內(nèi)蒙古2018年中考數(shù)學(xué)重點(diǎn)題型專項(xiàng)訓(xùn)練 二次函數(shù)綜合題

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1、二次函數(shù)綜合題 類型一 與角度有關(guān)的問題 ★1.拋物線y=-x2+2x+3與x軸交于點(diǎn)A,B(A在B 的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C. (1)求直線BC的解析式; (2)拋物線的對(duì)稱軸上存在點(diǎn)P,使∠APB=∠ABC,利用圖 ①求點(diǎn) P 的坐標(biāo); (3)點(diǎn)Q在y軸右側(cè)的拋物線上,利用圖②比較∠OCQ與 ∠OCA 的大小,并說明理由. 第 1 題圖 解:(1)當(dāng)y=0時(shí),得0=-x2+2x+3,解得x1=-1,x2=3, ∴B 點(diǎn)的坐標(biāo)為(3,0), 60

2、當(dāng) x=0,得 y=3,即 C 點(diǎn)坐標(biāo)為(0,3),設(shè)直線 BC 的解析式為 y=kx+3(k≠0), 將點(diǎn) B(3,0)代入得0=3k+3,解得 k=-1, ∴直線 BC 的解析式為 y=-x+3; (2)由(1)可知OB=OC=3, ∴△BOC 為等腰直角三角形, ∴∠ABC=45°, 拋物線對(duì)稱軸為 x=1, 設(shè)拋物線對(duì)稱軸交直線 BC 于點(diǎn) D,交 x 軸于點(diǎn) E, 當(dāng)點(diǎn) P 在 x 軸上方時(shí),如解圖①, 第 1 題解圖① ∵∠APB=∠ABC

3、=45°,且 PA=PB, ∴∠PBA=180°-45°=67.5°, 2 ∠DPB=12∠APB=22.5°, ∴∠PBD=67.5°-45°=22.5°, ∴∠DPB=∠DBP, ∴DP=DB, 在 Rt△BDE中,BE=DE=2,由勾股定理可得,BD=22, ∴PE=2+22, ∴P(1,2+22); 當(dāng)點(diǎn) P 在 x 軸下方時(shí),由對(duì)稱性可知 P 點(diǎn)坐標(biāo)為(1,-2- 22), 綜上可知,拋物線的對(duì)稱軸上存在點(diǎn) P,使∠APB=∠ABC,P 點(diǎn)坐標(biāo)為(1,2+22)或(1,-2-22);

4、(3)如解圖②,作點(diǎn)A關(guān)于y軸對(duì)稱的點(diǎn)F, 點(diǎn) F 的坐標(biāo)為(1,0), 則∠OCA=∠OCF, 設(shè)直線 CF 的解析式為 y=kx+b, 把點(diǎn) C(0,3),F(xiàn)(1,0)代入求得 k=-3,b=3, 則直線 CF 的解析式為 y=-3x+3, y=-3x+3 聯(lián)立y=-x2+2x+3, x1=0 解 得 y1=3 , x2=5 y2=-12, 直線 CF 與拋物線的交點(diǎn)坐標(biāo)為 (0,3)、(5,-12),第1題解圖②設(shè)點(diǎn) Q 的坐標(biāo)為 (a,-a2+2a+3), 當(dāng) 0<a<5 時(shí),∠

5、OCF<∠OCQ,則∠OCA<∠OCQ; 當(dāng) a=5時(shí),∠OCF=∠OCQ,則∠OCA=∠OCQ; 當(dāng) a>5時(shí),∠OCF>∠OCQ,則∠OCA>∠OCQ. 類型二 線段及周長(zhǎng)問題 ★1. 如圖,拋物線y=-14x2+bx+c的圖象過點(diǎn)A(4,0), B(-4,-4),且拋物線與 y 軸交于點(diǎn) C,連接 AB,BC,AC. (1)求拋物線的解析式; (2)點(diǎn)P是拋物線對(duì)稱軸上的點(diǎn),求△PBC周長(zhǎng)的最小值及此 時(shí)點(diǎn) P 的坐標(biāo); (3)若E是線段AB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(不與A、B重合),過E作y軸的平行線,分別交拋物線及 x 軸于 F、D 兩點(diǎn)

6、.請(qǐng)問是否存 在這樣的點(diǎn) E,使 DE=2DF?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn) E 的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由. 第 1 題圖 解:(1)∵拋物線y=-14x2+bx+c的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(4,0),B(-4,-4), ì - 1 ′16 + 4b+c= 0 ì 1 ? 4 ?b = , 2 ∴ í 1 ,解得 í ? ? ?- ′16 - 4b+c= -4 ?c =2 ?

7、 4 ∴拋物線的解析式為 y=-14 x2+12 x+2; (2)由拋物線y=-14x2+12x+2 可得其對(duì)稱軸為直線x= 1 2 - 1 =1,點(diǎn) C 的坐標(biāo)為(0,2), 2 ′(-4) 如解圖,作點(diǎn) C 關(guān)于對(duì)稱軸 x=1的點(diǎn) C′,則 C′的坐標(biāo)為(2,2),連接 BC’; 即 BC′= (2 + 4)2+ (2 + 4)2=62, BC′與對(duì)稱軸的交點(diǎn)即為所求點(diǎn) P,連 第 1 題解圖 接 CP, 此時(shí)△PBC 的周長(zhǎng)最?。? 設(shè)直線 BC′的解析式為 y=kx+m, ∵點(diǎn)

