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如图 在平面直角坐标系中 四边形ABCD是梯形 BC∥AD ∠BAD+∠CDA=90° 且tan∠BAD

时间:2022-04-15 10:26:52

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如图 在平面直角坐标系中 四边形ABCD是梯形 BC∥AD ∠BAD+∠CDA=90° 且tan∠BAD

问题补充:

如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是梯形,BC∥AD,∠BAD+∠CDA=90°,且tan∠BAD=2,AD在x轴上,点A的坐标(-1,0),点B在y轴的正半轴上,BC=OB.

(1)求过点A、B、C的抛物线的解析式;

(2)动点E从点B(不包括点B)出发,沿BC运动到点C停止,在运动过程中,过点E作EF⊥AD于点F,将四边形ABEF沿直线EF折叠,得到四边形A1B1EF,点A、B的对应点分别是点A1、B1,设四边形A1B1EF与梯形ABCD重合部分的面积为S,F点的坐标是(x,0).

①当点A1落在(1)中的抛物线上时,求S的值;

②在点E运动过程中,求S与x的函数关系式.

答案:

解:(1)∵点A坐标是(-1,0),

∴OA=1,

在△ABO中∠AOB=90°tanA==2,

∴OB=2.

∴点B的坐标是(0,2).

∵BC∥AD,BC=OB,

∴BC=2,

∴点C的坐标是(2,2).

设抛物线表达式为y=ax2+bx+2,由题意,得

∴解得

∴y=-x2+x+2.

(2)①当点A1落在抛物线上,根据抛物线的轴对称性可得A1与点A关于对称轴对称,

由沿直线EF折叠,所以点E是BC上一个点,

重合部分面积就是梯形ABEF的面积.

∴S=S梯形ABEF=(BE+AF)×BO=2+1=3;

②当0<x≤1时,重合部分面积就是梯形ABEF的面积,

由题得AF=x+1,BE=x,

S=S梯形ABEF=(BE+AF)×BO=2x+1.

当1<x≤2时,重合部分面积就是五边形A1NCEF的面积,

设A1B1交CD于点N,作MN⊥DF于点M,CK⊥AD于点K,

∴∠CKD=∠NMD=90°

由轴对称得:∠1=∠2,

∵∠2+∠3=90°,

∴∠1+∠3=90°,

∠3+∠MND=90°

∴∠MND=∠1

△NMA1∽△DMN,=,

∵∠BAO=∠MA1N,tan∠BAO=2,

∴tan∠MA1N=2=.

∴2MA1=MN,MD=2MN.

∴MD=4MA1,

∴DA1=3MA1

∵tan∠BAO=2,∠BAO+∠CDK=90°,

∴tan∠CDK=.

在△DCK中,∠CKD=90°,CK=OB=2,

tan∠CDK==,

∴DK=4,OD=6.

∵OF=x,A1F=x+1,

∴A1D=OD-OF-A1F=5-2x,FD=6-x.

∴3MA1=5-2x,

∴MA1=(5-2x)

∵2MA1=MN

∴MN=(5-2x).

∴S=S梯形DCEF-S△A1ND=8-2x-(5-2x)2=-x2+x-.

解析分析:(1)根据条件先求出B点和C点的坐标,再利用待定系数法就可以求出过点A、B、C的抛物线的解析式.

(2)①根据抛物线的对称性可以知道当点A1落在抛物线上A1与点A关于对称轴对称,重合部分面积就是梯形ABEF的面积.从而求出S的值.

②从0<x≤1和当1<x≤2两种情况分别把点E在运动的过程中重叠部分的面积表示出来,当0<x≤1时重叠部分的面积就是梯形ABEF的面积,当1<x≤2时,重叠部分的面积就是一个五边形的面积.就是一个梯形的面积减去一个三角形

的面积就可以了.

点评:本题是一道二次函数的综合试题,考查了待定系数法求函数的解析式,梯形的面积公式,动点问题在函数解析式中的运用.相似三角形的判定及性质的运用.

如图 在平面直角坐标系中 四边形ABCD是梯形 BC∥AD ∠BAD+∠CDA=90° 且tan∠BAD=2 AD在x轴上 点A的坐标(-1 0) 点B在y轴的正半轴

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