【重难点专练】苏教版数学中考培优竞赛专题 存在性问题之相似三角形(含答案)
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第26讲 存在性问题之相似三角形
相似存在性问题常涉及的思想方法为反证法,即将问题“何种情况下相似?”转化为“相似时能得到何种情况”
【例题讲解】
例题1、如图,在直角坐标系中有两点(4,0)A ,(0,2)B ,如果点C 在x 轴上(C 与A 不重合),当BOC ∆和AOB ∆相似时,C 点坐标为 .
解:点C 在x 轴上,
90BOC ∴∠=︒两个三角形相似时,应该与90BOA ∠=︒对应,
若OC 与OA 对应,则4OC OA ==,(4,0)C -;
若OC 与OB 对应,则1OC =,(1,0)C -或者(1,0).
C ∴点坐标为:(4,0)-,(1,0)-或(1,0).
故答案为:(4,0)-,(1,0)-或(1,0).
②如图,在ABC ∆中,8AB cm =,16BC cm =,动点P 从点A 开始沿AB 边运动,速度为2/cm s ;动点Q
从点B 开始沿BC 边运动,速度为4/cm s ;如果P 、Q 两动点同时运动,那么何时QBP ∆与ABC ∆相似?
解:当BPQ BAC ∆∆~时,有BP BQ BA BC =即6236
8t t -=所以2417t = 当BPQ BCA ∆∆~时,有BP BQ BC BA =即62386t t -=所以1t =所以24117t =或
例题2.将三角形纸片()ABC ∆按如图所示的方式折叠,使点B 落在边AC 上,记为点B ',折痕为EF .已
知3AB AC ==,4BC =,若以点B '、F 、C 为顶点的三角形与ABC ∆相似,那么BF 的长度是 .
解:根据△B FC '与ABC ∆相似时的对应情况,有两种情况:
①△B FC ABC '∆∽时,
B F CF AB B
C '=, 又因为3AB AC ==,4BC =,B F BF '=, 所以
434BF BF -=, 解得
127BF =; ②△B CF ABC '∆∽时,
B F CF BA CA '=, 又因为3AB A
C ==,4BC =,B F CF '=,BF B F =',
所以4BF B F =-',
解得2BF =.
故BF 的长度是12
7或2. 故答案为:12
7或2.
例题3.如图,已知ABC ∆是边长为6cm 的等边三角形,动点P 、Q 同时从A 、B 两点出发,分别沿AB 、 BC 匀速运动,其中点P 运动的速度是1/cm s ,点Q 运动的速度是2/cm s ,当点Q 到达点C 时,P 、Q 两 点都停止运动,设运动时间为()t s ,解答下列问题:
(1)当2t =时,判断BPQ ∆的形状,并说明理由;
(2)作//QR BA 交AC 于点R ,连接PR ,当t 为何值时,APR PRQ ∆∆∽.
解:(1)BPQ ∆是等边三角形
当2t =时
212AP =⨯=,224BQ =⨯=
624BP AB AP ∴=-=-=
BQ BP ∴=
又60B ∠=︒
BPQ ∴∆是等边三角形;
(2)//QR BA
60QRC A ∴∠=∠=︒,60RQC B ∠=∠=︒
QRC ∴∆是等边三角形
62QR RC QC t ∴===- 1cos6022BE BQ t t =︒=⨯=
662EP AB AP BE t t t ∴=--=--=-
//EP QR ∴,EP QR =
∴四边形EPRQ 是平行四边形
PR EQ ∴==
又90PEQ ∠=︒, 90APR PRQ ∴∠=∠=︒
APR PRQ ∆∆∽,
∴QR PR PR AP =,
∴= 解得65t =
∴当65t =时,APR PRQ ∆∆∽.
例题4.如图,已知ABC ∆的三个顶点坐标分别为(4,0)A -、(1,0)B 、(2,6)C -.