8、 B(-4,-4),C′(2,2), ∴íì 2k+m= 2 ,解得íì k =1 , ?-4k+m= -4 ?m =0 ∴直線 BC′的解析式為 y=x, 將 x=1代入 y=x,得 y=1, ∴點(diǎn) P 坐標(biāo)為(1,1). ∴BC= 42+ (2 + 4)2= 213 . ∵△PBC 的周長(zhǎng)為 CP+BC+PB=BC+BC′, ∴△PBC 周長(zhǎng)的最小值為213+62; (3)由點(diǎn)A(4,0),B(-4,-4)可得直線AB的解析式為y=12x-2,設(shè)點(diǎn)E(x,12x-2),其中-4

9、x+2),DE=|12x-2|=2-12x,DF=|-14 x2+12x+2|, 當(dāng) 2-12x=-12x2+x+4,即點(diǎn)F位于x軸上方,解得 x1=-1,x2=4(舍去), 將 x=-1代入 y= 1 x -2,得到y(tǒng)=- 5 ,∴E(-1,- 5 ), 2 2 2 當(dāng) 2-12x=12x2-x-4,即點(diǎn)F位于x軸下方, 解得 x1=-3,x2=4(舍去),將 x=-3代入 y=12x-2,得到 y=-72,∴E(-3,-72). 綜上所述:點(diǎn) E 的坐標(biāo)為:(-1,-52),(-3,-72). ★2.如圖

10、,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線 y=-x+4與 x 軸交于點(diǎn) A,過點(diǎn) A 的拋物線 y=ax2+bx與直線 y=-x+4交于另一點(diǎn) B,且點(diǎn) B 的橫坐標(biāo)為1. (1)求拋物線的解析式; (2)點(diǎn)P是線段AB上一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)P不與點(diǎn)A、B重合),過點(diǎn) P 作 PM∥OB 交第一象限內(nèi)的拋物線于點(diǎn) M ,過點(diǎn) M 作 MC⊥x 軸于點(diǎn) C,交 AB 于點(diǎn) N,過點(diǎn) P 作 PF⊥MC 于點(diǎn) F, 設(shè) PF 的長(zhǎng)為 t, ①求 MN 與 t 之間的函數(shù)關(guān)系式(不要求寫出自變量 t 的取值 范圍); ②當(dāng) MN 取最大值時(shí),連接 ON,

11、直接寫出sin∠BON 的值. 第 2 題圖 解:(1)∵y=-x+4與x軸交于點(diǎn)A, ∴A(4,0), ∵點(diǎn) B 的橫坐標(biāo)為1,且直線 y=-x+4經(jīng)過點(diǎn) B,∴B(1,3), ∵拋物線 y=ax2+bx 經(jīng)過 A(4,0),B(1,3), ì16a+ 4b= 0 , ∴ í 3 ?a + b = ìa = -1 解得 í . ?b =4 ∴拋物線的解析式為 y=-x2+4x; (2)①如解圖①,作BD⊥x軸于點(diǎn)D,延長(zhǎng)MP交x軸于點(diǎn)E, 第 2

12、∵B(1,3),A(4,0), ∴OD=1,BD=3,OA=4, ∴AD=3, ∴AD=BD, ∵∠BDA=90°,∴∠BAD=∠ABD=45°, ∵M(jìn)C⊥x 軸, ∴∠ANC=∠BAD=45°, ∴∠PNF=∠ANC=45°, ∵PF⊥MC, ∴∠FPN=∠PNF=45°, ∴NF=PF=t, ∵∠PFM=∠ECM=90°, 第 2 題解圖① ∴PF∥EC, ∴∠MPF=∠MEC, ∵M(jìn)E∥OB, ∴∠MEC=∠BOD, ∴∠MPF=∠BOD, ∴tan∠BOD=tan∠MPF,

13、 ∴ODBD=MFPF=3, ∴MF=3PF=3t, ∵M(jìn)N=MF+FN, ∴MN=3t+t=4t; ②如解圖②,作 BG⊥ON 于 G 點(diǎn), 第 2 題解圖② 當(dāng)過點(diǎn) M 的直線與直線 AB 平行且與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn)時(shí), MN 取最大, ∴設(shè)與 AB 平行的直線 y=-x+b, 當(dāng)-x2+4x=-x+b;即 x2-5x+b=0, 25 =25-4b=0,解b=4 . 25 ∴直線 y=-x+4, ∴拋物線 y=-x2+4x 與 y=-x+254的交點(diǎn) M(52,15

14、4), ∴N 點(diǎn)的橫坐標(biāo)為52,N 點(diǎn)的縱坐標(biāo)為-52+4=32,即 N(52, 32 ), ∴ON 的解析式為 y=53 x, ∵BG⊥ON, 5 設(shè) BG 的解析式為 y=-3 x+b, 將 B(1,3)代入 y=- 5 x+b,解得 b= 14 , 3 3 5 14 ∴BG 的解析式為 y=-3 x+3, ìy = 3 x ìx = 35 5 17 ? ? 聯(lián)立 í 5

15、 14 ,解得 í 21 , ? ? ?y = - x + ? y = 3 3 17 ? ? 35 21 即 G(17,17). ∴由勾股定理,得 OB= 12+ 32= 10 , BG= (1735-1)2+ (1721- 3)2=61734, 634 ∴sin∠BON=BG= 17 = 685 . OB 10 85 ★3 如圖,拋物線y=x2+bx+c過點(diǎn)A(3,

16、0),B(1,0), 交 y 軸于點(diǎn) C,點(diǎn) P 是該拋物線上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn) P 從 C 點(diǎn)沿拋物線向 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)(點(diǎn) P 不與點(diǎn) A 重合),過點(diǎn) P 作 PD∥y 軸交直線 AC 于點(diǎn) D. (1)求拋物線的解析式; (2)求點(diǎn)P在運(yùn)動(dòng)的過程中線段PD長(zhǎng)度的最大值; (3)在拋物線對(duì)稱軸上是否存在點(diǎn)M,使|MA-MC|最大?若 存在,請(qǐng)求出點(diǎn) M 的坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說明理由. 解:(1)∵拋物線y=x2+bx+c過點(diǎn)A(3,0),B(1,0), ì9 + 3b+c= 0 ìb =-4 , ∴ í ,解得 í

