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【点评】本题属于四边形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,轴对称的性质以及含30°角的直角三角形的性质综合应用,解决问题的关键是画出图形,根据两点之间,线段最短,得到AF的最小值为2,即CD的最小值为2.
25.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(﹣1,0)和点B(2,﹣1),交y轴于点C,BD⊥x轴于点D,连接AB.AC. (1)求抛物线的函数表达式;
(2)点P是抛物线上在直线AB下方的动点,直线PH⊥x轴,交AB于点H,当PH=时,求点P的坐标; (3)将△AOC沿y轴向上平移,将△ABD沿x轴向左平移,两个三角形同时开始平移,且平移的速度相同.设△AOC平移的距离为t,平移过程中两个三角形重叠部分的面积为S,当0<t<时,请直接写出S与t的函数表达式及自变量t的取值范围.
【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题;
(2)如图1中,设P(m, m2﹣m﹣3),求出BC的解析式为,可得点H的坐标,求出PH(用t表示),列出方程即可解决问题;
(3)首先说明重叠部分是四边形EOFH,构建一次函数求出点H坐标,根据S=S△EOH+S△OFH计算即可解决问题;
【解答】解:(1)把点A(﹣1,0)和点B(2,﹣1)代入y=ax2+bx﹣3
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.
得到,解得,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣3. (2)如图1中,设P(m, m2﹣m﹣3),
∵A(﹣1,0),B(2,﹣1), ∴直线AB的解析式为y=﹣x﹣, ∵直线PH⊥x轴,交AB于点H, ∴H(m,﹣ m﹣),
∴PH=﹣m﹣﹣(m2﹣m﹣3)=, 解得m=或﹣,
∴P(,﹣)或(﹣,﹣
(3)如图2中,
).
设A2C1交A1B1于H,交x轴于E,A1B1交y轴于F,连接OH. ∵OF∥B1D1,
.
.
∴∴∴OF=
==
,
,
当OF=OC1时,=3﹣t,t=2,
∴当0<t<2时,重叠部分是四边形EOFH.
易知A1(﹣1﹣t,0),B1(2﹣t,﹣1),A2(﹣1,t),C1(0,﹣3+t), ∴直线A1B1的解析式为y=﹣x﹣
,直线A2C1的解析式为y=﹣3x﹣3+t,
由∴H(
解得.﹣),
?
t+
,
∴S=S△EOH+S△OFH=?(1+t)?=﹣t2+t+.(0<t<2).
.
当2≤t<时,重叠部分是三角形.S=?(3﹣t)?3(3﹣t)=t2﹣12t+
【点评】本题考查二次函数综合题、待定系数法、一元二次方程、一次函数的应用、四边形的面积等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会构建方程解决问题,学会利用一次函数确定两直线的交点坐标,学会利用分割法求 四边形的面积,属于中考压轴题.
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