二次函数的存在性问题(相似三角形的存在性问题)

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(完整版)二次函数与三角形的存在性问题的解法

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二次函数与三角形的存在性问题一、预备知识1、坐标系中或抛物线上有两个点为P (x1,y ),Q (x2,y )(1)线段对称轴是直线2x 21x x +=(2)AB 两点之间距离公式:221221)()(y y x x PQ -+-=中点公式:已知两点()()2211y ,x Q ,y ,x P ,则线段PQ 的中点M 为⎪⎭⎫ ⎝⎛++222121y y ,x x 。

2、两直线的解析式为11b x k y +=与 22b x k y +=如果这两天两直线互相垂直,则有121-=⋅k k3、平面内两直线之间的位置关系:两直线分别为:L1:y=k1x+b1 L2:y=k2x+b2(1)当k1=k2,b1≠b2 ,L1∥L2(2)当k1≠k2, ,L1与L2相交(3)K1×k2= -1时, L1与L2垂直二、三角形的存在性问题探究:三角形的存在性问题主要涉及到的是等腰三角形,等边三角形,直角三角形(一)三角形的性质和判定:1、等腰三角形性质:两腰相等,两底角相等,三线合一(中线、高线、角平分线)。

判定:两腰相等,两底角相等,三线合一(中线、高线、角平分线)的三角形是等腰三角形。

2、直角三角形性质:满足勾股定理的三边关系,斜边上的中线等于斜边的一半。

判定:有一个角是直角的三角形是直角三角形。

3、等腰直角三角形性质:具有等腰三角形和等边三角形的所以性质,两底角相等且等于45°。

判定:具有等腰三角形和等边三角形的所以性质的三角形是等腰直角三角形4、等边三角形性质:三边相等,三个角相等且等于60°,三线合一,具有等腰三角形的一切性质。

判定:三边相等,抛物线或坐标轴或对称轴上三个角相等,有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。

总结:(1)已知A 、B 两点,通过“两圆一线”可以找到所有满足条件的等腰三角形,要求的点(不与A 、B 点重合)即在两圆上以及两圆的公共弦上(2)已知A 、B 两点,通过“两线一圆”可以找到所有满足条件的直角三角形,要求的点(不与A 、B 点重合)即在圆上以及在两条与直径AB 垂直的直线上。

二次函数中相似三角形存在性

二次函数中相似三角形存在性

相似三角形的存在性(作业)例:在平面直角坐标系中,二次函数图象的顶点坐标为C(4,),且与x轴的两个交点间的距离为6.(1)求二次函数的解析式;(2)在x轴上方的抛物线上,是否存在点Q,使得以Q,A,B为顶点的三角形与△ABC相似?如果存在,请求出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.第一问:研究背景图形【思路分析】①由顶点坐标C(4,可知对称轴为直线_______,利用两个交点间的距离为6,再结合抛物线的对称性可知A(___,___),B(___,___).②设交点式__________________,再代入坐标__________可求解出解析式__________________.【过程示范】∵顶点坐标为C(4,又∵抛物线与x设抛物线的解析式为将C (4,代入可得,9a =,∴所求解析式为2y x x =. 第二问:整合信息、分析特征、设计方案 【思路分析】相似三角形存在性问题也是在存在性问题的框架下进行的:①分析特征:先研究定点、动点,其中_________为定点,点__为____________________的动点;则________为目标三角形.进一步研究此三角形,发现其中________________;构造辅助线:____________________________,能够计算出∠BAC =_____°,∠ACB =________°;再考虑研究△QAB ,固定线段为______,并且由于点Q 在x 轴上方的抛物线上,所以△QAB 为______(填“钝角”或“直角”)三角形.②画图求解:先考虑点Q 在抛物线对称轴右侧的情况,此时 ∠ABQ 为钝角,要想使△ABC 与△ABQ 相似,则需要∠ABQ =_____°,且_________.求解时,可根据∠ABQ =_____°,AB =BQ =_____来求出Q 点坐标.同理,考虑点Q 在抛物线对称轴左侧时的情况.③结果验证:考虑点Q 还要在抛物线上,将点Q 代入抛物线解析式验证.【过程示范】存在点Q 使得△QAB 与△ABC 相似.由抛物线对称性可知,AC =BC ,过点C 作CD ⊥x 轴于则AD =3,CD在Rt △ACD 中,tan ∠DAC, ∴∠BAC =∠ABC =30°,∠ACB =120°. ①当△ACB ∽△ABQ 时, ∠ABQ =120°且BQ =AB =6. 过点Q 作QE ⊥x 轴,垂足为E , 则在Rt △BQE 中,BQ =6,∠QBE =60°, ∴QE =BQ ·sin60°=6=BE =3, ∴E (10,0),Q 1(10,. 当x =10时,y= ∴点Q 1在抛物线上.②由抛物线的对称性可知,还存在AQ2=AB,此时△Q2AB∽△ACB,点Q2的坐标为(-2,.综上:Q1(10,,Q2(-2,.1.如图,已知抛物线y=x2-1与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,过点A作AP∥CB交抛物线于点P.(1)求A,B,C三点的坐标.(2)在x轴上方的抛物线上是否存在一点M,过点M作MG⊥x轴于点G,使以A,M,G为顶点的三角形与△PCA相似?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,抛物线y=ax2+b与x轴交于点A,B,且点A的坐标为(1,0),与y轴交于点C(0,1).(1)求抛物线的解析式,并求出点B的坐标.(2)过点B作BD∥CA交抛物线于点D,在x轴上点A的左侧是否存在点P,使以P,A,C为顶点的三角形与△ABD相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,抛物线经过A(4,0),B(1,0),C(0,-2)三点.(1)求抛物线的解析式.(2)P是抛物线上一动点,过点P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在点P,使得以A,P,M为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【参考答案】例题示范: 第一问:① x =4,(1,0),(7,0)② y =a (x -1)(x -7),C (4,,2y x x =+ 第二问:①点A ,B ,C ,点Q ,在x 轴上方的抛物线上,△ABC ,CA =CB ,过点C 作CD ⊥AB 于点D ,30,120,AB ,钝角。

