)求点A,B,K,D的坐标;

(Ⅱ)若向下平移抛物线C,使顶点D落在x轴上,抛物线C上的点P平移后的对应点为P′,若OP′=OP,求点P的坐标;

(Ⅲ)点E(﹣2,n)在抛物线C上,则在抛物线C上是否存在一点Q,使△QBE的面积是△BEK面积的一半,若存在,求满足条件的点Q的坐标;若不存在,说明理由.

【解答】解:(Ⅰ)对于y=﹣x2+x+2①,令y=﹣x2+x+2=0,解得x=﹣1或2,令x=0,则y=2,

则点A、B、K的坐标分别为(﹣1,0)、(2,0)、(0,2),

∵y=﹣x2+x+2=﹣(x﹣)2+,

故点D的坐标为(,);



(Ⅱ)由平移的性质知,平移后的抛物线表达式为y=﹣(x﹣)2=﹣x2+x﹣,

设点P的坐标为(x,﹣x2+x+2),则点P′的坐标为(x,﹣x2+x﹣),

∵OP′=OP,

故点P、P′关于x轴对称,

即(﹣x2+x+2)+(x,﹣x2+x﹣)=0,

解得x=,

故点P的坐标为(,)或(,)



(Ⅲ)存在,理由:

当x=﹣2时,n=y=﹣x2+x+2,即点E的坐标为(﹣2,﹣4),

由点B、E的坐标得,直线BE的表达式为y=x﹣2,

①当点Q在BE上方时,

设直线EB交y轴于点P,则点P的坐标为(0,﹣2),

取PK的中点M,作直线m∥BE,则直线m和抛物线的交点即为所求的点Q,



由点K、P的坐标得,点M的坐标为(0,0),

故直线m的表达式为y=x②,

联立①②得:﹣x2+x+2=x,解得x=,

则点Q的坐标为(,)或(﹣,﹣);

②当点Q在BE的下方时,

同理可得,直线n的表达式为y=x﹣4,

同理可得,点Q的坐标为(,﹣4)或(﹣,﹣﹣4),

综上,点Q的坐标为(,)或(﹣,﹣)或(,﹣4)或(﹣,﹣﹣4).

4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.

(1)求直线BC的解析式;

(2)若点P为抛物线上一动点,当点P运动到某一位置时,S△ABP=S△ABC,求此时点P的坐标.

(3)若将△AOC沿射线CB方向平移,平移后的三角形记为△A1O1C1,连接AA1,直线AA1交抛物线于M点,是否存在点C1,使得△AMC1为等腰三角形?若存在,直接写出C1点横坐标;若不存在,请说明理由.



【解答】解:(1)对于y=x2﹣2x﹣3①,令x=0,则y=﹣3,令y=x2﹣2x﹣3=0,解得x=﹣1或3,

故点A、B、C的坐标分别为(﹣1,0)、(3,0)、(0,﹣3),

设直线BC的表达式为y=kx+b,则,解得,

故直线BC的表达式为y=x﹣3;



(2)∵S△ABP=S△ABC,则|yP|=|yC|=×3=4,

则x2﹣2x﹣3=±4,

解得x=1±2或1,

故点P的坐标为(1,4)或(1﹣2,4)或(1,﹣4);



(3)存在,理由:

由BC的表达式知,直线BC与x轴的夹角为45°,则△AOC沿射线CB向右平移m个单位就向上平移了m个单位,

则点C1(m,m﹣3),

∵AA1∥BC,则设直线AA1的表达式为y=x+s,

将点A的坐标代入上式并解得s=1,

故直线AA1的表达式为y=x+1②,

联立①②并解得,即点M的坐标为(4,5),

由点A、M、C1的坐标的:AM2=50,MC12=(m﹣4)2+(m﹣8)2,AC12=(m+1)2+(,m﹣3)2,

当AM=MC1时,则AM2=(m﹣4)2+(m﹣8)2,解得m=6±;

当AM=AC1时,同理可得:m=1(舍去负值);

当MC1=AC1时,同理可得:m=3.5;

综上,点C1的横坐标为6+或6﹣或1+或3.5.

5.如图1,在平面直角坐标系xOy中,已知A、B两点的坐标分别为(﹣4,0)、(4,0),C(m,0)是线段AB上一动点(与A、B两点不重合),抛物线l1:y=ax2+b1x+c1(a>0)经过点A、C,顶点为D,抛物线l2:y=ax2+b2x+c2(a>0)经过点C、B,顶点为E,直线AD、BE相交于F.