(1)求经过A 、B 、C 三点的抛物线解析式;
(2)设直线BC 交y 轴于点E ,连接AE ,求证:AE CE =;
(3)设抛物线与y 轴交于点D ,连接AD 交BC 于点F ,试问以A 、B 、F 为顶点的三角形与ABC ∆相似吗?
解析:(1)设函数解析式为:2y ax bx c =++,由函数经过点A (﹣4,0)、B (1,0)、C (﹣2,6),
可得16400426a b c a b c a b c -+=⎧⎪++=⎨⎪-+=⎩,解得:134a b c =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,故经过A 、B 、C 三点的抛物线解析式为:
234y x x =--+ (2)设直线BC 的函数解析式为y=kx+b ,由题意得:026k b k b +=⎧⎨-+=⎩,解得:22k b =-⎧⎨=⎩,即直线BC 的解析式
为22y x =-+.故可得点E 的坐标为(0,2),从而可得:
AE ==
CE=
=,故可得出AE=CE ;
(3)相似.理由如下:设直线AD 的解析式为y=kx+b ,则
404k b b -+=⎧⎨=⎩,解得:14k b =⎧⎨=⎩,即直线AD 的解析式为4y x =+.联立直线AD 与直线BC 的函数解析式可得:224y x y x =-+⎧⎨=+⎩,解得:23103x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪
⎩,即点F 的坐标为210(,)33-
,则BF ==,又∵AB=5
,BC ==
BF AB AB BC =,∴BF AB AB BC =,又∵∠ABF=∠CBA ,∴△ABF ∽△CBA .故以A 、B 、F 为顶点的三角形与△ABC 相似
例题5.如图,抛物线212y x mx n =++与直线132y x =-+交于A ,B 两点,交x 轴与D ,C 两点,连接AC ,BC ,已知(0,3)A ,(3,0)C .
(Ⅰ)求抛物线的解析式和tan BAC ∠的值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)条件下,P 为y 轴右侧抛物线上一动点,连接PA ,过点P 作PQ PA ⊥交y 轴于点Q ,问:是否存在点P 使得以A ,P ,Q 为顶点的三角形与ACB ∆相似?若存在,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(Ⅰ)把(0,3)A ,(3,0)C 代入
212y x mx n =++,得 31902n mx n =⎧⎪⎨⨯++=⎪⎩, 解得:523m n ⎧=-⎪⎨⎪=⎩.
∴抛物线的解析式为215322y x x =-+. 联立213215322y x y x x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩,
解得:03x y =⎧⎨=⎩或41x y =⎧⎨=⎩,
∴点B 的坐标为(4,1).
过点B 作BH x ⊥轴于H ,如图1.(3,0)C ,(4,1)B ,
1BH ∴=,3OC =,4OH =,431CH =-=,1BH CH ∴==.
90BHC ∠=︒,45BCH ∴∠=︒,BC =.
同理:45ACO ∠=︒,AC =
180454590ACB ∴∠=︒-︒-︒=︒,
1tan
3BC BAC AC ∴∠===;
(Ⅱ)(1)存在点P ,使得以A ,P ,Q 为顶点的三角形与ACB ∆相似.
过点P 作PG y ⊥轴于G ,则90PGA ∠=︒.
设点P 的横坐标为x ,由P 在y 轴右侧可得0x >,则PG x =.
PQ PA ⊥,90ACB ∠=︒,90APQ ACB ∴∠=∠=︒.
若点G 在点A 的下方,
①如图2①,当PAQ CAB ∠=∠时,则PAQ CAB ∆∆∽.
90PGA ACB ∠=∠=︒,PAQ CAB ∠=∠,PGA BCA ∴∆∆∽, ∴13PG BC AG AC ==.
33AG PG x ∴==.
则(,33)P x x -.把(,33)P x x -代入215322y x x =-+,得:21533322x x x -+=-,
整理得:20x x +=,解得:10x =(舍去),21x =-(舍去).