二次函数背景下的相似三角形问题(解析版)-2023年中考数学重难点解题大招复习讲义-函数

二次函数背景下的相似三角形问题(解析版)-2023年中考数学重难点解题大招复习讲义-函数

模型介绍在坐标系中确定点,使得由该点及其他点构成的三角形与其他三角形相似,即为“相似三角形存在性问题”.【相似判定】判定1:三边对应成比例的两个三角形是相似三角形;判定2:两边对应成比例且夹角相等的两个三角形是相似三角形;判定3:有两组角对应相等的三角形是相似三角形.以上也是坐标系中相似三角形存在性问题的方法来源,根据题目给的已知条件选择恰当的判定方法,解决问题.【题型分析】通常相似的两三角形有一个是已知的,而另一三角形中有1或2个动点,即可分为“单动点”类、“双动点”两类问题.【思路总结】根据相似三角形的做题经验,可以发现,判定1基本是不会用的,这里也一样不怎么用,对比判定2、3可以发现,都有角相等!所以,要证相似的两个三角形必然有相等角,关键点也是先找到一组相等角.然后再找:思路1:两相等角的两边对应成比例;思路2:还存在另一组角相等.事实上,坐标系中在已知点的情况下,线段长度比角的大小更容易表示,因此选择方法可优先考虑思路1.一、如何得到相等角?二、如何构造两边成比例或者得到第二组角?搞定这两个问题就可以了.例题精讲【例1】.如图,抛物线y=﹣x2+x+2交x轴于点A,B,交y轴于点C,点M是第一象限内抛物线上一点,过点M作MN⊥x轴于点N.若△MON与△BOC相似,求点M的横坐标.解:∵抛物线y=﹣x2+x+2交x轴于点A,B,交y轴于点C,∴当y=0时,0=﹣x2+x+2,解得x1=﹣1,x2=4,∴OB=4,当x=0时,y=2,∴OC=2,∵点M是第一象限内抛物线上一点,∴设M(m,﹣m2+m+2),∵MN⊥x轴,∴ON=m,MN=﹣m2+m+2,∠ONM=90°,∵∠BOC=90°,∴∠BOC=∠ONM,∵△MON与△BOC相似,∴或,∴=或=,∴m=或m=﹣1+(负值舍去),∴点M的横坐标为或﹣1+.变式训练【变1-1】.如图,在平面直角坐标系内,已知直线y=x+4与x轴、y轴分别相交于点A和点C,抛物线y=x2+kx+k﹣1图象过点A和点C,抛物线与x轴的另一交点是B,(1)求出此抛物线的解析式、对称轴以及B点坐标;(2)若在y轴负半轴上存在点D,能使得以A、C、D为顶点的三角形与△ABC相似,请求出点D的坐标.解:(1)由x=0得y=0+4=4,则点C的坐标为(0,4);由y=0得x+4=0,解得x=﹣4,则点A的坐标为(﹣4,0);把点C(0,4)代入y=x2+kx+k﹣1,得k﹣1=4,解得:k=5,∴此抛物线的解析式为y=x2+5x+4,∴此抛物线的对称轴为x=﹣=﹣.令y=0得x2+5x+4=0,解得:x1=﹣1,x2=﹣4,∴点B的坐标为(﹣1,0).(2)∵A(﹣4,0),C(0,4),∴OA=OC=4,∴∠OCA=∠OAC.∵∠AOC=90°,OB=1,OC=OA=4,∴AC==4,AB=OA﹣OB=4﹣1=3.∵点D在y轴负半轴上,∴∠ADC<∠AOC,即∠ADC<90°.又∵∠ABC>∠BOC,即∠ABC>90°,∴∠ABC>∠ADC.∴由条件“以A、C、D为顶点的三角形与△ABC相似”可得△CAD∽△ABC,∴=,即=,解得:CD=,∴OD=CD﹣CO=﹣4=,∴点D的坐标为(0,﹣).【例2】.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B两点,与y轴交于点C(0,3).(1)求该抛物线的表达式;(2)过点B作x轴的垂线,在该垂线上取一点P,使得△PBC与△ABC相似,请求出点P的坐标.解:(1)把C(0,3)代入y=x2+bx+c,得c=3,∴y=x2+bx+3,把A(1,0)代入y=x2+bx+3,得1+b+3=0,解得b=﹣4,∴该抛物线的表达式为y=x2﹣4x+3.(2)当点P在点B上方时,如图1,PB=AB,∵PB⊥x轴,∴∠ABP=90°,抛物线y=x2﹣4x+3,当y=0时,则x2﹣4x+3=0,解得x1=1,x2=3,∴B(3,0),∴OB=OC=3,PB=AB=3﹣1=2,∵∠BOC=90°,∴∠OBC=∠OCB=45°,∴∠PBC=∠ABC=45°,∵==1,∴△PBC∽△ABC,此时点P的坐标为(3,2);如图2,△PBC∽△CBA,且∠CBP=∠ABC=45°,∠BCP=∠BAC,∴=,∵BC2=OB2+OC2=32+32=18,BA=2,∴BP===9,此时点P的坐标为(3,9);当点P在点B下方时,∠PBC=135°,∠BAC=∠AOC+∠ACO=90°+∠ACO<135°,此时△PBC与△ABC不相似,综上所述,点P的坐标为(3,2)或(3,9).变式训练【变2-1】.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C,且过点D(2,﹣3).点P、Q是抛物线y=ax2+bx+c上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P在直线OD下方时,求△POD面积的最大值.(3)直线OQ与线段BC相交于点E,当△OBE与△ABC相似时,求点Q的坐标.解:(1)函数的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3),将点D坐标代入上式并解得:a=1,故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3…①;(2)设点P(m,m2﹣2m﹣3),①当点P在第三象限时,设直线PD与y轴交于点G,设点P(m,m2﹣2m﹣3),将点P、D的坐标代入一次函数表达式:y=sx+t并解得:直线PD的表达式为:y=mx﹣3﹣2m,则OG=3+2m,S△POD=×OG(x D﹣x P)=(3+2m)(2﹣m)=﹣m2+m+3,②当点P在第四象限时,设PD交y轴于点M,=×OM(x D﹣x P)=﹣m2+m+3,同理可得:S△POD=﹣m2+m+3,综上,S△POD有最大值,当m=时,其最大值为;∵﹣1<0,故S△POD(3)∵OB=OC=3,∴∠OCB=∠OBC=45°,∵∠ABC=∠OBE,故△OBE与△ABC相似时,分为两种情况:①当∠ACB=∠BOQ时,AB=4,BC=3,AC=,过点A作AH⊥BC于点H,S△ABC=×AH×BC=AB×OC,解得:AH=2,则sin∠ACB==,则tan∠ACB=2,则直线OQ的表达式为:y=﹣2x…②,联立①②并解得:x=或﹣,故点Q(,﹣2)或(﹣,2),②∠BAC=∠BOQ时,tan∠BAC==3=tan∠BOQ,则点Q(n,﹣3n),则直线OQ的表达式为:y=﹣3x…③,联立①③并解得:x=,故点Q(,)或(,);综上,当△OBE与△ABC相似时,Q的坐标为:(,﹣2)或(﹣,2)或(,)或(,).1.抛物线y=﹣x2平移后的位置如图所示,点A,B坐标分别为(﹣1,0)、(3,0),设平移后的抛物线与y轴交于点C,其顶点为D.(1)求平移后的抛物线的解析式和点D的坐标;(2)∠ACB和∠ABD是否相等?请证明你的结论;(3)点P在平移后的抛物线的对称轴上,且△CDP与△ABC相似,求点P的坐标.解:(1)∵将抛物线y=﹣x2平移,平移后的抛物线与x轴交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),∴平移后的抛物线的表达式为y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3,即y=﹣x2+2x+3,∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4);(2)∠ACB与∠ABD相等,理由如下:如图,∵y=﹣x2+2x+3,∴点x=0时,y=3,即C点坐标为(0,3),又∵B(3,0),∠BOC=90°,∴OB=OC,∠OBC=∠OCB=45°.在△BCD中,∵BC2=32+32=18,CD2=12+12=2,BD2=22+42=20,∴BC2+CD2=BD2,∴∠BCD=90°,∴tan∠CBD===,∵在△AOC中,∠AOC=90°,∴tan∠ACO==,∴tan∠ACO=tan∠CBD,∴∠ACO=∠CBD,∴∠ACO+∠OCB=∠CBD+∠OBC,即∠ACB=∠ABD;(3)∵点P在平移后的抛物线的对称轴上,而y=﹣x2+2x+3的对称轴为x=1,∴可设P点的坐标为(1,n).∵△ABC是锐角三角形,∴当△CDP与△ABC相似时,△CDP也是锐角三角形,∴n<4,即点P只能在点D的下方,又∵∠CDP=∠ABC=45°,∴D与B是对应点,分两种情况:①如果△CDP∽△ABC,那么=,即=,解得n=,∴P点的坐标为(1,);②如果△CDP∽△CBA,那么=,即=,解得n=,∴P点的坐标为(1,).综上可知P点的坐标为(1,)或(1,).2.如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,以AB所在直线为x轴,过c点的直线为y轴建立平面直角坐标系.此时,A点坐标为(﹣1,0),B点坐标为(4,0)(1)试求点C的坐标;(2)若抛物线y=ax2+bx+c过△ABC的三个顶点,求抛物线的解析式;(3)点D(1,m)在抛物线上,过点A的直线y=﹣x﹣1交(2)中的抛物线于点E,那么在x轴上点B的左侧是否存在点P,使以P、B、D为顶点的三角形与△ABE相似?若存在,求出P点坐标;若不存在,说明理由.解:(1)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,OC⊥AB,由射影定理,得:OC2=OA•OB=4,即OC=2,∴C(0,2);(2)∵抛物线经过A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2),可设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣4)(a≠0),则有:2=a(0+1)(0﹣4),a=﹣,∴y=﹣(x+1)(x﹣4)=﹣x2+x+2;(3)存在符合条件的P点,且P(,0)或(﹣,0).根据抛物线的解析式易知:D(1,3),联立直线AE和抛物线的解析式有:,解得,,∴E(6,﹣7),∴tan∠DBO==1,即∠DBO=45°,tan∠EAB==1,即∠EAB=45°,∴∠DBA=∠EAB,若以P、B、D为顶点的三角形与△ABE相似,则有两种情况:①△PBD∽△BAE;②△PBD∽△EAB.易知BD=3,EA=7,AB=5,由①得:,即,即PB=,OP=OB﹣PB=,由②得:,即,即P′B=,OP′=OB﹣BP′=﹣,∴P(,0)或(﹣,0).3.如图已知直线y=x+与抛物线y=ax2+bx+c相交于A(﹣1,0),B(4,m)两点,抛物线y=ax2+bx+c交y轴于点C(0,﹣),交x轴正半轴于D点,抛物线的顶点为M.(1)求抛物线的解析式;(2)设点P为直线AB下方的抛物线上一动点,当△PAB的面积最大时,求△PAB的面积及点P的坐标;(3)若点Q为x轴上一动点,点N在抛物线上且位于其对称轴右侧,当△QMN与△MAD相似时,求N点的坐标.解:(1)将点B(4,m)代入y=x+,∴m=,将点A(﹣1,0),B(4,),C(0,﹣)代入y=ax2+bx+c,解得a=,b=﹣1,c=﹣,∴函数解析式为y=x2﹣x﹣;(2)设P(n,n2﹣n﹣),则经过点P且与直线y=x+垂直的直线解析式为y=﹣2x+n2+n﹣,直线y=x+与其垂线的交点G(n2+n﹣,n2+n+),∴GP=(﹣n2+3n+4),当n=时,GP最大,此时△PAB的面积最大,∴P(,﹣),∵AB=,PG=,∴△PAB的面积=××=;(3)∵M(1,﹣2),A(﹣1,0),D(3,0),∴AM=2,AD=4,MD=2,∴△MAD是等腰直角三角形,∵△QMN与△MAD相似,∴△QMN是等腰直角三角形,设N(t,t2﹣t﹣)①如图1,当MQ⊥QN时,N(3,0);②如图2,当QN⊥MN时,过点N作NR⊥x轴,过点M作MS⊥RN交于点S,∵QN=MN,∠QNM=90°,∴△MNS≌△NMS(AAS)∴t﹣1=﹣t2+t+,∴t=±,∴t>1,∴t=,∴N(,1﹣);③如图3,当QN⊥MQ时,过点Q作x轴的垂线,过点N作NS∥x轴,过点M作MR ∥x轴,与过Q点的垂线分别交于点S、R;∵QN=MQ,∠MQN=90°,∴△MQR≌△QNS(AAS),∴SQ=QR=2,∴t+2=1+t2﹣t﹣,∴t=5,∴N(5,6);④如图4,当MN⊥NQ时,过点M作MR⊥x轴,过点Q作QS⊥x轴,过点N作x轴的平行线,与两垂线交于点R、S;∵QN=MN,∠MNQ=90°,∴△MNR≌△NQS(AAS),∴SQ=RN,∴t2﹣t﹣=t﹣1,∴t=2±,∵t>1,∴t=2+,∴N(2+,1+);综上所述:N(3,0)或N(2+,1+)或N(5,6)或N(,1﹣).4.如图,已知抛物线经过△ABC的三个顶点,其中点A(0,1),点B(﹣9,10),AC∥x轴,点P是直线AC下方抛物线上的动点.(1)直接写出:b=2,c=1;(2)过点P且与y轴平行的直线l与直线AB,AC分别交于点E,F,当四边形AECP 的面积最大时,求点P的坐标;(3)当点P为抛物线的顶点时,在直线AC上是否存在点Q,使得以C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似,若存在,直接写出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.解:(1)将点A(0,1),B(﹣9,10)代入,∴,解得,∴抛物线的解析式为,∴b=2,c=1,故答案为:2,1;(2)∵AC∥x轴,A(0,1),∴,∴x1=﹣6,x2=0,∴C(﹣6,1),∵A(0,1),B(﹣9,10),∴直线AB的解析式为y=﹣x+1,设点,则E(m,﹣m+1),∴,∵AC⊥EP,AC=6,=S△AEC+S△APC∴S四边形AECP=×AC×EF+=×AC×(EF+PF)=×AC×PE=×6×(﹣m2﹣3m)=﹣m2﹣9m=﹣(m+)2+,∵﹣6<m<0,当时,四边形AECP的面积的最大值是,此时点;(3)存在点Q,使得以C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似,理由如下:∵,∴P(﹣3,﹣2),∴PF=y F﹣y P=3,CF=x F﹣x C=3,∴PF=CF,∴∠PCF=45°.同理可得:∠EAF=45°,∴∠PCF=∠EAF,∴在直线AC上存在满足条件的Q,设Q(t,1),∵A(0,1),B(﹣9,10),C(﹣6,1),∴,AC=6,,以C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似,①当△CPQ∽△ABC时,∴,∴,∴t=﹣4,∴Q(﹣4,1);②当△CQP∽△ABC时,∴,∴,∴t=3,∴Q(3,1);综上所述:Q点坐标为(﹣4,1)或(3,1).5.已知抛物线经过点A(﹣2,0),B(0,﹣4),与x轴交于另一点C,连接BC.(1)求抛物线的解析式;=S△PBC,求直线AP的表达式;(2)如图,P是第一象限内抛物线上一点,且S△PBO(3)在抛物线上是否存在点D,直线BD交x轴于点E,使△ABE与以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形相似(不重合)?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)把点A(﹣2,0),B(0、﹣4)代入抛物线y=x2+bx+c中得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣4;(2)当y=0时,x2﹣x﹣4=0,解得:x=﹣2或4,∴C(4,0),如图1,过O作OE⊥BP于E,过C作CF⊥BP于F,设PB交x轴于G,=S△PBC,∵S△PBO∴,∴OE=CF,易得△OEG≌△CFG,∴OG=CG=2,设P(x,x2﹣x﹣4),过P作PM⊥y轴于M,tan∠PBM===,∴BM=2PM,∴4+x2﹣x﹣4=2x,x2﹣6x=0,x1=0(舍),x2=6,∴P(6,8),∴AP的解析式为:y=x+2,BC的解析式为:y=x﹣4,∴AP∥BC;(3)以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形有△ABC、△ABE、△ACE、△BCE,四种,其中△ABE重合,不符合条件,△ACE不能构成三角形,∴当△ABE与以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形相似,存在两个三角形:△ABC 和△BCE,①当△ABE与以A,B,C中的三点为顶点的三角形相似,如图2,∵∠BAE=∠BAC,∠ABE≠∠ABC,∴∠ABE=∠ACB=45°,∴△ABE∽△ACB,∴,∴,∴AE=,OE=﹣2=∴E(,0),∵B(0,﹣4),∴BE:y=3x﹣4,则x2﹣x﹣4=3x﹣4,x1=0(舍),x2=8,∴D(8,20);②当△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形相似,如图3,此时E在C的左边,∵∠BEA=∠BEC,∴当∠ABE=∠BCE时,△ABE∽△BCE,∴==,设BE=2m,CE=4m,Rt△BOE中,由勾股定理得:BE2=OE2+OB2,∴,3m2﹣8m+8=0,(m﹣2)(3m﹣2)=0,m1=2,m2=,∴OE=4m﹣4=12或,∵OE=<2,∠AEB或∠BEC是钝角,此时△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形不相似,如图4,∴E(﹣12,0);同理得BE的解析式为:y=﹣x﹣4,﹣x﹣4=x2﹣x﹣4,x=或0(舍)∴D(,﹣);同理可得E在C的右边时,△ABE∽△BCE,∴=,设AE=2m,BE=4m,Rt△BOE中,由勾股定理得:BE2=OE2+OB2,∴,3m2+2m﹣5=0,(m+)(3m﹣)=0,m1=﹣,m2=,∴OE=﹣12(舍)或,∵OE=<4,∠BEC是钝角,此时△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形不相似,综上,点D的坐标为(8,20)或(,﹣6.如图,已知抛物线y =ax 2+bx +6经过两点A (﹣1,0),B (3,0),C 是抛物线与y 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P (m ,n )在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,直线CP 与x 轴交于点Q ,当∠BQC =∠BCO 时,求此时P 点坐标;(3)点M 在抛物线上运动,点N 在y 轴上运动,是否存在点M 、点N 使得∠CNM =90°,且△CMN 与△OBC 相似,如果存在,请求出点M 和点N 的坐标.解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx+6得:,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣2x2+4x+6;(2)由y=﹣2x2+4x+6得C(0,6),∴OC=6,当Q在x轴正半轴,如图:∵∠BQC=∠BCO,且∠COB=∠QOC,∴△COB∽△QOC,∴=,即=,∴OQ=12,∴Q(12,0),设直线CQ解析式为y=kx+6,则0=12k+6,∴k=﹣,即直线CQ为y=﹣x+6,由得(与C重合,舍去)或,∴P(,),当Q在x轴负半轴,如图:同理可得:△BOC∽△BCQ,∴=,即BC2=OB•BQ,而OC=6,OB=3,∴BC=3,∴(3)2=3×BQ,∴BQ=15,∴Q(﹣12,0),设直线CQ为y=mx+6,则0=﹣12m+6,解得m=,∴直线CQ为y=x+6,由得(舍去)或,∴P(,),综上所述,P点坐标为(,)或(,),(3)设M(t,﹣2t2+4t+6),则N(0,﹣2t2+4t+6),∴MN=|t|,CN=|2t2﹣4t|,∵OC=6,OB=3,∴OC=2OB,∵△CMN与△OBC相似,∴MN=2CN或CN=2MN,①MN=2CN时,如图:∴|t|=2|2t2﹣4t|,解得t=或t=或t=0(舍去),∴M(,),N(0,)或M(,),N(0,);②CN=2MN时,如图:∴|2t2﹣4t|=2|t|,解得t=0(舍去)或t=3(M与B重合,舍去)或t=1,∴M(1,8),N(0,8),综上所述,M(,),N(0,)或M(,),N(0,)或M(1,8),N(0,8).7.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,点A,B分别位于原点的左、右两侧,BO=3AO=3,过点B的直线与y轴正半轴和抛物线的交点分别为点C,D,.(1)求b,c的值;(2)求直线CD的函数解析式;(3)求∠ADB的度数;(4)点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上,当△ABD与△BPQ 相似时,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标.解:(1)∵点A,B分别位于原点的左、右两侧,BO=3AO=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=x2+bx+c,得,解得:,∴b=﹣,c=﹣;(2)如图1,过点D作DE⊥AB于E,则∠DEB=∠COB=90°,∴DE∥OC,∴=,∵BC=CD,OB=3,∴=,∴OE=,∴点D横坐标为﹣,当x=﹣时,y=×(﹣)2﹣×(﹣)﹣=+1,∴点D坐标为(﹣,+1),设直线BD的函数解析式为y=kx+n,把B(3,0),D(﹣,+1)代入,得,解得:,∴直线BD的函数解析式为y=﹣x+;(3)如图2,连接AC,∵直线BD的函数解析式为y=﹣x+,∴C(0,),∵A(﹣1,0),D(﹣,+1),∴AC2=OA2+OC2=12+()2=4,则AC=2,BC2=OB2+OC2=32+()2=12,则BC=2,∴AB=3﹣(﹣1)=4,∴AC2+BC2=AB2,∴∠ACB=90°,∴∠ACD=180°﹣90°=90°,∵BC=CD,∴CD=2,∴tan∠ADB===1,∴∠ADB=45°;(4)在△ABD中,tan∠ABD==,∴∠ABD=30°,∵∠ADB=45°,∴∠BAD=180°﹣(∠ABD+∠ADB)=180°﹣(30°+45°)=105°,∵CD=2,BC=CD=2,∴BD=BC+CD=2+2,由(3)知:AC=CD=2,∠ACD=90°,AB=4,∴AD=2,∵y=x2﹣x﹣,∴对称轴为直线x=1.∵点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上,∴∠PBQ<90°,∴分两种情况:①当∠PBQ=∠ABD=30°时,如图3,设对称轴与x轴交于点M,则M(1,0),∴BM=3﹣1=2,∴PM=BM•tan∠PBQ=2×tan30°=,∵点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,∴P(1,﹣),BP===,∵△ABD与△BPQ相似,且∠PBQ=∠ABD,∴=或=,∴=或=,∴BQ=或BQ=,∴Q(,0)或(,0);②当∠PBQ=∠ADB=45°时,如图4,∵PM=BM•tan∠PBQ=2tan45°=2,∴P(1,﹣2),∴BP=2,∵△ABD与△BPQ相似,且∠PBQ=∠ADB,∴=或=,∴=或=,∴BQ=2﹣2或2+2,∴Q(5﹣2,0)或(1﹣2,0);综上所述,点Q的坐标为Q(,0)或Q(,0)或Q(5﹣2,0)或Q(1﹣2,0).8.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣2).(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点D为第四象限抛物线上一点,连接AD,BC交于点E,求的最大值;(3)如图2,连接AC,BC,过点O作直线l∥BC,点P,Q分别为直线l和抛物线上的点,试探究:在第一象限是否存在这样的点P,Q,使△PQB∽△CAB?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:(1)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣4).将C(0,﹣2)代入得:﹣4a=﹣2,解得a=,∴抛物线的解析式为y=(x+1)(x﹣4),即y=x2﹣x﹣2.(2)过点D作DG⊥x轴于点G,交BC于点F,过点A作AK⊥x轴交BC的延长线于点K,∴AK∥DG,∴△AKE∽△DFE,∴=.设直线BC的解析式为y=kx+b1,∴,解得,∴直线BC的解析式为y=x﹣2,∵A(﹣1,0),∴y=﹣﹣2=﹣,∴AK=,设D(m,m2﹣m﹣2),则F(m,m﹣2),∴DF=m﹣2﹣m2+m+2=﹣m2+2m.∴==﹣(m﹣2)2+.∴当m=2时,有最大值,最大值是.(3)符合条件的点P的坐标为(,)或(,).∵l∥BC,∴直线l的解析式为y=x,设P(a1,),①当点P在直线BQ右侧时,如图2,过点P作PN⊥x轴于点N,过点Q作QM⊥直线PN于点M,∵A(﹣1,0),C(0,﹣2),B(4,0),∴AC=,AB=5,BC=2,∵AC2+BC2=AB2,∴∠ACB=90°,∵△PQB∽△CAB,∴==,∵∠QMP=∠BNP=90°,∴∠MQP+∠MPQ=90°,∠MPQ+∠BPN=90°,∴∠MQP=∠BPN,∴△QPM∽△PBN,∴===,∴QM=,PM=(a1﹣4)=a1﹣2,∴MN=a1﹣2,ON﹣QM=a1﹣=a1,∴Q(a1,a1﹣2),将点Q的坐标代入抛物线的解析式得×(a1)2﹣×a1﹣2=a1﹣2,解得a1=0(舍去)或a1=.∴P(,).②当点P在直线BQ左侧时,由①的方法同理可得点Q的坐标为(a1,2).此时点P的坐标为(,).综上所述,符合条件的点P的坐标是(,)或(,).9.如图,直线y=﹣x+c与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c 经过点A,B.(1)求点B的坐标和抛物线的解析式;(2)M为线段OA上一动点,过点M且垂直于x轴的直线与直线AB及抛物线分别交于点P,N.若以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,求点M的坐标;(3)将抛物线在0≤x≤3之间的部分记为图象L,将图象L在直线y=t上方部分沿直线y=t翻折,其余部分保持不动,得到一个新的函数图象,记这个函数的最大值为a,最小值为b,若a﹣b≤3,请直接写出t的取值范围.解:(1)将(3,0)代入y=﹣x+c得0=﹣2+c,解得c=2,∴y=﹣x+2.将x=0代入y=﹣x+2得y=2,∴点B坐标为(0,2).将(3,0),(0,2)代入y=﹣x2+bx+c得,解得,∴y=﹣x2+x+2.(2)如图,当BM∥AM时满足题意,点B,N关于抛物线对称轴对称,∵y=﹣x2+x+2,∴抛物线对称轴为直线x=﹣=,∴点N坐标为(,2),∴点M坐标为(,0).如图,当∠NBP=90°时符合题意,作NC⊥y轴于点C,则N(m,﹣m2+m+2),∵∠NBC+∠ABO=∠ABO+∠BAO=90°,∴∠NBC=∠BAO,∴△BCN∽△AOB,∴=,即,解得m=,∴点M坐标为(,0).综上所述,点M坐标为(,0)或(,0).(3)∵y=﹣x2+x+2=﹣(x﹣)2+,∴抛物线顶点坐标为(,),∴翻折后顶点坐标为(,2t﹣),当点A为最低点时,t﹣0≤3,解得t≤3,令t﹣(2t﹣)=3,解得t=,∴≤t≤3.10.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,B、C两点的坐标分别为(1,0)、(0,﹣3),直线y=kx+3k经过点A,与y轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点E是抛物线上一动点(不与点C重合),连接AE,过点E作EF⊥x轴,垂足为F,若△AEF是等腰直角三角形,求点E的坐标;(3)在(2)的条件下,若在直线y=kx+3k上存在一点G使得△DFG与△AOC相似,求出k的值.解:(1)∵直线y=kx+3k经过点A,则点A的坐标为(﹣3,0),将点A、B、C的坐标代入抛物线表达式得:,解得,故抛物线的表达式为y=x2+2x﹣3;(2)设点E的坐标为(x,x2+2x﹣3),则AF=|x+3|,EF=|x2+2x﹣3|,∵△AEF是等腰直角三角形,∴AF=EF,∴|x2+2x﹣3|=|x+3|,∴x=﹣3(舍去)或x=0(舍去)或x=2,故点E的坐标为(2,5);(3)∵CO=BO=3,故△AOC为等腰直角三角形,当△DFG与△AOC相似时,则△DFG为等腰直角三角形,显然∠DFG不可能为直角,∵直线y=kx+3k与y轴交于点D,则点D(0,3k),由(2)知,点F(2,0),①当∠FDG为直角时,∵点G在直线AD上,故在∠FDG的前提下,总能找到GD=DF,故只需要DF⊥AD即可,在等腰Rt△FDG中,由直线AD的表达式为:y=kx+3k,则tan∠DOA=k,而tan∠DFO====,解得k=±;②当∠FGD为直角时,如下图,过点G作MN∥y轴,交x轴于点N,交过点D与x轴的平行线于点M,则DG=GF,设点G的坐标为(t,kt+3k),则MD=﹣t,MG=3k﹣tk﹣3k=﹣kt;GN=kt+3k,FN=2﹣t,∵∠MGD+∠FGN=90°,∠FGN+∠GFN=90°,∴∠MGD=∠GFN,∵∠GMD=∠FNG=90°,GD=FG,∴△GMD≌△FNG(AAS),∴MD=GN,MG=NF,即﹣t=kt+3k且﹣kt=2﹣t,解得k=2或﹣;当∠DFG=90°时,过点G作GH⊥x轴于H,则△ODF≌△HFG,∴GH=OF=2,HF=OD=3k,∵y=﹣2时,﹣2=kx+3k,∴x=,∴2+=3k,解得k=2或﹣综上,k=±或2或﹣.11.如图,已知A(﹣2,0),B(4,0),抛物线y=ax2+bx﹣1过A、B两点,并与过A点的直线y=﹣x﹣1交于点C.(1)求抛物线解析式及对称轴;(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使四边形ACPO的周长最小?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)点M为y轴右侧抛物线上一点,过点M作直线AC的垂线,垂足为N.问:是否存在这样的点N,使以点M、N、C为顶点的三角形与△AOC相似,若存在,求出点N 的坐标,若不存在,请说明理由.解:(1)把A(﹣2,0),B(4,0)代入抛物线y=ax2+bx﹣1,得解得∴抛物线解析式为:y=∴抛物线对称轴为直线x=﹣(2)存在使四边形ACPO的周长最小,只需PC+PO最小∴取点C(0,﹣1)关于直线x=1的对称点C′(2,﹣1),连C′O与直线x=1的交点即为P点.设过点C′、O直线解析式为:y=kx∴k=﹣∴y=﹣则P点坐标为(1,﹣)(3)当△AOC∽△MNC时,如图,延长MN交y轴于点D,过点N作NE⊥y轴于点E∵∠ACO=∠NCD,∠AOC=∠CND=90°∴∠CDN=∠CAO由相似,∠CAO=∠CMN∴∠CDN=∠CMN∵MN⊥AC∴M、D关于AN对称,则N为DM中点设点N坐标为(a,﹣a﹣1)由△EDN∽△OAC∴ED=2a∴点D坐标为(0,﹣)∵N为DM中点∴点M坐标为(2a,)把M代入y=,解得a=0(舍去)或a=4∴a=4则N点坐标为(4,﹣3)当△AOC∽△CNM时,∠CAO=∠NCM∴CM∥AB则点C关于直线x=1的对称点C′即为点M由(2)M为(2,﹣1)∴由相似CN=,MN=由面积法求N到MC距离为则N点坐标为(,﹣)∴N点坐标为(4,﹣3)或(,﹣)12.抛物线L:y=﹣x2+bx+c经过点A(0,1),与它的对称轴直线x=1交于点B.(1)求出抛物线L的解析式;(2)如图1,过定点的直线y=kx﹣k+4(k<0)与抛物线L交于点M、N.若△BMN的面积等于1,求k的值;(3)如图2,将抛物线L向上平移m(m>0)个单位长度得到抛物线L1,抛物线L1与y轴交于点C,过点C作y轴的垂线交抛物线L1于另一点D,F为抛物线L1的对称轴与x轴的交点,P为线段OC上一点,若△PCD与△POF相似,并且符合条件的点P恰有2个,求m的值及相应点P的坐标.解:(1)由题意知,解得:,∴抛物线L的解析式为y=﹣x2+2x+1;(2)如图1,∵y=kx﹣k+4=k(x﹣1)+4,∴当x=1时,y=4,即该直线所过定点G坐标为(1,4),∵y=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+2,∴点B(1,2),则BG=2,=1,即S△BNG﹣S△BMG=BG•(x N﹣1)﹣BG•(x M﹣1)=1,∵S△BMN∴x N﹣x M=1,由得x2+(k﹣2)x﹣k+3=0,解得:x==,则x N=、x M=,由x N﹣x M=1得=1,∴k=±3,∵k<0,∴k=﹣3;(3)如图2,设抛物线L 1的解析式为y =﹣x 2+2x +1+m ,∴C (0,1+m )、D (2,1+m )、F (1,0),设P (0,t ),①当△PCD ∽△FOP 时,,∴,∴t 2﹣(1+m )t +2=0①;②当△PCD ∽△POF 时,,∴,∴t =(m +1)②;(Ⅰ)当方程①有两个相等实数根时,Δ=(1+m )2﹣8=0,解得:m =2﹣1(负值舍去),此时方程①有两个相等实数根t 1=t 2=,方程②有一个实数根t =,∴m =2﹣1,此时点P 的坐标为(0,)和(0,);(Ⅱ)当方程①有两个不相等的实数根时,把②代入①,得:(m +1)2﹣(m +1)2+2=0,解得:m =2(负值舍去),此时,方程①有两个不相等的实数根t 1=1、t 2=2,方程②有一个实数根t =1,∴m=2,此时点P的坐标为(0,1)和(0,2);综上,当m=2﹣1时,点P的坐标为(0,)和(0,);当m=2时,点P的坐标为(0,1)和(0,2).13.设抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于两个不同的点A(﹣1,0)、B(m,0),与y轴交于点C,且∠ACB=90度.(1)求m的值和抛物线的解析式;(2)已知点D(1,n)在抛物线上,过点A的直线y=x+1交抛物线于另一点E.若点P 在x轴上,以点P、B、D为顶点的三角形与△AEB相似,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,△BDP的外接圆半径等于或.解:(1)令x=0,得y=﹣2,∴C(0,﹣2),∵∠ACB=90°,CO⊥AB,∴△AOC∽△COB,∴OA•OB=OC2∴OB=,∴m=4,将A(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣2,得,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2.(2)D(1,n)代入y=x2﹣x﹣2,得n=﹣3,由,得,,∴E(6,7),过E作EH⊥x轴于H,则H(6,0)∴AH=EH=7∴∠EAH=45°过D作DF⊥x轴于F,则F(1,0)∴BF=DF=3∴∠DBF=45°∴∠EAH=∠DBF=45°∴∠DBH=135°,90°<∠EBA<135°则点P只能在点B的左侧,有以下两种情况:①若△DBP1∽△EAB,则∴BP1===∴OP1=4﹣=,∴P1(,0).②若△DBP2∽△BAE,则∴BP2===∴OP2=﹣4=∴P2(﹣,0).综合①、②,得点P的坐标为:P1(,0)或P2(﹣,0).(3)或.如图所示:先作△BPD的外接圆,过P作直径PM,连接DM,作DF⊥x轴于F.∵∠PMD=∠PBD,∠DFP=∠PDM,∴△PMD和△FBD相似,∴,∴PD===,DF=3,BD==3,∴PM==,∴△BPD的外接圆的半径=;同理可求出当P点在x轴的负半轴上时,△BPD的外接圆的半径=.14.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+x﹣与x轴交于点A、B(点A在点B右侧),点D为抛物线的顶点,点C在y轴的正半轴上,CD交x轴于点F,△CAD绕点C顺时针旋转得到△CFE,点A恰好旋转到点F,连接BE.(1)求点A、B、D的坐标;(2)求证:四边形BFCE是平行四边形;(3)如图2,过顶点D作DD1⊥x轴于点D1,点P是抛物线上一动点,过点P作PM⊥x轴,点M为垂足,使得△PAM与△DD1A相似(不含全等).①求出一个满足以上条件的点P的横坐标;②直接回答这样的点P共有几个?解:(1)令x2+x﹣=0,解得x1=1,x2=﹣7.∴A(1,0),B(﹣7,0).由y=x2+x﹣=(x+3)2﹣2得,D(﹣3,﹣2);(2)证明:∵DD1⊥x轴于点D1,∴∠COF=∠DD1F=90°,∵∠D1FD=∠CFO,∴△DD1F∽△COF,∴=,∵D(﹣3,﹣2),∴D1D=2,OD1=3,∵AC=CF,CO⊥AF∴OF=OA=1∴D1F=D1O﹣OF=3﹣1=2,∴=,∴OC=,∴CA=CF=FA=2,∴△ACF是等边三角形,∴∠AFC=∠ACF,∵△CAD绕点C顺时针旋转得到△CFE,∴∠ECF=∠AFC=60°,∴EC∥BF,∵EC=DC==6,∵BF=6,∴EC=BF,∴四边形BFCE是平行四边形;(3)∵点P是抛物线上一动点,∴设P点(x,x2+x﹣),①当点P在B点的左侧时,∵△PAM与△DD1A相似,∴或=,∴=或=,解得:x1=1(不合题意舍去),x2=﹣11或x1=1(不合题意舍去)x2=﹣;当点P在A点的右侧时,∵△PAM与△DD1A相似,∴=或=,∴=或=,解得:x1=1(不合题意舍去),x2=﹣3(不合题意舍去)或x1=1(不合题意舍去),x2=﹣(不合题意舍去);当点P在AB之间时,∵△PAM与△DD1A相似,∴=或=,∴=或=,解得:x1=1(不合题意舍去),x2=﹣3(不合题意舍去)或x1=1(不合题意舍去),x2=﹣;综上所述,点P的横坐标为﹣11或﹣或﹣;②由①得,这样的点P共有3个.15.如图1,经过原点O的抛物线y=ax2+bx(a≠0)与x轴交于另一点A(,0),在第一象限内与直线y=x交于点B(2,t).(1)求这条抛物线的表达式;(2)在第四象限内的抛物线上有一点C,满足以B,O,C为顶点的三角形的面积为2,求点C的坐标;(3)如图2,若点M在这条抛物线上,且∠MBO=∠ABO,①求点M的坐标;②在(2)的条件下,是否存在点P,使得△POC∽△MOB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵B(2,t)在直线y=x上,∴t=2,∴B(2,2),把A、B两点坐标代入抛物线解析式可得,解得,∴抛物线解析式为y=2x2﹣3x;(2)如图1,过C作CD∥y轴,交x轴于点E,交OB于点D,过B作BF⊥CD于点F,∵点C是抛物线上第四象限的点,∴可设C(t,2t2﹣3t),则E(t,0),D(t,t),∴OE=t,BF=2﹣t,CD=t﹣(2t2﹣3t)=﹣2t2+4t,=S△CDO+S△CDB=CD•OE+CD•BF=(﹣2t2+4t)(t+2﹣t)=﹣2t2+4t,∴S△OBC∵△OBC的面积为2,∴﹣2t2+4t=2,解得t1=t2=1,∴C(1,﹣1);(3)①设MB交y轴于点N,如图2,∵B(2,2),∴∠AOB=∠NOB=45°,在△AOB和△NOB中,∴△AOB≌△NOB(ASA),∴ON=OA=,∴N(0,),∴可设直线BN解析式为y=kx+,把B点坐标代入可得2=2k+,解得k=,∴直线BN的解析式为y=x+,联立直线BN和抛物线解析式可得,解得(舍去)或,∴M(﹣,),②∵C(1,﹣1),∴∠COA=∠AOB=45°,且B(2,2),∴OB=2,OC=,∵△POC∽△MOB,∴==2,∠POC=∠BOM,当点P在第一象限时,如图3,过M作MG⊥y轴于点G,过P作PH⊥x轴于点H,∵∠COA=∠BOG=45°,∴∠MOG=∠POH,且∠PHO=∠MGO,∴△MOG∽△POH,∴===2,。