17、?1+b+c= 0 ?c =3 ∴拋物線解析式為 y=x2-4x+3; (2)令x=0,則y=3, ∴點(diǎn) C(0,3), 則直線 AC 的解析式為 y=-x+3, 設(shè)點(diǎn) P(x,x2-4x+3), ∵PD∥y 軸, ∴點(diǎn) D(x,-x+3), 3 9 ∴PD=(-x+3)-(x2-4x+3)=-x2+3x=-(x-2)2+4,∵a=-1<0, ∴當(dāng) x=32時(shí),線段 PD 的長(zhǎng)度有最大值94; (3)由拋物線的對(duì)稱性,對(duì)稱軸垂直平分AB, ∴MA=MB, 由三角形的三邊關(guān)系,|MA-MC|

18、M、B、C 三點(diǎn)共線時(shí),|MA-MC|最大,即為 BC 的長(zhǎng) 度, 設(shè)直線 BC 的解析式為 y=kx+m(k≠0), ìk + m =0 ì k = -3 , 則 í ,解得 í ?m =3 ?m =3 ∴直線 BC 的解析式為 y=-3x+3, ∵拋物線 y=x2-4x+3的對(duì)稱軸為直線 x=2, ∴當(dāng) x=2時(shí),y=-3×2+3=-3, ∴點(diǎn) M(2,-3), 即拋物線對(duì)稱軸上存在點(diǎn) M(2,-3),使|MA-MC|最大.類型三 面積問題 ★1.如圖,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與x軸交于A、B

19、兩點(diǎn),與 y 軸交于點(diǎn) C(0,3),且此拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為 M(-1, 4). (1)求此拋物線的解析式; (2)設(shè)點(diǎn)D為已知拋物線對(duì)稱軸上的任意一點(diǎn),當(dāng)△ACD與 △ACB 面積相等時(shí),求點(diǎn) D 的坐標(biāo); (3)點(diǎn)P在線段AM上,當(dāng)PC與y軸垂直時(shí),過點(diǎn)P作x軸的垂線,垂足為 E,將△PCE 沿直線 CE 翻折,使點(diǎn) P 的對(duì)應(yīng)點(diǎn) P′與 P、E、C 處在同一平面內(nèi),請(qǐng)求出點(diǎn) P′坐標(biāo),并判斷點(diǎn) P′是否在該拋物線上. 第 1 題圖 解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)C(0,

20、3),頂點(diǎn)為 M(-1,4), ìc =3 ìa = -1 ? b ?b = -2 ?- = -1 , ∴ í 2a ,解得 í ? ? ?a - b + c =4 ?c =3 ? ∴所求拋物線的解析式為 y=-x2-2x+3. (2)令y=-x2-2x+3=0,解得x=-3或x=1, 故 A(-3,0),B(1,0).∴AB=4, ∴OA=OC=3,△AOC 為等腰直角三角形.∴直線 AC 的解析式為 y=x+3, 如解圖①,設(shè) AC 交對(duì)稱軸

21、 x=-1于 點(diǎn) F(-1,yF). 易得 yF=2,故點(diǎn) F(-1,2). 設(shè)點(diǎn) D 坐標(biāo)為(-1,yD), 則 S△ADC=12|DF|·|AO|=12×|yD-2|×3. 又 S△ABC=1|AB|·|OC|=1×4×3=6. 第 1 題解圖① 2 2 由12×|yD-2|×3=6 得:|yD-2|=4, 故 yD=-2或 yD=6. ∴點(diǎn) D 坐標(biāo)為(-1,-2)或(-1,6). (3)如解圖②,點(diǎn)P′為點(diǎn)P關(guān)于直線CE的對(duì)稱點(diǎn).過點(diǎn) P′作 P′H⊥y 軸于點(diǎn) H,設(shè) P′E 交 y 軸于點(diǎn) N.在△EON 和△

22、CP′N 中 ìDCNP¢ = DENO ? íDCP¢N = DEON =90, 故△CP′N≌△EON(AAS). ∴CN=EN, 設(shè) NC=m,則 NE=m, 第 1 題解圖② 易得直線 AM 的解析式為 y=2x+6, 當(dāng) y=3時(shí),x=-32,故點(diǎn) P(-32,3). ∴P′C=PC=32,P′N=3-m, 在 Rt△P′NC中,由勾股定理,得(32)2+(3-m)2=m2, 解得 m=158,則3-m=98.即 CN=158,P′N=98, ∵S△P′NC=12|CN|·|P′

23、H|=12|P′N|·|P′C|, ∴P′H=109. 由△CHP′∽△CP′N 可得CHCP¢=CPCN¢,故 CH=CPCN¢2=65. ∴OH=3-65=95, ∴P′的坐標(biāo)是(109,95). 將點(diǎn) P′(109,95)的坐標(biāo)代入拋物線解析式,等式不成立,所以 點(diǎn) P′不在該拋物線上. ★2. 如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,二次函數(shù)y=-x2+2x+8的圖象與一次函數(shù) y=-x+b 的圖象交于 A、B 兩點(diǎn),點(diǎn) A 在 x 軸上,點(diǎn) B 的縱坐標(biāo)為-7.點(diǎn) P 是二次函數(shù)圖象上 A、B 兩點(diǎn)之間的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn) A、B

