中考二次函数压轴题题型—构造相似三角形
压轴题05二次函数与三角形存在性问题(与等腰、直角、等腰直角三角形、相似)-2023年中考
2023年中考数学压轴题专项训练压轴题05二次函数与三角形存在性问题(与等腰、直角、等腰直角三角形、相似三角形)题型一:二次函数与等腰三角形存在性问题例1.(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.题型二:二次函数与直角三角形存在性问题例2.(2022•滨州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴相交于点A、B(点A在点B 的左侧),与y轴相交于点C,连接AC、BC.(1)求线段AC的长;(2)若点P为该抛物线对称轴上的一个动点,当P A=PC时,求点P的坐标;(3)若点M为该抛物线上的一个动点,当△BCM为直角三角形时,求点M的坐标.题型三:二次函数与等腰直角三角形存在性问题例3.(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.题型四:二次函数与相似三角形存在性问题例4.(2023•宜兴市一模)如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=ax2+bx﹣2的图象经过点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C,连接BC、AC.(1)求二次函数的函数表达式;(2)设二次函数的图象的顶点为D,求直线BD的函数表达式以及sin∠CBD的值;(3)若点M在线段AB上(不与A、B重合),点N在线段BC上(不与B、C重合),是否存在△CMN 与△AOC相似,若存在,请直接写出点N的坐标,若不存在,请说明理由.一.解答题(共20小题)1.(2023•绥宁县模拟)如图,一次函数y=12x+2与x轴,y轴分别交于A、C两点,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过A、C两点,与x轴交于另一点B,其对称轴为直线x=−3 2.(1)求该二次函数表达式;(2)在y轴的正半轴上是否存在一点M,使以点M、O、B为顶点的三角形与△AOC相似,若存在,求出点M的坐标,若不存在,请说明理由;(3)在对称轴上是否存在点P,使△P AC为等腰三角形,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.2.(2023•泗阳县校级一模)如图,二次函数y=ax2+bx+4与x轴交于点A(4,0)、B(﹣1,0),与y轴交于点C.(1)求函数表达式及顶点坐标;(2)连接AC,点P为线段AC上方抛物线上一点,过点P作PQ⊥x轴于点Q,交AC于点H,当PH =2HQ时,求点P的坐标;(3)是否存在点M在抛物线上,点N在抛物线对称轴上,使得△BMN是以BN为斜边的等腰直角三角形,若存在,直接写出点M的横坐标;若不存在,请说明理由.3.(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.4.(2023•崂山区开学)如图1,已知二次函数y=ax2+32x+c(a≠0)的图象与y轴交于点A(0,4).与x轴交于点B,C,点C坐标为(8,0),连接AB、AC.(1)请直接写出二次函数y=ax2+32x+c(a≠0)的表达式;(2)判断△ABC的形状,并说明理由;(3)如图2,若点N在线段BC上运动(不与点B,C重合),过点N作NM∥AC,交AB于点M,当△AMN面积最大时,求此时点N的坐标;(4)若点N在x轴上运动,当以点A,N,C为顶点的三角形是等腰三角形时,请写出此时点N的坐标.5.(2023•泰山区校级一模)已知二次函数y=ax2+32x+c(a≠0)的图象与y轴交于点A(0,4),与x轴交于点B、C,点C坐标为(8,0),连接AB、AC.(1)求出二次函数表达式;(2)判断△ABC的形状,并说明理由;(3)若点N在x轴上运动,当以点A、N、C为顶点的三角形是等腰三角形时,求出此时点N的坐标,并说明理由;(4)如图2,若点N在线段BC上运动(不与点B、C重合),过点N作NM∥AC,交AB于点M,当△AMN面积最大时,求此时点N的坐标.6.(2023•灞桥区校级二模)如图,二次函数y=−12x2−x+4的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C.(1)求点A、B、C的坐标;(2)若点P在抛物线对称轴上,且在x轴上方,当△PBC为等腰三角形时,求出所有符合条件的点P 的坐标.7.(2023春•仓山区校级期中)如图抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求二次函数的解析式及顶点P的坐标;(2)过定点(1,3)的直线l:y=kx+b与二次函数的图象相交于M,N两点.①若S△PMN=2,求k的值;②证明:无论k为何值,△PMN恒为直角三角形.8.