二次函数中的存在性问题

二次函数中的存在性问题

⼆次函数中的存在性问题⼆次函数中的存在性问题存在性问题是指判断满⾜某种条件的事物是否存在的问题,这类问题的知识覆盖⾯较⼴,综合性较强,题意构思⾮常精巧,解题⽅法灵活,对学⽣分析问题和解决问题的能⼒要求较⾼,是近⼏年来各地中考的“热点”。

这类题⽬解法的⼀般思路是:假设存在→推理论证→得出结论。

若能导出合理的结果,就做出“存在”的判断,导出⽭盾,就做出“不存在”的判断。

以下⼏篇内容为⼏种典型的⼆次函数中出现的存在性问题,希望⼤家在以后的学习中如果遇到此类型时能够轻松解决。

⼀、特殊三⾓形的存在性问题(⼀)⼆次函数中的等腰三⾓形存在性问题如果△ABC是等腰三⾓形,那么存在①AB=AC,②BA=BC,③CA=CB三种情况.因此,解等腰三⾓形的存在性问题时,通常要进⾏分类讨论。

这类问题有⼏何法和代数法两种⽅法,我们要根据具体情况灵活选择简便的⽅法。

⼏何法⼀般分三步:分类、画图、计算.代数法⼀般也分三步:罗列三边长,分类列⽅程,解⽅程并检验.(⼆)⼆次函数中的直⾓三⾓形存在性问题如果△ABC是直⾓三⾓形,那么存在①∠A为直⾓,②∠B为直⾓,③∠C为直⾓三种情况.因此,解直⾓三⾓形的存在性问题时,通常要进⾏分类讨论。

这类问题有⼏何法和代数法两种⽅法,我们要根据具体情况灵活选择简便的⽅法。

⼏何法⼀般分三步:分类、画图、计算.代数法⼀般也分三步:罗列三边长,分类列⽅程,解⽅程并检验.(三)⼆次函数中的等腰直⾓三⾓形存在性问题在解决等腰直⾓三⾓形存在性问题时,往往要⽤到⼏何和代数相结合的⽅法,设出点的坐标后,利⽤等腰直⾓三⾓形的⼏何性质及函数关系式列⽅程求解,最常⽤到的有:①两直⾓边相等,直⾓边与斜边的⽐为1:√2;②斜边中线垂直于斜边,且等于斜边的⼀半。

③直⾓顶点处构造三垂直,得到全等三⾓形,利⽤对应边的等量关系求解。

二次函数与三角形存在性问题

二次函数与三角形存在性问题

4二次函数与三角形存在性问题(2-3次课)(总17页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--二次函数与三角形存在性问题一、等腰三角形的存在性问题例1、如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PBC是等腰三角形若存在,请求出符合条件的P点坐标;若不存在,请说明理由。

巩固练习 1、如图,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,已知A(3,0),且M(1,38 )是抛物线上另一点。

连接,设点是轴上任一点,若以、、三点为顶点的三角形是等腰三角形,求点的坐标。

2、如图1,直线与轴、轴分别交于点、点,经过、两点的抛物线与轴的另一个交点为,顶点为。

(1)求该抛物线的解析式。

(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点,使以、、为顶点的三角形为等腰三角形若存在,请直接写出所有符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由。

(3)当<x<3时,在抛物线上求一点,使△CBE的面积有最大值。

(图2、图3供画图探究)二、直角三角形存在性例2、如图所示,将一边长为3的正方形放置到平面直角坐标系中,其顶点A、B均落在坐标轴上,一抛物线过点A、B,且顶点为P(1,4)(1)求抛物线的解析式;(2)y轴上是否存在一点N,恰好使得△PNB为直角三角形若存在,直接写出满足条件的所有点N的坐标;若不存在,请说明理由.巩固练习1、如图,抛物线=-x2+2x+3与x轴交于B、E两点,与y轴交于A 点.点P是直线AE上方抛物线上一动点,设点P的横坐标为t,是否存在点P,使△PAE为直角三角形若存在,求出t的值;若不存在,说明理由2、如图,已知直线与抛物线相交于A,B两点,且点为抛物线的顶点,点B在x轴上.若点Q是y轴上一点,且为直角三角形,求点Q的坐标.三、等腰直角三角形存在性例3、在平面直角坐标系中,抛物线3-x与x轴交于A,B两点(A在=x2y2+-B的左侧),与y轴交于点C,顶点为D.(1)请直接写出点A,C,D的坐标;(2)如图(1),在x轴上找一点E,使得△CDE的周长最小,求点E的坐标;(3)(3)如图(2),F为直线AC上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得△AFP为等腰直角三角形若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.巩固练习1、如图,抛物线bx=2经过A(4,0),B(1,3)两点,点B、C关于抛物线的y+ax对称轴l对称,过点B作直线BH⊥x轴,交x轴于点H.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M在直线BH上运动,点N在x轴上运动,是否存在这样的点M、N,使得以点M为直角顶点△CNM是等腰直角三角形若存在,请求出点M、N的坐标;若不存在,请说明理由.2、如图,已知直线3y与x轴、y轴分别交于A,B两点,抛物=x+-线c-+=2经过A,B两点,点P在线段OA上,从点O出发,向点A以bxxy+每秒1个单位的速度匀速运动;同时,点Q在线段AB上,从点A出发,向点B 以每秒2个单位的速度匀速运动,连接PQ,设运动时间为t秒.3、(1)求抛物线的解析式;4、(2)问:当t为何值时,△APQ为等腰直角三角形;四、全等三角形的存在性问题例4、如图所示,将一边长为3的正方形放置到平面直角坐标系中,其顶点A、B均落在坐标轴上,一抛物线过点A、B,且顶点为P(1,4)(1)求抛物线的解析式;(2)点M为抛物线上一点,恰使△MOA≌△MOB,求点M的坐标;巩固练习如图,已知直线与抛物线相交于A,B两点,且点为抛物线的顶点,点B在x轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)在(1)中抛物线的第二象限图象上是否存在一点P,使与全等若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;五、相似三角形的存在性问题例5、如图,直线与轴、轴分别相交于点、,经过、两点的抛物线与轴的另一个交点为,顶点为,且对称轴为直线2=x 。

中考数学总复习《二次函数中的相似三角形存在性问题》专题训练-附答案

中考数学总复习《二次函数中的相似三角形存在性问题》专题训练-附答案

中考数学总复习《二次函数中的相似三角形存在性问题》专题训练-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线AB 的函数表达式为2(0y ax a a =-≠,a 为常数),点A 、B 分别在y 轴和x 轴上,且2OA OB =,点A 关于x 轴的对称点为C ,点B 关于y 轴的对称点为D ,以点C 为顶点的抛物线经过点D .(1)求点,A B 的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在(2)中拋物线的对称轴上有一点P ,且以点D O P 、、为顶点的三角形与AOB 相似,求出所有满足条件的点P 的坐标.2.已知在平面直角坐标系中,抛物线212y x bx c =-++与x 轴相交于点A ,B ,与y 轴相交于点C ,直线4y x =+经过A ,C 两点(1)求抛物线的表达式;(2)如果点P ,Q 在抛物线上,并与对称轴对称,(P 点在对称轴左边),且2PQ AO =,求P ,Q 的坐标;(3)动点M 在直线4y x =+上,且ABC 与COM 相似,求点M 的坐标.3.已知:抛物线2:3L y x bx =+-交x 轴于(),3,0A B 两点,交y 轴于C .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点D 在第四象限的抛物线上,DE BC ⊥于点E ,若12DE BE =,求点D 的坐标; (3)如图2,抛物线L 经过平移后得到抛物线21:4H y x =-,直线OP 交抛物线的其中一个点为P ,直线PQ 与抛物线有且只有一个交点P ,且与y 轴不平行,⊥OQ OP 交PQ 于点Q ,求点Q 的纵坐标.4.如图,抛物线22y ax x c =++与x 轴交于1,0A ,B 两点,与y 轴交于点G ,抛物线的对称轴为直线=1x -,交x 轴于点E ,交抛物线于点F ,连接BC .(1)求抛物线的解析式.(2)如图,点P 是线段BC 上一动点,过点P 作PD x ⊥轴,交抛物线于点D ,问当动点P 运动到什么位置时,四边形CEBD 的面积最大?求出四边形CEBD 的最大面积及此时P 点的坐标.(3)坐标轴上是否存在点G ,使得以A ,C ,G 为顶点的三角形与BCF △相似?若存在,请求出点G 的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,抛物线22y ax bx =-+-经过A (4,0),B (1,0)两点.(1)求出抛物线的解析式;(2)P 是抛物线在第一象限上的一动点,过P 作PM x ⊥轴,垂足为M ,是否存在P 点,使得以A ,P ,M 为顶点的三角形与OAC 相似?若存在,请求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若抛物线上有一点Q (点Q 不与点B 重合),使得点Q 与点B 到直线AC 的距离相等,请直接写出点Q 坐标.6.如图,已知二次函数的图象与x 轴交于1,0A 和()3,0B -两点,与y 轴交于点()0,3C -,直线2y x m =-+经过点A ,且与y 轴交于点D ,与抛物线交于点E .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点M 在AE 下方的抛物线上运动,求AME △的面积最大值;(3)如图2,在y 轴上是否存在点P ,使得以D 、E 、P 为顶点的三角形与AOD △相似,若存在,求出点P 的坐标;若不存在,试说明理由.7.如图1,平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx c =++交x 轴于1,0A ,()3,0B -两点,交y 轴于点()0,3C ,点M 是线段OB 上一个动点,过点M 作x 轴的垂线,交直线BC 于点F ,交抛物线于点E .(1)求抛物线的解析式; (2)当BCE 面积最大时,求M 点的坐标;(3)如图2,是否存在以点C 、E 、F 为顶点的三角形与ABC 相似,若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由.8.如图①,抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于两点A ,()4,0B (点A 位于点B 的左侧),与y 轴交于点()0,4C ,拋物线的对称轴l 与x 轴交于点N ,长为2的线段PQ (点P 位于点Q 的上方)在x 轴上方的抛物线对称轴上运动.(1)求抛物线的关系式;(2)在线段PQ 运动过程中,当PC PA +的值最小时,求此时点P 的坐标;(3)如图①过点P 作PM y ⊥轴于点M ,当CPM △和QBN 相似时,求点Q 的坐标.9.如图,已知抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于A 、()3,0B 两点,与y 轴交于点C ,顶点为()2,1D -,直线l 是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点M 是直线l 上的动点,当以点M 、B 、D 为顶点的三角形与ABC 相似时,求点M 的坐标. 10.如图,抛物线23y ax bx =++经过点于()1,0A -,()3,0B 两点,与y 轴交于点C ,连接AC .(1)求抛物线的解析式;(2)如图①,若点E 是第二象限内抛物线上的一点,直线AE 与BC 相交于点F ,连接CE ,BE ,若BCE 的面积3,求点E 的横坐标;(3)如图①,点D 与点C 关于抛物线的对称轴对称,直线AD 交y 轴于点G ,点P 在平面内,以点B ,C ,P 为顶点的三角形与ACG 相似且∠=∠CBP CAG 时,请直接写出符合条件的点P 的坐标.11.如图,顶点为D 的抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,直线3y x =-+经过点B ,C .(1)求抛物线的解析式;(2)连接AC ,CD ,BD .求证:ACO DBC ∽△△;(3)点P 为抛物线对称轴上的一个动点,点M 是平面直角坐标系内一点,当以点A ,C ,M ,P 为顶点的四边形是菱形时,请直接写出点P 的坐标.12.已知抛物线2y x bx c =++与x 轴交于()()1030A B ,、,两点,且与y 轴的公共点为点C ,设该抛物线的顶点为D .(1)求抛物线的表达式,并求出顶点D 的坐标;(2)若点P 为抛物线上一点,且满足PB PC =,求点P 的横坐标;(3)连接CD BC ,,点E 为线段BC 上一点,过点E 作EF CD ⊥交CD 于点F ,若12=DF CF ,求点E 的坐标. 13.如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线213442y x x =-++与两坐标轴分别相交于A B C ,,三点.(1)求证:90ACB ∠=︒;(2)点D 是第一象限内抛物线上的动点,过点D 作x 轴的垂线交BC 于点E ,交x 轴于点F .①求255DE BE +的最大值; ①点G 是AC 的中点,若以点C D E ,,为顶点的三角形与AOG 相似,求点D 的坐标.14.如图,抛物线2134y x x =-++与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,顶点为D ,抛物线的对称轴与x 轴交于点E ,连接AC ,BD .(1)求点A ,B ,C ,D 的坐标;(2)点F 为抛物线对称轴上的动点,且BEF △与AOC 相似,请直接写出符合条件的点F 的坐标;(3)点P 为抛物线上的动点,是否存在这样的点P ,使BDP △是直角三角形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图,已知A (﹣2,0)、B (3,0),抛物线y =ax 2+bx +4经过A 、B 两点,交y 轴于点C .点P 是第一象限内抛物线上的一动点,点P 的横坐标为m .过点P 作PM ①x 轴,垂足为点M ,PM 交BC 于点Q .过点P 作PN ①BC ,垂足为点N .(1)直接写出抛物线的函数关系式 ;(2)请用含m 的代数式表示线段PN 的长 ;(3)连接PC ,在第一象限的抛物线上是否存在点P ,使得①BCO +2①PCN =90°?若存在,请求出m 的值;若不存在,请说明理由;(4)连接AQ ,若△ACQ 为等腰三角形,请直接写出m 的值 .参考答案:1.(1)()0,4A ()2,0B(2)抛物线的解析式为24y x =-(3)满足条件的点P 的坐标为()0,4或()0,4-或()0,1或()0,1-2.(1)2142y x x =--+(2)775,,3,22P Q ⎛⎫⎛⎫---- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ (3)84,33⎛⎫- ⎪⎝⎭或()3,1-3.(1)抛物线解析式为223y x x =--(2)()2,3D -(3)12Q y =-4.(1)223y x x =+-(2)当32m =-,四边形CEBD 的面积最大,最大面积为518,此时点P 的坐标为33,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭(3)存在,点G 的坐标为()()10,0,0,,9,03⎛⎫- ⎪⎝⎭5.(1)抛物线的解析式为215222y x x =-+- (2)存在,符合条件的点P 的坐标为(2,1)(3)点Q 的坐标为(3,1)或75(27,)22+-或75(27,)22---6.(1)223y x x =+-;(2)27;(3)存在,点P 的坐标为()0,12或290,2⎛⎫ ⎪⎝⎭.7.(1)223y x x =--+;(2)3,02M ⎛⎫- ⎪⎝⎭; (3)存在, 3,02M ⎛⎫- ⎪⎝⎭或5,03M ⎛⎫- ⎪⎝⎭.8.(1)234y x x =-++(2)35,22P ⎛⎫ ⎪⎝⎭(3)Q 的坐标是35,24⎛⎫ ⎪⎝⎭或3,52⎛⎫ ⎪⎝⎭或3219,22⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭9.(1)243y x x =-+(2)点M 的坐标是()2,2或12,3⎛⎫- ⎪⎝⎭.10.(1)223y x x =-++(2)3172- (3)()16,3-P 263,55⎛⎫ ⎪⎝⎭P ()30,9P 4129,55⎛⎫ ⎪⎝⎭P11.(1)223y x x =-++(3)()11,或()16,或()16-,或()10,12.(1)243y x x =-+ ()21-,(2)51351322⎛⎫-- ⎪⎝⎭,或51351322⎛⎫++ ⎪⎝⎭, (3)207,99⎛⎫ ⎪⎝⎭13.(2)①9;①(4,6)D 或25(3,)4D .14.(1)()()2,0,6,0A B - ()0,3C ()2,4D (2)()2,6或()2,6-或82,3⎛⎫ ⎪⎝⎭或82,3⎛⎫- ⎪⎝⎭; (3)()2,0-或()6,12--15.(1)222433y x x =-++(2)22655PN m m =-+(3)存在 74 (4)65或125。

二次函数的存在性问题(Word版解析+答案)

二次函数的存在性问题(Word版解析+答案)

中考压轴题解析二次函数的存在性问题【典例分析】【考点 1】二次函数与相似三角形问题例1】已知抛物线y ax2 bx 3与 x轴分别交于A( 3,0),B(1,0)两点,与 y轴交于点 C.2)点 F 是线段 AD 上一个动点.1AD .2ABC 相似?若相似,求出点 F 的坐标;若不相似,请说明理由.变式1-1】如图,抛物线y ax2 2x c经过A( 1,0),B两点,且与y轴交于点C(0,3) ,抛物线与直线y x 1交于A,E 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)坐标轴上是否存在一点Q,使得AQE是以AE为底边的等腰三角形?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.(3)P点在x轴上且位于点B 的左侧,若以P,B,C为顶点的三角形与ABE相似,求点P的坐AF①如图 1,设k ,当 k 为何值时,CFAD1)求抛物线的表达式及顶点 D 的坐标;标.1【变式1-2】如图,已知抛物线y m(x 2)(x m)(m > 0)与 x 轴相交于点 A,B,与 y轴相交于点 C,且点 A 在点 B 的左侧 .( 1)若抛物线过点( 2, 2),求抛物线的解析式;(2)在( 1)的条件下,抛物线的对称轴上是否存在一点H ,使 AH+CH 的值最小,若存在,求出点 H 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在第四象限内,抛物线上是否存在点M ,使得以点 A,B,M 为顶点的三角形与△ACB 相似?若存在,求出 m 的值;若不存在,请说明理由 .考点 2】二次函数与直角三角形问题BC交于点D,连接AC 、AD ,求VACD的面积;3 点E为直线BC上的任意一点,过点E作x轴的垂线与抛物线交于点F ,问是否存在点E使VDEF 为直角三角形?若存在,求出点E 坐标,若不存在,请说明理由.例2】如图,抛物线y ax2bx c a 0的顶点坐标为2, 1 ,图象与y 轴交于点C 0,3 ,与x轴2 设抛物线对称轴与直线【变式2-1】如图,经过x 轴上A( 1,0), B(3,0)两点的抛物线y m(x 1)2 4m (m 0)交y 轴于点C ,设抛物线的顶点为D ,若以DB 为直径的⊙ G 经过点C ,求解下列问题:1)用含m的代数式表示出C,D 的坐标;2)求抛物线的解析式;3)能否在抛物线上找到一点Q,使△BDQ 为直角三角形?如能,求出Q点的坐标,若不能,请说明理由。

中考专题:二次函数函数的存在性问题(相似三角形)

中考专题:二次函数函数的存在性问题(相似三角形)

二次函数函数的存在性问题(相似三角形)1、)如图,已知抛物线与x 交于A(-1,0)、E(3,0)两点,与y 轴交于点B(0,3)。

(1)求抛物线的解析式; (2)设抛物线顶点为D ,求四边形AEDB 的面积; (3)△AOB 与△DBE 是否相似?如果相似,请给以证明;如果不相似,请说明理由。

