题目内容

【题目】如图,抛物线y=与x轴交于A,B(点A在点B的左侧)与y轴交于点C,连接AC、BC.过点A作AD∥BC交抛物线于点D(8,10),点P为线段BC下方抛物线上的任意一点,过点P作PE∥y轴交线段AD于点E.

(1)如图1.当PE+AE最大时,分别取线段AE,AC上动点G,H,使GH=5,若点M为GH的中点,点N为线段CB上一动点,连接EN、MN,求EN+MN的最小值;

(2)如图2,点F在线段AD上,且AF:DF=7:3,连接CF,点Q,R分别是PE与线段CF,BC的交点,以RQ为边,在RQ的右侧作矩形RQTS,其中RS=2,作∠ACB的角平分线CK交AD于点K,将△ACK绕点C顺时针旋转75°得到△A′CK′,当矩形RQTS与△A′CK′重叠部分(面积不为0)为轴对称图形时,请直接写出点P横坐标的取值范围.

【答案】(1)2-(2)当xP=2-1或2<xP<6-6时,矩形RQRS和△A′CK′重叠部分为轴对称图形

【解析】

(1)先通过二次函数解析式求出点A,B的坐标,再求出AC,AB,CB的长度,用勾股定理逆定理证直角三角形,求出直线AD的解析式,用含相同字母的代数式分别表示E,Q,P的坐标,并表示出EP长度,求出AE长度,根据二次函数的性质求出EA+EP最大值时点E的坐标.最后作出点E关于CB的对称点,利用两点之间线段最短可求出结果;

(2)由旋转的性质得到三角形CA′K与三角形CAK全等,且为等腰直角三角形,求出A′,K′的坐标,求出直线A′K′及CB的解析式,求出交点坐标,通过图象观察出P的横坐标的取值范围.

(1)在抛物线y=x2-x-6中,

当y=0时,x1=-2,x2=6,

当x=0时,y=-6,

∵抛物线y=x2-x-6与x轴交于A,B(点A在点B左侧),与y轴交于点C,

∴A(-2,0),B(6,0),C(0,-6),

∴AB=8,AC=,BC=,

在△ABC中,

AC2+BC2=192,AB2=192,

∴AC2+BC2=AB2,

∴△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,

∵AD∥BC,

∴∠CAD=90°,

过点D作DL⊥x轴于点L,

在Rt△ADL中,

DL=10,AL=10,

tan∠DAL==,

∴∠DAB=30°,

把点A(-2,0),D(8,10)代入直线解析式,

得,

解得k=,b=2,

∴yAD=x+2,

设点E的横坐标为a,EP⊥y轴于点Q,

则E(a,a+2),Q(a,0),P(a,a2-a-6),

∴EQ=a+2,EP=a+2-(a2-a-6)=a2+a+8,

∴在Rt△AEB中,

AE=2EQ=a+4,

∴PE+AE=a+4+(a2+a+8)

=a2a+12

=(a-5)2+

∴根据函数的性质可知,当a=5时,PE+AE有最大值,

∴此时E(5,7),

过点E作EF⊥CB交CB的延长线于点F,

则∠EAC=∠ACB=∠ACF=90°,

∴四边形ACFE是矩形,

作点E关于CB的对称点E',

在矩形ACFE中,由矩形的性质及平移规律知,

xF-xE=xC-xA,yE-yF=yA-yC,

∵A(-2,0),C(0,-6),E(5,7),

∴xF-5=0-(-2),7-yF=0-(-6),

∴xF=7,yF=1,

∴F(7,1),

∵F是EE′的中点,

∴,,

∴xE′=9,yE′=-5,

∴E'(9,-5),

连接AE',交BC于点N,则当GH的中点M在E′A上时,EN+MN有最小值,

∴AE′==2,

∵M是Rt△AGH斜边中点,

∴AM=GH=,

∴EN+MN=E′M=2-,

∴EN+MN的最小值是2-.

(2)在Rt△AOC中,

∵tan∠ACO==,

∴∠AOC=30°,

∵KE平分∠ACB,

∴∠ACK=∠BCK=45°,

由旋转知,△CA′K′≌△CAK,∠AC′A′=75°,

∴∠OCA′=75°-∠ACO=45°,∠AC′K′=45°,

∴OCK′=90°,

∴K′C⊥y轴,△CAK′是等腰直角三角形,

∴A′C=AC=4,

∴xA′==2,yA′=2-6,

∴A′(2,2-6),

∴K′(4,-6),

将A′(2,2-6),K′(4,-6),代入一次函数解析式,

得,

解得k=-1,b=4-6,

∴yA′K′=-x+4-6,

∵CB∥AD,

∴将点C(0,-6),B(6,0)代入一次函数解析式,

得,

解得k=,b=-6,

∴yCB=x-6,

联立yA′K′=-x+4-6和yCB=x-6,

得-x+4-6=x-6,

∴x=6-6,

∴直线CB与A′K′的交点横坐标是6-6,

∵当EP经过A′时,点P的横坐标是2,

∴如图2,当2<xP<6-6时,重叠部分是轴对称图形;

如图3,由于RS的长度为2,由图可看出当xP=2-1时,重叠部分同样为轴对称图形;

综上,当xP=2-1或2<xP<6-6时,

矩形RQRS和△A′CK′重叠部分为轴对称图形.

练习册系列答案
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【题目】“学而时习之,不亦乐乎!”,古人把经常复习当作是一种乐趣,能达到这种境界是非常不容易的.复习可以让遗忘的知识得到补拾,零散的知识变得系统,薄弱的知识有所强化,掌握的知识更加巩固,生疏的技能得到训练.为了了解初一学生每周的复习情况,教务处对初一(1)班学生一周复习的时间进行了调查,复习时间四舍五入后只有4种:1小时,2小时,3小时,4小时,一周复习2小时的女生人数占全班人数的16%,一周复习4小时的男女生人数相等.根据调查结果,制作了两幅不完整的统计图(表):

分组(四舍五入后)

频数(学生人数)

1小时

2

2小时

a

3小时

4

4小时

b

初一(1)班女生的复习时间数据(单位:小时)如下:0.9,1.3,1.7,1.8,1.9,2.2,2.2,2.2,2.3,2.4,3.2,3.2,3.2,3.3,3.8,3.9,3.9,4.1,4.2,4.3.

女生一周复习时间频数分布表

(1)四舍五入前,女生一周复习时间的众数为______小时,中位数为______小时;

(2)统计图表中a=______,c=______,初一(1)班男生人数为______人,根据扇形统计图估算初一(1)班男生一周的平均复习时间为______小时;

(3)为了激励学生养成良好的复习习惯,教务处决定对一周复习时间四舍五入后达到3小时及以上的全年级学生进行表扬,每人奖励1个笔记本,初一年级共有1000名学生,请问教务处应该准备大约多少个笔记本?

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