(1)若a=,m=﹣1,求抛物线l1、l2的解析式;

(2)若a=1,∠AFB=90°,求m的值;

(3)如图2,连接DC、EC,记△DAC的面积为S1,△ECB的面积为S2,△FAB的面积为S,问是否存在点C使得2S1?S2=a?S,若存在,请求出C的坐标;若不存在,请说明理由.



【解答】解:(1)解:(1)将A、C点代入y=ax2+b1x+c1中,可得:,解得:,

∴抛物线L1解析式为y=x2++2;

同理可得:,解得:,

∴抛物线L2解析式为y=x2﹣x﹣2;



(2)如图,过点D作DG⊥x轴于点G,过点E作EH⊥x轴于点H,



由题意得:,解得:,

∴抛物线L1解析式为y=x2+(4﹣m)x﹣4m;

∴点D坐标为(,﹣),

∴DG=,AG=;

同理可得:抛物线L2解析式为y=x2﹣(m+4)x+4m;

∴EH=,BH=,

∵AF⊥BF,DG⊥x轴,EH⊥x轴,

∴∠AFB=∠AGD=∠EHB=90°,

∵∠DAG+∠ADG=90°,∠DAG+∠EBH=90°,

∴∠ADG=∠EBH,

∵在△ADG和△EBH中,



∴△ADG~△EBH,

∴=,

∴=,化简得:m2=12,

解得:m=±2;



(3)设L1:y=a(x+4)(x﹣m)=ax2+(4﹣m)ax﹣4ma,L2:y=a(x﹣4)(x﹣m)=ax2﹣(4+m)ax+4ma,

∴D(,﹣a),E(,﹣a),

∴直线AF的解析式为y=﹣x﹣2a(m+4),直线BF的解析式为y=﹣x+2a(m﹣4),

由,解得,

∴F(﹣m,),

∵2S1?S2=a?S,

∴2××(m+4)×a××(4﹣m)×=a××8×[﹣a],

整理得:(m2﹣16)2=64,

∴m2﹣16=±8,

解得m=±2或±2(舍弃),

∴C(2,0)或(﹣2,0);

6.如图,抛物线l1:y=﹣x2平移得到抛物线l2,且经过点O(0,0)和点A(4,0),l2的顶点为点B,它的对称轴与l2相交于点C,设l1、l2与BC围成的阴影部分面积为S,解答下列问题:

(1)求l2表示的函数解析式及它的对称轴,顶点的坐标.

(2)求点C的坐标,并直接写出S的值.

(3)在直线AC上是否存在点P,使得S△POA=S?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.

【参考公式:抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是x=﹣,顶点坐标是(﹣,)】.



【解答】解:(1)设l2的函数解析式为y=﹣x2+bx+c,

把点O(0,0)和点A(4,0)代入函数解析式,得:



解得:,

∴l2表示的函数解析式为:y=﹣x2+4x,

∵y=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,

∴l2的对称轴是直线x=2,顶点坐标B(2,4);



(2)当x=2时,y=﹣x2=﹣4,

∴C点坐标是(2,﹣4),

∵顶点坐标B(2,4),

∴S即是抛物线l1、l2与x轴组成的面积,

∴S=×2×(4+4)=8;



(3)存在.

理由:设直线AC表示的函数解析式为y=kx+n,

把A(4,0),C(2,﹣4)代入得:,

解得:,

∴y=2x﹣8,

设△POA的高为h,

S△POA=OA?h=2h=4,

设点P的坐标为(m,2m﹣8).

∵S△POA=S,且S=8,

∴S△POA=×8=4,

当点P在x轴上方时,得×4(2m﹣8)=4,

解得m=5,

∴2m﹣8=2.

∴P的坐标为(5,2).

当点P在x轴下方时,得×4(8﹣2m)=4.

解得m=3,

∴2m﹣8=﹣2,

∴点P的坐标为(3,﹣2).

综上所述,点P的坐标为(5,2)或(3,﹣2).

7.如图,已知正比例函数和反比例函数的图象都经过点A(﹣3,﹣3).

(1)求正比例函数和反比例函数的表达式;

(2)把直线OA向上平移后与反比例函数的图象交于点B(﹣6,m),与x轴交于点C,求m的值和直线BC的表达式;

(3)在(2)的条件下,直线BC与y轴交于点D,求以点A,B,D为顶点的三角形的面积;

(4)在(3)的条件下,点A,B,D在二次函数的图象上,试判断该二次函数在第三象限内的图象上是否存在一点E,使四边形OECD的面积S1与四边形OABD的面积S满足:S1=S?若存在,求点E的坐标;若不存在,请说明理由.