24、重合),設(shè)點(diǎn) P 的橫坐標(biāo)為 m,過點(diǎn) P 作 x 軸的垂線交 AB 于點(diǎn) C,作 PD⊥AB 于點(diǎn) D. (1)求b及 sin∠ACP的值; (2)用含m的代數(shù)式表示線段PD的長(zhǎng); (3)連接PB,線段PC把△PDB分成兩個(gè)三角形,是否存在適 合的 m 值,使這兩個(gè)三角形的面積之比為1∶2?如果存在, 直接寫出 m 的值;如果不存在,請(qǐng)說明理由. 第 2 題圖 解:(1)∵當(dāng)y=0時(shí),-x2+2x+8=0, ∴x1=-2,x2=4. ∵點(diǎn) A 在 x 軸負(fù)半軸上, ∴A(-2,0),OA=2,

25、 ∵點(diǎn) A 在一次函數(shù) y=-x+b 的圖象上, ∴2+b=0, ∴b=-2, ∴一次函數(shù)表達(dá)式為 y=-x-2, 如解圖,設(shè)直線 AB 交 y 軸于點(diǎn) E,則 E(0,-2),OE=OA =2, ∴△AOE 為等腰直角三角形,∠AEO=45°, ∵PC⊥x 軸交 AB 于點(diǎn) C, ∴PC∥y 軸, ∴∠AEO=∠ACP=45°, ∴sin∠ACP=sin45°= 22; 第 2 題解圖 (2)∵點(diǎn)P在二次函數(shù)y=-x2+2x+8圖象上且橫坐標(biāo)為m,

26、 ∴P(m,-m2+2m+8), ∵PC⊥x 軸且點(diǎn) C 在一次函數(shù) y=-x-2的圖象上, ∴C(m,-m-2), ∴PC=-m2+3m+10, ∵PD⊥AB 于點(diǎn) D, ∴在 Rt△CDP中,sin∠ACP=PDPC=22, ∴PD=-22 m2+322 m+52 ; (3)存在,m的值為-1或2. 理由如下:如解圖,分別過點(diǎn) D、B 作 DF⊥PC,BG⊥PC, 垂足分別為 F、G. ∵sin∠ACP= 22,∴cos∠ACP= 22,又∵∠FDP=∠ACP,∴cos∠FDP= 22, 在 Rt△PDF中

27、,DF=22PD=-12m2+32m+5, ∵點(diǎn) B 縱坐標(biāo)為-7,且點(diǎn) B 在直線 AB:y=-x-2上, ∴點(diǎn) B(5,-7),∴BG=5-m, ∵P 不與 A、B 兩點(diǎn)重合,∴-2

28、 (2)在拋物線的對(duì)稱軸上是否存在一點(diǎn)P,使△PAB的周長(zhǎng)最 小?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn) P 的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由; (3)連接AC,在直線AC下方的拋物線上,是否存在一點(diǎn)N,使△NAC 的面積最大?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn) N 的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由. 第 3 題圖 解:(1)設(shè)拋物線的解析式為y=a(x-1)(x-5)(a≠0), 把點(diǎn) A(0,4)代入上式,解得 a=54, ∴y=54 (x-1)(x-5)=54x2-245x+4=54 (x-3)2-165,∴拋物線的對(duì)稱軸是直

29、線 x=3. (2)存在,P點(diǎn)坐標(biāo)為(3,85).理由如下如解圖①,連接 AC 交對(duì)稱軸于點(diǎn) P,連接 BP,BA, ∵點(diǎn) B 與點(diǎn) C 關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱, ∴PB=PC, 第 3 題解圖① ∴C△PAB=AB+AP+PB=AB+AP+PC=AB+AC, ∴此時(shí)△PAB 的周長(zhǎng)最小, 設(shè)直線 AC 的解析式為 y=kx+b(k≠0), 把 A(0,4),C(5,0)代入 y=kx+b 中, ìb =4 ì 4 ?k =- 5 , 得 í ,解得 í ?5k+b= 0 ?

30、 ?b =4 ∴直線 AC 的解析式為 y=-45x+4, ∵點(diǎn) P 的橫坐標(biāo)為3, ∴y=-45×3+4=85, ∴P 點(diǎn)坐標(biāo)為(3,85). (3)在直線AC下方的拋物線上存在點(diǎn)N,使△NAC面積最大,理由如下: 如解圖②,設(shè) N 點(diǎn)的橫坐標(biāo)為 t, 第 3 題解圖② 此時(shí)點(diǎn) N(t,45t2-245t+4)(0

31、的解析式為y=-45x+4, 把 x=t 代入 y=-45x+4得 y=-45t+4,則 G(t,-45t+4). 此時(shí) NG=-45t+4-(45t2-245t+4)=-45t2+4t, ∵AD+CF=OC=5, ∴S△NAC= S△ANG+ S△CNG=12 NG·AD +12 NG·CF =12 NG·OC = 12×(-45t2+4t)×5=-2t2+10t=-2(t-52)2+252, ∴當(dāng) t=52時(shí),△NAC 的面積最大,最大值為252, 由 t=52,得 y=45t2-245t+4=-3, ∴N 點(diǎn)坐標(biāo)為(52,-3).

