二次函数中考热点——铅垂高三角形铅垂高的定义从三角形的三个顶点出发,作垂直于水平方向的三条直线,其中外侧两条直线之间的距离就叫做三角形的“水 平宽”,中间的直线在三角形内部的线段叫做“铅垂高”。如图,线段BD的长度叫做△ABC的“水平宽”,线段AM的长度叫做△ABC的“铅 垂高”。=AM+AM=AM+AM=AMBD=水平宽×铅垂高如图,已知点A是直线CD上方抛物线上的一个动点,点A(,),点B(,) 。则AB=-,=(-)(-)“铅垂高”中考应用赏析问题1:(2021东营中考)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两 点,与y轴交于点C,直线y=﹣x+2过B、C两点,连接AC.(1)求抛物线的解析式;(2)求证:△AOC∽△ACB;(3)点M( 3,2)是抛物线上的一点,点D为抛物线上位于直线BC上方的一点,过点D作DE⊥x轴交直线BC于点E,点P为抛物线对称轴上一动点,当 线段DE的长度最大时,求PD+PM的最小值.解:(1)∵直线y=﹣x+2过B、C两点,当x=0时,代入y=﹣x+2,得y=2,即C (0,2),当y=0时,代入y=﹣x+2,得x=4,即B(4,0),把B(4,0),C(0,2)分别代入y=﹣x2+bx+c,得, 解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2;(2)∵抛物线y=﹣x2+x+2与x轴交于点A,∴﹣x2+x+2=0,解得x1=﹣1, x2=4,∴点A的坐标为(﹣1,0),∴AO=1,AB=5,在Rt△AOC中,AO=1,OC=2,∴AC=,∴==,∵=,∴=,又 ∵∠OAC=∠CAB∴△AOC∽△ACB(3)设点D的坐标为(x,﹣x2+x+2),则点E的坐标为(x,﹣x+2),∴DE=﹣x 2+x+2﹣(﹣x+2)=﹣x2+x+2+x﹣2=﹣x2+2x=﹣(x﹣2)2+2,∵﹣<0,∴当x=2时,线段DE的长度最大,此 时,点D的坐标为(2,3),∵C(0,2),M(3,2),∴点C和点M关于对称轴对称,连接CD交对称轴于点P,此时PD+PM最 小,连接CM交直线DE于点F,则∠DFC=90°,点F的坐标为(2,2),∴CD==,∵PD+PM=PC+PD=CD,∴PD+PM 的最小值为.问题二:(2017东营中考)如图,直线y=﹣x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,点A在x轴上,∠ACB=90°,抛物线 y=ax2+bx+经过A,B两点.(1)求A、B两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)点M是直线BC上方抛物线上的一点,过点M 作MH⊥BC于点H,作MD∥y轴交BC于点D,求△DMH周长的最大值.解:(1)∵直线y=﹣x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,∴ B(3,0),C(0,),∴OB=3,OC=,∴tan∠BCO==,∴∠BCO=60°,∵∠ACB=90°,∴∠ACO=30°,∴ =tan30°=,即=,解得AO=1,∴A(﹣1,0);(2)∵抛物线y=ax2+bx+经过A,B两点,∴,解得,∴抛物线解析式为 y=﹣x2+x+;(3)∵MD∥y轴,MH⊥BC,∴∠MDH=∠BCO=60°,则∠DMH=30°,∴DH=DM,MH=DM,∴△ DMH的周长=DM+DH+MH=DM+DM+DM=DM,∴当DM有最大值时,其周长有最大值,∵点M是直线BC上方抛物线上的一点 ,∴可设M(t,﹣t2+t+),则D(t,﹣t+),∴DM=﹣t2+t+﹣(﹣t+)=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,DM 有最大值,最大值为,此时DM=×=,即△DMH周长的最大值为.