【解答】解:(1)设正比例函数的解析式是y=kx,代入(﹣3,﹣3),得:﹣3k=﹣3,解得:k=1,

则正比例函数的解析式是:y=x;

设反比例函数的解析式是y=,把(﹣3,﹣3)代入解析式得:k1=9,

则反比例函数的解析式是:y=;



(2)m==﹣,则点B的坐标是(﹣6,﹣),

∵y=k3x+b的图象是由y=x平移得到,

∴k3=1,即y=x+b,

故一次函数的解析式是:y=x+;



(3)∵y=x+的图象交y轴于点D,

∴D的坐标是(0,),

作AM⊥y轴于点M,作BN⊥y轴于点N.

∵A的坐标是(﹣3,﹣3),B的坐标是(﹣6,﹣),

∴M的坐标是(0,﹣3),N的坐标是(0,﹣).

∴OM=3,ON=.

则MD=3+=,DN=+=6,MN=3﹣=.

则S△ADM=×3×=,S△BDN=×6×6=18,S梯形ABNM=×(3+6)×=.

则S四边形ABDM=S梯形ABNM+S△BDN=+18=,

S△ABD=S四边形ABDM﹣S△ADM=﹣=;



(4)设二次函数的解析式是y=ax2+bx+,

则,

解得:,

则这个二次函数的解析式是:y=x2+4x+;

点C的坐标是(﹣,0).

则四边形OABD的面积S=S△ABD+S△AOD=+××3=.

假设存在点E(x0,y0),使S1=S=×=.

∵四边形CDOE的顶点E只能在x轴的下方,

∴y0<0,

∴S1=S△OCD+S△OCE=××﹣×y0=﹣y0,

∴﹣y0=,

∴y0=﹣4,

∵E(x0,y0)在二次函数的图象上,

∴x02+4x0+=﹣4,

∴方程无解,

∴不存在.





8.如图,已知正比例函数和反比例函数的图象都经过点A(3,3).

(1)求正比例函数和反比例函数的解析式;

(2)把直线OA向下平移后与反比例函数的图象交于点B(6,m),求m的值和这个一次函数的解析式;

(3)第(2)问中的一次函数的图象与x轴、y轴分别交于C、D,求过A、B、D三点的三角形的面积.

(4)在第(3)问的条件下,二次函数的图象上是否存在点E,使四边形OECD的面积S1与四边形OABD的面积S满足:S1=S?若存在,求点E的坐标;若不存在,请说明理由.



【解答】解:(1)设正比例函数的解析式是y=kx,代入(3,3),得:3k=3,解得:k=1,

则正比例函数的解析式是:y=x;

设反比例函数的解析式是y=,把(3,3)代入解析式得:k1=9,

则反比例函数的解析式是:y=;



(2)m==,则点B的坐标是(6,),

∵y=k3x+b的图象是由y=x平移得到,

∴k3=1,即y=x+b,

一次函数的解析式是:y=x﹣;



(3)∵y=x﹣的图象交y轴于点D,

∴D的坐标是(0,﹣),

作AM⊥y轴于点M,作BN⊥y轴于点N.

∵A的坐标是(3,3),B的坐标是(6,),

∴M的坐标是(0,3),N的坐标是(0,).

∴OM=3,ON=.

则MD=3+=,DN=+=6,MN=3﹣=.

则S△ADM=×3×=,S△BDN=×6×6=18,S梯形ABNM=(3+6)×=.

则S四边形ABDM=S梯形ABNM+S△BDN=+18=,

S△ABD=S四边形ABDM﹣S△ADM=﹣==;



(4)设二次函数的解析式是y=ax2+bx﹣,

则,

解得:,

则这个二次函数的解析式是:y=﹣x2+4x﹣;

点C的坐标是(,0).

则S=×6﹣×6×6﹣×3×3=45﹣18﹣﹣=.

假设存在点E(x0,y0),使S1=S=×=.

∵四边形CDOE的顶点E只能在x轴的上方,

∴y0>0,

∴S1=S△OCD+S△OCE=××+y0

=+y0,

∴+y0=,

∴y0=,

∵E(x0,y0)在二次函数的图象上,

∴﹣x02+4x0﹣=,

解得:x0=2或6.

当x0=6时,点E(6,)与点B重合,这时CDOE不是四边形,故x0=6,(舍去).

∴E的坐标是(2,).