②如图2②,当PAQ CBA ∠=∠时,则PAQ CBA ∆∆∽. 同理可得:
1133AG PG x ==,则1(,3)3P x x -, 把1(,3)3P x x -代入215322y x x =-+,得:2151332
23x x x -+=-, 整理得:21303x x -=,解得:10x =(舍去),2133x =,13(3P ∴,14)9;
若点G 在点A 的上方,
①当PAQ CAB ∠=∠时,则PAQ CAB ∆∆∽,
同理可得:点P 的坐标为(11,36).
②当PAQ CBA ∠=∠时,则PAQ CBA ∆∆∽.
同理可得:点P 的坐标为17(3P ,44)9.
综上所述:满足条件的点P 的坐标为(11,36)、13(3,14)9、17(3,44)9.
【巩固练习】
1、如图,在△ABC 中,AB=4,AC=3,点D 、E 分别为AB 、AC 边上一动点,AD=1,当AE 的长为多少时,
A 、D 、E 三点组成的三角形和△ABC 相似?;
2.如图,直线12y kx =+与x 轴、y 轴分别交于点A 、B ,点(1,)C a 、(,2)D b -是直线与双曲线
2m y x =的两
个交点,过点C 作CE y ⊥轴于点E ,且BCE ∆的面积为1.
(1)求双曲线的函数解析式;
(2)若在y 轴上有一动点F ,使得以点F 、A 、B 为顶点的三角形与BCE ∆相似,求点F 的坐标.
3.如图,矩形ABCD 中,2AB =,4AD =,动点E 在边BC 上,与点B 、C 不重合,过点A 作DE 的垂线,交直线CD 于点F .设DF x =,EC y =.
(1)求y 关于x 的函数关系式,并写出x 的取值范围.
(2)当1CF =时,求EC 的长.
(3)若直线AF 与线段BC 延长线交于点G ,当DBE ∆与DFG ∆相似时,求DF 的长.
4.阅读理解:
如图1,在四边形ABCD 的边AB 上任取一点E (点E 不与点A 、点B 重合),分别连接ED ,EC ,可以 把四边形ABCD 分成三个三角形,如果其中有两个三角形相似,我们就把E 叫做四边形ABCD 的边AB 上 的相似点;如果这三个三角形都相似,我们就把E 叫做四边形ABCD 的边AB 上的强相似点.
解决问题:
(1)如图1,55A B DEC ∠=∠=∠=︒,试判断点E 是否是四边形ABCD 的边AB 上的相似点,并说明理由;
(2)如图2,在矩形ABCD 中,5AB =,2BC =,且A ,B ,C ,D 四点均在正方形网格(网格中每个小正方形的边长为1)的格点(即每个小正方形的顶点)上,试在图2中画出矩形ABCD 的边AB 上的一
个强相似点E;
拓展探究:
(3)如图3,将矩形ABCD沿CM折叠,使点D落在AB边上的点E处.若点E恰好是四边形ABCM的边AB上的一个强相似点,试探究AB和BC的数量关系.
5.如图,已知二次函数
1
(2)()
48
y x ax b
=++
的图象过点(4,3)
A-,(4,4)
B.
(1)求二次函数的解析式:
(2)求证:ACB
∆是直角三角形;
(3)若点P在第二象限,且是抛物线上的一动点,过点P作PH垂直x轴于点H,是否存在以P、H、D为顶点的三角形与ABC
∆相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
6.如图,某抛物线顶点坐标为(2,1)-与y 轴交于点(0,3)C ,与x 轴交于A 、B 两点
(1)求抛物线的解析式.
(2)设抛物线的对称轴与直线BC 交于点D ,连接AC 、AD ,求ACD ∆的面积.
(3)点E 为直线BC 上一动点,过点E 作y 轴的平行线EF ,与抛物线交于点F ,问是否存在点E ,使得以D 、E 、F 为顶点的三角形与BCO ∆相似?若存在,求点E 的坐标;若不存在,请说明理由.
7.如图,直线3y x =+与x 轴、y 轴分别交于点A 、C ,经过A 、C 两点的抛物线2y ax bx c =++
与x 轴的负半轴上另一交点为B ,且tan 3CBO ∠=.