(2023春•兴化市月考)已知:二次函数y=ax2+2ax﹣8a(a为常数,且a>0)的图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为点D.(1)分别求点A、B的坐标;(2)若△ABC是直角三角形,求该二次函数相应的表达式;(3)当a=12时,一次函数y=12x+b的图象过B点,与二次函数的对称轴交于Q点,N为一次函数图象上一点,过N点作y的平行线交二次函数图象于M点,当D、M、N、Q四点组成的四边形是平行四边形时,求N点的坐标.9.(2023•广水市模拟)二次函数y=ax2+bx+c交x轴于点A(﹣1,0)和点B(﹣3,0),交y轴于点C(0,﹣3).(1)求二次函数的解析式;(2)如图1,点E为抛物线的顶点,点T(0,t)为y轴负半轴上的一点,将抛物线绕点T旋转180°,得到新的抛物线,其中B,E旋转后的对应点分别记为B',E',当四边形BEB'E'的面积为12时,求t的值;(3)如图2,过点C作CD∥x轴,交抛物线于另一点D.点M是直线CD上的一个动点,过点M作x 轴的垂线,交抛物线于点P.是否存在点M使△PBC为直角三角形,若存在,请直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由.10.(2023•江油市模拟)抛物线y=ax2+114x−6与x轴交于A(t,0),B(8,0)两点,与y轴交于点C,直线y=kx﹣6经过点B.点P在抛物线上,设点P的横坐标为m.(1)求二次函数与一次函数的解析式;(2)如图1,连接AC,AP,PC,若△APC是以CP为斜边的直角三角形,求点P的坐标;(3)如图2,若点P在直线BC上方的抛物线上,过点P作PQ⊥BC,垂足为Q,求CQ+12PQ的最大值.11.如图,已知一次函数y=0.5x+2的图象与x轴交于点A,与二次函数y=ax2+bx+c的图象交于y轴上的一点B,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴只有唯一的交点C,且OC=2.(1)求二次函数的表达式;(2)点M为一次函数下方抛物线上的点,△ABM的面积最大时,求点M的坐标;(3)设一次函数y=0.5x+2的图象与二次函数的图象的另一交点为D,已知P为x轴上的一个动点,且△PBD为直角三角形,求点P的坐标.12.(2023•儋州一模)如图,在直角坐标系中有Rt△AOB,O为坐标原点,A(0,3),B(﹣1,0),将此三角形绕原点O顺时针旋转90°,得到Rt△COD,二次函数y=ax2+bx+c的图象刚好经过A,B,C三点.(1)求二次函数的解析式及顶点P的坐标;(2)过定点Q的直线l:y=kx﹣k+3与二次函数图象相交于M,N两点.①若S△PMN=2,求k的值;②证明:无论k为何值,△PMN恒为直角三角形;③当直线l绕着定点Q旋转时,△PMN外接圆圆心在一条抛物线上运动,直接写出该抛物线的表达式.13.(2023•保亭县一模)如图,二次函数y=ax2+bx+5的图象经过点(1,8),且与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其中点A(﹣1,0),M为抛物线的顶点.(1)求二次函数的解析式;(2)求△MCB的面积;(3)在坐标轴上是否存在点N,使得△BCN为直角三角形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.14.(2022秋•蔡甸区期末)如图,一次函数y=12x+1的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,二次函数y=12x2+bx+c的图象与一次函数y=12x+1的图象交于B、C两点,与x轴交于D、E两点,且D点坐标为(1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)在x轴上找一点P,使|PB﹣PC|最大,求出点P的坐标;(3)在x轴上是否存在点P,使得△PBC是以点P为直角顶点的直角三角形?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.15.(2023•二道区校级一模)已知一次函数y=x+4的图象与二次函数y=ax(x﹣2)的图象相交于A(﹣1,b)和B,点P是线段AB上的动点(不与A、B重合),过点P作PC⊥x轴,与二次函数y=ax(x﹣2)的图象交于点C.(1)求a、b的值;(2)如图1,M为∠APC内一点,且PM=1,E,F分别为边P A和PC上两个动点,求△MEF周长的最小值;(3)若△P AC是直角三角形,求点C的坐标.16.(2023•靖江市一模)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴正半轴交于点A,与y轴交于点(0,−32),顶点为C(﹣1,﹣2).(Ⅰ)求该二次函数的解析式;(Ⅱ)过A、C两点作直线,并将线段AC沿该直线向上平移,记点A、C分别平移到点D、E处.若点F在这个二次函数的图象上,且△DEF是以EF为斜边的等腰直角三角形,求点F的坐标;(Ⅲ)当p+q≥﹣2时,试确定实数p,q的值,使得当p≤x≤q时,p≤y≤q.17.