32、 類型四 特殊三角形存在問題 ★1.如圖,已知拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的對(duì)稱軸為直 線 x=-1,且經(jīng)過 A(1,0),C(0,3)兩點(diǎn),與 x 軸的另一個(gè)交點(diǎn)為 B. (1)若直線y=mx+n經(jīng)過B,C兩點(diǎn),求拋物線和直線BC的 解析式; (2)在拋物線的對(duì)稱軸x=-1 上找一點(diǎn)M,使點(diǎn)M到點(diǎn)A的 距離與到點(diǎn) C 的距離之和最小,求點(diǎn) M 的坐標(biāo); (3)設(shè)點(diǎn)P為拋物線的對(duì)稱軸x=-1 上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求使 △BPC 為直角三角形的點(diǎn) P 的坐標(biāo). 第

33、1 題圖 ì b =-1 ?- ìa =-1 2a 解: (1) ? ? , 依題意,得ía + b + c =0 ,解得íb =-2 ? ? ?c =3 ?c =3 ? ∴拋物線解析式為 y=-x2-2x+3. ∵對(duì)稱軸為直線 x=-1,拋物線經(jīng)過 A(1,0), ∴B(-3,0). 把 B(-3,0),C(0,3)分別代入 y=mx+n, ì-3m+n= 0

34、 ì m =1 , 得 í ,解得 í ?n =3 ?n =3 ∴直線 BC 的解析式為 y=x+3. (2)如解圖,連接MA, 第 1 題解圖 ∵M(jìn)A=MB,∴MA+MC=MB+MC=BC. ∴使 MA+MC 值最小的點(diǎn) M 應(yīng)為直線 BC 與對(duì)稱軸 x=-1 的交點(diǎn). 設(shè)直線 BC 與對(duì)稱軸 x=-1的交點(diǎn)為 M,把 x=-1,代入直 線 y=x+3,得 y=2. ∴M(-1,2). (3)設(shè)P(-1,t),結(jié)合B(-3,0),C(0,3),得

35、BC2=18, PB2=(-1+3)2+t2=4+t2,PC2=(-1)2+(t-3)2=t2-6t+ 10. ①若 B 為直角頂點(diǎn),則 BC2+PB2=PC2,即18+4+t2=t2- 6t+10,解得t=-2; ②若 C 為直角頂點(diǎn),則 BC2+PC2=PB2,即18+t2-6t+10=4+t2,解得t=4; ③若 P 為直角頂點(diǎn),則 PB2+PC2=BC2,即: 4+t2+t2-6t+10=18.解得t1=3+217 ,t2=3-217 . 綜上所述,滿足條件的 P 點(diǎn)共有四個(gè),分別為: P1(-1,-2),P2(-1,4),P3

36、(-1,3+217 ),P4(-1,3-217 ). ★2.如圖,拋物線L:y=ax2+bx+c與x軸交于A,B(3,0)兩點(diǎn)(A在B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C(0,3),已知對(duì)稱軸直線 x=1. (1)求拋物線L的解析式; (2)將拋物線L向下平移h個(gè)單位長(zhǎng)度,使平移后所得拋物線的頂點(diǎn)落在△OBC 內(nèi)(包括△OBC 的邊界),求 h 的取值范圍; (3)設(shè)點(diǎn)P是拋物線L上任意一點(diǎn),點(diǎn)Q在直線l:x=-3 上,△PBQ 能否成為以點(diǎn) P 為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形?若能,求出符合條件的點(diǎn) P 的坐標(biāo);若不能,請(qǐng)說明理由.

37、 第 2 題圖 解:(1)把C(0,3)代入y=ax2+bx+c得c=3. 把 B(3,0)代入 y=ax2+bx+3,得 9a+3b+3=0, 又-2ba=1,∴解得a=-1,b=2. ∴解析式是:y=-x2+2x+3; 【一題多解】設(shè)所求解析式為:y=m(x-1)2+n, ì4m+n= 0 ì m = -1 , 則把 B(3,0),C(0,3)代入得í ,解得 í ?m + n =3 ?n =4 解析式是:y=-(x-1)2+4,即 y=-x2+2x+3. (2)由y=-(x-1)2+4得拋

38、物線的頂點(diǎn)D(1,4), 如解圖①,過點(diǎn) D 作 y 軸的平行線分別交 CB,OB 于點(diǎn) E, F, ∴△BEF∽△BCO, 則OCEF=BOBF, ∴EF=2, ∴4-2≤h≤4,即 2≤h≤4. 【一題多解】由 y=-(x-1)2 +4 得拋物線頂點(diǎn)D(1,4), ∵△OBC 是等腰直角三角形, ∠OBC=45°, 第 2 題解圖① ∴EF=BF=2, ∴4-2≤h≤4,即 2≤h≤4. (3)設(shè)P(x,-x2+2x+3),如解圖②,過點(diǎn)P分別作x軸與l 的垂線, 垂足分別是點(diǎn) M , N ,

39、∠PMB =∠PNQ =90°,∠BPM = ∠QPN,PB=PQ, ∴△PMB≌△PNQ, PM=PN. 第 2 題解圖② ①當(dāng)點(diǎn) P 在 x 軸上方時(shí),有-x2+2x+3=x+3, 即:x2-x=0,解得 x1=0,x2=1, ∴P1(0,3),P2(1,4). ②當(dāng)點(diǎn) P 在 x 軸的下方時(shí),有:-x2+2x+3=-(x+3),即:x2-3x-6=0, 解得 x= 3 ± (-

40、3)2- 4 ′1′ (-6) = 3 ± 33 , 2 2 ∴P3( 3- 33 ,- 9- 33 ),P4( 3 + 33 ,- 9 + 33 ), 2 2 2 2 ∴

41、滿足條件的點(diǎn) P 有四個(gè)點(diǎn),分別是 P1(0,3),P2(1,4), P3(3-233 ,-9-233 ),P4(3+233 ,-9+233 ). ★3. 如圖,已知二次函數(shù)y=-x2+bx+c(c>0)的圖象與x 軸交于 A、B 兩點(diǎn)(點(diǎn) A 在點(diǎn) B 的左側(cè)),與 y 軸交于點(diǎn) C, 且 OB=OC=3,頂點(diǎn)為 M. (1)求二次函數(shù)的解析式; (2)點(diǎn)P為線段BM上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P作x軸的垂線PQ,垂足為 Q,若 OQ=m,四邊形 ACPQ 的面積為 S,求 S 關(guān)于 m 的函數(shù)解析式,并寫出 m 的取值范圍; (3)探索:線段BM上是否存在點(diǎn)N