2、)矩形OABC 在平面直角坐标系中位置如图所示,A C 、两点的坐标分别为(60)A ,,(03)C -,, 直线34y x =-与BC 边相交于D 点. (1)求点D 的坐标; (2)若抛物线294y ax x =-经过点A ,试确定此抛物线的表达式; (3)设(2)中的抛物线的对称轴与直线OD 交于点M ,点P 为对称轴上一动点,以P O M 、、为顶点的三角形与OCD △相似,求符合条件的点P 的坐标.3、)如图,已知抛物线y =34x 2+bx +c 与坐标轴交于A 、B 、C 三点, A 点的坐标为(-1,0)过点C 的直线y =34tx -3与x 轴交于点Q ,点P 是线段BC 上的一个动点,过P 作PH⊥OB 于点H .若PB =5t , 且0<t <1.(1)填空:点C 的坐标是_ _,b = _,c =_ _;(2)求线段QH 的长(用含t 的式子表示);(3)依点P 的变化,是否存在t 的值,使以P 、H 、Q 为顶点的三角形与△COQ 相似?若存在,求出所有t 的值;若不存在,说明理由.4、)已知,如图1,过点()01E -,作平行于x 轴的直线l ,抛物线214y x =上的两点A B 、的横坐标分别为-1和4,直线AB 交y 轴于点F ,过点A B 、分别作直线l 的垂线,垂足分别为点C 、D ,连接CF DF 、. (1)求点A B F 、、的坐标; (2)求证:CF DF ⊥; (3)点P 是抛物线214y x =对称轴右侧图象上的一动点,过点P 作PQ PO ⊥交x 轴于点Q ,是否存在点P 使得OPQ △与CDF △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.5、如图,抛物线经过(40)(10)(02)A B C -,,,,,三点.(1)求出抛物线的解析式;(2)P 是抛物线上一动点,过P 作PM x ⊥轴,垂足为M ,是否存在P 点,使得以A ,P ,M 为顶点的三角形与OAC △相似?若存在,请求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由; (3)在直线AC 上方的抛物线上有一点D ,使得DCA △的面积最大,求出点D 的坐标.6、)如图,ABCD 在平面直角坐标系中,6AD =,若OA 、OB 的长是关于x 的一元二次方程27120x x -+=的两个根,且OA OB >.(1)求sin ABC ∠的值. (2)若E 为x 轴上的点,且163AOE S =△,求经过D 、E 两点的直线的解析式,并判断AOE △与DAO △是否相似?(3)若点M 在平面直角坐标系内,则在直线AB 上是否存在点F ,使以A 、C 、F 、M 为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出F 点的坐标;若不存在,请说明理由.答案1、(09贵州安顺)解:(1) ∵抛物线与y 轴交于点(0,3),∴设抛物线解析式为)0(32≠++=a bx ax y (1′) 根据题意,得⎩⎨⎧=++=+-033903b a b a ,解得⎩⎨⎧=-=21b a∴抛物线的解析式为322++-=x x y (5′) (2)由顶点坐标公式得顶点坐标为(1,4) 设对称轴与x 轴的交点为F∴四边形ABDE 的面积=ABO DFE BOFD S S S ∆∆++梯形 =111()222AO BO BO DF OF EF DF ⋅++⋅+⋅=11113(34)124222⨯⨯++⨯+⨯⨯=9(3)相似如图,==∴====∴2220BD BE +=, 220DE = 即: 222BD BE DE +=,所以BDE ∆是直角三角形 ∴90AOB DBE ∠=∠=︒,且AO BO BD BE ==∴AOB ∆∽DBE ∆ 2、(09青海)解:(1)点D 的坐标为(43)-,.(2)抛物线的表达式为23984y x x =-. (3)抛物线的对称轴与x 轴的交点1P 符合条件. ∵OA CB ∥, ∴1POM CDO ∠=∠. ∵190OPM DCO ∠=∠=°, ∴1Rt Rt POM CDO △∽△. ∵抛物线的对称轴3x =, ∴点1P 的坐标为1(30)P ,. 过点O 作OD 的垂线交抛物线的对称轴于点2P . ∵对称轴平行于y 轴, ∴2P MO DOC ∠=∠.∵290POM DCO ∠=∠=°, ∴21Rt Rt P M O DOC △∽△∴点2P 也符合条件,2OP M ODC ∠=∠. ∴121390PO CO P PO DCO ==∠=∠=,°, ∴21Rt Rt P PO DCO △≌△. ∴124PP CD ==.∵点2P 在第一象限,∴点2P 的坐标为2P (34),, ∴符合条件的点P 有两个,分别是1(30)P ,,2P (34),3、(09广西钦州) 解:(1)(0,-3),b =-94,c =-3. (2)由(1),得y =34x 2-94x -3,它与x 轴交于A ,B 两点,得B (4,0). ∴OB =4,又∵OC =3,∴BC =5. 由题意,得△B HP ∽△BOC ,∵OC ∶OB ∶BC =3∶4∶5 , ∴HP ∶HB ∶BP =3∶4∶5 , ∵PB =5t ,∴HB =4t ,HP =3t . ∴OH =OB -HB =4-4t . 由y =34tx -3与x 轴交于点Q ,得Q (4t ,0). ∴OQ =4t . ①当H 在Q 、B 之间时, QH =OH -OQ =(4-4t )-4t =4-8t . ②当H 在O 、Q 之间时,QH =OQ -OH =4t -(4-4t )=8t -4. 综合①,②得QH =|4-8t |;(3)存在t 的值,使以P 、H 、Q 为顶点的三角形与△COQ 相似. ①当H 在Q 、B 之间时,QH =4-8t , 若△QHP ∽△COQ ,则QH ∶CO =HP ∶OQ ,得483t -=34tt, ∴t =732. 若△PHQ ∽△COQ ,则PH ∶CO =HQ ∶OQ ,得33t =484t t -,即t 2+2t -1=0.∴t 11,t 21(舍去).②当H 在O 、Q 之间时,QH =8t -4.若△QHP ∽△COQ ,则QH ∶CO =HP ∶OQ , 得843t -=34t t ,∴t =2532.若△PHQ ∽△COQ ,则PH ∶CO =HQ ∶OQ , 得33t =844t t -,即t 2-2t +1=0.∴t 1=t 2=1(舍去).综上所述,存在t 的值,t 11,t 2=732,t 3=2532.4、(09福建莆田)(1)解:方法一,如图1,当1x =-时,14y =;当4x =时,4y = ∴1A ⎛⎫- ⎪⎝⎭1,4 ()44B , 设直线AB 的解析式为y kx b =+则1444k b k b ⎧-+=⎪⎨⎪+=⎩ 解得341k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩∴直线AB 的解析式为314y x =+ ,当0x =时,1y = ()01F ∴, 方法二:求A B 、两点坐标同方法一,如图2,作FG BD ⊥,AH BD ⊥,垂足分别为G 、H ,交y 轴于点N ,则四边形FOMG 和四边形NOMH 均为矩形,设FO x =图3BGF BHA △∽△ BG FG BH AH ∴= 441544x -∴=-解得1x = ()0F ∴,1(2)证明:方法一:在Rt CEF △中,1,2CE EF == 22222125CF CE EF ∴=+=+=CF ∴在Rt DEF △中,42DE EF ==, 222224220DF DE EF ∴=+=+= DF ∴=由(1)得()()1141C D ---,,,, 5CD ∴=, 22525CD ∴== 222CF DF CD ∴+=90CFD ∴∠=° ∴CF DF ⊥方法二:由 (1)知5544AF AC ===,AF AC ∴= 同理:BF BD = ACF AFC ∴∠=∠AC EF ∥ ACF CFO ∴∠=∠ AFC CFO ∴∠=∠ 同理:BFD OFD ∠=∠ 90CFD OFC OFD ∴∠=∠+∠=° 即CF DF ⊥(3)存在. 如图3,作PM x ⊥轴,垂足为点M 又PQ OP ⊥ Rt Rt OPM OQP ∴△∽△ PM OMPQ OP∴= PQ PM OP OM ∴= 设()2104P x x x ⎛⎫> ⎪⎝⎭,,则214PM x OM x ==,①当RtRt QPO CFD △∽△时,12PQ CF OP DF === 21142xPM OM x ∴== 解得2x = ()121P ∴, ②当Rt Rt OPQ CFD △∽△时,2PQ DF OP CF === 2142xPM OM x ∴==解得8x = ()2816P ∴, 综上,存在点()121P ,、()2816P ,使得OPQ △与CDF △相似.(图2)5、(09山东临沂)解:(1)该抛物线过点(02)C -,,∴可设该抛物线的解析式为22y ax bx =+-.将(40)A ,,(10)B ,代入,得1642020a b a b .+-=⎧⎨+-=⎩,解得1252a b .⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴此抛物线的解析式为215222y x x =-+-.(2)存在.如图,设P 点的横坐标为m , 则P 点的纵坐标为215222m m -+-, 当14m <<时, 4AM m =-,215222PM m m =-+-. 又90COA PMA ∠=∠=°, ∴①当21AM AO PM OC ==时, APM ACO △∽△, 即21542222m m m ⎛⎫-=-+- ⎪⎝⎭. 解得1224m m ==,(舍去),(21)P ∴,.②当12AM OC PM OA ==时,APM CAO △∽△,即2152(4)222m m m -=-+-. 解得14m =,25m =(均不合题意,舍去) ∴当14m <<时,(21)P ,. 类似地可求出当4m >时,(52)P -,. 当1m <时,(314)P --,. 综上所述,符合条件的点P 为(21),或(52)-,或(314)--,. (3)如图,设D 点的横坐标为(04)t t <<,则D 点的纵坐标为215222t t -+-. 过D 作y 轴的平行线交AC 于E . 由题意可求得直线AC 的解析式为122y x =-.E ∴点的坐标为122t t ⎛⎫- ⎪⎝⎭,. 2215112222222DE t t t t t ⎛⎫∴=-+---=-+ ⎪⎝⎭.22211244(2)422DAC S t t t t t ⎛⎫∴=⨯-+⨯=-+=--+ ⎪⎝⎭△.∴当2t =时,DAC △面积最大.(21)D ∴,. 6、(09牡丹江)(1)解27120x x -+=得1243x x ==,,OA OB >, 43OA OB ∴==,在Rt AOB △中,由勾股定理有5AB = 4sin 5OA ABC AB ∴∠== (2)∵点E 在x 轴上,163AOES =△ 11623AO OE ∴⨯= 83OE ∴= 880033E E ⎛⎫⎛⎫∴- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,或, 由已知可知D (6,4) 设DE y kx b =+,当803E ⎛⎫⎪⎝⎭,时有46803k b k b =+⎧⎪⎨=+⎪⎩解得65165k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩∴61655DEy x =- 同理803E ⎛⎫- ⎪⎝⎭,时,6161313DE y x =+ 在AOE △中,89043AOE OA OE ∠===°,, 在AOD △中,9046OAD OA OD ∠===°,, OE OAOA OD= AOE DAO ∴△∽△ (3)满足条件的点有四个123475224244(38)(30)1472525F F F F ⎛⎫⎛⎫----- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,;,;,;,。