(2023•泰山区一模)二次函数y=ax2+bx+2的图象交x轴于点A(﹣1,0),点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)连接BD,当t=32时,求△DNB的面积;(3)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.18.(2023•东营区一模)如图,已知二次函数的图象与x轴交于A(1,0)和B(﹣3,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣3),直线y=﹣2x+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.19.(2023•铁西区模拟)如图①,已知抛物线y=mx2﹣3mx﹣4m(m<0)的图象与x轴交于A、B两点(A 在B的左侧),与y的正半轴交于点C,连结BC,二次函数的对称轴与x轴交于点E,且OC=2OE.(1)求出抛物线的解析式;(2)如图②Q(t,0)是x的正半轴上一点,过点Q作y轴的平行线,与直线BC交于点M,与抛物线交于点N,连结CN,若△MCN与△BQM相似,请求出Q的坐标;(3)如图②Q(t,0)是x的正半轴上一点,过点Q作y轴的平行线,与直线BC交于点M,与抛物线交于点N,连结CN,将△CMN沿CN翻折,M的对应点为M',是否存在点Q,使得M'恰好落在y轴上?若存在,请求出Q的坐标;若不存在,请说明理由.20.(2023•东胜区模拟)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于A(﹣2,0),B(4,0),C(0,8)三点,点P是直线BC上方抛物线上的一个动点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)动点P运动到什么位置时,△PBC的面积最大,求此时P点坐标及△PBC面积的最大值;(3)在y轴上是否存在点Q,使以O,B,Q为顶点的三角形与△AOC相似?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.。
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,。
2023年中考数学压轴题专题04 二次函数与相似问题-【含答案】
专题4二次函数与相似问题函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题途径①求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边和角的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形。
根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论。
②或利用已知三角形中对应角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函数、对称、旋转等知识来推导边的大小。
③若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示各边的长度,之后利用相似来列方程求解。
相似三角形常见的判定方法:(1)平行线法:平行于三角形的一边的直线与其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似;这是判定三角形相似的一种基本方法.相似的基本图形可分别记为“A”型和“X”型,如图所示在应用时要善于从复杂的图形中抽象出这些基本图形.(2)三边法:三组对应边的比相等的两个三角形相似;(3)两边及其夹角法:两组对应边的比相等且夹角对应相等的两个三角形相似;(4)两角法:有两组角对应相等的两个三角形相似.判定定理“两边及其夹角法”是常用的解题依据,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.如果已知∠A=∠D,探求△ABC与△DEF相似,只要把夹∠A和∠D的两边表示出来,按照对应边成比例,分AB DEAC DF=和AB DFAC DE=两种情况列方程.应用判定定理“两角法”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“三边法”解题不多见,根据三边对应成比例列连比式解方程(组).还有一种情况,讨论两个直角三角形相似,如果一组锐角相等,其中一个直角三角形的锐角三角比是确定的,那么就转化为讨论另一个三角形是直角三角形的问题.【例1】(2022•贵港)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(0,3)和B(,﹣)两点,直线AB与x轴相交于点C,P是直线AB上方的抛物线上的一个动点,PD⊥x轴交AB于点D.(1)求该抛物线的表达式;(2)若PE∥x轴交AB于点E,求PD+PE的最大值;(3)若以A,P,D为顶点的三角形与△AOC相似,请直接写出所有满足条件的点P,点D的坐标.