初三中考培优重叠部分面积专题

1.已知二次函数y =x 2﹣2mx +m 2+3(m 是常数).(1)求证:不论m 为何值,该函数的图象与x 轴没有公共点; (2)把该函数的图象沿y 轴向下平移多少个单位长度后,得到的函数的图象与x 轴只有一个公共点?

2.如图,已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图象过A (2,0),B (0,﹣1)和C (4,5)三点.(1)求二次函数的解析式;(2)设二次函数的图象与x 轴的另一个交点为D ,求点D 的坐标;(3)在同一坐标系中画出直线y =x +1,并写出当x 在什么范围内时,一次函数的值大于二次函数的值.

3.二次函数图象的顶点在原点O ,经过点A (1,

1

);点F (0,1)在y 轴上.直线y =﹣1与y 轴交于点H . 4

(1)求二次函数的解析式;(2)点P 是(1)中图象上的点,过点P 作x 轴的垂线与直线y =﹣1交于点M ,求证:FM 平分∠OFP ;(3)当△FPM 是等边三角形时,求P 点的坐标.

4.如图,Rt △PMN 中,∠P=90°,PM=PN,MN=8cm,矩形ABCD 的长和宽分别为8cm 和2cm ,C 点和M 点重合,BC 和MN 在一条直线上,令Rt △PMN 不动,矩形ABCD 沿MN 所在直线向右以每秒1cm 的速度移动(如图),直到C 点与N 点重合为止,设移动x 秒后,矩形ABCD 与△PMN 重叠部分的面积为ycm 2,求y 与x 之间的函数关系式。

5.如图13,在△ABC 中,AB =AC ,∠B =30︒,BC =8,D 在边BC 上,E 在线段DC 上,DE =4,△DEF 是等边三角形,边DF 交边AB 于点M ,边EF 交边AC 于点N . (1)求证:△BMD ∽△CNE ;(2)当BD 为何值时,以M 为圆心,以MF 为半径的圆与BC 相切?(3)设BD =x ,五边形ANEDM 的面积为y ,求y 与x 之间的函数解析式(要求写出自变量x 的取值范围);当x 为何值时,y 有最大值?并求y 的最大值.

6.如图,直线l 的解析式为y =-x +4,它与x 轴、y 轴分别相交于A 、B 两点.平行于直线l 的直线m 从原点O 出发,沿x 轴的正方向以每秒1个单位长度的速度运动,它与x 轴、y 轴分别相交于M 、N 两点,运动时间为t 秒(0<t ≤4).(1)求A 、B 两点的坐标;(2)用含t 的代数式表示△MON 的面积S 1;(3)以MN 为对角线作矩形OMPN ,记△MPN 和△OAB 重合部分的面积为S 2,①当2<t ≤4时,试探究S 2与t 之间的函数关系式;②在直线m 的运动过

5

程中,当t 为何值时,S 2为△OAB 的面积的?

16

F A

N

B D E C

二次函数图象的顶点在原点O ,经过点A (1,(1)求二次函数的解析式;

1);点F (0,1)在y 轴上.直线y =﹣1与y 轴交于点H . 4

(2)点P 是(1)中图象上的点,过点P 作x 轴的垂线与直线y =﹣1交于点M ,求证:FM 平分∠OFP ; (3)当△FPM 是等边三角形时,求P 点的坐标.

(1)解:∵二次函数图象的顶点在原点O ,∴设二次函数的解析式为y =ax 2,将点A (1,∴二次函数的解析式为y =

11)代入y =ax 2得:a =,44

12

x ; 4

111

(2)证明:∵点P 在抛物线y =x 2上,∴可设点P 的坐标为(x ,x 2),过点P 作PB ⊥y 轴于点B ,则BF =x 2﹣1,

444

PB =x ,∴Rt △BPF 中,PF =

=

121

x +1,∵PM ⊥直线y =﹣1,∴PM =x 2+1,∴PF =PM , 44

∴∠PFM =∠PMF ,又∵PM ∥x 轴,∴∠MFH =∠PMF ,∴∠PFM =∠MFH ,∴FM 平分∠OFP ; (3)解:当△FPM 是等边三角形时,∠PMF =60°,∴∠FMH =30°,在Rt △MFH 中,MF =2FH =2×2=4, ∵PF =PM =FM ,∴3).