9.如图,已知正比例函数和反比例函数的图象都经过点A(3,3).

(1)求正比例函数和反比例函数的解析式;

(2)把直线OA向下平移后与反比例函数的图象交于点B(6,m),求m的值和这个一次函数的解析式;

(3)第(2)问中的一次函数的图象与x轴、y轴分别交于C、D,求过A、B、D三点的二次函数的解析式;

(4)在第(3)问的条件下,二次函数的图象上是否存在点E,使△OCE的面积S1与△OCD的面积S满足:S1=S?若存在,求点E的坐标;若不存在,请说明理由.



【解答】解:(1)设正比例函数的解析式为y=ax,反比例函数的解析式为,

∵正比例函数和反比例函数的图象都经过点A(3,3),

∴3=3a,3=,

∴a=1,k=9,

∴正比例函数的解析式为y=x,反比例函数的解析式为y=.

(2)∵点B(6,m)在反比例函数上,

∴m=,

∴B点的坐标为(6,),

∵直线BD是直线OA平移后所得的直线,

∴可设直线BD的解析式为y=x+b,

将B点代入上面的关系式得:



∴b=,

∴这个一次函数的解析式为y=x﹣.

(3)令y=x﹣中的x=0得,y=,

∴D(0,),

令y=x﹣中的y=0得,x=,

∴C(,0),

设过A、B、D三点的二次函数的解析式为:

y=ax2+bx+c,

将A(3,3)、B(6,)、D(0,﹣)三点代入上面的关系式得:



解得:,

∴过A、B、D三点的二次函数的解析式为:,

(4)存在点E,使△OCE的面积S1与△OCD的面积S满足:S1=S,

∵,

∴S1=S=,

设E点的坐标为(x,y),

∵,

∴,

∴y=±3,

将y=3代入得:

x1=3,x2=5,

∴E1(3,3),E2(5,3),

将y=﹣3代入得:



∴,

∴存在4个点E,E1(3,3),E2(5,3),,使△OCE的面积S1与△OCD的面积S满足:S1=S.



10.如图,已知正比例函数和反比例函数的图象都经过点A(3,3).

(1)求正比例函数和反比例函数的解析式;

(2)把直线OA向下平移后与反比例函数的图象交于点B(6,m),求m的值和这个一次函数的解析式;

(3)第(2)问中的一次函数的图象与x轴、y轴分别交于C、D,求过A、B、D三点的二次函数的解析式;

(4)在第(3)问的条件下,二次函数在第一象限的图象上是否存在点E,使四边形OECD的面积S1与四边形OABD的面积S满足:S1=S?若存在,求点E的坐标;若不存在,请说明理由.



【解答】解:(1)设正比例函数的解析式为y=k1x(k1≠0),

因为y=k1x的图象过点A(3,3),

所以3=3k1,解得k1=1.

这个正比例函数的解析式为y=x.

设反比例函数的解析式为y=(k2≠0),

因为y=的图象过点A(3,3),

所以3=,

解得k2=9.

这个反比例函数的解析式为y=.



(2)因为点B(6,m)在y=的图象上,

所以m==,

则点B(6,).

设一次函数解析式为y=k3x+b(k3≠0),

因为y=k3x+b的图象是由y=x平移得到的,

所以k3=1,即y=x+b.

又因为y=x+b的图象过点B(6,),

所以=6+b,

解得b=﹣,

∴一次函数的解析式为y=x﹣.



(3)因为y=x﹣的图象交y轴于点D,

所以D的坐标为(0,﹣).

设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0).

因为y=ax2+bx+c的图象过点A(3,3)、B(6,)、和D(0,﹣),

所以,

解得,

这个二次函数的解析式为y=﹣x2+4x﹣.



(4)方法一:

∵交x轴于点C,

∴点C的坐标是(,0),

如图所示,连接OE,CE,过点A作AF∥x轴,交y轴于点F,过点B作BH∥y轴,交AF于点H,过点D作DG∥x轴,交直线BH于点G,则S=×6﹣×6×6﹣××3﹣×3×3=45﹣18﹣﹣=.

假设存在点E(x0,y0),使S1=S=.

∵四边形CDOE的顶点E只能在x轴上方,

∴y0>0,

∴S1=S△OCD+S△OCE==.

∴,

∴.

∵E(x0,y0)在二次函数的图象上,

∴.

解得x0=2或x0=6.

当x0=6时,点E(6,)与点B重合,这时CDOE不是四边形,故x0=6舍去,

∴点E的坐标为(2,).