(1)求该抛物线的解析式及抛物线的顶点D 的坐标;
(2)若点P 是射线BD 上一点,且以点P 、A 、B 为顶点的三角形与ABC ∆相似,求点P 的坐标.
8.如图,已知二次函数2(y x bx c b =-++,c 为常数)的图象经过点(3,1)A ,点(0,4)C ,顶
点为点M ,过点A 作//AB x 轴,交y 轴于点D ,交该二次函数图象于点B ,连结BC .
(1)求该二次函数的解析式及点M 的坐标;
(2)若将该二次函数图象向下平移(0)m m >个单位,使平移后得到的二次函数图象的顶点
落在ABC ∆的内部(不包括ABC ∆的边界),求m 的取值范围;
(3)点P 是直线AC 上的动点,若点P ,点C ,点M 所构成的三角形与BCD ∆相似,请直接写出所有点P 的坐标(直接写出结果,不必写解答过程).
9.如图所示,已知抛物线(3)(1)(0)y a x x a =+-≠,与x 轴从左至右依次相交于A 、B 两点,与y 轴相交于
点C ,经过点A 的直线y b =+与抛物线的另一个交点为D .
(1)若点D 的横坐标为2,求抛物线的函数解析式;
(2)若在第三象限内的抛物线上有点P ,使得以A 、B 、P 为顶点的三角形与ABC ∆相似,求点P 的坐标;
10.如图,已知抛物线的方程
11:(2)()(0)C y x x m m m =-+->与x 轴相交于点B 、C ,与y 轴相交于点E ,
且点B 在点C 的左侧. (1)若抛物线1C 过点(2,2)M ,求实数m 的值;
(2)在第四象限内,抛物线1C 上是否存在点F ,使得以点B 、C 、F 为顶点的三角形与BCE ∆相似?若存在,求m 的值;若不存在,请说明理由.
11、如图,已知抛物线211(1)(444b y x b x b =-++是实数且2)b >与x 轴的正半轴分别交于点A 、B (点A 位于点B 的左侧),与y 轴的正半轴交于点C .
(1)点B 的坐标为 (,0)b ,点C 的坐标为 (用含b 的代数式表示);
(2)请你探索在第一象限内是否存在点P ,使得四边形PCOB 的面积等于2b ,且PBC ∆是以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)请你进一步探索在第一象限内是否存在点Q ,使得QCO ∆,QOA ∆和QAB ∆中的任意两个三角形均相似(全等可作相似的特殊情况)?如果存在,求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.
参考答案
1.解:①如图1,∵∠A=∠A ,∴当
AD AE AB AC = 时,△ADE 和△ABC 相似, ∴14
3AE = ,解得:AE=34 ; ②如图2,∵∠A=∠A ,∴当
AD AE AC AB = 时,△ADE 和△ACB 相似, ∴ 1
34AE =,解得:AE=43 ,综合上述:AE 的长为34 或4
3
;
2.解:(1)当0x =时,2y =,
(0,2)B ∴.
点(1,)C a ,
11|2|1122BCE S BE CE a ∆∴==⨯-⨯=, 解得:4a =或0a =(舍去),
(1,4)C ∴.
点(1,4)C 在双曲线2m y x =上,
144m ∴=⨯=,
∴双曲线的函数解析式为24
y x =.
(2)BCE ∆为直角三角形,点F 在y 轴上,
∴点F 在点B 的下方,ABF CBE ∠=∠,
∴有存在两种情况(如图所示):
①当90AFB ∠=︒时,点F 与点O 重合,
∴此时点F 的坐标为(0,0);
②当90FAB ∠=︒时,设点F 的坐标为(0,)n .
点(1,4)C 在直线12y kx =+上,
4k x ∴=+,2k =,
∴直线122y x =+.
当0y =时,1x =-,
(1,0)A ∴-.
(0,2)B ,(1,4)C ,
(0,4)E ∴,2BE =
,AB
BC ,2BF n =-.