例1 (2005年河南省)如图,Rt △PMN 中,∠P=90°,PM=PN,MN=8cm,矩形ABCD 的长和宽分别为8cm 和2cm ,

C 点和M 点重合,BC 和MN 在一条直线上,令Rt △PMN 不动,矩形ABCD 沿MN 所在直线向右以每秒1cm 的速度移动(如图),直到C 点与N 点重合为止,设移动x 秒后,矩形ABCD 与△PMN 重叠部分的面积为ycm ,求y 与x 之间的函数关系式。

2

12

x +1=4,解得:x =±24

,∴

121x =×12=3,∴满足条件的点P 的坐标为(244

,3)或(﹣2,

解:在Rt ∆PMN 中,∵PM=PN,∠P=90°

∴∠PMN =∠PNM =45︒

延长AD 分别交PM 、PN 于点G 、H ,过G 作GF ⊥MN 于F ,过H 作HT ⊥MN 于T 。 ∵DC=2cm,∴MF=GF=2cm,TN=HT=2cm ∴MN=8cm,∴MT=6cm

因此,矩形ABCD 以每秒1cm 的速度由开始向右移动到停止,和Rt △PMN 重叠部分的形状可分为下列三种情况:

图1-1 图1-2

(1)当C 点由M 点运动到F 点的过程中(0≤x ≤2)如图1-1所示,设CD 与PM 交于点E ,则重叠部分图形是Rt ∆MCE ,且MC =EC =x ∴y =

11MC ⋅EC =x 222

(0≤x ≤2) (2)当C 点由F 点运动到T 点的过程中

∴FC =DG =x -2,且(2

DC=2∴y =

1

(MC +GD ) DC =2x -2,,如图1-3(2

所示,设CD 与PN 交于点Q ,则重叠部分图形是五边形MCQHG 。

图1-3

MC =x

∴CN =CQ =8-x 且DC =2

11

∴y =(MN +GH ) ⨯DC -CN ⨯CQ

22

1

=-(x -8) 2+12,(6

2

(09湖南邵阳)如图,直线l 的解析式为y =-x +4,它与x 轴、y 轴分别相交于A 、B 两点.平行于直线l 的直线m 从原点O 出发,沿x 轴的正方向以每秒1个单位长度的速度运动,它与x 轴、y 轴分别相交于M 、N 两点,运动时间为t 秒(0<t ≤4).(1)求A 、B 两点的坐标;(2)用含t 的代数式表示△MON 的面积S 1;

(3)以MN 为对角线作矩形OMPN ,记△MPN 和△OAB 重合部分的面积为S 2,①当2<t ≤4时,试探究S 2与t 之间

5

的函数关系式;②在直线m 的运动过程中,当t 为何值时,S 2为△OAB 的面积的?

16

4.解:(1)当x =0时,y =4;当y =0时,x =4.

∴A (4,0) ,B (0,4) ; ···································· 2分

OM OA

(2)∵MN ∥AB ,∴==1.

ON OB

∴OM =ON =t .

112

∴S 1=OM ·ON =t ; ································ 4分

22

(3)①当2<t ≤4时,易知点P 在△OAB 的外面,且点P 的坐标为(t ,t ) .

设PN 、PM 与直线l 分别相交于E 、F 两点,如图2.

⎧x = t

F 点的坐标满足 即F (t ,4-t ) . 则⎨

y = -t +4⎩

同理可得E (4-t ,t ) ,则PF =PE =|t -(4-t ) |=2t -4. ······································· 6分

∴S 2=S △PNM -S △PEF =S △MON -S △PEF 121121322=t -PE ·PF =t -(2t -4) =-t +8t -8; 22222 8分 1

②S △OAB =×4×4=8

2

12当<t ≤2时,S 2=t .

2

1255

由题意,得t =×8=.

2162

解得t 1=-5<0,t 1=5>2,均不合题意,舍去; ·········································· 10分

325

当2<t ≤4时,S 2=-t +8t -8=.

22

7

解得t 3=,t 4=3.