【例2】.(2022•衡阳)如图,已知抛物线y=x2﹣x﹣2交x轴于A、B两点,将该抛物线位于x轴下方的部分沿x轴翻折,其余部分不变,得到的新图象记为“图象W”,图象W交y轴于点C.(1)写出图象W位于线段AB上方部分对应的函数关系式;(2)若直线y=﹣x+b与图象W有三个交点,请结合图象,直接写出b的值;(3)P为x轴正半轴上一动点,过点P作PM∥y轴交直线BC于点M,交图象W于点N,是否存在这样的点P,使△CMN与△OBC相似?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【例3】.(2022•桂林)如图,抛物线y=﹣x2+3x+4与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y 轴交于C点,抛物线的对称轴l与x轴交于点N,长为1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)直接写出A,B,C三点的坐标;(2)求CP+PQ+QB的最小值;(3)过点P作PM⊥y轴于点M,当△CPM和△QBN相似时,求点Q的坐标.【例4】(2022•玉林)如图,已知抛物线:y=﹣2x2+bx+c与x轴交于点A,B(2,0)(A在B的左侧),与y轴交于点C,对称轴是直线x=,P是第一象限内抛物线上的任一点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点D为线段OC的中点,则△POD能否是等边三角形?请说明理由;(3)过点P作x轴的垂线与线段BC交于点M,垂足为点H,若以P,M,C为顶点的三角形与△BMH相似,求点P的坐标.1.(2020秋•兴城市期末)如图,抛物线y=ax2+bx+4经过A(4,0),B(﹣1,0)两点,与y轴交于点C,D为第一象限抛物线上的动点,连接AC,BC,DA,DB,DB与AC相交于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,设△ADE的面积为S1,△BCE的面积为S2,当S1=S2+5时,求点D的坐标;(3)如图2,过点C作CF∥x轴,点M是直线CF上的一点,MN⊥CF交抛物线于点N,是否存在以C,M,N为顶点的三角形与△BCO相似?若存在,请直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由.2.(2020秋•郴州期末)已知抛物线y=x2﹣3x+与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边).(1)求A,B两点的坐标;(2)如图1,若点D是抛物线上在第四象限的点,连接DA并延长,交y轴于点P,过点D作DE⊥x轴于点E.当△APO与△ADE的面积比为=时.求点D的坐标;(3)如图2,抛物线与y轴相交于点F.若点Q是线段OF上的动点,过点Q作与x轴平行的直线交抛物线于M,N两点(点M在点N的左边).请问是否存在以Q,A,M为顶点的三角形与△QNA相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.3.(2020秋•长垣市期末)如图1,抛物线y=x2+bx+c与x轴、y轴分别交于点B(6,0)和点C(0,﹣3).(1)求抛物线的解析式;(2)点P是直线BC下方抛物线上一动点,其横坐标为m,连接PB、PC,当△PBC的面积为时,求m 值;(3)如图2,点M是线段OB上的一个动点,过点M作x轴的垂线l分别与直线BC和抛物线交于D,E 两点,是否存在以C,D,E为顶点的三角形与△BDM相似,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.4.(2021秋•邹城市期末)如图,已知抛物线y=x2+2x的顶点为A,直线y=x+2与抛物线交于B,C两点.(1)求A,B,C三点的坐标;(2)作CD⊥x轴于点D,求证:△ODC∽△ABC;(3)若点P为抛物线上的一个动点,过点P作PM⊥x轴于点M,则是否还存在除C点外的其他位置的点,使以O,P,M为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出这样的P点坐标;若不存在,请说明理由.5.(2021秋•攸县期末)如图,已知直线y=﹣2x+4分别交x轴、y轴于点A、B,抛物线过A,B两点,点P是线段AB上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交抛物线于点D.(1)若抛物线的解析式为y=﹣2x2+2x+4,设其顶点为M,其对称轴交AB于点N.①求点M和点N的坐标;②在抛物线的对称轴上找一点Q,使|AQ﹣BQ|的值最大,请直接写出点Q的坐标;③是否存在点P,使四边形MNPD为菱形?并说明理由;(2)当点P的横坐标为1时,是否存在这样的抛物线,使得以B、P、D为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,求出满足条件的抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.6.