专题06 二次函数中三角形存在性问题(解析版)--2023 年中考数学压轴真题汇编

专题06 二次函数中三角形存在性问题(解析版)--2023 年中考数学压轴真题汇编

挑战2023年中考数学解答题压轴真题汇编专题06二次函数中三角形存在性问题一.相似三角形的存在性1.(2022•陕西)已知抛物线y=ax2+bx﹣4经过点A(﹣2,0),B(4,0),与y 轴的交点为C.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P是该抛物线上一点,且位于其对称轴l的右侧,过点P分别作l,x轴的垂线,垂足分别为M,N,连接MN.若△PMN和△OBC相似,求点P 的坐标.【解答】解:(1)把A(﹣2,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣4得:,解得,∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣x﹣4;(2)如图:∵y=x2﹣x﹣4=(x﹣1)2﹣,∴抛物线y=x2﹣x﹣4的对称轴是直线x=1,在y=x2﹣x﹣4中,令x=0得y=﹣4,∴C(0,﹣4),∴OB=OC=4,∴△BOC是等腰直角三角形,∵△PMN和△OBC相似,∴△PMN是等腰直角三角形,∵PM⊥直线x=1,PN⊥x轴,∴∠MPN=90°,PM=PN,设P(m,m2﹣m﹣4),∴|m﹣1|=|m2﹣m﹣4|,∴m﹣1=m2﹣m﹣4或m﹣1=﹣m2+m+4,解得m=+2或m=﹣+2或m=或m=﹣,∵点P是该抛物线上一点,且位于其对称轴直线x=1的右侧,∴P的坐标为(+2,+1)或(,1﹣).2.(2022•绵阳)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B两点,交y轴于点C(0,3),顶点D的横坐标为1.(1)求抛物线的解析式;(2)在y轴的负半轴上是否存在点P使∠APB+∠ACB=180°,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)过点C作直线l与y轴垂直,与抛物线的另一个交点为E,连接AD,AE,DE,在直线l下方的抛物线上是否存在一点M,过点M作MF⊥l,垂足为F,使以M,F,E三点为顶点的三角形与△ADE相似?若存在,请求出M点的坐标,若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵顶点D的横坐标为1,∴抛物线的对称轴为直线x=1,∵A(﹣1,0),∴B(3,0),∴设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),将C(0,3)代入抛物线的解析式,则﹣3a=3,解得a=﹣1,∴抛物线的解析式为:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3.(2)存在,P(0,﹣1),理由如下:∵∠APB+∠ACB=180°,∴∠CAP+∠CBP=180°,∴点A,C,B,P四点共圆,如图所示,由(1)知,OB=OC=3,∴∠OCB=∠OBC=45°,∴∠APC=∠ABC=45°,∴△AOP是等腰直角三角形,∴OP=OA=1,∴P(0,﹣1).(3)存在,理由如下:由(1)知抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3,∴D(1,4),由抛物线的对称性可知,E(2,3),∵A(﹣1,0),∴AD=2,DE=,AE=3.∴AD2=DE2+AE2,∴△ADE是直角三角形,且∠AED=90°,DE:AE=1:3.∵点M在直线l下方的抛物线上,∴设M(t,﹣t2+2t+3),则t>2或t<0.∴EF=|t﹣2|,MF=3﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣2t,若△MEF与△ADE相似,则EF:MF=1:3或MF:EF=1:3,∴|t﹣2|:(t2﹣2t)=1:3或(t2﹣2t):|t﹣2|=1:3,解得t=2(舍)或t=3或﹣3或(舍)或﹣,∴M的坐标为(3,0)或(﹣3,﹣12)或(﹣,).综上,存在点M,使以M,F,E三点为顶点的三角形与△ADE相似,此时点M的坐标为(3,0)或(﹣3,﹣12)或(﹣,).3.(2022•恩施州)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=﹣x2+c与y 轴交于点P(0,4).(1)直接写出抛物线的解析式.(2)如图,将抛物线y=﹣x2+c向左平移1个单位长度,记平移后的抛物线顶点为Q,平移后的抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C.判断以B、C、Q三点为顶点的三角形是否为直角三角形,并说明理由.(3)直线BC与抛物线y=﹣x2+c交于M、N两点(点N在点M的右侧),请探究在x轴上是否存在点T,使得以B、N、T三点为顶点的三角形与△ABC 相似,若存在,请求出点T的坐标;若不存在,请说明理由.(4)若将抛物线y=﹣x2+c进行适当的平移,当平移后的抛物线与直线BC 最多只有一个公共点时,请直接写出抛物线y=﹣x2+c平移的最短距离并求出此时抛物线的顶点坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+c与y轴交于点P(0,4),∴c=4,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4;(2)△BCQ是直角三角形.理由如下:将抛物线y=﹣x2+4向左平移1个单位长度,得新抛物线y=﹣(x+1)2+4,∴平移后的抛物线顶点为Q(﹣1,4),令x=0,得y=﹣1+4=3,∴C(0,3),令y=0,得﹣(x+1)2+4=0,解得:x1=1,x2=﹣3,∴B(﹣3,0),A(1,0),如图1,连接BQ,CQ,PQ,∵P(0,4),Q(﹣1,4),∴PQ⊥y轴,PQ=1,∵CP=4﹣3=1,∴PQ=CP,∠CPQ=90°,∴△CPQ是等腰直角三角形,∴∠PCQ=45°,∵OB=OC=3,∠BOC=90°,∴△BOC是等腰直角三角形,∴∠BCO=45°,∴∠BCQ=180°﹣45°﹣45°=90°,∴△BCQ是直角三角形.(3)在x轴上存在点T,使得以B、N、T三点为顶点的三角形与△ABC相似.∵△ABC是锐角三角形,∠ABC=45°,∴以B、N、T三点为顶点的三角形与△ABC相似,必须∠NBT=∠ABC=45°,即点T在y轴的右侧,设T(x,0),且x>0,则BT=x+3,∵B(﹣3,0),A(1,0),C(0,3),∴∠ABC=45°,AB=4,BC=3,设直线BC的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线BC的解析式为y=x+3,由,解得:,,∴M(﹣,),N(,),∴BN=×=,①当△NBT∽△CBA时,则=,∴=,解得:x=,∴T(,0);②当△NBT∽△ABC时,则=,∴=,解得:x=,∴T(,0);综上所述,点T的坐标T(,0)或(,0).(4)抛物线y=﹣x2+4的顶点为P(0,4),∵直线BC的解析式为y=x+3,∴直线BC与y轴的夹角为45°,当抛物线沿着垂直直线BC的方向平移到只有1个公共点时,平移距离最小,此时向右和向下平移距离相等,设平移后的抛物线的顶点为P′(t,4﹣t),则平移后的抛物线为y=﹣(x﹣t)2+4﹣t,由﹣(x﹣t)2+4﹣t=x+3,整理得:x2+(1﹣2t)x+t2+t﹣1=0,∵平移后的抛物线与直线BC最多只有一个公共点,∴Δ=(1﹣2t)2﹣4(t2+t﹣1)=0,解得:t=,∴平移后的抛物线的顶点为P′(,),平移的最短距离为.二.直角三角形的存在性4.(2022•广安)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象与x轴交于A、C两点,与y轴交于点B,其中点B坐标为(0,﹣4),点C坐标为(2,0).(1)求此抛物线的函数解析式.(2)点D是直线AB下方抛物线上一个动点,连接AD、BD,探究是否存在点D,使得△ABD的面积最大?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.(3)点P为该抛物线对称轴上的动点,使得△PAB为直角三角形,请求出点P的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象经过点B(0,﹣4),点C(2,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣4;(2)存在.理由:如图1中,设D(t,t2+t﹣4),连接OD.令y=0,则x2+x﹣4=0,解得x=﹣4或2,∴A(﹣4,0),C(2,0),∵B(0,﹣4),∴OA=OB=4,=S△AOD+S△OBD﹣S△AOB=×4×(﹣﹣t+4)+×4×(﹣t)﹣×∵S△ABD4×4=﹣t2﹣4t=﹣(t+2)2+4,∵﹣1<0,∴t=﹣2时,△ABD的面积最大,最大值为4,此时D(﹣2,﹣4);(3)如图2中,设抛物线的对称轴交x轴于点N,过点B作BM⊥抛物线的对称轴于点M.则N(﹣1.0).M(﹣1,﹣4);∵OA=OB=4,∠AOB=90°,∴∠OAB=∠OBA=45°,当∠P1AB=90°时,△ANP1是等腰直角三角形,∴AN=NP1=3,∴P1(﹣1,3),当∠ABP2=90°时,△BMP2是等腰直角三角形,可得P2(﹣1,﹣5),当∠APB=90°时,设P(﹣1,n),设AB的中点为J,连接PJ,则J(﹣2,﹣2),∴PJ=AB=2,∴12+(n+2)2=(2)2,解得n=﹣2或﹣﹣2,∴P3(﹣1,﹣2),P4(﹣1,﹣﹣2),综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣1,3)或(﹣1,﹣5)或(﹣1,﹣2)或(﹣1,﹣﹣2).5.(2022•辽宁)如图,抛物线y=ax2﹣3x+c与x轴交于A(﹣4,0),B两点,与y轴交于点C(0,4),点D为x轴上方抛物线上的动点,射线OD交直线AC于点E,将射线OD绕点O逆时针旋转45°得到射线OP,OP交直线AC 于点F,连接DF.(1)求抛物线的解析式;(2)当点D在第二象限且=时,求点D的坐标;(3)当△ODF为直角三角形时,请直接写出点D的坐标.【解答】解:(1)将点A(﹣4,0),C(0,4)代入y=ax2﹣3x+c,∴,解得,∴y=﹣x2﹣3x+4;(2)过点D作DG⊥AB交于G,交AC于点H,设直线AC的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=x+4,设D(n,﹣n2﹣3n+4),H(n,n+4),∴DH=﹣n2﹣4n,∵DH∥OC,∴==,∵OC=4,∴DH=3,∴﹣n2﹣4n=3,解得n=﹣1或n=﹣3,∴D(﹣1,6)或(﹣3,4);(3)设F(t,t+4),当∠FDO=90°时,过点D作MN⊥y轴交于点N,过点F作FM⊥MN交于点M,∵∠DOF=45°,∴DF=DO,∵∠MDF+∠NDO=90°,∠MDF+∠MFD=90°,∴∠NDO=∠MFD,∴△MDF≌△NOD(AAS),∴DM=ON,MF=DN,∴DN+ON=﹣t,DN=ON+(﹣t﹣4),∴DN=﹣t﹣2,ON=2,∴D点纵坐标为2,∴﹣x2﹣3x+4=2,解得x=或x=,∴D点坐标为(,2)或(,2);当∠DFO=90°时,过点F作KL⊥x轴交于L点,过点D作DK⊥KL交于点K,∵∠KFD+∠LFO=90°,∠KFD+∠KDF=90°,∴∠LFO=∠KDF,∵DF=FO,∴△KDF≌△LFO(AAS),∴KD=FL,KF=LO,∴KL=t+4﹣t=4,∴D点纵坐标为4,∴﹣x2﹣3x+4=4,解得x=0或x=﹣3,∴D(0,4)或(﹣3,4);综上所述:D点坐标为(,2)或(,2)或(0,4)或(﹣3,4).三.等腰三角形的存在性6.(2022•百色)已知抛物线经过A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)三点,O 为坐标原点,抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,点M为射线BD上一动点,连接OM,交BC于点F.(1)求抛物线的表达式;(2)求证:∠BOF=∠BDF;(3)是否存在点M,使△MDF为等腰三角形?若不存在,请说明理由;若存在,求ME的长.【解答】(1)解:设抛物线的表达式为y=ax2+bx+c,把A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)代入得:,解得,∴抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3;(2)证明:∵正方形OBDC,∴∠OBC=∠DBC,BD=OB,∵BF=BF,∴△BOF≌△BDF,∴∠BOF=∠BDF;(3)解:∵抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,∴令y=3,则3=﹣x2+2x+3,解得:x1=0,x2=2,∴E(2,3),①如图,当M在线段BD的延长线上时,∠BDF为锐角,∴∠FDM为钝角,∵△MDF为等腰三角形,∴DF=DM,∴∠M=∠DFM,∴∠BDF=∠M+∠DFM=2∠M,∵BM∥OC,∴∠M=∠MOC,由(2)得∠BOF=∠BDF,∴∠BDF+∠MOC=3∠M=90°,∴∠M=30°,在Rt△BOM中,BM=,∴ME=BM﹣BE=3﹣2;②如图,当M在线段BD上时,∠DMF为钝角,∵△MDF为等腰三角形,∴MF=DM,∴∠BDF=∠MFD,∴∠BMO=∠BDF+∠MFD=2∠BDF,由(2)得∠BOF=∠BDF,∴∠BMO=2∠BOM,∴∠BOM+∠BMO=3∠BOM=90°,∴∠BOM=30°,在Rt△BOM中,BM=,∴ME=BE﹣BM=2﹣,综上所述,ME的值为:3﹣2或2﹣.7.(2022•山西)综合与探究如图,二次函数y=﹣x2+x+4的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B 的左侧),与y轴交于点C.点P是第一象限内二次函数图象上的一个动点,设点P的横坐标为m.过点P作直线PD⊥x轴于点D,作直线BC交PD于点E.(1)求A,B,C三点的坐标,并直接写出直线BC的函数表达式;(2)当△CEP是以PE为底边的等腰三角形时,求点P的坐标;(3)连接AC,过点P作直线l∥AC,交y轴于点F,连接DF.试探究:在点P运动的过程中,是否存在点P,使得CE=FD,若存在,请直接写出m的值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)在y=﹣x2+x+4中,令x=0得y=4,令y=0得x=8或x=﹣2,∴A(﹣2,0),B(8,0),C(0,4),设直线BC解析式为y=kx+4,将B(8,0)代入得:8k+4=0,解得k=﹣,∴直线BC解析式为y=﹣x+4;(2)过C作CG⊥PD于G,如图:设P(m,﹣m2+m+4),∴PD=﹣m2+m+4,∵∠COD=∠PDO=∠CGD=90°,∴四边形CODG是矩形,∴DG=OC=4,CG=OD=m,∴PG=PD﹣DG=﹣m2+m+4﹣4=﹣m2+m,∵CP=CE,CG⊥PD,∴GE=PG=﹣m2+m,∵∠GCE=∠OBC,∠CGE=90°=∠BOC,∴△CGE∽△BOC,∴=,即=,解得m=0(舍去)或m=4,∴P(4,6);(3)存在点P,使得CE=FD,理由如下:过C作CH⊥PD于H,如图:设P(m,﹣m2+m+4),由A(﹣2,0),C(0,4)可得直线AC解析式为y=2x+4,根据PF∥AC,设直线PF解析式为y=2x+b,将P(m,﹣m2+m+4)代入得:﹣m2+m+4=2m+b,∴b=﹣m2﹣m+4,∴直线PF解析式为y=2x﹣m2﹣m+4,令x=0得y=﹣m2﹣m+4,∴F(0,﹣m2﹣m+4),∴OF=|﹣m2﹣m+4|,同(2)可得四边形CODH是矩形,∴CH=OD,∵CE=FD,∴Rt△CHE≌Rt△DOF(HL),∴∠HCE=∠FDO,∵∠HCE=∠CBO,∴∠FDO=∠CBO,∴tan∠FDO=tan∠CBO,∴=,即=,∴﹣m2﹣m+4=m或﹣m2﹣m+4=﹣m,解得m=2﹣2或m=﹣2﹣2或m=4或m=﹣4,∵P在第一象限,∴m=2﹣2或m=4.8.(2022•东营)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)在对称轴上找一点Q,使△ACQ的周长最小,求点Q的坐标;(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.【解答】解:(1)将点A(﹣1,0),点B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3,∴,解得,∴y=x2﹣2x﹣3;(2)连接CB交对称轴于点Q,∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴抛物线的对称轴为直线x=1,∵A、B关于对称轴x=1对称,∴AQ=BQ,∴AC+AQ+CQ=AC+CQ+BQ≥AC+BC,当C、B、Q三点共线时,△ACQ的周长最小,∵C(0,﹣3),B(3,0),设直线BC的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=x﹣3,∴Q(1,﹣2);(3)当∠BPM=90°时,PM=PB,∴M点与A点重合,∴M(﹣1,0);当∠PBM=90°时,PB=BM,如图1,当P点在M点上方时,过点B作x轴的垂线GH,过点P作PH⊥GH 交于H,过点M作MG⊥HG交于G,∵∠PBM=90°,∴∠PBH+∠MBG=90°,∵∠PBH+∠BPH=90°,∴∠MBG=∠BPH,∵BP=BM,∴△BPH≌△MBG(AAS),∴BH=MG,PH=BG=2,设P(1,t),则M(3﹣t,﹣2),∴﹣2=(3﹣t)2﹣2(3﹣t)﹣3,解得t=2+或t=2﹣,∴M(1﹣,﹣2)或(1+,﹣2),∵M点在对称轴的左侧,∴M点坐标为(1﹣,﹣2);如图2,当P点在M点下方时,同理可得M(3+t,2),∴2=(3+t)2﹣2(3+t)﹣3,解得t=﹣2+(舍)或t=﹣2﹣,∴M(1﹣,2);综上所述:M点的坐标为(1﹣,﹣2)或(1﹣,2)或(﹣1,0).9.(2022•枣庄)如图①,已知抛物线L:y=x2+bx+c经过点A(0,3),B(1,0),过点A作AC∥x轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的关系式;(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当△OPE面积最大时,求出P点坐标;(3)将抛物线L向上平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OAE内(包括△OAE的边界),求h的取值范围;(4)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P,使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线L:y=x2+bx+c经过点A(0,3),B(1,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;(2)如图,过P作PG∥y轴,交OE于点G,设P(m,m2﹣4m+3),∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,∴∠AOE=45°,∴△AOE是等腰直角三角形,∴AE=OA=3,∴E(3,3),∴直线OE的解析式为:y=x,∴G(m,m),∴PG=m﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+5m﹣3,=S△OPG+S△EPG∴S△OPE=PG•AE=×3×(﹣m2+5m﹣3)=﹣(m2﹣5m+3)=﹣(m﹣)2+,∵﹣<0,∴当m=时,△OPE面积最大,此时,P点坐标为(,﹣);(3)由y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,得抛物线l的对称轴为直线x=2,顶点为(2,﹣1),抛物线L向上平移h个单位长度后顶点为F(2,﹣1+h).设直线x=2交OE于点M,交AE于点N,则E(3,3),∵直线OE的解析式为:y=x,∴M(2,2),∵点F在△OAE内(包括△OAE的边界),∴2≤﹣1+h≤3,解得3≤h≤4;(4)设P(m,m2﹣4m+3),分四种情况:①当P在对称轴的左边,且在x轴下方时,如图,过P作MN⊥y轴,交y 轴于M,交l于N,∴∠OMP=∠PNF=90°,∵△OPF是等腰直角三角形,∴OP=PF,∠OPF=90°,∴∠OPM+∠NPF=∠PFN+∠NPF=90°,∴∠OPM=∠PFN,∴△OMP≌△PNF(AAS),∴OM=PN,∵P(m,m2﹣4m+3),则﹣m2+4m﹣3=2﹣m,解得:m=(舍)或,∴P的坐标为(,);②当P在对称轴的左边,且在x轴上方时,同理得:2﹣m=m2﹣4m+3,解得:m1=(舍)或m2=,∴P的坐标为(,);③当P在对称轴的右边,且在x轴下方时,如图,过P作MN⊥x轴于N,过F作FM⊥MN于M,同理得△ONP≌△PMF,∴PN=FM,则﹣m2+4m﹣3=m﹣2,解得:m1=或m2=(舍);P的坐标为(,);④当P在对称轴的右边,且在x轴上方时,如图,同理得m2﹣4m+3=m﹣2,解得:m=或(舍),P的坐标为:(,);综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).方法二:作直线DE:y=x﹣2,E(1,﹣1)是D点(2,0)绕O点顺时针旋转45°并且OD缩小倍得到,易知直线DE即为对称轴上的点绕O点顺时针旋转45°,且到O点距离缩小倍的轨迹,联立直线DE和抛物线解析式得x2﹣4x+3=x﹣2,解得x1=,x2=,同理可得x3=或x4=;综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).10.(2023•澄城县一模)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0)、B,与y轴交于点C(0,3),直线l是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数解析式;(2)在对称轴l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形,若存在,求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)把点A(﹣1,0)、点C(0,3)分别代入y=﹣x2+bx+c,得.解得.故该抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3;(2)由(1)知,该抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3.则该抛物线的对称轴为直线x=﹣=1.故设M(1,m).∵A(﹣1,0)、点C(0,3),∴AC2=10,AM2=4+m2,CM2=1+(m﹣3)2.①若AC=AM时,10=4+m2,解得m=±.∴点M的坐标为(1,)或(1,﹣);②若AC=CM时,10=1+(m﹣3)2,解得m=0或m=6,∴点M的坐标为(1,0)或(1,6).当点M的坐标为(1,6)时,点A、C、M共线,∴点M的坐标为(1,0);③当AM=CM时,4+m2=1+(m﹣3)2,解得m=1,∴点M的坐标为(1,1).综上所述,符合条件的点M的坐标为(1,)或(1,﹣)或(1,0)或(1,1).11.(2023•碑林区校级一模)二次函数y=ax2+bx+2的图象交x轴于A(﹣1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,动点M从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿AB方向运动,过点M作MN⊥x轴交直线BC于点N,交抛物线于点D,连接AC,设运动的时间为t秒.(1)求二次函数y=ax2+bx+2的表达式;(2)在直线MN上存在一点P,当△PBC是以∠BPC为直角的等腰直角三角形时,求此时点D的坐标.【解答】解:(1)将点(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+2,∴a=﹣,b=,∴y=﹣x2+x+2;(2)∵BM=5﹣2t,∴M(2t﹣1,0),设P(2t﹣1,m),∵PC2=(2t﹣1)2+(m﹣2)2,PB2=(2t﹣5)2+m2,∵PB=PC,∴(2t﹣1)2+(m﹣2)2=(2t﹣5)2+m2,∴m=4t﹣5,∴P(2t﹣1,4t﹣5),∵PC⊥PB,∴×=﹣1,∴t=1或t=2,∴M(1,0)或M(3,0),∴D(1,3)或D(3,2).12.(2023•东洲区模拟)抛物线y=ax2+bx+3经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴正半轴交于点C.(1)求此抛物线解析式;(2)如图①,连接BC,点P为抛物线第一象限上一点,设点P的横坐标为m,△PBC的面积为S,求S与m的函数关系式,并求S最大时P点坐标;(3)如图②,连接AC,在抛物线的对称轴上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴,解得:,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)点P作PF⊥x轴于点F,交BC于点E,设BC直线解析式为:y=kx+b,∵B(3,0),C(0,3),∴,解得,∴y=﹣x+3,由题意可知P(m,﹣m2+2m+3),E(m,﹣m+3),S=S△PBE+S△PCE,S=PE•OB=(﹣m2+2m+3+m﹣3)×3,,∵,∴当时,S有最大值,此时P点坐标为;(3)存在,M 1(1,0),,,M4(1,1),①当AC=AM时,如图,设对称轴l与AB交于点E,则,∵AM2=AE2+EM2,∴,解得:,∴M点的坐标为或,②当AC=MC时,则OC为AM的垂直平分线.因此M与E重合,因此,M点的坐标为(1,0),③当AM=CM时,如图,设M点的坐标为(1,n),则AM2=22+n2=4+n2,CM2=12+(3﹣n)2,∴4+n2=12+(3﹣n)2,解得:n=1,∴M点的坐标为(1,1),综上可知,潢足条件的M点共四个,其坐标为M1(1,0),,,M 4(1,1).13.(2023•三亚一模)如图,抛物线y =ax 2+3x +c (a ≠0)与x 轴交于点A (﹣2,0)和点B ,与y 轴交于点C (0,8),顶点为D ,连接AC ,CD ,DB ,直线BC 与抛物线的对称轴l 交于点E .(1)求抛物线的解析式和直线BC 的解析式;(2)求四边形ABDC 的面积;(3)P 是第一象限内抛物线上的动点,连接PB ,PC ,当S △PBC =S △ABC 时,求点P 的坐标;(4)在抛物线的对称轴l 上是否存在点M ,使得△BEM 为等腰三角形?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线y =ax 2+3x +c (a ≠0)过点A (﹣2,0)和C (0,8),∴,解得,∴抛物线的解析式为y =﹣x 2+3x +8.令y =0,得.解得x 1=﹣2,x 2=8.∴点B 的坐标为(8,0).设直线BC 的解析式为y =kx +b .把点B (8,0),C (0,8)分别代入y =kx +b ,得,解得,∴直线BC 的解析式为y =﹣x +8.(2)如图1,设抛物线的对称轴l 与x 轴交于点H .∵抛物线的解析式为,∴顶点D 的坐标为.∴S 四边形ABDC =S △AOC +S 梯形OCDH +S △BDH ===70.(3)∵.∴.如图2,过点P作PG⊥x轴,交x轴于点G,交BC于点F.设点.∵点F在直线BC上,∴F(t,﹣t+8).∴.∴.∴.解得t1=2,t2=6.∴点P的坐标为(2,12)或P(6,8).(4)存在.∵△BEM为等腰三角形,∴BM=EM或BE=BM或BE=EM,设M(3,m),∵B(8,0),E(3,5),∴BE==5,EM=|m﹣5|,BM==,当BM=EM时,=|m﹣5|,∴m2+25=(m﹣5)2,解得:m=0,∴M(3,0);当BE=BM时,5=,∴m2+25=50,解得:m=﹣5或m=5(舍去),∴M(3,﹣5);当BE=EM时,5=|m﹣5|,解得:m=5+5或m=5﹣5,∴M(3,5+5)或(3,5﹣5),综上所述,点M的坐标为(3,0)或(3,﹣5)或(3,5+5)或(3,5﹣5).14.(2023•南海区一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3(a >0)与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为直线BC下方抛物线上的一动点,PM⊥BC于点M,PN∥y轴交BC于点N.求线段PM的最大值和此时点P的坐标;(3)点E为x轴上一动点,点Q为抛物线上一动点,是否存在以CQ为斜边的等腰直角三角形CEQ?若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)将A(﹣1,0),B(3,0)代入函数y=ax2+bx﹣3(a>0)中,得,解得,∴解析式为y=x2﹣2x﹣3,故抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)当x=0时,y=3,∴C(0,﹣3),∵B(3,0),∴∠OCB=∠OBC=45°,∵PN∥y轴,∴∠MNP=45°,∵PM⊥BC,∴PM=PN,则当PN最大时,PM也最大,设BC的解析式为y=mx+n,∴,解得,∴BC解析式为y=x﹣3,设P(x,x2﹣2x﹣3),N(x,x﹣3),∴PN=x﹣3﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣(x﹣)2+,当x=时,PN最大,则PM=PN=×=,∴P(,),故PM最大值为,P点坐标为(,﹣);(3)存在,点E的坐标为(﹣5,0),(,0),(0,0),(,0).∵CEQ是以CQ为斜边的等腰直角三角形,∴设Q(x,x2﹣2x﹣3),①如图,过点E作x轴的垂线l,再分别过点C和点Q作垂线l的垂线,分别交于点M和点N,∵∠CEQ=90°,∴∠QEM+∠CEN=90°,∵∠QEM+∠MQE=90°,∴∠EQM=∠CEN,∵∠CNE=∠QME=90°,EC=EQ,∴△EMQ≌△CNE(AAS),∴CN=EM=x2﹣2x﹣3,MQ=EN=3,∴|x Q|+MQ=CN,﹣x+3=x2﹣2x﹣3,解得x=﹣2,x=3(舍去),∴OE=CM=2+3=5,E(﹣5,0),②如图,过点E作x轴的垂线l,再分别过点C和点Q作垂线l的垂线,分别交于点M和点N,同理:△EMC≌△QNE(AAS),CM=EN=x2﹣2x﹣3,NQ=EM=3,∴﹣x+x2﹣2x﹣3=3,解得x=,x=(舍去),∴OE=CM=,E(,0),③如图,点E和点O重合,点Q和点B重合,此时E(0,0),④如图,过点E作x轴的垂线l,再分别过点C和点Q作垂线l的垂线,分别交于点M和点N,同理:△EMC≌△QNE(AAS),CM=EN=x2﹣2x﹣3,NQ=EM=3,∴x+3=x2﹣2x﹣3,解得x=,x=(舍去),∴OE=CM=,E(,0),综上所述,点E的坐标为(﹣5,0),(,0),(0,0),(,0).41。