3

75

综上所述,当t =或t =3时,S 2为△OAB 的面积的. ···································· 12分

316

1.(2012湖南娄底 10分)如图13,在△ABC 中,AB =AC ,∠B =30︒,BC =8,D 在边BC 上,E 在线段DC 上,DE =4,△DEF 是等边三角形,边DF 交边AB 于点M ,边EF 交边AC 于点N . (1)求证:△BMD ∽△CNE ;

(2)当BD 为何值时,以M 为圆心,以MF 为半径的圆与BC 相切?

(3)设BD =x ,五边形ANEDM 的面积为y ,求y 与x 之间的函数解析式(要求写出自变量x 的取值范围);当x 为何值时,y 有最大值?并求y 的最大值.

F

C C B E E D H D B

【答案】(1)∵AB=AC,∴∠B=∠C ∵△DEF 是等边三角形,∴∠FDE=∠FED ,而∠FDE=∠B+∠DMB ,∠FED=∠C+∠ENC ∴∠DMB=∠ENC ∴△BMD ∽△CNE (2)设BD=x,则DM=x,

作MH ⊥DE 于点H ,得

MH=

x ,MF=4-x ,又由题设知MH=MF

得x =4-

x ,解得x =16-22

∴当

BD=16-M 为圆心,以MF 为半径的圆与BC 相切 (3)由BD=x,DE=4,BC=8得EC=4-x ,则EN=EC=4-x ∴y=S△ABC -S △BDM -S △ECN

22x -

x ) 2=x + 由M 、N 分别在线段AB 、AC 上得,BM

有最大值,最大值为 ⎨

333-x )

33.(2014•广东梅州, 第23题11分)如图,已知抛物线y =x 2﹣x ﹣3与x 轴的交点为A 、D (A 在D 的右侧),与y 轴的交点为C .(1)直接写出A 、D 、C 三点的坐标;(2)若点M 在抛物线上,使得△MAD 的面积与△CAD 的面积相等,求点M 的坐标;(3)设点C 关于抛物线对称轴的对称点为B ,在抛物线上是否存在点P ,使得以A 、B 、C 、P 四点为顶点的四边形为梯形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.

1.已知二次函数y =x 2﹣2mx +m 2+3(m 是常数).(1)求证:不论m 为何值,该函数的图象与x 轴没有公共点; (2)把该函数的图象沿y 轴向下平移多少个单位长度后,得到的函数的图象与x 轴只有一个公共点?

2.如图,已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图象过A (2,0),B (0,﹣1)和C (4,5)三点.(1)求二次函数的解析式;(2)设二次函数的图象与x 轴的另一个交点为D ,求点D 的坐标;(3)在同一坐标系中画出直线y =x +1,并写出当x 在什么范围内时,一次函数的值大于二次函数的值.

3.二次函数图象的顶点在原点O ,经过点A (1,

1

);点F (0,1)在y 轴上.直线y =﹣1与y 轴交于点H . 4

(1)求二次函数的解析式;(2)点P 是(1)中图象上的点,过点P 作x 轴的垂线与直线y =﹣1交于点M ,求证:FM 平分∠OFP ;(3)当△FPM 是等边三角形时,求P 点的坐标.

4.如图,Rt △PMN 中,∠P=90°,PM=PN,MN=8cm,矩形ABCD 的长和宽分别为8cm 和2cm ,C 点和M 点重合,BC 和MN 在一条直线上,令Rt △PMN 不动,矩形ABCD 沿MN 所在直线向右以每秒1cm 的速度移动(如图),直到C 点与N 点重合为止,设移动x 秒后,矩形ABCD 与△PMN 重叠部分的面积为ycm 2,求y 与x 之间的函数关系式。

5.如图13,在△ABC 中,AB =AC ,∠B =30︒,BC =8,D 在边BC 上,E 在线段DC 上,DE =4,△DEF 是等边三角形,边DF 交边AB 于点M ,边EF 交边AC 于点N . (1)求证:△BMD ∽△CNE ;(2)当BD 为何值时,以M 为圆心,以MF 为半径的圆与BC 相切?(3)设BD =x ,五边形ANEDM 的面积为y ,求y 与x 之间的函数解析式(要求写出自变量x 的取值范围);当x 为何值时,y 有最大值?并求y 的最大值.

