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如图所示 在平面直角坐标系中.二次函数y=a(x-2)2-1图象的顶点为P 与x轴交点为A

时间:2022-08-24 12:38:56

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如图所示 在平面直角坐标系中.二次函数y=a(x-2)2-1图象的顶点为P 与x轴交点为A

问题补充:

如图所示,在平面直角坐标系中.二次函数y=a(x-2)2-1图象的顶点为P,与x轴交点为A、B,与y轴交点为C.连接BP并延长交y轴于点D.连接AP,△APB为等腰直角三角形.

(1)求a的值和点P、C、D的坐标;

(2)连接BC、AC、AD.将△BCD绕点线段CD上一点E逆时针方向旋转90°,得到一个新三角形.设该三角形与△ACD重叠部分的面积为S.

①当点E在(0,1)时,在图中画出旋转后的三角形,并出求S;

②当点E在线段CD(端点C、D除外)上运动时,设E(0,b),用含b的代数式表示S,并判断当b为何值时,重叠部分的面积最大,写出最大值.

答案:

解:(1)a=1,P(2,-1),C(0,3),D(0,-3);

(2)画出图形

易知:△CC′E是等腰直角三角形,

因此C′E=CE=2,

∵EF∥OA,

∴,即EF=.

∴S=×EF×CE=×2×=,

∴重合部分的面积为S=;

(3)当b≥0如图,可用相似三角形的面积求,

∴当b=0时,Smax=,

当b<0时,BD旋转后经过A时,b=-1,

当-1<b≤0时,S=-b2-b+=-(b+)2+,

∴当b=-时,Smax=.

当-3<b≤-1时,S=(3+b)2,

∴当b=-1时Smax=.

解析分析:(1)易知P点坐标为(2,-1),根据三角形APB为等腰直角三角形,那么AB=2,由于抛物线的对称轴为x=2,因此A(1,0),B(3,0),将A或B的坐标代入抛物线中即可求出a的值.进而可求出C点的坐标.由于∠ABP=45°,因此三角形OBD也是等腰直角三角形,那么OB=OD,由此可求出D的坐标.

(2)①当OE=1时,那么C′E=CE=2,根据EF∥OA可求得EF=,因此S=×2×=;

②思路同①,但要分类讨论:

当b≥0,时,那么根据①的思路,可求得C′E=CE=3-b,EF=(3-b),因此S=CE?EF=(3-b)2.

当旋转后当B′D′过A时,GE=ED′,GE=1-b,DE=3+b,因此b=-1,那么当b<0时,要分两种情况进行讨论:

一:当-1<b≤0时,重合部分是个五边形,可过F作y轴的垂线,将其分割成一个小直角三角形和两个直角梯形来计算.

二:当-3<b<-1时,重合部分是个不规则的四边形,可过F作y轴的垂线,将其分割成一个直角三角形和一个直角梯形来求解.

得出函数关系式后根据函数的性质即可得出S的最大值.

点评:本题主要考查了图形的旋转变换、图形面积的求法、二次函数的应用等知识点.难度较大.

如图所示 在平面直角坐标系中.二次函数y=a(x-2)2-1图象的顶点为P 与x轴交点为A B 与y轴交点为C.连接BP并延长交y轴于点D.连接AP △APB为等腰直

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