FAB CEB ∆∆∽, ∴BF AB
BC BE =
=
, 解得:1
2n =-,
此时点F 的坐标为1(0,)2-.
综上可知:点F 的坐标为(0,0)或1(0,)2-.
3.解(1)∵四边形ABCD 是矩形,∴DC=AB=2,
∠ADC=∠BCD=90°. 又∵AF ⊥DE ,∴∠ADF=∠DCE=90°,∠DAF=
∠EDC=90°-∠DFA ,
∴△ADF ∽△DCE ,∴AB DF CD CE =∴42x y =,即12y x =
∵点E 在线段BC 上,与点B 、C 不重合,
∴0<y<4,∴0<1042x <<即0<x<8,∴1
2y x =(0<x<8);
(2)①当点F 线段DC 上时,
∵CF=1,∴DF=x=2-1=1,此时
1122CE y x ===; ②当点F 线段DC 延长线上时,
∵CF=1,∴DF=x=2+1=3,此时1322CE y x ===
∴当CF=1时,EC 的长为
1322或.
(3)在Rt ADF ∆中,=
在Rt DCE ∆中,==∵AD//BC ∴△ADF ∽△GCF ∴AF DF GF CF =∴2CF AF FG DF x -==∵90DEC ADF EDC ∠=∠=︒-∠∴BED DFG ∠=∠∴当△DBE 与△DFG 相似时,可分以下两种情况:
①△DEB∽△GFD ,如图,有
ED FG EB FD =∴ED FD FG EB = 221)2x x x x -=-解得85x =
②△DEB∽△DFG, 如图,有ED FD EB FG =∴ED FG FD EB =2221(4)2x x x x x -=-解得
4
3x =
综上所述:DF 的长为85或4
3
4.解析:(1)点E 是四边形ABCD 的边AB 上的相似点.
理由:∵∠A=55°,∴∠ADE+∠DEA=125°.
∵∠DEC=55°,∴∠BEC+∠DEA=125°∴∠ADE=∠BEC .∵∠A=∠B ,∴△ADE ∽△BEC .∴点E 是四边形ABCD 的AB 边上的相似点.
(2)作图如下:
(3)∵点E 是四边形ABCM 的边AB 上的一个强相似点,∴△AEM ∽△BCE ∽△ECM ,
∴∠BCE=∠ECM=∠AEM .
由折叠可知:△ECM≌△DCM∴∠ECM=∠DCM ,CE=CD ∴∠BCE=∠BCD=30°∴BE=CE=AB
在Rt△BCE 中,tan ∠BCE=BE BC
=tan30°∴BE BC =
,∴
AB BC =
5.解:(1)由题意得,函数图象经过点(4,3)A -,(4,4)B , 故可得:13(42)(4)4814(42)(4)48a b a b ⎧=-+-+⎪⎪⎨⎪=++⎪⎩,
解得:1320a b =⎧⎨=-⎩, 故二次函数关系式为:
1(2)(1320)48y x x =+-. (2)由(1)所求函数关系式可得点C 坐标为(2,0)-,点D 坐标为20
(
13,0), 又点(4,3)A -,(4,4)B ,
AB ∴
AC
BC =
满足222AB AC BC =+, ACB ∴∆是直角三角形.
(3)存在点P 的坐标,点P 的坐标为
50(13-,35)13或122(13-,284)13.
设点P 坐标为(x ,1(2)(1320))48x x +-,则1(2)(1320)48PH x x =+-,
2013HD x =-+, ①若DHP BCA ∆∆∽,则PH DH AC BC =
120(2)(1320)x x x +--+= 解得:5013x =-或2013x =(因为点P 在第二象限,故舍去); 代入可得3513PH =,即1P 坐标为
50(13-,35)13; ②若PHD BCA ∆∆∽,则PH HD BC AC =
120(2)(1320)x x x +--+= 解得:12213x =-或2013x =(因为点P 在第二象限,故舍去). 代入可得28413PH =,即2P 坐标为:122(13-,284)13.
综上所述,满足条件的点P 有两个,即
150(13P -,35)13、
2122(13P -,284)13.