42、,使△NMC為等腰三角形? 如果存在,求出點(diǎn) N 的坐標(biāo);如果不存在,請(qǐng)說明理由. 第 3 題圖 解:(1)∵OB=OC=3, ∴B(3,0),C(0,3), ì0 = -9 + 3b+c ìb =2 , ∴ í ,解得 í ?3 =c ?c =3 二次函數(shù)的解析式為:y=-x2+2x+3; (2)如解圖所示,連接AC,y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4, 則 M(1,4), 設(shè)直線 MB 的解析式為 y=kx+n, ì 4 =k+n ,

43、 則有 í ?0 = 3k+n ì k = -2 , 解得 í ?n =6 ∴直線 MB 的解析式為 y=-2x+6, ∵PQ⊥x 軸,OQ=m, 第 3 題解圖 ∴點(diǎn) P 的坐標(biāo)為(m,-2m+6), ∴S 四 邊 形ACPQ= SRt△AOC+ S 梯 形 PQOC = 1

44、 AO·CO + 1 (PQ+ 2 2 CO)·OQ =12×1×3+12(-2m +6+3)·m =- m2+92 m +32(1≤m<3); 7 16 2 10 10 (3) 線段 BM 上存在點(diǎn) N( , ),(2,2),(1+ ,4- ) 5 5 5 5 使△NMC 為等腰三角形. 理由如下:如解圖,連接 MC, 由于 N 是直線

45、BM 上一點(diǎn),由(2)知:直線 BM 的解析式為: y=-2x+6,因此設(shè) N(x,-2x+6)且1

46、 10 ,4-210 ); 5 5 ③當(dāng) CN=MN 時(shí), x2+(-2x +3)2= (x-1)2+ (-2x+ 2)2, 解得 x=2,此時(shí) N(2,2). 類型五 特殊四邊形的存在問題 ★1.如圖,拋物線y=-x2+bx+c經(jīng)過A(-1,0),B(3,0)兩點(diǎn),且與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)D是拋物線的頂點(diǎn),拋物線的對(duì)稱軸 DE 交 x 軸于點(diǎn) E,連接 BD. (1)求經(jīng)過A,B,C三點(diǎn)的拋物線的函數(shù)表達(dá)式; (2)點(diǎn)P是線段BD上一點(diǎn),當(dāng)PE=PC時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo); (3)在(2)的條件下,過點(diǎn)P作PF⊥x軸于點(diǎn)F,G為拋物線上一動(dòng)點(diǎn),

47、M 為 x 軸上一動(dòng)點(diǎn),N 為直線 PF 上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)以 F、M、N、G 為頂點(diǎn)的四邊形是正方形時(shí),請(qǐng)求出點(diǎn) M 的坐標(biāo). 第 1 題圖 備用圖 解:(1)∵拋物線y=-x2+bx+c經(jīng)過A(-1,0),B(3,0)兩 點(diǎn), ì-1 -b+c= 0 ìb =2 , ∴ í 0 ,解得 í ?-9 + 3b+c= ?c =3 ∴經(jīng)過 A,B,C 三點(diǎn)的拋物線的函數(shù)表達(dá)式為 y=-x2+2x +3; (2)如解圖①,連接PC、PE. 拋物線對(duì)稱軸為直線

48、x=-2ba= 2 - =1, 2×(-1) 當(dāng) x=1時(shí),y=-1+2+3=4, ∴點(diǎn) D 坐標(biāo)為(1,4),第1題解圖①設(shè)直線 BD 的解析式為:y=mx+n, ìm = -2 將 B、D 分別代入表達(dá)式,解得í?n=6 ,則 y=-2x+6, 設(shè)點(diǎn) P 的坐標(biāo)為(x,-2x+6),∵C(0,3),E(1,0),∴由勾股定理可得 PC2=x2+[3-(-2x+6)]2, PE2=(x-1)2+(-2x+6)2, ∵PC=PE, ∴x2+(3+2x-6)2=(x-1)2+(-2x+6)2, 解得 x=2,y=-2×2+6

49、=2, ∴點(diǎn) P 坐標(biāo)為(2,2); (3)依題意可設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(a,0),則G坐標(biāo)為(a,-a2+ 2a+3), 如解圖②,以 F、M、N、G 為頂點(diǎn)的四邊形是正方形時(shí),必 有 FM=MG, |2-a|=|-a2+2a+3|, ①2-a=-(-a2+2a+3), 解得 a=1± 21 , 2 ②2-a=-a2+2a+3,解得a= 第 1 題解圖② 3 ± 13 , 2 ∴M 點(diǎn)的坐標(biāo)為( 1- 21

50、 ,0),( 1 + 21 ,0),( 3- 13 ,0), 2 2 2 ( 3+ 13 ,0). 2 ★2.如圖,拋物線y=ax2+3x+c經(jīng)過A(-1,0),B(4,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C. (1)求拋物線的解析式; (2)若點(diǎn)P在第一象限的拋物線上,且點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為t,過 點(diǎn) P 向 x 軸作垂線交直線 BC 于點(diǎn) Q,設(shè)線段 PQ 的長(zhǎng)為 m,求 m 與 t 之間的函數(shù)關(guān)系式,并求出 m 的最大值; (3)在(2)在條件下,m

51、的最大值為拋物線上點(diǎn)D的縱坐標(biāo)(D 不與 C 重合),在 x 軸上找一點(diǎn) E,使點(diǎn) B、C、D、E 為頂點(diǎn) 的四邊形是平行四邊形,請(qǐng)直接寫出 E 點(diǎn)坐標(biāo). 第 2 題圖 解:(1)∵拋物線y=ax2+3x+c經(jīng)過A(-1,0),B(4,0)兩點(diǎn), ìa -3+ c =0 ∴í?16a+12 +c= 0 , 解得:a=-1,c=4. ∴拋物線的解析式為 y=-x2+3x+4. (2)∵將x=0代入拋物線的解析式得:y=4, ∴C(0,4). 設(shè)直線 BC 的解析式為 y=kx+b.