(2022•禹城市模拟)如图,抛物线经过A(4,0),B(1,0),C(0,﹣2)三点.(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;=S△ABC,直接写出点D (3)若抛物线上有一点D(点D位于直线AC的上方且不与点B重合)使得S△DCA的坐标.7.(2022•祥云县模拟)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c过点A(﹣1,0),B(3,0),交y轴于点C(0,3),点M是该抛物线上第一象限内的一个动点,ME垂直x轴于点E,交线段BC于点D,MN∥x轴,交y轴于点N.(1)求抛物线y=ax2+bx+c的表达式;(2)若四边形MNOE是正方形,求该正方形的边长;(3)连结OD,AC,抛物线上是否存在点M,使得以C,O,D为顶点的三角形与△ABC相似,若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.8.(2022•松江区校级模拟)如图,抛物线y=x2﹣bx+c过点B(3,0),C(0,﹣3),D为抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式以及顶点坐标;(2)连接BC,CD,DB,求∠CBD的正切值;(3)点C关于抛物线y=x2﹣bx+c对称轴的对称点为E点,连接BE,直线BE与对称轴交于点M,在(2)的条件下,点P是抛物线对称轴上的一点,是否存在点P使△CDB和△BMP相似,若存在,求点P坐标,若不存在,请说明理由.9.(2022•平江县一模)如图,抛物线y=ax2+bx+8与x轴交于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)求该抛物线的函数表达式;(2)点P是第一象限内抛物线上的动点,连接PB,PC,设四边形PBOC和△AOC的面积分别为S四边形PBOC ,记S=S四边形PBOC﹣S△AOC,求S最大值点P的坐标及S的最大值;和S△AOC(3)点N是对称轴l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△BOC相似?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.10.(2022•莱州市一模)如图①,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+c经过点A(4,3),顶点为点B,点P为抛物线上的一个动点,l是过点(0,﹣2)且垂直于y轴的直线,连接PO.(1)求抛物线的表达式,并求出顶点B的坐标;(2)试证明:经过点O的⊙P与直线l相切;(3)如图②,已知点C的坐标为(1,2),是否存在点P,使得以点P,O及(2)中的切点为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.11.(2022•巩义市模拟)已知,二次函数y=ax2+bx﹣3的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于C点,点A的坐标为(﹣1,0),且OB=OC.(1)求二次函数的解析式;(2)当0≤x≤4时,求二次函数的最大值和最小值分别为多少?(3)设点C'与点C关于该抛物线的对称轴对称.在y轴上是否存在点P,使△PCC'与△POB相似,且PC 与PO是对应边?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.12.(2022•澄迈县模拟)在平面直角坐标系中,抛物线经过点A(﹣2,0),B(﹣3,3)及原点O,顶点为C.(1)求该抛物线的函数表达式及顶点C的坐标;(2)设该抛物线上一动点P的横坐标为t.①在图1中,当﹣3<t<0时,求△PBO的面积S与t的函数关系式,并求S的最大值;②在图2中,若点P在该抛物线上,点E在该抛物线的对称轴上,且以A,O,P,E为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标;③在图3中,若P是y轴左侧该抛物线上的动点,过点P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在点P使得以点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.13.(2022•丰南区二模)如图①、②,在平面直角坐标系中,一边长为2的等边三角板CDE恰好与坐标系中的△OAB重合,现将三角板CDE绕边AB的中点G(G点也是DE的中点),按顺时针方向旋转180°到△C′ED的位置.(1)直接写出C′的坐标,并求经过O、A、C′三点的抛物线的解析式;(2)点P在第四象限的抛物线上,求△C′OP的最大面积;(3)如图③,⊙G是以AB为直径的圆,过B点作⊙G的切线与x轴相交于点F,抛物线上是否存在一点M,使得△BOF与△AOM相似?