6.解:(1)依题意,设抛物线的解析式为
2(2)1y a x =--,将(,3)C O 代入, 得:2(02)13a --=,解得1a =,
所以抛物线的解析式:2(2)1y x =--,即
243y x x =-+;
(2)243y x x =-+与x 轴交于A 、B 两点,
(1,0)A ∴、(3,0)B ;
设直线BC 的解析式为:3y kx =+,代入点B 的坐标后,得:
330k +=,解得1k =-,
∴直线:3BC y x =-+;
抛物线
243y x x =-+的对称轴为:2x =,则(2,1)D ;
AD ∴=
,AC =
CD =
即:222AC AD CD =+,
ACD ∴∆是直角三角形,且AD CD ⊥;
11
222ACD S AD CD ∆∴==⨯;
(3)由题意知://EF y 轴,则FED OCB ∠=∠,若OCB ∆与FED ∆相似,则有:
①90DFE ∠=︒,即//DF x 轴; 将点D 纵坐标代入抛物线的解析式中,得:
2431x x -+=,解得2x =
当2x =31y x =-+=
当2x =31y x =-+=+;
所以1(2E 1、2(2E -,1.
②90EDF ∠=︒;
易知,直线:1AD y x =-,联立抛物线的解析式有:
2431x x x -+=-,
2540x x -+=,
解得11x =、24x =;
当1x =时,32y x =-+=;
当4x =时,31y x =-+=-;
所以3(1,2)E 、4(4,1)E -.
综上,存在符合条件的点E ,且坐标为:(2+1、(2-1+、(1,2)、(4,1)-.
7.解:(1)令0y =,则30x +=,
解得3x =-,
令0x =,则3y =,
∴点(3,0)A -,(0,3)C ,
3OA OC ∴==,
tan 3OC CBO OB ∠==,
1OB ∴=,
∴点(1,0)B -,
把点A 、B 、C 的坐标代入抛物线解析式得,93003a b c a b c c -+=⎧⎪-+=⎨⎪=⎩,
解得143a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,
∴该抛物线的解析式为243y x x =++,
2243(2)1y x x x =++=+-,
∴顶点(2,1)D --;
(2)(3,0)A -,(1,0)B -,
1(3)2AB ∴=---=,
OA OC =,90AOC ∠=︒,
AOC ∴∆是等腰直角三角形,
AC ∴==45BAC ∠=︒,
(1,0)B -,(2,1)D --,
45ABD ∴∠=︒,
①AB 和BP 是对应边时,ABC BPA ∆∆∽, ∴AB AC BP BA =,
即22BP
=,
解得3BP =,
过点P 作PE x ⊥轴于E ,
则
2323BE PE ===, 25133OE ∴=+=,
∴点P 的坐标为5(3-,2)3-;
②AB 和BA 是对应边时,ABC BAP ∆∆∽, ∴AB AC BA BP =,
即
22=,
解得BP =,
过点P 作PE x ⊥轴于E ,
则
3BE PE ===, 134OE ∴=+=,
∴点P 的坐标为(4,3)--,
综上所述,点P 的坐标为5(3-,2)3-或(4,3)--时,以点P 、A 、B 为顶点的三角形与ABC ∆相似.
