2012专题4二次函数的应用(几何问题)教师版 -

2026/4/26 19:12:46

23. (2012四川泸州11分)如图,二次函数y??12x?mx?m?212的图象与x轴相交于

点A、B(点在点的左侧),与y轴相交于点C,顶点D在第一象限.过点D作x轴的垂线,垂足为H。 (1)当m?32时,求tan∠ADH的值;

(2)当60°≤∠ADB≤90°时,求m的变化范围;

(3)设△BCD和△ABC的面积分别为S1、S2,且满足S1=S2,求点D到直线BC的距离。

1?3?【答案】解:(1))当m?时,y??x?x?2=??x??222?2?231232+258。∴D??, ?2325??8?。

∴DH=

258。

12x?2 在y??x1=?1,x2=4。

32x?2中令y?0,即?12x?232x?2=0,解得

5 ∴A(-1,0)。∴AH=+1=2352。∴tan∠ADH=

4?2?。 25DH5822?m+1??,∴D?m, ?2?AH(2)∵y??12x?mx?m?212??12?x?m??2?m+1?2????。

∴DH=

?m+1?22。

12122在y??x=m?m+1。

12x?mx?m?2中令y?0,即?x?mx?m?12=0,解得

∵顶点D在第一象限,∴m>0。∴x1=2m+1,x2=?1

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∴A(-1,0)。∴AH=m+1。 当∠ADB=600时,∠ADH=300,tan∠ADH=

m+133AHDH=33。

?m+1?22=,解得m1=23?1,m2=?1(增根,舍去)。

当∠ADB=90时,∠ADH=45,AH=DH,即m+1=00

?m+1?22,

解得m1=1,m2=?1(不符合m>0,舍去)。 ∴当60°≤∠ADB≤90°时,1?m?23?1。 (3)设DH与BC交于点M,则点M的横坐标为m,

设过点B(2m+1,0),C(0,m+12)的直线为y=kx+b,则

1???2m+1?k+b=0k=????2 ?,解得。 ?11b=m+??b=m+2??2? ∴直线BC为y=? 当x=m时,y=?1212x+m+m+m+1212。

=m+12。

∴M(m,AB=2m+1???1??2m+2。

m+12)。∴DM=

?m+1?22?m+12?m?m+1?2,

∵S△BCD=DM2OB,S△ABC=

2112AB2OC,S△BCD=S△ABC,

m?m+1?21????2m+1???2m+2???m+?。

2?? 又∵顶点D在第一象限,∴m>0,解得m=2。 当m=2时 ,A(-1,0),B(5,0),C(0,

5?5? ∴BC=5+???2?2?2252)。

5,S△ABC=

12?6?152?52。

设点D到BC的距离为d,∵S△DBC=?BC?d,

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15?225?d=52,解得d=655。 655。

答:点D到直线BC的距离为【考点】二次函数综合题,二次函数的性质,曲线上点的坐标与方程的关系,待定系数法,锐角三角函数定义,点到直线的距离,解二元一次方程组和一元二次方程。

【分析】(1)求出顶点D和A的坐标,根据锐角三角函数定义即可求出tan∠ADH的值。 (2)求出∠ADB=600和∠ADB=900时的m的值即可得出m的变化范围。

(3)设点D到BC的距离为d,根据S△DBC=?BC?d和S△BCD=S△ABC,求出BC和S△ABC

21即可求得点D到直线BC的距离d。

24. (2012辽宁鞍山14分)如图,直线AB交x轴于点B(4,0),交y轴于点A(0,4),直线DM⊥x轴正半轴于点M,交线段AB于点C,DM=6,连接DA,∠DAC=90°. (1)直接写出直线AB的解析式; (2)求点D的坐标;

(3)若点P是线段MB上的动点,过点P作x轴的垂线,交AB于点F,交过O、D、B三点的抛物线于点E,连接CE.是否存在点P,使△BPF与△FCE相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】解:(1)设直线AB的解析式为y=kx+b,将A(0,4),B(4,0)两点坐标代入,得

?4k+b=0?k=?1,解得。 ??b=4b=4??∴直线AB的解析式为y=﹣x+4。

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(2)过D点作DG⊥y轴,垂足为G,

∵OA=OB=4,∴△OAB为等腰直角三角形。 又∵AD⊥AB,∴∠DAG=90°﹣∠OAB=45°。 ∴△ADG为等腰直角三角形。 ∴DG=AG=OG﹣OA=DM﹣OA=5﹣4=2。 ∴D(2,6)。 (3)存在。

由抛物线过O(0,0),B(4,0)两点,设抛物线解析式为y=ax(x﹣4), 将D(2,6)代入,得a=?32。∴抛物线解析式为y=?32x(x﹣4)。

由(2)可知,∠B=45°,则∠CFE=∠BFP=45°,C(2,2)。 设P(x,0),则MP=x﹣2,PB=4﹣x,

①当∠ECF=∠BPF=90°时(如图1),△BPF与△FCE相似,

过C点作CH⊥EF,此时,△CHE、△CHF、△PBF为等腰直角三角形。

则PE=PF+FH+EH=PB+2MP=4﹣x+2(x﹣2)=x, 将E(x,x)代入抛物线y=?得x=?∴P(

32332x(x﹣4)中,

103x(x﹣4),解得x=0或,0)。

10②当∠CEF=∠BPF=90°时(如图2),此时,△CEF、△BPF

为等腰直角三角形。

则PE=MC=2,

将E(x,2)代入抛物线y=?得2=?∴P(3232x(x﹣4)中,

或6+263x(x﹣4),解得x=,0)。

6?263。

6+263综上所述,点P的坐标为(

103,0)或(6+263,0)。

【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,等腰直角三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质。1367104

【分析】(1)根据A(0,4),B(4,0)两点坐标,可求直线AB的解析式。

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