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.14.(2022•莱芜区三模)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=﹣x+3的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,二次函数y=x2+bx+c的图象经过A和点C(0,﹣3).(1)求二次函数的表达式;(2)如图1,平移线段AC,点A的对应点D落在二次函数在第一象限的图象上,点C的对应点E落在直线AB上,直接写出四边形ACED的形状,并求出此时点D的坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,连接CD,交x轴于点M,点P为直线CD下方抛物线上一个动点,过点P作PF⊥x轴,交CD于点F,连接PC,是否存在点P,使得以点P,C,F为顶点的三角形与△COM相似?若存在,求出线段FP的长度;若不存在,请说明理由.15.(2022•临清市三模)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c的顶点D坐标为(1,4),且与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧,与y轴相交于点C,点E在x轴上方且在对称轴左侧的抛物线上运动,点F在抛物线上并且和点E关于抛物线的对称轴对称,作矩形EFGH,其中点G,H都在x轴上.(1)求抛物线解析式;(2)设点F横坐标为m,①用含有m的代数式表示点E的横坐标为(直接填空);②当矩形EFGH为正方形时,求点G的坐标;③连接AD,当EG与AD垂直时,求点G的坐标;(3)过顶点D作DM⊥x轴于点M,过点F作FP⊥AD于点P,直接写出△DFP与△DAM相似时,点F 的坐标.16.(2022•成都模拟)如图①,已知抛物线y=﹣(x﹣1)2+k交x轴于A,B两点,交y轴于点C,P是抛物线上的动点,且满足OB=3OA.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P在第一象限,直线y=x+b经过点P且与直线BC交于点E,设点P的横坐标为t,当线段PE 的长度随着t的增大而减小时,求t的取值范围;(3)如图②,过点A作BC的平行线m,与抛物线交于另一点D.点P在直线m上方,点Q在线段AD 上,若△CPQ与△AOC相似,且点P与点O是对应点,求点P的坐标.17.(2022•东莞市校级一模)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=﹣x2+2kx+2k2+1与x轴的左交点为A,右交点为B,与y轴的交点为C,对称轴为直线l,对于抛物线上的两点(x1,y1),(x2,y2)(x1<k<x2),当x1+x2=2时,y1﹣y2=0恒成立.(1)求该抛物线的解析式;(2)点M是第二象限内直线AC上方的抛物线上的一点,过点M作MN⊥AC于点N,求线段MN的最大值,并求出此时点M的坐标;(3)点P是直线l右侧抛物线上的一点,PQ⊥l于点Q,AP交直线l于点F,是否存在这样的点P,使△PQF与△ACO相似?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.18.(2022•碑林区校级模拟)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=8,AC=4,以AB所在直线为x轴建立平面直角坐标系,若C(0,2).(1)请直接写出A、B的坐标;(2)求经过A、B、C三点的抛物线表达式;(3)l为抛物线对称轴,P是直线l右侧抛物线上的点,过点P作l的垂线,垂足为D,E是l上的点.要使以P、D、E为顶点的三角形与△ABC全等,求满足条件的点P,点E的坐标.【例1】(2022•贵港)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(0,3)和B(,﹣)两点,直线AB与x轴相交于点C,P是直线AB上方的抛物线上的一个动点,PD⊥x轴交AB于点D.(1)求该抛物线的表达式;(2)若PE∥x轴交AB于点E,求PD+PE的最大值;(3)若以A,P,D为顶点的三角形与△AOC相似,请直接写出所有满足条件的点P,点D的坐标.【分析】(1)直接利用待定系数法,即可求出解析式;(2)先求出点C的坐标,然后证明Rt△DPE∽Rt△AOC,再由二次函数的最值性质,求出答案;(3)根据题意,可分为两种情况进行分析:当△AOC∽△APD时;当△AOC∽△DAP时;分别求出两种情况的点的坐标,即可得到答案.