6.如图,直线l 的解析式为y =-x +4,它与x 轴、y 轴分别相交于A 、B 两点.平行于直线l 的直线m 从原点O 出发,沿x 轴的正方向以每秒1个单位长度的速度运动,它与x 轴、y 轴分别相交于M 、N 两点,运动时间为t 秒(0<t ≤4).(1)求A 、B 两点的坐标;(2)用含t 的代数式表示△MON 的面积S 1;(3)以MN 为对角线作矩形OMPN ,记△MPN 和△OAB 重合部分的面积为S 2,①当2<t ≤4时,试探究S 2与t 之间的函数关系式;②在直线m 的运动过

5

程中,当t 为何值时,S 2为△OAB 的面积的?

16

F A

N

B D E C

二次函数图象的顶点在原点O ,经过点A (1,(1)求二次函数的解析式;

1);点F (0,1)在y 轴上.直线y =﹣1与y 轴交于点H . 4

(2)点P 是(1)中图象上的点,过点P 作x 轴的垂线与直线y =﹣1交于点M ,求证:FM 平分∠OFP ; (3)当△FPM 是等边三角形时,求P 点的坐标.

(1)解:∵二次函数图象的顶点在原点O ,∴设二次函数的解析式为y =ax 2,将点A (1,∴二次函数的解析式为y =

11)代入y =ax 2得:a =,44

12

x ; 4

111

(2)证明:∵点P 在抛物线y =x 2上,∴可设点P 的坐标为(x ,x 2),过点P 作PB ⊥y 轴于点B ,则BF =x 2﹣1,

444

PB =x ,∴Rt △BPF 中,PF =

=

121

x +1,∵PM ⊥直线y =﹣1,∴PM =x 2+1,∴PF =PM , 44

∴∠PFM =∠PMF ,又∵PM ∥x 轴,∴∠MFH =∠PMF ,∴∠PFM =∠MFH ,∴FM 平分∠OFP ; (3)解:当△FPM 是等边三角形时,∠PMF =60°,∴∠FMH =30°,在Rt △MFH 中,MF =2FH =2×2=4, ∵PF =PM =FM ,∴3).

例1 (2005年河南省)如图,Rt △PMN 中,∠P=90°,PM=PN,MN=8cm,矩形ABCD 的长和宽分别为8cm 和2cm ,

C 点和M 点重合,BC 和MN 在一条直线上,令Rt △PMN 不动,矩形ABCD 沿MN 所在直线向右以每秒1cm 的速度移动(如图),直到C 点与N 点重合为止,设移动x 秒后,矩形ABCD 与△PMN 重叠部分的面积为ycm ,求y 与x 之间的函数关系式。

2

12

x +1=4,解得:x =±24

,∴

121x =×12=3,∴满足条件的点P 的坐标为(244

,3)或(﹣2,

解:在Rt ∆PMN 中,∵PM=PN,∠P=90°

∴∠PMN =∠PNM =45︒

延长AD 分别交PM 、PN 于点G 、H ,过G 作GF ⊥MN 于F ,过H 作HT ⊥MN 于T 。 ∵DC=2cm,∴MF=GF=2cm,TN=HT=2cm ∴MN=8cm,∴MT=6cm

因此,矩形ABCD 以每秒1cm 的速度由开始向右移动到停止,和Rt △PMN 重叠部分的形状可分为下列三种情况:

图1-1 图1-2

(1)当C 点由M 点运动到F 点的过程中(0≤x ≤2)如图1-1所示,设CD 与PM 交于点E ,则重叠部分图形是Rt ∆MCE ,且MC =EC =x ∴y =

11MC ⋅EC =x 222

(0≤x ≤2) (2)当C 点由F 点运动到T 点的过程中

∴FC =DG =x -2,且(2

DC=2∴y =

1

(MC +GD ) DC =2x -2,,如图1-3(2

所示,设CD 与PN 交于点Q ,则重叠部分图形是五边形MCQHG 。

图1-3

MC =x

∴CN =CQ =8-x 且DC =2

11

∴y =(MN +GH ) ⨯DC -CN ⨯CQ

22

1

=-(x -8) 2+12,(6

2

(09湖南邵阳)如图,直线l 的解析式为y =-x +4,它与x 轴、y 轴分别相交于A 、B 两点.平行于直线l 的直线m 从原点O 出发,沿x 轴的正方向以每秒1个单位长度的速度运动,它与x 轴、y 轴分别相交于M 、N 两点,运动时间为t 秒(0<t ≤4).(1)求A 、B 两点的坐标;(2)用含t 的代数式表示△MON 的面积S 1;