【中考数学几何模型】第二十五节:二次函数三角形相似存在性问题

【中考数学几何模型】第二十五节:二次函数三角形相似存在性问题

中考数学几何模型第二十五节:二次函数三角形相似存在性问题448.二次函数三角形相似存在性问题(初三)x2+bx+c与x轴交于A,B两点,点A,B分别位于原点的左、右两侧,B0=3A0=3,过点B的直如图,抛物线y=3+36线与y轴正半轴和抛物线的交点分别为C,D,BC=3CD(1)求b,c的值;(2)求直线BD的函数解析式;(3)点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上.当△ABD与△BPQ相似时,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标.449.二次函数线段最大值三角形相似存在性问题(初三),D 如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A,B两点,且OA=20B,与y轴交于点C,连接BC,抛物线对称轴为直线x=12为第一象限内抛物线上一动点,过点D作DE⊥OA于点E,与AC交于点F,设点D的横坐标为m.(1)求抛物线的表达式;(2)当线段DF的长度最大时,求D点的坐标;(3)抛物线上是否存在点D,使得以点0,D,E为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.450.二次函数铅垂定理面积最大值三角形形似存在性(初三)如图,已知抛物线y=ax2+bx+6经过两点A(―1,0),B(3,0),C是抛物线与y轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P(m,n)在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,设△PBC的面积为S,求S关于m的函数表达式(指出自变量m的取值范围)和S的最大值;(3)点M在抛物线上运动,点N在y轴上运动,是否存在点M、点N使得∠CMN=90∘,且△CMN与△OBC相似,如果存在,请求出点M和点N的坐标.451.二次函数三角形面积定值三角形相似存在性问题(初三)如图,抛物线y=ax2+bx+8(a≠0)与x轴交于点A(―2,0)和点B(8,0),与y轴交于点C,顶点为D,连接AC,BC,BC与抛物线的对称轴l交于点E.(1)求抛物线的表达式;S△ABC时,求点P的坐标;(2)点P是第一象限内抛物线上的动点,连接PB,PC,当S△PBC=35(3)点N是对称轴1右侧抛物线上的动点,在射线ED上是否存在点M,使得以点M,N,E为顶点的三角形与△OBC相似?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.452.二次函数平行四边形存在性三角形相似存在性问题(初三)如图,二次函数y=ax2+bx+4的图象与x轴交于点A(―1,0),B(4,0),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D,其对称轴与线段BC交于点E,垂直于x轴的动直线1分别交抛物线和线段BC于点P和点F,动直线1在抛物线的对称轴的右侧(不含对称轴)沿x轴正方向移动到B点.(1)求出二次函数y=ax2+bx+4和BC所在直线的表达式;(2)在动直线1移动的过程中,试求使四边形DEFP为平行四边形的点P的坐标;(3)连接CP,CD,在动直线1移动的过程中,抛物线上是否存在点P,使得以点P,C,F为顶点的三角形与△DCE相似?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.453.二次函数三角形相似存在性问题(初三)已知抛物线y =ax 2+bx +3与x 轴分别交于A(―3,0),B(1,0)两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的表达式及顶点D 的坐标;(2)点F 是线段AD 上一个动点.①如图1,设k =AFAD ,当k 为何值时,CF =12AD ?②如图2,以A,F,0为顶点的三角形是否与△ABC 相似?若相似,求出点F 的坐标;若不相似,请说明理由.454.二次函数三角形相似存在性问题(初三)如图1,直线y =―12x +b 与抛物线y =ax 2交于A,B 两点,与y 轴于点C ,其中点A 的坐标为(―4,8).(1)求a,b 的值;(2)将点A 绕点C 逆时针旋转90∘得到点D .①试说明点D 在抛物线上;②如图2,将直线AB 向下平移,交抛物线于E,F 两点(点E 在点F 的左侧),点G 在线段OC 上.若△GEF ∼△DBA (点G,E,F 分别与点D,B,A 对应),求点G 的坐标.455.二次函数三角形存在性问题面积倍分动点问题(初三)如图,已知抛物线y =ax 2+bx(a ≠0)过点A(3,―3)和点B(33,0).过点A 作直线AC//x 轴,交y 轴于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上取一点P ,过点P 作直线AC 的垂线,垂足为D .连接OA ,使得以A,D,P 为顶点的三角形与△AOC 相似,求出对应点P 的坐标;(3)抛物线上是否存在点Q ,使得S △AOC =13S △ACQ ?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.答案448.【解】(1)∵BO=3AO=3,∴点B(3,0),点A(-1,0),∴抛物线解析式为:y =3+36(x +1)(x -3)=3+36x 2-3+33x -3+32,∴b =-3+33,c =-3+32;(2)如图1,过点D 作DE ⊥AB 于E,∴CO//DE,∴BCCD =BOOE ,∵BC =3CD,BO =3,∴3=3OE,∴OE =3,∴点D 横坐标为-3,∴点D 坐标为(-3,3+1),设直线BD 的函数解析式为:y =kx +m,把点B(3,0),D(-3,3+1)代入得:{3+1=-3k +m0=3k +m ,解得:{k =-33m =3,∴直线BD 的函数解析式为y =-33x +3;(3)∵点B(3,0),点A(-1,0),点D(-3,3+1),∴AB =4,AD =22,BD =23+2,对称轴为直线x =1,∵直线BD:y =-33x +3与y 轴交于点C,∴点C(0,3),∴OC =3,∵tan ∠CBO =COBO =33,∴∠CBO =30∘,如图1,过点A 作AF ⊥BD 于F,∴AF =12AB =2,BF =3AF =23,BD =2DE =23+2∴DF =BD -BF =23+2-23=2,∴DF =AF,∴∠ADB =45∘,设对称轴与x 轴的交点为N,即点N (1,0),BN =3-1=2,现在分两种情况讨论:第一种情况:若∠CBO =∠PBO =30∘,如图3:∴BN =3PN =2,BP =2PN,∴PN =233,BP =433,(1)当△BAD ∽△BPQ,∴BP BA=BQBD ,∴BQ =2+233,∴点Q1(1-233,0);(2)当△BAD ∽△BQP,∴BPBD=BQAB ,∴BQ =4-433,∴点Q2(-1+433,0);第二种情况:若∠PBO =∠ADB =45∘,如图3:∴BN =PN =2,BP =2BN =22,(3).当△DAB ∽△BPQ,∴BP AD=BQBD ,∴2222=BQ23+2,∴BQ =23+2,∴点Q3(1-23,0);(4).当△BAD ∽△PQB,∴BPBD=BQAD ,∴2223+2=BQ22,∴BQ ==23-2,∴点Q4(5-23,0);综上所述:满足条件的点Q 的坐标为(1-233,0)或(-1+433,0)或(1-23,0)或(5-23,0).449.【解】(1).设OB =t,则OA =2t,则点A 、B 的坐标分别为(2t,0)、(-t,0),则x =12=12(2t -t),解得:t =1,故点A 、B 的坐标分别为(2,0)、(-1,0),则抛物线的表达式为:y =a(x -2)(x +1)=ax 2+bx +2,解得:a =-1,b =1,故抛物线的表达式为:y =-x 2+x +2;(2).对于y =-x 2+x +2,令x =0,则y =2,故点C(0,2),由点A 、C 的坐标得,直线AC 的表达式为:y =-x +2,设点D 的横坐标为m,则点D (m,-m 2+m +2),则点F(m,-m +2),则DF =-m 2+m +2-(-m +2)=-m 2+2m,∵-1<0,故DF 有最大值,DF 最大时m =1,∴点D(1,2);(3)存在,理由如下:点D (m,-m 2+m +2)(m >0),则OE =m,DE =-m 2+m +2,以点O,D,E 为顶点的三角形与△BOC 相似,则DEOE =OBOC 或DEOE =OCOB ,即DOOE =12或DOOE =2,即-m 2+m +2m=12或-m 2+m +2m=2,解得:m =1或-2(舍去)或1+334或1-334(舍去),经检验m =1或1+334是方程的解,且符合题意,故m =1或1+334.450.【解】(1)将A(-1,0)、B(3,0)代入y =ax 2+bx +6,得:{a -b +6=09a +3b +6=0,解得:{a =-2b =4,∴抛物线的解析式为y =-2x 2+4x +6.(2)过点P 作PF ⊥x 轴,交BC 于点F,如图1所示.当x =0时,y =-2x 2+4x +6=6,∴点C 的坐标为(0,6).设直线BC 的解析式为y =kx +c,将B(3,0)、C(0,6)代入y =kx +c,得:{3k +c =0c =6,解得:{k =-2c =6,∴直线BC 的解析式为y =-2x +6.∵点P(m,n)在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,∴点P 的坐标为(m,-2m 2+4m +6),则点F 的坐标为(m,-2m +6),∴PF =-2m 2+4m +6-(-2m +6)=-2m 2+6m,∴S =12PF ⋅OB =-3m 2+9m =-3(m -32)2+274,∴当m =32时,△PBC 面积取最大值,最大值为274.∵点P(m,n)在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,∴0<m <3.综上所述,S 关于m 的函数表达式为:S =-3m 2+9m(0<m <3),S 的最大值为274.(3)存在点M 、点N 使得∠CMN =90∘,且△CMN 与△OBC 相似.第一种情况:如图2,∠CMN =90∘,当点M 位于点C 上方,过点M 作MD ⊥y 轴于点D,∵∠CDM =∠CMN =90∘,∠DCM =∠NCM,∴△MCD ∼△NCM,若△CMN 与△OBC 相似,则△MCD 与△OBC 相似,设M (a,-2a 2+4a +6),C(0,6),∴DC =-2a 2+4a,DM =a,当DMCD =OBOC =36=12时,△COB ∽△CDM ∽△CMN,∴a-2a 2+4a =12,解得,a =1,∴M(1,8),此时ND =12DM =12,∴N (0,172),当CDDM =OBOC =12时,△COB ∼△MDC ∼△NMC,∴-2a 2+4a a=12,解得a =74,∴M (74,558),∴DN =2DM =72此时N (0,838).第二种情况:如图3,当点M 位于点C 的下方,过点M 作ME ⊥y 轴于点E,设M (a,-2a 2+4a +6),C(0,6),∴EC =2a 2-4a,EM =a,同理可得:2a 2-4aa =12或2a 2-4aa=2,△CMN 与△OBC 相似,解得a =94或a =3,∴M (94,398)或M(3,0),此时N 点坐标为(0,38)或(0,-32).综合以上得,存在M(1,8),N (0,172)或M (74,558),N (0,838)或M (94,398),N (0,38)或M(3,0),N (0,-32),使得∠CMN =90∘,且△CMN 与△OBC 相似.451.【解】(1)∵抛物线y =ax 2+bx +8(a ≠0)过点A (-2,0)和点B(8,0),∴{4a -2b +8=064a +8b +8=0,解得{a =-12b =3.∴拋物线解析式为:y =-12x 2+3x +8;(2)当x =0时,y =8,∴C(0,8),∴直线BC 解析式为:y =-x +8,∵S △ABC =12AB ×OC =12×10×8=40,∴S △PBC =35S △ABC =24,如图1,过点P 作PG ⊥x 轴,交x 轴于点G,交BC 于点F,设p (x,-12x 2+3x +8),∴F(x,-x +8),∴PF =-12x 2+4x,∵S △PBC =12×PF ×OB =24,∴12×(-12x 2+4x )×8=24,∴t 1=2,t 2=6,∴P 1(2,12),P 2(6,8);(3)存在,理由如下:∵C(0,8),B(8,0),∠COB =90∘,∴△OBC 为等腰直角三角形,易知拋物线的对称轴为x =3,∴点E 的横坐标为3,又∵点E 在直线BC 上,∴点E 的纵坐标为5,∴E(3,5),设M(3,m),N (n,-12n 2+3n +8),(1)如图2,当MN =EM,∠EMN =90∘,△NME ∽△COB,则{m -5=n -3-12n 2+3n +8=m ,解得{n =6m =8或{n =-2m =0(舍去),∴此时点M 的坐标为(3,8),(2)如图3,当ME =EN,∠MEN =90∘时,△MEN ∼△COB,则{m -5=n -3-12n 2+3n +8=5,解得:{m =5+15n =3+15或{m =5-15n =3-15(舍去),∴此时点M 的坐标为(3,5+15);(3)如图4,当MN =EN,∠MNE =90∘时,此时△MNE 与△COB 相似,此时的点M 与点E 关于(1)的结果(3,8)对称,设M(3,m),则m -8=8-5,解得m =11,∴M(3,11);此时点M 的坐标为(3,11);故在射线ED 上存在点M,使得以点M,N,E 为顶点的三角形与△OBC 相似,点M 的坐标为:(3,8)或(3,5+15)或(3,11).452.【解】(1)将点A(-1,0),B(4,0),代入y =ax 2+bx +4,得:{0=a -b +40=16a +4b +4,解得:{a =-1b =3,∴次函数的表达式为:y =-x 2+3x +4,当x =0时,y =4,∴C(0,4),设BC 所在直线的表达式为:y =mx +n,将C(0,4)、B(4,0)代入y =mx +n,得:{4=n o =4m +n ,解得:{m =-1n =4,∴BC所在直线的表达式为:y=-x+4;(2)∵DE⊥x轴,PF⊥x轴,∴DE//PF,只要DE=PF,四边形DEFP即为平行四边形,∵y=-x2+3x+4=-(x-32)2+254,∴点D的坐标为:(32,254),将x=32代入y=-x+4,即y=-32+4=52,∴点E的坐标为:(32,52),∴DE=254-52=154,设点P的横坐标为t,则P的坐标为:(t,-t2+3t+4),F的坐标为:(t,-t+4),∴PF=-t2+3t+4-(-t+4)=-t2+4t,由DE=PF得:-t2+4t=154,解得:t1=32(不合题意舍去),t2=52,当t=52时,-t2+3t+4=-(52)2+3×52+4=214,∴点P的坐标为(52,214);(3)存在,理由如下:如下图,连接CD,连接CP:由(2)得:PF//DE,∴∠CED=∠CFP,又∵∠PCF与∠DCE有共同的顶点C,且∠PCF在∠DCE的内部,∴∠PCF≠∠DCE,∴只有∠PCF=∠CDE时,△PCF∼△CDE,∴PFCE =CFDE,∵C(0,4),E(32,52),∴CE=322,由(2)得:DE=154,PF=-t2+4t,F的坐标为:(t,-t+4),∴CF=2t,∴-t2+4t322=2t154,∵t≠0,∴154(-t+4)=3,解得:t =165,当t =165时,-t 2+3t +4=-(165)2+3×165+4=8425,∴点P 的坐标为:(165,8425).453.【解】(1)∵抛物线y =ax 2+bx +3过点A(-3,0),B(1,0),∴{9a -3b +3=0a +b +3=0,解得:{a =-1b =-2,∴拋物线解析式为y =-x 2-2x +3;∵y =-x 2-2x +3=-(x +1)2+4∴顶点D 的坐标为(-1,4);(2)①∵在Rt △AOC 中,OA =3,OC =3,∴AC 2=OA 2+OC 2=18∵D(-1,4),C(0,3),A(-3,0),∴CD 2=12+12=2∴AD 2=22+42=20∴AC 2+CD 2=AD 2∴△ACD 为直角三角形,且∠ACD =90∘.求得直线AD 的解析式为y =2x +6,设F(m,2m +6),∵CF =12AD,∴(2m +6-3)2+m 2=(5)2,解得m =-2或m =-25(舍去),∴F(-2,2),∴F 为AD 的中点,∴AFAD=12,∴k =12.②在Rt △ACD 中,tan ∠CAD =DC AC =232=13,在Rt △OBC 中,tan ∠OCB =OBOC =13,∴∠CAD =∠OCB,∵OA =OC∴∠OAC =∠OCA =45∘,∴∠FAO =∠ACB,若以A,F,O 为顶点的三角形与△ABC 相似,则可分两种情况考虑:第一种情况:当∠AOF =∠ABC 时,△AOF ∼△CBA,∴OF//BC,设直线BC 的解析式为y =kx +b,∴{k +b =0b =3,解得:{k =-3b =3,∴直线BC 的解析式为y =-3x +3,∴直线OF 的解析式为y =-3x,设直线AD 的解析式为y =mx +n,∴{-k +b =4-3k +b =0,解得:{k =2b =6,∴直线AD 的解析式为y =2x +6,联立方程组,并解得:x =-65:,y =185∴F (-65,185).第二种情况:当∠AOF =∠CAB =45∘时,△AOF ∼△CAB,∵∠CAB =45∘,∴OF ⊥AC,即OF 是∠AOC 的角平分线,∴直线OF 的解析式为y =-x,∴联立得:{y =-xy =2x +6,解得:{x =-2y =2,∴F(-2,2).综合以上可得F 点的坐标为F (-65,185)或(-2,2).454.【解】(1)由题意,得{-12×(-4)+b =8(-4)2×a =8,解得{a =12b =6.(2)①如图,分别过点A,D 作AM ⊥y 轴于点M,DN ⊥y 轴于点N.由(1)可知,直线AB 的解析式为y =-12x +6,∴C(0,6),∵∠AMC =∠DNC =∠ACD =90∘,∴∠ACM +∠DCN =90∘,∠DCN +∠CDN =90∘,∴∠ACM =∠CDN∵CA =CD,∴△AMC ≅△CND(SAS)∴AN =AM =4,DN =CM =2,∴D(-2,2),当x =-2时,y =12×22=2,∴点D 在抛物线y =12x 2上.②由{y =-12x +6y =12x 2,解得{x =-4y =8或{x =3y =92,∴点B 的坐标为(3,92),∴直线AD 的解析式为y =-3x -4,直线BD 的解析式为y =12x +3,设E (t,12t 2),∴直线EF 的解析式为y =-12x +12t 2+12t,由{y =-12x +12t 2+12t y =12x 2,解得{y =t y =12t 2或{x =-t -1y =12(t +1)2,∴F (-t -1,12(t +1)2),∵△GEF ∼△DBA,EF//AB,由题意可知,EG//DB,GF//AD,∴直线EG 的解析式为y =12x +12t 2-12t,直线FG 的解析式为y =-3x +12(t +1)2-3(t +1),联立,解得:{x =-37t -57y =12t 2-57t -514,∴G (-37t -57,12t 2-57t -514),令-37t -57=0,解得t =-53,∴G (0,209)455.【解】(1)把A(3,-3)和点B(33,0)代入拋物线得:{3a +3b =-327a +33b =0,解得:a =12,b =-332,则抛物线解析式为y =12x 2-332x;(2)存在,分两种情况讨论:第一种情况:当P 在直线AD 上方时,设P 坐标为(x,12x 2-332x ),则有AD =x -3,PD =12x 2-332x +3,①当△OCA ∽△ADP 时,OCAD =CADP ,即3x -3=312x 2-332x +3,整理得:3x 2-93x +18=23x -6,即3x 2-113x +24=0,解得:x =833或x =3(舍去),此时P(833,-43);②.当△OCA ∽△PDA 时,OCPD =CAAD ,即312x 2-332x +3=3x-3,整理得:3x 2-9x +63=6x -63,即x 2-53x +12=0,解得:x =43或x =3(舍去),此时P(43,6);当点P(0,0)时,也满足△OCA ∽△PDA;第二种情况,当P 在直线AD 下方时,同理可得:P 的坐标为(433,-103),综上所述,P 的坐标为(833,-43)或(43,6)或(433,-103)或(0,0);(3)在Rt △AOC 中,OC =3,AC =3,根据勾股定理得:OA =23,∵12OC ⋅AC =12OA ⋅h,∴h =32,∵S △AOC =13S △AOQ =332,∴△AOQ 边OA 上的高为∴S =12×PM ×OA =12(-x 2-3x )×392,过O 作OM ⊥OA,截取OM =92,过M 作MN//=-32(x +32)2+278.当x =-32时,S 最大=278,OA,交y 轴于点N,如下图所示:在Rt △OMN 中,ON =2OM =9,即N(0,9),过M 作MH ⊥x 轴,在Rt △OMH 中,MH =12OM =94,OH =32OM =934,即M (934,94),设直线MN 解析式为y =kx +9,把M(934,94)代入得:94=934k +9,即k =-3,即y =-3x +9,联立得:{y =-3x +9y =12x 2-332x,解得:{x =33y =0或{x =-23y =15,即Q(33,0)(此时与B 点重合)或(-23,15),则拋物线上存在点Q,使得S △AOC =13S △AOQ ,此时点Q 的坐标为(33,0)或(-23,15).。

二次函数中相似三角形的存在性问题--教师版

二次函数中相似三角形的存在性问题--教师版

二次函数中相似三角形的存在性问题班级:_______ 姓名:______ 专题攻略相似三角形的判定定理有3个,其中判定定理1和判定定理2都有对应角相等的条件,因此探求两个三角形相似的动态问题,一般情况下首先寻找一组对应角相等.判定定理2是最常用的解题依据,一般分三步:寻找一组等角,分两种情况列比例方程,解方程并检验.应用判定定理1解题,先寻找一组等角,再分两种情况讨论另外两组对应角相等. 应用判定定理3解题不多见,根据三边对应成比例列连比式解方程(组).例题解析例❶ 如图1-1,抛物线213482y x x =-+与x 轴交于A 、B 两点(A 点在B 点左侧),与y 轴交于点C .动直线EF (EF //x 轴)从点C 开始,以每秒1个单位的速度沿y 轴负方向平移,且分别交y 轴、线段BC 于E 、F 两点,动点P 同时从点B 出发,在线段OB 上以每秒2个单位的速度向原点O 运动.是否存在t ,使得△BPF 与△ABC 相似.若存在,试求出t 的值;若不存在,请说明理由.图1-1【解析】△BPF 与△ABC 有公共角∠B ,那么我们梳理两个三角形中夹∠B 的两条边.△ABC 是确定的.由213482y x x =-+,可得A (4, 0)、B (8, 0)、C (0, 4).于是得到BA =4,BC =12CE CO EF OB ==. △BPF 中,BP =2t ,那么BF 的长用含t 的式子表示出来,问题就解决了.在Rt △EFC 中,CE =t ,EF =2t ,所以CF =.因此)BF t ==-.于是根据两边对应成比例,分两种情况列方程: ①当BA BPBC BF ==43t =(如图1-2).②当BA BFBC BP ==207t =(如图1-3).图1-2 图1-3 例❷ 如图2-1,在平面直角坐标系中,顶点为M 的抛物线y =ax 2+bx (a >0)经过点A 和x 轴正半轴上的点B ,AO =BO =2,∠AOB =120°.(1)求这条抛物线的解析式;(2)连结OM ,求∠AOM 的大小;(3)如果点C 在x 轴上,且△ABC 与△AOM 相似,求点C 的坐标.图2-1【解析】△ABC 与△AOM 中相等的一组角在哪里呢?本题由简到难,层层深入.第(1)题求出抛物线的解析式,得到顶点M 的坐标,为第(2)题求∠AOM 的大小作铺垫;求得了∠AOM 的大小,第(3)题暗示了要在△ABC 中寻找与∠AOM 相等的角.(1)如图2-2,过点A 作AH ⊥y 轴,垂足为H .容易得到A (-.再由A (-、B (2,0)两点,可求得抛物线的解析式为2y x =-.(2)由221)y x x x ==--M (1,.所以tan 3BOM ∠=.所以∠BOM =30°.所以∠AOM =150°.图2-2(3)由A (-、B (2,0),可得∠ABO =30°.因此当点C 在点B 右侧时,∠ABC =∠AOM =150°.所以△ABC 与△AOM 相似,存在两种情况:①当BA OABC OM ==2BC ===.此时C (4,0)(如图2-3).②当BC OA BA OM ==6BC ===.此时C (8,0)(如图2-4).图2-3 图2-4例❸ 如图3-1,抛物线y =ax 2+bx -3与x 轴交于A (1, 0)、B (3, 0)两点,与y 轴交于点D ,顶点为C .(1)求此抛物线的解析式;(2)在x 轴下方的抛物线上是否存在点M ,过M 作MN ⊥x 轴于点N ,使以A 、M 、N 为顶点的三角形与△BCD 相似?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.图3-1【解析】△AMN 是直角三角形,因此必须先证明△BCD 是直角三角形.一般情况下,根据直角边对应成比例分两种情况列方程.(1)抛物线的解析式为y =-x 2+4x -3.(2)由y =-x 2+4x -3=-(x -2)2+1,得D (0,-3),C (2, 1).如图3-2,由B (3, 0)、D (0,-3)、C (2, 1),可知∠CBO =45°,∠DBO =45°.所以∠CBD =90°,且13BC BD ==.图3-2 图3-3 图3-4设点M 、N 的横坐标为x ,那么NM =-y M ,而NA 的长要分N 在A 的右边或左边两种情况,因此列方程要“两次分类”:当N 在A 右侧时,NA =x -1,分两种情况列方程: ①当3NA BD NM BC ==时,13(1)(3)x x x -=--.解得103x =.此时M 107(,)39-(如图3-3). ②当13NA BC NM BD ==时,11(1)(3)3x x x -=--.解得x =6.此时M (6,-15)(如图3-5). 当N 在A 左侧时,NA =1-x ,也要分两种情况列方程: ①当3NA BD NM BC ==时,13(1)(3)x x x -=--.解得83x =>1,不符合题意(如图3-4). ②当13NA BC NM BD ==时,11(1)(3)3x x x -=--.解得x =0,此时M (0,-3)(如图3-6).图3-5 图3-6例❹ 如图4-1,在平面直角坐标系中,A (8,0),B (0,6),点C 在x 轴上,BC 平分∠OBA .点P 在直线AB 上,直线CP 与y 轴交于点F ,如果△ACP 与△BPF 相似,求直线CP 的解析式.图4-1【解析】首先求得点C (3,0).△ACP 与△BPF 中,相等的角在哪里啊?①如图4-2,当点P 在线段AB 上时,△ACP 与△BPF 中,∠APC 与∠BPF 是邻补角,如果这两个邻补角一个是锐角,一个是钝角,两个三角形怎么可能相似呢?因此CP 与AB 是垂直的.可以求得F (0,-4),于是直线CF (CP )为443y x =-. ②如图4-3,当点P 在AB 的延长线上时,△ACP 与△BPF 有公共角∠P .于是∠OFC=∠PFB =∠A ,可以求得F (0, 4),因此直线CF (CP )为443y x =-+. ③如图4-4,当点P 在BA 的延长线上时,∠B 与∠PCA 不可能相等.在△AOB 中,根据大边对大角,∠B >∠BAO ;∠BAO 又是△PCA 的一个外角,∠BAO >∠PCA .图4-2 图4-3 图4-4例❺ 如图5-1,二次函数y =x 2+3x 的图象经过点A (1,a ),线段AD 平行于x 轴,交抛物线于点D .在y 轴上取一点C (0, 2),直线AC 交抛物线于点B ,连结OA 、OB 、OD 、BD .求坐标平面内使△EOD ∽△AOB 的点E 的坐标;图5-1【解法一】点A 、D 、B 都是确定的,可以求得A (1, 4),D (-4, 4),B (-2,-2).所以AO =BO =,AB =,DO =.△EOD ∽△AOB ,对应边已经确定,因此我们可以根据判定定理3列方程. 由EO OD DE AO OB BA ====EO =,DE = 设点E 的坐标为(x , y ),根据EO 2=68,DE 2=180,列方程组222268,(4)(4)180.x y x y ⎧+=⎪⎨++-=⎪⎩解得118,2,x y =⎧⎨=-⎩ 222,8,x y =⎧⎨=-⎩ 所以点E 的坐标为(8,-2)或(-2, 8).上面的解题过程是“盲解”,我们并不明白两个三角形的位置关系.【解法二】如图5-2,△AOB 是确定的,△AOB 与△EOD 有公共点O ,OB ∶OD =1∶2,∠BOD =90°.如果△EOD ∽△AOB ,我们可以把△AOB 绕着点O 顺时针旋转,使得点B ′落在OD 上,此时旋转角为90°,点B ′恰好落在OD 的中点.按照这个运动规则,点A (1, 4) 绕着点O 顺时针旋转90°,得到点A ′(4,-1),点A ′是线段OE 的中点,因此点E 的坐标为(8,-2).如图5-3,点E(8,-2)关于直线OD(即直线y=-x)对称的点为E′(2,-8).图5-2 图5-3。

中考数学二次函数存在性问题 及参考答案

中考数学二次函数存在性问题 及参考答案

中考数学二次函数存在性问(Wen)题 及参考答案一、二次函数中相似三(San)角形的存在性问题 1.如图,把抛(Pao)物线向左(Zuo)平移(Yi)1个(Ge)单位,再向下平移(Yi)4个单位,得(De)到抛物线2y x =.所得抛物线与2y x =轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左边),与2y x =轴交于点C ,顶点为D.(1)写出2y x =的值;(2)判断△ACD 的形状,并说明理由;(3)在线段AC 上是否存在点M ,使△AOM ∽△ABC ?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.2.如图,已知抛物线经过A (﹣2,0),B (﹣3,3)及原点O ,顶点为C . (1)求抛物线的解析式;(2)若点D 在抛物线上,点E 在抛物线的对称轴上,且A 、O 、D 、E 为顶点的四边形是平行四边形,求点D 的坐标;(3)P 是抛物线上的第一象限内的动点,过点P 作PM 2y x =x 轴,垂足为M ,是否存在点P ,使得以P 、M 、A 为顶点的三角形△BOC 相似?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.二、二次函数中面积的存(Cun)在性问题3.如图,抛物(Wu)线2y x =与(Yu)双曲线2y x =相(Xiang)交于点(Dian)A ,B .已(Yi)知点(Dian)B 的坐标(Biao)为(-2,-2),点A 在第一象限内,且tan ∠AOX =4.过点A 作直线AC ∥2y x =轴,交抛物线于另一点C . (1)求双曲线和抛物线的解析式; (2)计算△ABC 的面积;(3)在抛物线上是否存在点D ,使△ABD 的面积等于△ABC 的面积.若存在,请你写出点D 的坐标;若不存在,请你说明理由.4.如图,抛物线y =ax 2+c (a >0)经过梯形ABCD 的四个顶点,梯形的底AD 在x 轴上, 其中A (-2,0),B (-1, -3).(1)求抛物线的解析式;(3分)(2)点(Dian)M 为(Wei)y 轴上(Shang)任意一点,当点M 到(Dao)A 、B 两点的距离之和为最小时(Shi),求此时点M 的(De)坐标;(2分(Fen))(3)在(Zai)第(2)问的结论下,抛物线上的点P 使S △PAD =4S △ABM 成立,求点P 的坐标.(4分)(4)在抛物线的BD 段上是否存在点Q 使三角形BDQ 的面积最大,若有,求出点Q 的坐标,若没有,请说明理由。