问题三:(2020东营中考)如图,抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a的图 象经过点C(0,2),交x轴于点A、B(点A在点B左侧),连接BC,直线y=kx+1(k>0)与y轴交于点D,与BC上方的抛物线交 于点E,与BC交于点F.(1)求抛物线的解析式及点A、B的坐标;(2)是否存在最大值?若存在,请求出其最大值及此时点E的坐标;若不 存在,请说明理由.解:(1)把C(0,2)代入y=ax2﹣3ax﹣4a得:﹣4a=2.解得a=﹣.则该抛物线解析式为y=﹣x2+x +2.由于y=﹣x2+x+2=﹣(x+1)(x﹣4).故A(﹣1,0),B(4,0);(2)存在,理由如下:由题意知,点E位于y轴 右侧,作EG∥y轴,交BC于点G,∴CD∥EG,∴=.∵直线y=kx+1(k>0)与y轴交于点D,则D(0,1).∴CD=2﹣1= 1.∴=EG.设BC所在直线的解析式为y=mx+n(m≠0).将B(4,0),C(0,2)代入,得.解得.∴直线BC的解析式是y= ﹣x+2.设E(t,﹣t2+t+2),则G(t,﹣t+2),其中0<t<4.∴EG=(﹣t2+t+2)﹣(﹣t+2)=﹣(t﹣2) 2+2.∴=﹣(t﹣2)2+2.∵<0,∴当t=2时,存在最大值,最大值为2,此时点E的坐标是(2,3).问题四:(2019东营中 考)已知抛物线y=ax2+bx﹣4经过点A(2,0)、B(﹣4,0),与y轴交于点C.(1)求这条抛物线的解析式;(2)如图1,点 P是第三象限内抛物线上的一个动点,当四边形ABPC的面积最大时,求点P的坐标;解:(1)∵抛物线y=ax+bx﹣4经过点A(2,0 ),B(﹣4,0),∴,解得,∴抛物线解析式为y=x2+x﹣4;如图1,连接OP,设点P(m,),其中﹣4<m<0,四边形ABPC 的面积为S。设直线BC的解析式为y=kx-4,把点B(-4,0)代入解析式,得k=-1∴y=-x-4∴点M(m,-m-4),PM= -m-4-()=--2m∴S=+12+(--2m)4--4m+12-+16∵﹣1<0,开口向下,S有最大值,∴当m=﹣2时, 四边形ABPC的面积最大,此时,y=﹣4,即P(﹣2,﹣4).因此,当四边形ABPC的面积最大时,点P的坐标为(﹣2,﹣4).问题 5:(2018东营中考)如图,抛物线y=a(x﹣1)(x﹣3)(a>0)与x轴交于A、B两点,抛物线上另有一点C在x轴下方,且使△ OCA∽△OBC.(1)求线段OC的长度;(2)设直线BC与y轴交于点M,点C是BM的中点时,求直线BM和抛物线的解析式;(3)在 (2)的条件下,直线BC下方抛物线上是否存在一点P,使得四边形ABPC面积最大?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.解 :(1)由题可知当y=0时,a(x﹣1)(x﹣3)=0,解得:x1=1,x2=3,即A(1,0),B(3,0),∴OA=1,OB= 3∵△OCA∽△OBC,∴OC:OB=OA:OC,∴OC2=OA?OB=3,则OC=;(2)∵C是BM的中点,即OC为斜边BM的中 线,∴OC=BC∴点C的横坐标为,又OC=,点C在x轴下方∴C(,﹣),设直线BM的解析式为y=kx+b,把点B(3,0),C (,﹣)代入得:,解得:b=﹣,k=,∴y=x﹣,又∵点C(,﹣)在抛物线上,代入抛物线解析式,解得:a=,∴抛物线解析式为y=x 2﹣x+2;(3)点P存在,设点P坐标为(x,x2﹣x+2),过点P作PQ⊥x轴交直线BM于点Q,则Q(x,x﹣),∴PQ=x﹣﹣(x2﹣x+2)=﹣x2+3x﹣3,当△BCP面积最大时,四边形ABPC的面积最大,S△BCP=PQ(3﹣x)+PQ(x﹣)=PQ=﹣x2+x﹣,当x=﹣=时,S△BCP有最大值,四边形ABPC的面积最大,此时点P的坐标为(,﹣). |
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