(3)以MN 为对角线作矩形OMPN ,记△MPN 和△OAB 重合部分的面积为S 2,①当2<t ≤4时,试探究S 2与t 之间

5

的函数关系式;②在直线m 的运动过程中,当t 为何值时,S 2为△OAB 的面积的?

16

4.解:(1)当x =0时,y =4;当y =0时,x =4.

∴A (4,0) ,B (0,4) ; ···································· 2分

OM OA

(2)∵MN ∥AB ,∴==1.

ON OB

∴OM =ON =t .

112

∴S 1=OM ·ON =t ; ································ 4分

22

(3)①当2<t ≤4时,易知点P 在△OAB 的外面,且点P 的坐标为(t ,t ) .

设PN 、PM 与直线l 分别相交于E 、F 两点,如图2.

⎧x = t

F 点的坐标满足 即F (t ,4-t ) . 则⎨

y = -t +4⎩

同理可得E (4-t ,t ) ,则PF =PE =|t -(4-t ) |=2t -4. ······································· 6分

∴S 2=S △PNM -S △PEF =S △MON -S △PEF 121121322=t -PE ·PF =t -(2t -4) =-t +8t -8; 22222 8分 1

②S △OAB =×4×4=8

2

12当<t ≤2时,S 2=t .

2

1255

由题意,得t =×8=.

2162

解得t 1=-5<0,t 1=5>2,均不合题意,舍去; ·········································· 10分

325

当2<t ≤4时,S 2=-t +8t -8=.

22

7

解得t 3=,t 4=3.

3

75

综上所述,当t =或t =3时,S 2为△OAB 的面积的. ···································· 12分

316

1.(2012湖南娄底 10分)如图13,在△ABC 中,AB =AC ,∠B =30︒,BC =8,D 在边BC 上,E 在线段DC 上,DE =4,△DEF 是等边三角形,边DF 交边AB 于点M ,边EF 交边AC 于点N . (1)求证:△BMD ∽△CNE ;

(2)当BD 为何值时,以M 为圆心,以MF 为半径的圆与BC 相切?

(3)设BD =x ,五边形ANEDM 的面积为y ,求y 与x 之间的函数解析式(要求写出自变量x 的取值范围);当x 为何值时,y 有最大值?并求y 的最大值.

F

C C B E E D H D B

【答案】(1)∵AB=AC,∴∠B=∠C ∵△DEF 是等边三角形,∴∠FDE=∠FED ,而∠FDE=∠B+∠DMB ,∠FED=∠C+∠ENC ∴∠DMB=∠ENC ∴△BMD ∽△CNE (2)设BD=x,则DM=x,

作MH ⊥DE 于点H ,得

MH=

x ,MF=4-x ,又由题设知MH=MF

得x =4-

x ,解得x =16-22

∴当

BD=16-M 为圆心,以MF 为半径的圆与BC 相切 (3)由BD=x,DE=4,BC=8得EC=4-x ,则EN=EC=4-x ∴y=S△ABC -S △BDM -S △ECN

22x -

x ) 2=x + 由M 、N 分别在线段AB 、AC 上得,BM

有最大值,最大值为 ⎨

333-x )

33.(2014•广东梅州, 第23题11分)如图,已知抛物线y =x 2﹣x ﹣3与x 轴的交点为A 、D (A 在D 的右侧),与y 轴的交点为C .(1)直接写出A 、D 、C 三点的坐标;(2)若点M 在抛物线上,使得△MAD 的面积与△CAD 的面积相等,求点M 的坐标;(3)设点C 关于抛物线对称轴的对称点为B ,在抛物线上是否存在点P ,使得以A 、B 、C 、P 四点为顶点的四边形为梯形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.


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