第二讲--二次函数中有关三角形存在性问题

第二讲--二次函数中有关三角形存在性问题

+第二讲 二次函数中有关三角形存在性问题一、课题说明:二、知识梳理:动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。

)等。

1.基本步骤:(1)分类讨论 (2)尺规作图 (3)计算 2.常用公式:(1)如果A(x 1,y 1)B(x 2,y 2),那么则它们的中点P 的坐标为((x 1+x 2)/2, (y 1+y 2)/2);(2)直线11b x k y +=(01≠k )与22b x k y +=(02≠k )的位置关系:①两直线平行⇔21k k =且21b b ≠ ②两直线垂直⇔121-=k k po三、典例精讲: 1.等腰三角形问题例1.【A 类】(2015师大4模)uprt 如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C (0,4),顶点为(1,29). (1)求抛物线的函数表达式;教学目标1、使学生掌握二次函数中特殊三角形存在性问题的解题思路及解题方法;2提高学生的综合分析与解决问题的能力。

教学重点 二次函数图像在等腰三角形、直角三角形、相似三角形存在性问题中的综合应用。

教学难点 让学生学会归纳并熟练掌握类型题的作图方法与解答技巧。

教学方法 分类讨论法、尺规作图、归纳法。

常见考法此类型通常会出现在陕西省中考数学第24题,分值为10分;其他省市中考题与也均以解答题形式出现。

选材程度及数量课堂精讲例题课堂训练题课后作业A 类 1 2B 类 1 1 2C 类211(2)设抛物线的对称轴与x 轴交于点D ,试在对称轴上找出点P ,使△CDP 为等腰三角形,请直接写出满足条件的所有点P 的坐标;【教法参考】(1).分类讨论:分类标准:讨论顶角的位置或者底边的位置例如:本题第二问:在抛物线上找一点p ,使得P D C 、、三点构成等腰三角形,则可分成以下几种情况:(1)当C ∠为顶角时,CP CD = (2)当D ∠为顶角时,DP DC = (3)当P ∠为顶角时,PD PC =(2).尺规作图:两圆一线(①当C ∠为顶角时,以C 为圆心CD 为半径画圆,与对称轴交点即为所求点P ,②当D ∠为顶角时,以D 为圆心DC 为半径画圆,与对称轴交点即为所求点P ,③当P ∠为顶角时,线段DC 的垂直平分线与对称轴交点即为所求点P 。

中考 压轴专题02 二次函数的存在性问题 - 解析

中考 压轴专题02 二次函数的存在性问题 - 解析

压轴专题02:二次函数与存在性问题方法点拨:二次函数与动点存在性问题,平面上任意两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2) 距离为|P 1P 2|=221221)()(y y x x -+- 中点坐标:2,22121y y y x x x +=+=对于两条不重合的直线l 1,l 2,其斜率分别为k 1,k 2,则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1,特殊情况:当一条直线斜率为零,另一条直线斜率不存在时,两条直线垂直. 把点用坐标表示出来,根据以上公式结合几何性质,代数化处理,构造方程解之即可。

【考点1】二次函数与相似三角形问题【例1】如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点(1,0)A -,点(3,0)B ,与y 轴交于点C ,且过点(2,3)D -.点P 、Q 是抛物线2y ax bx c =++上的动点. (1)求抛物线的解析式;(2)直线OQ 与线段BC 相交于点E ,当OBE ∆与ABC ∆相似时,求点Q 的坐标.【分析】(1)函数的表达式为:y=a (x+1)(x-3),将点D 坐标代入上式,即可求解;(2)分∠ACB=∠BOQ 、∠BAC=∠BOQ ,两种情况分别求解,通过角的关系,确定直线OQ 倾斜角,进而求解. 【详解】解:(1)函数的表达式为:(1)(3)y a x x =+-,将点D 坐标代入上式并解得:1a =, 故抛物线的表达式为:223y x x =--…①; (2)∵3OB OC ==,∴45OCB OBC ︒∠=∠=,∵ABC OBE ∠=∠,故OBE ∆与ABC ∆相似时,分为两种情况: ①当ACB BOQ ∠=∠时,4AB =,32BC =,10AC =, 过点A 作AH ⊥BC 与点H ,1122ABC S AH BC AB OC ∆=⨯⨯=⨯,解得:22AH =,∴CH 2tan 2ACB ∠=, 则直线OQ 的表达式为: 2 y x =-…②,联立①②并解得:3x =±3,23)Q -或(3,3; ②BAC BOQ ∠=∠时,3tan 3tan 1OC BAC BOQ OA ∠====∠,则直线OQ 的表达式为:3 y x =-…③,联立①③并解得:1132x -±=,故点1133313Q -+-⎝⎭或1133313--+⎝⎭; 综上,点3,23)Q -或(3,3或113113-+-⎝⎭或1133313--+⎝⎭. 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到解直角三角形、三角形相似等,其中(2),要注意分类求解,避免遗漏.【变式1-1】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0)和点C (0,4),交x轴正半轴于点B,连接AC,点E是线段OB上一动点(不与点O,B重合),以OE 为边在x轴上方作正方形OEFG,连接FB,将线段FB绕点F逆时针旋转90°,得到线段FP,过点P作PH∥y轴,PH交抛物线于点H,设点E(a,0).(1)求抛物线的解析式.(2)若△AOC与△FEB相似,求a的值.(3)当PH=2时,求点P的坐标.【详解】(1)点C(0,4),则c=4,二次函数表达式为:y=﹣x2+bx+4,将点A的坐标代入上式得:0=﹣1﹣b+4,解得:b=3,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+3x+4;(2)tan∠ACO=AOCO=14,△AOC与△FEB相似,则∠FBE=∠ACO或∠CAO,即:tan∠FEB=14或4,∵四边形OEFG为正方形,则FE=OE=a,EB=4﹣a,则144aa=-或44aa=-,解得:a=165或45;(3)令y=﹣x2+3x+4=0,解得:x=4或﹣1,故点B(4,0);分别延长CF、HP交于点N,∵∠PFN+∠BFN=90°,∠FPN+∠PFN=90°,∴∠FPN=∠NFB,∵GN∥x轴,∴∠FPN=∠NFB=∠FBE,∵∠PNF=∠BEF=90°,FP=FB,∴△PNF≌△BEF(AAS),∴FN=FE=a,PN=EB=4﹣a,∴点P(2a,4),点H(2a,﹣4a2+6a+4),∵PH=2,即:﹣4a2+6a+4﹣4=|2|,解得:a=1或12317+317-舍去),故:点P的坐标为(2,4)或(1,4)或3+17,4).【考点2】二次函数与直角三角形问题【例2】如图,在平面直角坐标系中,直线122y x =-+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,抛物线223y x bx c =-++过点B 且与直线相交于另一点53,24C ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是抛物线上的一动点,当PAO BAO ∠=∠时,求点P 的坐标; (3)点5(,0)02N n n ⎛⎫<< ⎪⎝⎭在x 轴的正半轴上,点(0,)M m 是y 轴正半轴上的一动点,且满足90MNC ︒∠=.①求m 与n 之间的函数关系式;②当m 在什么范围时,符合条件的N 点的个数有2个? 【分析】(1)利用一次函数求出A 和B 的坐标,结合点C 坐标,求出二次函数表达式;(2)当点P 在x 轴上方时,点P 与点C 重合,当点P 在x 轴下方时,AP 与y 轴交于点Q ,求出AQ 表达式,联立二次函数,可得交点坐标,即为点P ; (3)①过点C 作CD ⊥x 轴于点D ,证明△MNO ∽△NCD ,可得MO NOND CD=,整理可得结果; ②作以MC 为直径的圆E ,根据圆E 与线段OD 的交点个数来判断M 的位置,即可得到m 的取值范围. 【详解】解:(1)∵直线122y x =-+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,令x=0,则y=2,令y=0,则x=4,∴A (4,0),B (0,2),∵抛物线223y x bx c =-++经过B (0,2),53,24C ⎛⎫⎪⎝⎭,∴2322554342c b c =⎧⎪⎨=-⨯++⎪⎩,解得:762b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴抛物线的表达式为:227236y x x =-++; (2)当点P 在x 轴上方时,点P 与点C 重合,满足PAO BAO ∠=∠, ∵53,24C ⎛⎫⎪⎝⎭,∴53,24P ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 当点P 在x 轴下方时,如图,AP 与y 轴交于点Q , ∵PAO BAO ∠=∠,∴B ,Q 关于x 轴对称,∴Q (0,-2),又A (4,0),设直线AQ 的表达式为y=px+q ,代入,204q p q -=⎧⎨=+⎩,解得:122p q ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴直线AQ 的表达式为:122y x =-,联立得:212227236y x y x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-++⎪⎩,解得:x=3或-2,∴点P 的坐标为(3,12-)或(-2,-3), 综上,当PAO BAO ∠=∠时,点P 的坐标为:53,24⎛⎫⎪⎝⎭或(3,12-)或(-2,-3);(3)①如图,∠MNC=90°,过点C 作CD ⊥x 轴于点D ,∴∠MNO+∠CND=90°, ∵∠OMN+∠MNO=90°,∴∠CND=∠OMN,又∠MON=∠CDN=90°,∴△MNO ∽△NCD ,∴MO NO ND CD =,即5324m nn =-,整理得:241033m n n =-+;②如图,∵∠MNC=90°,以MC为直径画圆E,∵5 (,0)02N n n⎛⎫<<⎪⎝⎭,∴点N在线段OD上(不含O和D),即圆E与线段OD有两个交点(不含O和D),∵点M在y轴正半轴,当圆E与线段OD相切时,有NE=12MC,即NE2=14MC2,∵M(0,m),53,24C⎛⎫⎪⎝⎭,∴E(54,382m+),∴2382m⎛⎫+⎪⎝⎭=22153424m⎡⎤⎛⎫⎛⎫+-⎢⎥⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,解得:m=2512,当点M与点O重合时,如图,此时圆E与线段OD(不含O和D)有一个交点,∴当0<m<2512时,圆E与线段OD有两个交点,故m的取值范围是:0<m<25 12.【点睛】本题是二次函数综合,考查了求二次函数表达式,相似三角形的判定和性质,圆周角定理,一次函数表达式,难度较大,解题时要充分理解题意,结合图像解决问题.【变式2-1】如图,抛物线24y ax bx=+-经过A(-3,6),B(5,-4)两点,与y轴交于点C,连接AB,AC,BC.(1)求抛物线的表达式;(2)求证:AB平分CAO∠;(3)抛物线的对称轴上是否存在点M,使得ABM∆是以AB为直角边的直角三角形.若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.【分析】(1)将A(-3,0),B(5,-4)代入抛物线的解析式得到关于a、b的方程组,从而可求得a、b 的值;(2)先求得AC的长,然后取D(2,0),则AD=AC,连接BD,接下来,证明BC=BD,然后依据SSS可证明△ABC≌△ABD,接下来,依据全等三角形的性质可得到∠CAB=∠BAD;(3)作抛物线的对称轴交x轴与点E,交BC与点F,作点A作AM′⊥AB,作BM⊥AB,分别交抛物线的对称轴与M′、M,依据点A和点B的坐标可得到tan∠BAE=12,从而可得到tan∠M′AE=2或tan∠MBF=2,从而可得到FM和M′E的长,故此可得到点M′和点M的坐标.【详解】解:(1)将A(-3,0),B(5,-4)两点的坐标分别代入,得9340,25544a ba b--=⎧⎨+-=-⎩,解得1,65,6ab⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩故抛物线的表达式为y =215466y x x =--. (2)证明:∵AO=3,OC=4,∴AC=2234+=5.取D (2,0),则AD=AC=5.由两点间的距离公式可知BD=22(52)(40)-+--=5. ∵C (0,-4),B (5,-4),∴BC=5.∴BD=BC . 在△ABC 和△ABD 中,AD=AC ,AB=AB ,BD=BC , ∴△ABC ≌△ABD ,∴∠CAB=∠BAD ,∴AB 平分∠CAO ; (3)存在.如图所示:抛物线的对称轴交x 轴与点E ,交BC 与点F .抛物线的对称轴为x=52,则AE=112. ∵A (-3,0),B (5,-4),∴tan ∠EAB=12. ∵∠M′AB=90°.∴tan ∠M′AE=2.∴M′E=2AE=11,∴M′(52,11). 同理:tan ∠MBF=2.又∵BF=52,∴FM=5,∴M (52,-9). ∴点M 的坐标为(52,11)或(52,-9).【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,主要应用了待定系数法求二次函数的解析式,全等三角形的性质和判定、锐角三角函数的定义,求得FM 和M′E 的长是解题的关键【考点3】二次函数与等腰三角形问题【例3】如图1,抛物线y =﹣x 2+bx +c 过点A (﹣1,0),点B (3,0)与y 轴交于点C .在x 轴上有一动点E (m ,0)(0<m <3),过点E 作直线l ⊥x 轴,交抛物线于点M . (1)求抛物线的解析式及C 点坐标;(2)当m =1时,D 是直线l 上的点且在第一象限内,若△ACD 是以∠DCA 为底角的等腰三角形,求点D 的坐标;(3)如图2,连接BM 并延长交y 轴于点N ,连接AM ,OM ,设△AEM 的面积为S 1,△MON 的面积为S 2,若S 1=2S 2,求m 的值.【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)若△ACD 是以∠DCA 为底角的等腰三角形,则可以分CD =AD 或AC =AD 两种情况,分别求解即可; (3)S 1=12AE ×y M ,2S 2=ON •x M ,即可求解. 【详解】解:(1)将点A 、B 的坐标代入抛物线表达式得-1-b+c=0-9+3b+c=0⎧⎨⎩,解得b=2c=3⎧⎨⎩,故抛物线的表达式为y =﹣x 2+2x +3,当x =0时,y =3,故点C (0,3); (2)当m =1时,点E (1,0),设点D 的坐标为(1,a ), 由点A 、C 、D 的坐标得,AC ()()220+1+3-0=10,同理可得:ADCD①当CD=AD,解得a=1;②当AC=AD时,同理可得a=(舍去负值);故点D的坐标为(1,1)或(1);(3)∵E(m,0),则设点M(m,﹣m2+2m+3),设直线BM的表达式为y=sx+t,则2-m+2m+3=sm+t0=3s+t⎧⎨⎩,解得:1s=-m+13t=m+1⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩,故直线BM的表达式为y=﹣1m+1x+3m+1,当x=0时,y=3m+1,故点N(0,3m+1),则ON=3m+1;S1=12⨯AE×y M=12×(m+1)×(﹣m2+2m+3),2S2=ON•x M=3m+1×m=S1=12×(m+1)×(﹣m2+2m+3),解得m=﹣舍去负值),经检验m2是方程的根,故m2.【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、等腰三角形的性质、面积的计算等,其中(2),要注意分类求解,避免遗漏.【变式3-1】已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C(0,﹣3),顶点D的坐标为(1,﹣4).(1)求抛物线的解析式.(2)在y轴上找一点E,使得△EAC为等腰三角形,请直接写出点E的坐标.(3)点P是x轴上的动点,点Q是抛物线上的动点,是否存在点P、Q,使得以点P、Q、B、D为顶点,BD为一边的四边形是平行四边形?若存在,请求出点P、Q坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)根据抛物线的顶点坐标设出抛物线的解析式,再将点C坐标代入求解,即可得出结论;(2)先求出点A,C坐标,设出点E坐标,表示出AE,CE,AC,再分三种情况建立方程求解即可;(3)利用平移先确定出点Q的纵坐标,代入抛物线解析式求出点Q的横坐标,即可得出结论.【详解】解:(1)∵抛物线的顶点为(1,﹣4),∴设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣4,将点C(0,﹣3)代入抛物线y=a(x﹣1)2﹣4中,得a﹣4=﹣3,∴a=1,∴抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3;(2)由(1)知,抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,∴x=﹣1或x=3,∴B(3,0),A(﹣1,0),令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3),∴AC10,设点E(0,m),则AE21m+CE=|m+3|,∵△ACE是等腰三角形,∴①当AC=AE1021m+∴m=3或m=﹣3(点C的纵坐标,舍去),∴E(3,0),②当AC=CE10=|m+3|,∴m=﹣310,∴E(0,﹣10)或(0,﹣310),③当AE=CE21m+|m+3|,∴m=﹣43,∴E(0,﹣43),即满足条件的点E的坐标为(0,3)、(0,﹣10)、(0,﹣310)、(0,﹣43 );(3)如图,存在,∵D(1,﹣4),∴将线段BD向上平移4个单位,再向右(或向左)平移适当的距离,使点B的对应点落在抛物线上,这样便存在点Q,此时点D的对应点就是点P,∴点Q的纵坐标为4,设Q(t,4),将点Q的坐标代入抛物线y=x2﹣2x﹣3中得,t2﹣2t﹣3=4,∴t=1+22或t=1﹣22,∴Q(1+22,4)或(1﹣22,4),分别过点D,Q作x轴的垂线,垂足分别为F,G,∵抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴的右边的交点B的坐标为(3,0),且D(1,﹣4),∴FB=PG=3﹣1=2,∴点P的横坐标为(1+22)﹣2=﹣1+22或(1﹣22)﹣2=﹣1﹣22,即P(﹣1+22,0)、Q(1+22,4)或P(﹣1﹣22,0)、Q(1﹣22,4).【考点4】二次函数与平行四边形问题【例4】如图,抛物线过点A(0,1)和C,顶点为D,直线AC与抛物线的对称轴BD的交点为B30),平行于y轴的直线EF与抛物线交于点E,与直线AC交于点F,点F的横坐标为433,四边形BDEF为平行四边形.(1)求点F的坐标及抛物线的解析式;(2)若点P为抛物线上的动点,且在直线AC上方,当△PAB面积最大时,求点P的坐标及△PAB面积的最大值;(3)在抛物线的对称轴上取一点Q,同时在抛物线上取一点R,使以AC为一边且以A,C,Q,R为顶点的四边形为平行四边形,求点Q和点R的坐标.【分析】(1)由待定系数法求出直线AB 的解析式为y 3,求出F 点的坐标,由平行四边形的性质得出﹣3a+1=163a ﹣8a+1﹣(﹣13),求出a 的值,则可得出答案; (2)设P (n ,﹣n 23n+1),作PP'⊥x 轴交AC 于点P',则P'(n 3),得出PP'=﹣n 2733,由二次函数的性质可得出答案; (3)联立直线AC 和抛物线解析式求出C 73343),设Q 3,m ),分两种情况:①当AQ 为对角线时,②当AR 为对角线时,分别求出点Q 和R 的坐标即可. 【详解】解:(1)设抛物线的解析式为y =ax 2+bx+c (a≠0),∵A (0,1),B 30),设直线AB 的解析式为y =kx+m ,∴3k m 0m 1+==⎪⎩,解得31k m ⎧=⎪⎨⎪=⎩∴直线AB 的解析式为y 3, ∵点F 43,∴F 343+1=﹣13,∴F 点的坐标为433,﹣13), 又∵点A 在抛物线上,∴c =1,对称轴为:x =﹣32ba=,∴b =﹣3a ,∴解析式化为:y =ax 2﹣23ax+1,∵四边形DBFE 为平行四边形.∴BD =EF ,∴﹣3a+1=163a ﹣8a+1﹣(﹣13),解得a =﹣1, ∴抛物线的解析式为y =﹣x 2+23x+1;(2)设P (n ,﹣n 2+23n+1),作PP'⊥x 轴交AC 于点P',则P'(n 3),∴PP'=﹣n 2733,S △ABP =12OB•PP'2372+n 2374936324n ⎝, ∴当n 736△ABP 49324,此时P 7364712). (3)∵231331y x y x x ⎧=+⎪⎨⎪=-++⎩,∴x =0或x 733C 73343),设Q 3m ), ①当AQ 为对角线时,∴R (473,33m +), ∵R 在抛物线y =2(3)x -+4上,∴m+73=﹣24333⎛ ⎝+4,解得m =﹣443, ∴Q 443,3⎫-⎪⎭,R 4373,33⎛⎫- ⎪⎝⎭;②当AR 为对角线时,∴R 1073,33m -), ∵R 在抛物线y =2(3)x -+4上,∴m ﹣27103333=-+4,解得m =﹣10,∴Q 310),R 10373,33-).综上所述,Q 443,3⎛⎫- ⎪⎝⎭,R 4373,33⎛⎫-- ⎪⎝⎭;或Q (3,﹣10),R (10373,33-). 【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,平行四边形的性质等知识,熟练掌握二次函数的性质及方程思想,分类讨论思想是解题的关键.【变式4-1】如图,二次函数2y x bx c =++的图象交x 轴于点()30A -,,()10B ,,交y 轴于点C .点(),0P m 是x 轴上的一动点,PM x ⊥轴,交直线AC 于点M ,交抛物线于点N .(1)求这个二次函数的表达式;(2)①若点P 仅在线段AO 上运动,如图1.求线段MN 的最大值;②若点P 在x 轴上运动,则在y 轴上是否存在点Q ,使以M ,N ,C ,Q 为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由. 【分析】(1)把(3,0),(1,0)A B -代入2y x bx c =++中求出b ,c 的值即可; (2)①由点(),0P m 得()2(,3),,23M m m N m m m --+-,从而得()2(3)23MN m m m =---+-,整理,化为顶点式即可得到结论;②分MN=MC 和2MC MN =两种情况,根据菱形的性质得到关于m 的方程,求解即可.【详解】解:(1)把(3,0),(1,0)A B -代入2y x bx c =++中,得093,01.b c x c =-+⎧⎨=++⎩ 解得2,3.b c =⎧⎨=-⎩∴223y x x =+-.(2)设直线AC 的表达式为y kx b =+,把(3,0),(0,3)A C --代入y kx b =+.得,03,3.k b b =-+⎧⎨-=⎩解这个方程组,得1,3.k b =-⎧⎨=-⎩∴3y x =--.∵点(),0P m 是x 轴上的一动点,且PM x ⊥轴.∴()2(,3),,23M m m N m m m --+-.∴()2(3)23MN m m m =---+-23m m =--23924m ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭.∵10a =-<,∴此函数有最大值. 又∵点P 在线段OA 上运动,且3302-<-<∴当32m =-时,MN 有最大值94. ②∵点(),0P m 是x 轴上的一动点,且PM x ⊥轴.∴()2(,3),,23M m m N m m m --+-.∴()2(3)23MN m m m =---+-23m m =--(i )当以M ,N ,C ,Q 为顶点的四边形为菱形,则有MN=MC ,如图,∵C (0,-3)∴222(0)(33)2m m m -+--+=∴223=2m m m --整理得,432670m m m ++= ∵20m ≠,∴2670m m ++=,解得,132m =-,232m =-32m =-+CQ=MN=322, ∴OQ=-3-(322)=321-∴Q(0,321-);当m=32--时,CQ=MN=-322-,∴OQ=-3-(-322-)=321-∴Q(0,321-); (ii)若2MC MN =,如图,则有223=22m m m --整理得,432650m m m ++= ∵20m ≠,∴2650m m ++=,解得,11m =-,25m =- 当m=-1时,MN=CQ=2,∴Q (0,-1), 当m=-5时,MN=-10<0(不符合实际,舍去)综上所述,点Q 的坐标为123(0,321),(0,1),(0,321)Q Q Q --- 【点睛】本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法;解(2)的关键是利用线段的和差得出二次函数,又利用了二次函数的性质,解(3)的关键是利用菱形的性质得出关于m 的方程,要分类讨论,以防遗漏.。

二次函数存在性问题

二次函数存在性问题

类型3直角三角形存在性问题
3、如图,抛物线y=ax2+bx-4a经过A(-1,0),C(0,4)两点,与x轴交于另一点B. (1)求抛物线的表达式; (2)已知点D(m,m+1)在第一象限的抛物线上,连接CD,BD,把△BCD沿BC折叠, ①求点D的对应点D′的坐标; ②在抛物线上是否存在点P,使得△DD′P是以DD′为一直角边的直角三角形?若存在,求 出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
体验中考
7、[2017·齐齐哈尔] 如图,在平面直角坐标系中,把矩形OABC沿对角线AC所在的直线 折叠,点B落在点D处,DC与y轴相交于点E.矩形OABC的边OC,OA的长是关于x的一元二次 方程x2-12x+32=0的两个根,且OA>OC. (1)求线段OA,OC的长.(2)证明△ADE≌△COE,并求出线段OE的长. (3)直接写出点D的坐标. (4)若F是直线AC上的一个动点,在平面直角坐标系内是否存在点P,使以点E,C,P,F为 顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
二次函数存在性问题
上次作业处理
类型1全等三角形存在性问题
1、已知直线y=kx-6与抛物线y=ax2+bx+c相交于A,B两点,且点A(1,-4)为抛物 线的顶点,点B在x轴上. (1)求抛物线对应的函数表达式. (2)在(1)中二次函数的第二象限的图象上是否存在一点P,使△POB与△POC全等?若存在, 求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. (3)若点Q是y轴上一点,且△ABQ为直角三角形,求点Q的坐标.
(3)如图②,取一根橡皮筋两端点分别固定在A,B处,用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖P在 直线AB上方的抛物线上移动,动点P与A,B两点构成无数个三角形,在这些三角形中是 否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时点P的坐标;如果 不存在,请简要说明理由.

