一、函数与几何综合的压轴题
1.(2004安徽芜湖)如图①,在平面直角坐标系中,AB、CD都垂直于x轴,垂足分别为B、D且AD与B相交于E点.已知:A(-2,-6),C(1,-3) (1) 求证:E点在y轴上;
(2) 如果有一抛物线经过A,E,C三点,求此抛物线方程.
(3) 如果AB位置不变,再将DC水平向右移动k(k>0)个单位,此时AD与BC相交于
E′点,如图②,求△AE′C的面积S关于k的函数解析式.
A
(2,-6)
图①
A (2,-6) 图②
B O E C(1,-3) C(1+k,-3)
D x B O E′ D x y y [解] (1)(本小题介绍二种方法,供参考)
方法一:过E作EO′⊥x轴,垂足O′∴AB∥EO′∥DC ∴
EO?DO?EO?BO? ?,?ABDBCDDBEO?EO???1 ABDCDO?EO?EO?2??DB??3?1 ,∴DO??DBABAB6又∵DO′+BO′=DB ∴
∵AB=6,DC=3,∴EO′=2 又∵
∴DO′=DO,即O′与O重合,E在y轴上
方法二:由D(1,0),A(-2,-6),得DA直线方程:y=2x-2① 再由B(-2,0),C(1,-3),得BC直线方程:y=-x-2 ②
?x?0联立①②得?
y??2?∴E点坐标(0,-2),即E点在y轴上
(2)设抛物线的方程y=ax+bx+c(a≠0)过A(-2,-6),C(1,-3)
2
?4a?2b?c??6?E(0,-2)三点,得方程组?a?b?c??3
?c??2?解得a=-1,b=0,c=-2 ∴抛物线方程y=-x-2
(3)(本小题给出三种方法,供参考)
由(1)当DC水平向右平移k后,过AD与BC的交点E′作E′F⊥x轴垂足为F。
2
E?FE?F同(1)可得:??1 得:E′F=2
ABDCE?FDF1方法一:又∵E′F∥AB?,∴DF?DB ?ABDB31112S△AE′C= S△ADC- S△E′DC=DC?DB?DC?DF?DC?DB
22231=DC?DB=DB=3+k 3S=3+k为所求函数解析式
方法二:∵ BA∥DC,∴S△BCA=S△BDA ∴S△AE′C= S△BDE′?11BD?E?F??3?k??2?3?k 22∴S=3+k为所求函数解析式.
证法三:S△DE′C∶S△AE′C=DE′∶AE′=DC∶AB=1∶2
同理:S△DE′C∶S△DE′B=1∶2,又∵S△DE′C∶S△ABE′=DC∶AB=1∶4 ∴S?AE?C?2
2
221S梯形ABCD???AB?CD??BD?3?k 992∴S=3+k为所求函数解析式.
2. (2004广东茂名)已知:如图,在直线坐标系中,以点M(1,0)为圆心、直径AC为22的圆与y轴交于A、D两点.
(1)求点A的坐标;
(2)设过点A的直线y=x+b与x轴交于点B.探究:直线AB是否⊙M的切线?并对你的结论加以证明;
(3)连接BC,记△ABC的外接圆面积为S1、⊙M面积为S2,若
2
S1h?,抛物线 S24y=ax+bx+c经过B、M两点,且它的顶点到x轴的距离为h.求这条抛物线的解析式.
[解](1)解:由已知AM=2,OM=1,
在Rt△AOM中,AO=
AM2?OM2?1,
∴点A的坐标为A(0,1)
(2)证:∵直线y=x+b过点A(0,1)∴1=0+b即b=1 ∴y=x+1 令y=0则x=-1 ∴B(—1,0), AB=BO?AO?1?1?22222
在△ABM中,AB=2,AM=2,BM=2
AB2?AM2?(2)2?(2)2?4?BM2
∴△ABM是直角三角形,∠BAM=90° ∴直线AB是⊙M的切线
(3)解法一:由⑵得∠BAC=90°,AB=2,AC=22, ∴BC=
AB2?AC2?(2)2?(22)2?10
y A M · D C ∵∠BAC=90° ∴△ABC的外接圆的直径为BC,
BC21025
∴S1?()???()????222AC2222)???()???2?而S2?(22
5S1hh2???即 ?, ?h?5 S42?42 ,
B x 设经过点B(—1,0)、M(1,0)的抛物线的解析式为: y=a(+1)(x-1),(a≠0)即y=ax-a,∴-a=±5,∴a=±5 ∴抛物线的解析式为y=5x-5或y=-5x+5 解法二:(接上) 求得∴h=5
由已知所求抛物线经过点B(—1,0)、M(1、0),则抛物
2
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