方法二:

过点O作BD的垂线,垂足为H,设E(t,﹣),

∵OH⊥CD,∴OH=,

∵SOECD=S△OEC+S△OCD===,

∵OA∥BD,

∴SOABD==,

∵S1=S,

∴=,

∴t1=2,t2=6,

∴E1(2,),E2(6,),

∵E2(6,)在直线CD上,故舍去,

∴E(2,).





11.如图,抛物线经过点A(﹣6,0),B(﹣2,0),C(0,3),

(1)求该抛物线的解析式;

(2)过C点作x轴的平行线交抛物线于点D,请直接写出D的坐标;

(3)在该抛物线是否存在点P,使?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.



【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+6)(x+2),

把C(0,3)代入得a×6×2=3,解得a=,

∴抛物线解析式为y=(x+6)(x+2),

即y=x2+2x+3;

(2)∵CD∥x轴,

∴C点和D点的纵坐标都为3,

当y=3时,x2+2x+3=3,解得x1=0,x2=﹣8,

∴D点坐标为(﹣8,3);

故答案为(﹣8,3);

(3)存在.

设P(x,x2+2x+3)

∵,

∴×8×|x2+2x+3﹣3|=××4×3,

整理得|x2+2x|=4,

解方程x2+2x=4得 x1=﹣4﹣4,x2=﹣4+4,此时P点坐标为(﹣4﹣4,7)或(﹣4+4,7);

解方程x2+2x=﹣4得 x1=x2=﹣4,此时E点坐标为(﹣4,﹣1).

综上所述,P点坐标为(﹣4﹣4,7)或(﹣4+4,7)或(﹣4,﹣1).



12.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=ax2﹣5ax+c交x轴于A,B两点,交y轴于点C,且OB=OC=8.



(1)求a,c的值.

(2)点P为第一象限内抛物线上一点,连接AP交y轴于点D,设点P的横坐标为t,线段CD的长为d,求d与t之间的函数关系式,并写出自变量t的取值范围.

(3)在(2)的条件下,点Q为抛物线上一动点,当tan∠PAB=时,是否存在点Q,使得S△APQ=S△ABC?若存在,请直接写出点Q的横坐标;若不存在,请说明理由.

【解答】解:(1)由函数的图象及OB=OC=8,得B(8,0)、C(0,﹣8),

把B(8,0)、C(0,﹣8)代入y=ax2﹣5ax+c,

得,解得,

∴a、c的值分别为、﹣8.

(2)如图1,作PE⊥x轴于点E.

由(1)得,抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣8,

∴P(t,t2﹣t﹣8),E(t,0);

当y=0时,由x2﹣x﹣8=0,得x1=﹣3,x2=8,

∴A(﹣3,0);

∵OD∥PE,

∴△ADO∽△APE,

∴,

∴,

整理,得OD=t﹣8,

∵CD=OD+OC=t﹣8+8=t,点P在第一象限,

∴d=t(t>8).

(3)存在.

∵AB=8﹣(﹣3)=11,OC=8,

∴S△ABC=×11×8=44,

∴S△APQ=S△ABC=×44=110;

∵=tan∠PAB=,OA=3,

∴OD=×3=1;

设直线AP的解析式为y=kx+1,则0=﹣3k+1,解得k=,

∴y=x+1;

由,得,,

∴P(9,4),E(9,0).

过点Q作QF⊥x轴于点G,交AP点于F,

设Q(x,x2﹣x﹣8),则F(x,x+1).

如图2,当点Q在x轴的下方,则QF=x+1﹣x2+x+8=﹣x2+2x+9,AE=9﹣(﹣3)=12,

∵S△APQ=QF?AG+QF?GE=QF?AE,

∴110=×12(﹣x2+2x+9),

整理,得x2﹣6x+28=0,

∵△=(﹣6)2﹣4×1×28=﹣76<0

∴此方程无解;

如图3,点Q在x轴的上方,且点Q在第二象限,则S△APQ=QF?EG﹣QF?AG=QF?AE;

如图4,点Q在x轴的上方,且点Q在第一象限,则S△APQ=QF?AG﹣QF?EG=QF?AE;

QF=x2﹣x﹣8﹣x﹣1=x2﹣2x﹣9,AE=9﹣(﹣3)=12,

∴110=×12(x2﹣2x﹣9),

整理,得x2﹣6x﹣82=0,

解得x1=3﹣,x2=3+.

综上所述,点Q的横坐标为3﹣或3+.



































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(本文系小磊老师首藏)