52、 ì 4k+b= 0 ,解得:k=-1,b 將 B(4,0),C(0,4)代入得:í = 4 ?b =4, ∴直線 BC 的解析式為:y=-x+4. 過點(diǎn) P 作 x 的垂線與直線 BC 交于點(diǎn) Q,如解圖: 第 2 題解圖 ∵點(diǎn) P 的橫坐標(biāo)為 t, ∴P(t,-t2+3t+4),Q(t,-t+4).∴PQ=-t2+3t+4-(-t+4)=-t2+4t.∴m=-t2+4t=-(t-2)2+4(0

53、,0). 【解法提示】將 y=4代入拋物線的解析式得:-x2+3x+4 =4. 解得:x1=0,x2=3. ∵點(diǎn) D 與點(diǎn) C 不重合, ∴點(diǎn) D 的坐標(biāo)為(3,4). 又∵C(0,4), ∴CD∥x 軸,CD=3. ∴當(dāng) BE=CD=3時(shí),B、C、D、E 為頂點(diǎn)的四邊形是平行四 邊形. ∴點(diǎn) E(1,0)或(7,0). 1 ★3.如圖,拋物線y=4x2+bx+c經(jīng)過原點(diǎn)O和點(diǎn)A(4, 0). (1)求該拋物線的函數(shù)解析式; (2)若該拋物線的對(duì)稱軸交x軸于點(diǎn)B,拋物線頂點(diǎn)為C,點(diǎn) P 為拋物線上任

54、意一點(diǎn),設(shè)點(diǎn) P 的橫坐標(biāo)為 x,當(dāng) S△ABP=1 時(shí),請(qǐng)求出滿足條件的所有的點(diǎn) P 的坐標(biāo); (3)點(diǎn)M為拋物線對(duì)稱軸上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)N為平面內(nèi)任一點(diǎn), 能否滿足以 M、N、A、C 為頂點(diǎn)的四邊形為菱形,若滿足, 請(qǐng)直接寫出 M 點(diǎn)的坐標(biāo);若不滿足,請(qǐng)說明理由. 第 3 題圖 解:(1)∵拋物線y=14x2+bx+c經(jīng)過原點(diǎn)O和點(diǎn)A(4,0), ∴y=14x(x-4),即 y=14x2-x. (2)如解圖①,由題意,拋物線對(duì)稱軸為直線x=2,∴B(2,0), 又∵A(4,0), ∴AB=2,

55、 ∵S△ABP=1, ∴1AB·|yP|=1, 2 ∴1×2·|yP|=1, 2 ∴|yP|=1, 第 3 題解圖① ∴yP=±1, 當(dāng) yP=1時(shí),代入 y=14x2-x 中解得:x=2±22 ; 當(dāng) yP=-1時(shí),代入 y=14x2-x 中解得:x=2, ∴P1(-22 +2,1),P2( 22 +2,1),P3(2,-1); (3)M1(2, 5 -1);M2(2,- 5 -1);M3(2,1);M4(2,32) 【解法提示】如解圖②,連接 AC,∵A(4,0),B(2

56、,0),點(diǎn) C 是拋物線 y=14x2-x 的頂點(diǎn), ∴C(2,-1), ∴AC= 5 , 以 M、N、A、C 為頂點(diǎn)的四邊形為菱形時(shí),分兩種情況討論: Ⅰ、當(dāng) AC 為菱形的邊時(shí): 第 3 題解圖② ①∵四邊形 ACM1N1為菱形,AM1、CN1為對(duì)角線, ∴AC=CM1= 5 , ∴BM1= 5 -1, ∴M1的坐標(biāo)為(2, 5 -1); ②∵四邊形 ACM2N2為菱形,AM2、CN2為對(duì)角線,AC= 5 , ∴AC=CM2= 5

57、, ∴BM2= 5 +1, ∴M2的坐標(biāo)為(2,- 5 -1); ③∵四邊形 ACN3M3為菱形,CM3、AN3為對(duì)角線, 且根據(jù)拋物線和菱形的對(duì)稱性得:N3與 O 點(diǎn)重合, ∴CB=BM3=1, ∴M3的坐標(biāo)為(2,1); Ⅱ、當(dāng) AC 為菱形的對(duì)角線時(shí),D 為 AC 中點(diǎn), ∵四邊形 AN4CM4為菱形,AC= 5 , 5 ∴CD=2, ∵S△ACM4=12AB·CM4=12AC·DM4,設(shè) CM4長(zhǎng)為 x, ∴12×2x=25 × x2-(25)2, 解得 x=52. ∴BM4=CM4