二次函数存在性问题(相似专题)

二次函数存在性问题(相似专题)

二次函数存在性问题——相似三角形例一、如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(﹣3,0)、B(1,0)、C(﹣2,1),交y轴于点M.(1)求抛物线的表达式;(2)D为抛物线在第二象限部分上的一点,作DE垂直x轴于点E,交线段AM于点F,求线段DF长度的最大值,并求此时点D的坐标;(3)抛物线上是否存在一点P,作PN垂直x轴于点N,使得以点P、A、N为顶点的三角形与△MAO相似?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.例二.如图,已知抛物线经过A(﹣2,0),B(﹣3,3)及原点O,顶点为C(1)求抛物线的函数解析式.(2)设点D在抛物线上,点E在抛物线的对称轴上,且以AO为边的四边形AODE是平行四边形,求点D的坐标.(3)P是抛物线上第一象限内的动点,过点P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在点P,使得以P,M,A为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.随堂练习1.如图,抛物线21y ax bx =++与x 轴交于A (-1,0)、B (1,0)两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)过点B 作BD ∥CA 与抛物线交于点D ,求四边形ACBD 的面积;(3)M 是x 轴下方抛物线上的一个动点,过M 作MN ⊥x 轴于点N ,是否存在点M ,使以A 、M 、N 为顶点的三角形与△BCD 相似?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.2. 如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线y=x+4与坐标轴分别交于A 、B 两点,过A 、B 两点的抛物线为y=﹣x2+bx+c.点D为线段AB上一动点,过点D作CD⊥x 轴于点C,交抛物线于点E.(1)求抛物线的解析式.(2)当DE=4时,求四边形CAEB的面积.(3)连接BE,是否存在点D,使得△DBE和△DAC相似?若存在,求此点D坐标;若不存在,说明理由.3.如图,抛物线y=ax2+b与x轴交于点A、B,且A点的坐标为(1,0),与y轴交于点C(0,1).(1)求抛物线的解析式,并求出点B坐标;(2)过点B作BD∥CA交抛物线于点D,连接BC、CA、AD,求四边形ABCD的周长;(结果保留根号)(3)在x轴上方的抛物线上是否存在点P,过点P作PE垂直于x轴,垂足为点E,使以B、P、E为顶点的三角形与△CBD 相似?若存在请求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图所示,直线l:y=3x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B.把△AOB沿y轴翻折,点A落到点C,抛物线过点B、C 和D(3,0).(1)求直线BD和抛物线的解析式.(2)若BD与抛物线的对称轴交于点M,点N在坐标轴上,以点N、B、D为顶点的三角形与△MCD相似,求所有满足条件的点N的坐标.(3)在抛物线上是否存在点P,使S△PBD=6?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.5. 如图,四边形ABCD是平行四边形,AB=4,OB=2,抛物线过A、B、C三点,与x轴交于另一点D.一动点P以每秒1个单位长度的速度从B点出发沿BA向点A运动,运动到点A停止,同时一动点Q从点D出发,以每秒3个单位长度的速度沿DC向点C运动,与点P同时停止.(1)求抛物线的解析式;(2)若抛物线的对称轴与AB交于点E,与x轴交于点F,当点P运动时间t为何值时,四边形POQE是等腰梯形?(3)当t为何值时,以P、B、O为顶点的三角形与以点Q、B、O为顶点的三角形相似?6. 如图,抛物线y=ax2﹣2ax+c(a≠0)交x轴于A、B两点,A点坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,4),以OC、OA为边作矩形OADC交抛物线于点G.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴l在边OA(不包括O、A两点)上平行移动,分别交x轴于点E,交CD于点F,交AC于点M,交抛物线于点P,若点M的横坐标为m,请用含m的代数式表示PM的长;(3)在(2)的条件下,连结PC,则在CD上方的抛物线部分是否存在这样的点P,使得以P、C、F为顶点的三角形和△AEM相似?若存在,求出此时m的值,并直接判断△PCM的形状;若不存在,请说明理由.。

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二次函数的存在性问题(相似三角形)1、已知抛物线的顶点为A (2,1),且经过原点O ,与x 轴的另一交点为B 。

(1)求抛物线的解析式;(2)若点C 在抛物线的对称轴上,点D 在抛物线上,且以O 、C 、D 、B 四点为顶点的四边形为平行四边形,求D 点的坐标;(3)连接OA 、AB ,如图②,在x 轴下方的抛物线上是否存在点P ,使得△OBP 与△OAB 相似?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,说明理由。

2、设抛物线22y ax bx =+-与x 轴交于两个不同的点A(一1,0)、B(m ,0),与y 轴交于点C .且∠ACB=90°.A AB B OO x x y yxyF - 2 -4-6ACE PDB5 2 1 24 6 G (1)求m 的值和抛物线的解析式;(2)已知点D(1,n )在抛物线上,过点A 的直线1y x =+交抛物线于另一点E .若点P 在x 轴上,以点P 、B 、D 为顶点的三角形与△AEB 相似,求点P 的坐标.(3)在(2)的条件下,△BDP 的外接圆半径等于________________.解:(1)令x=0,得y=-2 ∴C(0,一2).∵ACB=90°,CO ⊥AB,.∴ △AOC ∽△COB,.∴OA ·OB=OC 2;∴OB=22241OC OA == ∴m=4.3、已知抛物线2y ax bx c =++经过点A (5,0)、B (6,-6)和原点.(1)求抛物线的函数关系式; (2)若过点B 的直线y kx b '=+与抛物线相交于点C (2,m ),请求出∆OBC 的面积S 的值.(3)过点C 作平行于x 轴的直线交y 轴于点D ,在抛物线对称轴右侧位于直线DC 下方的抛物线上,任取一点P ,过点P 作直线PF 平行于y 轴交x 轴于点F ,交直线DC 于点E . 直线PF 与直线DC 及两坐标轴围成矩形OFED (如图),是否存在点P ,使得∆OCD 与∆CPE 相似?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)由题意得:255036600a b c a b c c ++=⎧⎪++=⎨⎪=⎩解得150a b c =-⎧⎪=⎨⎪=⎩故抛物线的函数关系式为25y x x =-+(2)C Q 在抛物线上,2252,6m m ∴-+⨯=∴= C ∴点坐标为(2,6),B Q 、C 在直线y kx b '=+上∴6266k b k b'=+⎧⎨'-=+⎩ 解得3,12k b '=-=∴直线BC 的解析式为312y x =-+设BC 与x 轴交于点G ,则G 的坐标为(4,0)1146462422OBC S ∴=⨯⨯+⨯⨯-=V (3)存在P ,使得OCD V ∽CPE V 设P (,)m n ,90ODC E ∠=∠=︒Q 故2,6CE m EP n =-=-若要OCD V ∽CPE V ,则要OD DC CE EP =或OD DC EP CE = 即6226m n =--或6262n m =-- 解得203m n =-或123n m =- 又(,)m n Q 在抛物线上,22035m n n m m =-⎧⎨=-+⎩或21235n mn m m=-⎧⎨=-+⎩ 解得12211023,,6509m m n n ⎧=⎪=⎧⎪⎨⎨=⎩⎪=⎪⎩或121226,66m m n n ==⎧⎧⎨⎨==-⎩⎩ 故P 点坐标为1050()39,和(6,6)- 4、如图,抛物线(1)(5)y a x x =+-与x 轴的交点为M N ,.直线y kx b =+与x 轴交于(20)P -,,与y 轴交于C .若A B ,两点在直线y kx b =+上,且AO BO ==,AO BO ⊥.D 为线段MN 的中点,OH 为Rt OPC △斜边上的高.(1)OH 的长度等于 ;k = ,b = .(2)是否存在实数a ,使得抛物线(1)(5)y a x x =+-以D N E ,,为顶点的三角形与AOB △是否还有符合条件的E 点(简要说明理由)每一个E 点,直线NE 与直线AB 的交点G 是否总满足PB PG <g 解:(1)1OH =;3k =,3b =.(2)设存在实数a D N E ,,为顶点的三角形与等腰直角AOB △相似.∴以D N E ,,为顶点的三角形为等腰直角三角形,且这样的三角形最多只有两类,一类是以DN 为直角边的等腰直角三角形,另一类是以DN 为斜边的等腰直角三角形.①若DN 为等腰直角三角形的直角边,则ED DN ⊥.由抛物线(1)(5)y a x x =+-得:(10)M -,,(50)N ,.(20)D ∴,,3ED DN ∴==.E ∴的坐标为(23),.把(23)E ,代入抛物线解析式,得13a =-.∴抛物线解析式为1(1)(5)3y x x =-+-.即2145333y x x =-++.②若DN 为等腰直角三角形的斜边,则DE EN ⊥,DE EN =.E ∴的坐标为(3.51.5),.把(3.51.5)E ,代入抛物线解析式,得29a =-. ∴抛物线解析式为2(1)(5)9y x x =-+-,即22810999y x x =-++当13a =-时,在抛物线2145333y x x =-++上存在一点(23)E ,满足条件,如果此抛物线上还有满足条件的E 点,不妨设为E '点,那么只有可能DE N '△是以DN 为斜边的等腰直角三角形,由此得(3.51.5)E ',, 显然E '不在抛物线2145333y x x =-++上,故抛物线2145333y x x =-++上没有符合条件的其他的E 点. 当29a =-时,同理可得抛物线22810999y x x =-++上没有符合条件的其他的E 点. 当E 的坐标为(23),,对应的抛物线解析式为2145333y x x =-++时,EDN Q △和ABO △都是等腰直角三角形,45GNP PBO ∴∠=∠=o 又NPG BPO ∠=∠Q ,NPG BPO∴△∽△.PG PNPO PB∴=,2714PB PG PO PN ∴==⨯=g g ,∴总满足PB PG <g .当E 的坐标为(3.51.5),,对应的抛物线解析式为22810999y x x =-++时,同理可证得:2714PB PG PO PN ==⨯=g g ,∴总满足PB PG <g 5、如图,抛物线的顶点为A (2,1),且经过原点O ,与x 轴的另一个交点为B .(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上求点M ,使△MOB 的面积是△AOB 面积的3倍;(3)连结OA ,AB ,在x 轴下方的抛物线上是否存在点N ,使△OBN 与△OAB 相似?若存在,求出N 点的坐标;若不存在,说明理由. 解:(1)由题意可设抛物线的解析式为1)2(2+-=x a y∵抛物线过原点 ∴01)20(2=+-a ∴41-=a ∴抛物线的解析式为1)2(412+--=x y 即x x y +-=241. (2)∵△AOB 与△MOB 同底不等高 又∵S △MOB =3 S △AOB ∴△MOB 的高是△∴x x +-=-2413 ∴01242=--x x 解得 61=x ,22-=x ∴)36(1-,M )32(2--,M (3)由抛物线的对称性可知:AO =AB ABO AOB ∠=∠若△OBN 与△OAB 相似, 必须有BNO BOA BON ∠=∠=∠, 显然 )12('-,A ∴直线ON 的解析式为x y 21-=, 由x x x +-=24121,得01=x ,62=x ∴)36(-,N 过N 作NE ⊥x 轴,垂足为E . 在Rt △BEN 中,BE =2,NE =3,∴133222=+=NB 又OB =4 ∴NB ≠OBy O xCNBPM A ∴∠BON ≠∠BNO ∴△OBN 与△OAB 不相似,同理说明在对称轴左边的抛物线上也不存在符合条件的N 点. 故在抛物线上不存在N 点,使得△OBN 与△OAB 相似6、如图所示,将矩形OABC 沿AE 折叠,使点O 恰好落在BC 上F 处,以CF 为边作正方形CFGH ,延长BC 至M , 使CM =|CE —EO |,再以CM 、CO 为边作矩形CMNO. (1)试比较EO 、EC 的大小,并说明理由;(2)令CMNOCFGH S S m 四边形四边形=,请问m 是否为定值?若是,请求出m 的值;若不是,请说明理由;(3)在(2)的条件下,若CO =1,CE =31,Q 为AE 上一点且QF =32,抛物线y =mx 2+bx+c 经过C 、Q 两点,请求出此抛物线的解析式. (4)在(3)的条件下,若抛物线y =mx 2+bx+c 与线段AB 交于点P ,试问在直线BC 上是否存在点K ,使得以P 、B 、K 为顶点的三角形与△AEF 相似?若存在,请求直线KP 与y 轴的交点T 的坐标?若不存在,请说明理由。

解(1)EO >EC ,理由如下:由折叠知,EO=EF ,在Rt △EFC 中,EF 为斜边,∴EF >EC , 故EO >EC (2)m 为定值。

∵S 四边形CFGH =CF 2=EF 2-EC 2=EO 2-EC 2=(EO+EC)(EO ―EC)=CO ·(EO ―EC) S 四边形CMNO =CM ·CO=|CE ―EO|·CO=(EO ―EC) ·CO ∴1==CMNOCFGH S S m四边形四边形(3)∵CO=1,3231==QF CE ∴EF=EO=QF ==-32311 ∴cos ∠FEC=21∴∠FEC=60°, ∴︒=∠∠=︒=︒-︒=∠3060260180EAO OEA FEA , ∴△EFQ 为等边三角形,32=EQ作QI ⊥EO 于I ,EI=3121=EQ ,IQ=3323=EQ ∴IO=313132=-∴Q 点坐标为)31,33( ∵抛物线y=mx 2+bx+c 过点C(0,1), Q 31,33(,m=1,∴可求得3-=b ,c=1 ∴抛物线解析式为132+-=x x y(4)由(3),3323==EO AO 当332=x 时,3113323)332(2=+⨯-=y <AB∴P 点坐标为)31,332(∴BP=32311=-AO 方法1:若△PBK 与△AEF 相似,而△AEF ≌△AEO ,则分情况如下: ①3323232=BK 时,932=BK ∴K 点坐标为)1,934(或)1,938(;图2②3232332=BK 时,332=BK ,∴K 点坐标为)1,334(或)1,0(故直线KP 与y 轴交点T 的坐标为)1,0()31,0()37,0()35,0(或或或--方法2:若△BPK 与△AEF 相似,由(3)得:∠BPK=30°或60°,过P 作PR ⊥y 轴于R ,则∠RTP=60°或30°①当∠RTP=30°时,23332=⨯=RT ②当∠RTP=60°时,323332=÷=RT∴)1,0()31,0()35,0()37,0(4321T T T T ,,,--7、如图,二次函数2y ax bx c =++(0a ≠)的图象与x 轴交于A B 、两点,与y 轴相交于点C.连结AC BC A C 、,、两点的坐标分别为(30)A -,、(0C ,且当4x =-和2x =时二次函数的函数值y 相等.(1)求实数a b c ,,的值;(2)若点M N 、同时从B 点出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿BA BC、边运动,其中一个点到达终点时,另一点也随之停止运动.当运动时间为t 秒时,连结MN ,将BMN △沿MN 翻折,B 点恰好落在AC 边上的P 处,求t 的值及点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,二次函数图象的对称轴上是否存在点Q ,使得以B N Q ,,为项点的三角形与ABC △相似?如果存在,请求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.8、已知:在平面直角坐标系中,抛物线32+-=x ax y (0≠a )交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C , 且对称轴为直线2x =-.(1)求该抛物线的解析式及顶点D 的坐标;(2)若点P (0,t )是y 轴上的一个动点, 请进行如下探究:探究一:如图1,设△P AD 的面积为S ,令W =t ·S ,当0<t <4时,W 是否有最大值?如果有,求出W 的最大值和此时t 的值;如果没有,说明理由;探究二:如图2,是否存在以P 、A 、D 为顶点的三角形与Rt △AOC 相似?如果存在,求点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.解:(1)∵抛物线23y ax x =-+(0a ≠)的对称轴为直线2x =-.∴122a --=-,∴14a =-, ∴2134y x x =--+.∴(24)D -,.(2)探究一:当04t <<时,W 有最大值. ∵抛物线2134y x x =--+交x 轴于A B 、两点,交y 轴于点C ,∴(60)A -,,(20)B ,,(03)C ,, ∴63OA OC ==,.当04t <<时,作DM y ⊥轴于M ,则24DM OM ==,. ∵(0)P t ,,∴4OP t MP OM OP t ==-=-,. ∵PAD AOP DMP OADM S S S S =--△△△梯形 111()222DM OA OM OA OP DM MP =+--g g g 111(26)462(4)222t t =+⨯-⨯⨯-⨯⨯-122t =- ∴2(122)2(3)18W t t t =-=--+ ∴当3t =时,W 有最大值,18W =最大值.探究二:存在.分三种情况:①当190PDA ∠=°时,作DE x ⊥轴于E ,则2490OE DE DEA ==∠=,,°, ∴624AE OA OE DE =-=-==.∴45DAE ADE ∠=∠=°,AD ==∴11904545PDE PDA ADE ∠=∠-∠=-=°°°.∵DM y ⊥轴,OA y ⊥轴, ∴DM OA ∥,∴90MDE DEA ∠=∠=°,∴11904545MDP MDE PDE ∠=∠-∠=-=°°°. ∴12PM DM ==,1PD ==.此时14OC OA PD AD ==,又因为190AOC PDA ∠=∠=°, ∴1Rt Rt ADP AOC △∽△,∴11422OP OM PM =-=-=,∴1(02)P ,. ∴当190PDA ∠=°时,存在点1P ,使1Rt Rt ADP AOC △∽△,此时1P 点的坐标为(0,2). ②当290P AD ∠=°时,则245P AO ∠=°,∴2cos 45OAP A ==°,∴2P A OA ==.∵3AD OC =,∴2P AAD OC OA≠.∴2P AD △与AOC △不相似,此时点2P 不存在. ③当390AP D ∠=°时,以AD 为直径作1O ⊙,则1O ⊙的半径2ADr ==, 圆心1O 到y 轴的距离4d =.∵d r >,∴1O ⊙与y 轴相离.不存在点3P ,使390AP D ∠=°.∴综上所述,只存在一点(02)P ,使Rt ADP △与Rt AOC △相似.9、矩形OABC 在平面直角坐标系中位置如图13所示,A C 、两点的坐标分别为(60)A ,,(03)C -,,直线34y x =-与BC 边相交于D 点. (1)求点D 的坐标;(2)若抛物线294y ax x =-经过点A ,试确定此抛物线的表达式;(3)设(2)中的抛物线的对称轴与直线OD 交于点M ,点P 以P O M 、、为顶点的三角形与OCD △相似,求符合条件的点P 的坐标. 解:(1)点D 的坐标为(43)-,. (2)抛物线的表达式为23984y x x =-. (3)抛物线的对称轴与x 轴的交点1P 符合条件.∵OA CB ∥, ∴1POM CDO ∠=∠.∵190OPM DCO ∠=∠=°, ∴1Rt Rt POM CDO △∽△.∵抛物线的对称轴3x =,∴点1P 的坐标为1(30)P ,. 过点O 作OD 的垂线交抛物线的对称轴于点2P .∵对称轴平行于y 轴,∴2P MO DOC ∠=∠. ∵290P OM DCO ∠=∠=°,∴21Rt Rt P M O DOC △∽△.∴点2P 也符合条件,2OP M ODC ∠=∠.∴121390PO CO P PO DCO ==∠=∠=,°, ∴21Rt Rt P PO DCO △≌△.∴124PP CD ==.∵点2P 在第一象限,∴点2P 的坐标为2P (34),, ∴符合条件的点P 有两个,分别是1(30)P ,,2P (34),.。

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