8.解:(1)把点(3,1)A ,点(0,4)C 代入二次函数
2y x bx c =-++得,
23314b c c ⎧-++=⎨=⎩ 解得24b c =⎧⎨=⎩
∴二次函数解析式为224y x x =-++,
配方得
2(1)5y x =--+, ∴点M 的坐标为(1,5);
(2)设直线AC 解析式为y kx b =+,把点(3,1)A ,(0,4)C 代入得,
314k b b +=⎧⎨=⎩ 解得14k b =-⎧⎨=⎩
∴直线AC 的解析式为4y x =-+,如图所示,对称轴直线1x =与ABC ∆两边分别交于点E 、点F
把1x =代入直线AC 解析式4y x =-+解得3y =,则点E 坐标为(1,3),点F 坐标为(1,1) 153m ∴<-<,解得24m <<;
(3)连接MC ,作MG y ⊥轴并延长交AC 于点N ,则点G 坐标为(0,5)
1MG =,541GC =-=
MC ∴=
把5y =代入4y x =-+解得1x =-,则点N 坐标为(1,5)-,
NG GC =,GM GC =,
45NCG GCM ∴∠=∠=︒,
90NCM ∴∠=︒,
由此可知,若点P 在AC 上,则90MCP ∠=︒,则点D 与点C 必为相似三角形对应点
①若有PCM BDC ∆∆∽,则有
MC CD CP BD = 1BD =,3CD =,
23MC BD CP CD ⨯∴==,
3CD DA ==,
45DCA ∴∠=︒, 若点P 在y 轴右侧,作PH y ⊥轴,
45PCH ∠=︒,CP =
1
33PH ∴=
把13x =代入4y x =-+,解得113y =, 1111(,)33P ∴;
同理可得,若点P 在y 轴左侧,则把
13x =-代入4y x =-+,解得133y =
2113(,)33P ∴-; ②若有PCM CDB ∆∆∽,则有
MC BD CP CD =
CP ∴=
3PH ∴=,
若点P 在y 轴右侧,把3x =代入4y x =-+,解得1y =;
若点P 在y 轴左侧,把3x =-代入4y x =-+,解得7y =
3(3,1)P ∴;4(3,7)P -.
∴所有符合题意得点P 坐标有4个,分别为1111(,)33P ,
2113(,)33P -,3(3,1)P ,4(3,7)P -.
9.解:(1)(3)(1)y a x x =+-,
∴点A 的坐标为(3,0)-、点B 两的坐标为(1,0),
直线y b =+经过点A ,
b ∴=-
y ∴=-
当2x =时,y =-
则点D 的坐标为(2,-,
点D 在抛物线上,
(23)(21)a ∴+-=-
解得,a =
则抛物线的解析式为23)(1)y x x =+-=-+
(2)如图1中,作PH x ⊥轴于H ,设点P 坐标(,)m n ,
当BPA ABC ∆∆∽时,BAC PBA ∠=∠,
tan tan BAC PBA ∴∠=∠,即OC PH OA HB =,
∴33
1a n m --=-+,即(1)n a m =--, ∴(1)(3)(1)n a m n a m m =--⎧⎨=+-⎩解得4m =-或1(舍弃), 当4m =-时,5n a =,
BPA ABC ∆∆∽, ∴AC AB AB PB =,
2AB AC PB ∴=,
2249
2525a ∴=+
解得a =或(舍弃),
则5n a ==,
∴点P 坐标(4,-. 当PBA ABC ∆∆∽时,CBA PBA ∠=∠,
tan tan CBA PBA ∴∠=∠,即OC PH OB HB =,
∴31
1a n m --=-+, 3(1)n a m ∴=--,
∴3(1)(3)(1)n a m n a m m =--⎧⎨=+-⎩,
解得6m =-或1(舍弃),
当6m =-时,21n a =,
PBA ABC ∆∆∽, ∴BC AB BA PB =,即2AB BC PB =,
22247(21∴=+-
解得a =或(不合题意舍弃),
则点P 坐标(6,--,
综上所述,符合条件的点P 的坐标
(4,-和(6,--.
10.解:(1)依题意,将(2,2)M 代入抛物线解析式得: 12(22)(2)m m =-+-,解得4m =.
(2)分两种情形讨论:
①当BEC BCF ∆∆∽时,如解答图2所示. 则BE BC BC BF =,
EBC CBF ∴∠=∠,2BC BE BF =.
由函数解析式可得:(2,0)B -,(0,2)E ,即OB OE =, 45EBC ∴∠=︒,
45CBF ∴∠=︒,
作FT x ⊥轴于点T ,则45BFT TBF ∠=∠=︒, BT TF ∴=.