58、-1=32, ∴M4的坐標(biāo)為(2,32). 綜上所述,存在點(diǎn) M,點(diǎn) M1(2,5 -1);M2(2,- 5 -1);M3(2,1);M4(2,32). 類型六 三角形相似問題 ★1. 如圖,直線y=-x+3與x軸,y軸分別相交于點(diǎn)B、 C,經(jīng)過 B、C 兩點(diǎn)的拋物線 y=ax2+bx+c 與 x 軸的另一個(gè) 交點(diǎn)為 A,頂點(diǎn)為 P,且對(duì)稱軸為直線 x=2. (1)求該拋物線的解析式; (2)連接PB、PC,求△PBC的面積; (3)連接AC,在x軸上是否存在一點(diǎn)Q,使得以點(diǎn)P、B、Q 為頂點(diǎn)的三角形與△ABC 相似,若存在,求

59、出點(diǎn) Q 的坐標(biāo); 若不存在,請(qǐng)說明理由. 第 1 題圖 解:(1)∵y=-x+3與x軸、y軸相交于B、C兩點(diǎn), ∴C(0,3),B(3,0), ∵拋物線的對(duì)稱軸為:x=2, ∴可設(shè)二次函數(shù)的解析式為:y=a(x-2)2+k(a≠0), ì3 = 4a+k 把 B(3,0)、C(0,3)兩點(diǎn)代入,得í , ?0 =a+k ìa =1 解得, í?k= -1 , ∴拋物線的解析式為:y=(x-2)2-1,即 y=x2-4x+3. (2)∵y=x2-4x+3=(x-2)2-

60、1, ∴P(2,-1), 又∵B(3,0)、C(0,3), ∴PC= 2 2+ 4 2= 20 = 25 ,PB= (3 - 2)2+12= 2 ,BC= 3 2+ 3 2= 18 = 32 , 又∵PB2+BC2=2+18=20,PC2=20,∴PB2+BC2=PC2,∴△PBC 是直角三角形. ∴S△PBC=12PB·BC=12× 2 × 32 =3. (3)設(shè)存在點(diǎn)Q(m,0),使得以點(diǎn)P、B、Q為頂點(diǎn)的三角形與 △ABC 相似, 易證∠ABC=∠ABP=45°,∴Q 點(diǎn)在 B 點(diǎn)左邊,則 m<3, 于是 AB=2,

61、BC=32 ,BQ=3-m,BP= 2 , ①當(dāng) BC = BA 時(shí),△QBP∽△ABC,則 3 2 = 2 ,解得, 3 -m BP BQ 2 m=73,∴Q(73,0); ②當(dāng)BQBC=BABP時(shí),△PBQ∽△ABC,則33-2m=22,解得,m =0,∴Q(0,0), 故存在點(diǎn) Q,使得以點(diǎn) P、B、Q 為頂點(diǎn)的三角形與△ABC 相 似.Q 點(diǎn)的坐標(biāo)為 Q(73,0)或 Q(0,0). ★2.如圖,已知拋物線經(jīng)過原點(diǎn)O,頂點(diǎn)為A(1

62、,1),且與直線 y=x-2交于 B,C 兩點(diǎn). (1)求拋物線的解析式及點(diǎn)C的坐標(biāo); (2)求證:△ABC是直角三角形; (3)若點(diǎn)N為x軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)N作MN⊥x軸與拋物 線交于點(diǎn) M,則是否存在以 O,M,N 為頂點(diǎn)的三角形與△ABC 相似,若存在,請(qǐng)求出點(diǎn) N 的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由. 第 2 題圖 (1)解:∵頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1,1), ∴設(shè)拋物線解析式為 y=a(x-1)2+1(a≠0), 又∵拋物線過原點(diǎn), ∴0=a(0-1)2+1,解得a=-1,∴拋物線解析式

63、為 y=-(x-1)2+1,即 y=-x2+2x, ì 2 聯(lián)立拋物線和直線解析式可得 íy= -x + 2 x , ?y = x -2 ìx =2 ì x = -1 , 解得 í 或 í ?y =0 ? y = -3 ∴B(2,0),C(-1,-3); (2)證明:如解圖,分別過A、C兩點(diǎn)作x軸的垂線,交x 軸于 D、E 兩點(diǎn), 第 2 題解圖 則 AD=OD=BD=1,BE=OB+OE=2+1=3,EC=3, ∴∠ABO=∠CB

64、O=45°, 即∠ABC=90°,∴△ABC 是直角三角形; (3)解:假設(shè)存在滿足條件的點(diǎn)N,設(shè)N(x,0),則M(x,-x2 +2x), ∴ON=|x|,MN=|-x2+2x|, 由(2)知,在 Rt△ABD和 Rt△CEB中,可分別求得AB= 2 , BC=32 , ∵M(jìn)N⊥x 軸于點(diǎn) N, ∴∠ABC=∠MNO=90°, ∴當(dāng)△ABC 和△MNO 相似時(shí)有MNAB=ONBC或MNBC=ONAB, MN ON -x2+2x x

65、 ①當(dāng)△MNO∽△ABC, = 時(shí),則有 = , AB CB 2 3 2 即|x||-x+2|=13|x|, ∵當(dāng) x=0時(shí),M、O、N 不能構(gòu)成三角形,∴x≠0, ∴|-x+2|=13,即-x+2=±13,解得x=53或x=73; 此時(shí) N 點(diǎn)坐標(biāo)為( 5 ,0)或( 7 ,0); 3 3 ②當(dāng)△MNO∽△CBA, MN = ON 時(shí),則有 -x2+2 x = x , CB AB 3 2 2 即|x||-x+2|=3|x|, ∴|-x+2|=3,即-x+2=±3,解得x=5 或x=-1, 此時(shí) N 點(diǎn)坐標(biāo)為(-1,0)或(5,0), 綜上可知存在滿足條件的 N 點(diǎn),其坐標(biāo)為(53,0)或(73,0)或(-1,0)或(5,0).

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