∴设(F a ,2)(0)a a -->,又点F 在抛物线上, 12(2)()a a a m m ∴--=-+-,
20a +>,
0a >,
2a m ∴=,(2,22)F m m --.
此时
1)BF m +,BE =2BC m =+,
又2BC BE BF =,
2(2)22(1)m m ∴+=+,
2m ∴=±
0m >,
2m ∴=.
②当BEC FCB ∆∆∽时,如解答图3所示. 则
BC EC BF BC =, 2BC EC BF ∴=.
BEC FCB ∆∆∽
CBF ECO ∴∠=∠,
90EOC FTB ∠=∠=︒, BTF COE ∴∆∆∽,
∴2TF OE BT OC m ==,
∴设(F b ,2(2))(0)b b m -+>
又点F 在抛物线上,
∴21(2)(2)()b b b m m m -+=-+-,
0b >,
20b ∴+>,
2b m ∴=+,
(2F m ∴+,2(4))m m -
+,EC =2BC m =+, 又2BC EC BF =,
2(2)(2m m ∴+=++整理得:016=,显然不成立.
综合①②得,在第四象限内,抛物线上存在点F ,使得以点B 、C 、F 为顶点的三角形与BCE ∆相似,
2m =.
11.解:(1)令0y =,即
211(1)0444b y x b x =-++=,
解得:1x =或b , b 是实数且2b >,点A 位于点B 的左侧,
∴点B 的坐标为(,0)b ,
令0x =, 解得:
4b
y =, ∴点C 的坐标为(0,)4b ,
故答案为:(,0)b ,(0,)4b ;
(2)存在,
假设存在这样的点P ,使得四边形PCOB 的面积等于2b ,且PBC ∆是以点P 为直角顶点的等腰直角三角形.
设点P 的坐标为(,)x y ,连接OP . 则112242PCO POB PCOB b S S S x b y b ∆∆=+=⋅⋅+⋅⋅=四边形,
416x y ∴+=.
过P 作PD x ⊥轴,PE y ⊥轴,垂足分别为D 、E ,
90PEO EOD ODP ∴∠=∠=∠=︒.
∴四边形PEOD 是矩形.
90EPD ∴∠=︒.
EPC DPB ∴∠=∠.
PEC PDB ∴∆≅∆,PE PD ∴=,即x y =.
由416x y x y =⎧⎨+=⎩解得165165x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪
⎩ 由PEC PDB ∆≅∆得EC DB =,即161654
5b b -=-, 解得128225b =>符合题意.
P ∴的坐标为16(5,16)5;
(3)假设存在这样的点Q ,使得QCO ∆,QOA ∆和QAB ∆中的任意两个三角形均相似.
QAB AOQ AQO ∠=∠+∠,
QAB AOQ ∴∠>∠,QAB AQO ∠>∠.
∴要使QOA ∆与QAB ∆相似,只能90QAO BAQ ∠=∠=︒,即QA x ⊥轴.
2b >,
AB OA ∴>,
QOA ABQ ∴∠>∠.
∴只能AOQ AQB ∠=∠.此时90OQB ∠=︒,
由QA x ⊥轴知//QA y 轴.
COQ OQA ∴∠=∠.
∴要使QOA ∆与OQC ∆相似,只能90QCO ∠=︒或90OQC ∠=︒.
()I 当90OCQ ∠=︒时,CQO QOA ∆≅∆.
4b AQ CO ∴==
. 由2AQ OA AB =得:2()14b b =-.
解得:8b =±
2b >,
8b ∴=+
∴点Q 的坐标是(1,2.
()II 当90OQC ∠=︒时,OCQ QOA ∆∆∽, ∴OQ AQ CO QO =,即2OQ OC AQ =.
又
2OQ OA OB =, OC AQ OA OB ∴=.即14b AQ b =⨯.
解得:4AQ =,此时172b =>符合题意,
∴点Q 的坐标是(1,4).
∴综上可知,存在点(1,2Q +或(1,4)Q ,使得QCO ∆,QOA ∆和QAB ∆中的任意两个三角形均相似.。