【解析】(1)将A(0,3)和B(,﹣)代入y=﹣x2+bx+c,,解得,∴该抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)设直线AB的解析式为y=kx+n,把A(0,3)和B(,﹣)代入,,解得,∴直线AB的解析式为y=﹣x+3,当y=0时,﹣x+3=0,解得:x=2,∴C点坐标为(2,0),∵PD⊥x轴,PE∥x轴,∴∠ACO=∠DEP,∴Rt△DPE∽Rt△AOC,∴,∴PE=PD,∴PD+PE=PD,设点P的坐标为(a,﹣a2+2a+3),则D点坐标为(a,﹣a+3),∴PD=(﹣a2+2a+3)﹣(﹣a+3)=﹣(a﹣)2+,∴PD+PE=﹣(a﹣)2+,∵﹣<0,∴当a=时,PD+PE有最大值为;(3)①当△AOC∽△APD时,∵PD⊥x轴,∠DPA=90°,∴点P纵坐标是3,横坐标x>0,即﹣x2+2x+3=3,解得x=2,∴点D的坐标为(2,0);∵PD⊥x轴,∴点P的横坐标为2,∴点P的纵坐标为:y=﹣22+2×2+3=3,∴点P的坐标为(2,3),点D的坐标为(2,0);②当△AOC∽△DAP时,此时∠APG=∠ACO,过点A作AG⊥PD于点G,∴△APG∽△ACO,∴,设点P的坐标为(m,﹣m2+2m+3),则D点坐标为(m,﹣m+3),则,解得:m=,∴D点坐标为(,1),P点坐标为(,),综上,点P的坐标为(2,3),点D的坐标为(2,0)或P点坐标为(,),D点坐标为(,1).【例2】(2022•衡阳)如图,已知抛物线y=x2﹣x﹣2交x轴于A、B两点,将该抛物线位于x轴下方的部分沿x轴翻折,其余部分不变,得到的新图象记为“图象W”,图象W交y轴于点C.(1)写出图象W位于线段AB上方部分对应的函数关系式;(2)若直线y=﹣x+b与图象W有三个交点,请结合图象,直接写出b的值;(3)P为x轴正半轴上一动点,过点P作PM∥y轴交直线BC于点M,交图象W于点N,是否存在这样的点P,使△CMN与△OBC相似?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)令x=0和翻折的性质可得C(0,2),令y=0可得点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出图象W的解析式;(2)利用数形结合找出当y=﹣x+b经过点C或者y=﹣x+b与y=x2﹣x﹣2相切时,直线y=﹣x+b与新图象恰好有三个不同的交点,①当直线y=﹣x+b经过点C(0,2)时,利用一次函数图象上点的坐标特征,即可求出b值;②当y=﹣x+b与y=x2﹣x﹣2相切时,联立一次函数解析式和抛物线解析式,利用根的判别式Δ=0,即可求出b值.综上即可得出结论;(3)先确定△BOC是等腰直角三角形,分三种情况:∠CNM=90°或∠MCN=90°,分别画图可得结论.【解析】(1)当x=0时,y=﹣2,∴C(0,2),当y=0时,x2﹣x﹣2=0,(x﹣2)(x+1)=0,∴x1=2,x2=﹣1,∴A(﹣1,0),B(2,0),设图象W的解析式为:y=a(x+1)(x﹣2),把C(0,2)代入得:﹣2a=2,∴a=﹣1,∴y=﹣(x+1)(x﹣2)=﹣x2+x+2,∴图象W位于线段AB上方部分对应的函数关系式为:y=﹣x2+x+2(﹣1<x<2);(2)由图象得直线y=﹣x+b与图象W有三个交点时,存在两种情况:①当直线y=﹣x+b过点C时,与图象W有三个交点,此时b=2;②当直线y=﹣x+b与图象W位于线段AB上方部分对应的函数图象相切时,如图1,﹣x+b=﹣x2+x+2,x2﹣2x+b﹣2=0,Δ=(﹣2)2﹣4×1×(b﹣2)=0,∴b=3,综上,b的值是2或3;(3)∵OB=OC=2,∠BOC=90°,∴△BOC是等腰直角三角形,如图2,CN∥OB,△CNM∽△BOC,∵PN∥y轴,∴P(1,0);如图3,CN∥OB,△CNM∽△BOC,当y=2时,x2﹣x﹣2=2,x2﹣x﹣4=0,∴x1=,x2=,∴P(,0);如图4,当∠MCN=90°时,△OBC∽△CMN,∴CN的解析式为:y=x+2,∴x+2=x2﹣x﹣2,∴x1=1+,x2=1﹣(舍),∴P(1+,0),综上,点P的坐标为(1,0)或(,0)或(1+,0).【例3】(2022•桂林)如图,抛物线y=﹣x2+3x+4与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于C点,抛物线的对称轴l与x轴交于点N,长为1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)直接写出A,B,C三点的坐标;(2)求CP+PQ+QB的最小值;(3)过点P作PM⊥y轴于点M,当△CPM和△QBN相似时,求点Q的坐标.【分析】(1)由y=﹣x2+3x+4可得A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4);(2)将C(0,4)向下平移至C',使CC'=PQ,连接BC'交抛物线的对称轴l于Q,可知四边形CC'QP是平行四边形,及得CP+PQ+BQ=C'Q+PQ+BQ=BC'+PQ,而B,Q,C'共线,故此时CP+PQ+BQ最小,最小值为BC'+PQ的值,由勾股定理可得BC'=5,即得CP+PQ+BQ最小值为6;(3)由在y=﹣x2+3x+4得抛物线对称轴为直线x=﹣=,设Q(,t),则P(,t+1),M(0,t+1),N(,0),知BN=,QN=t,PM=,CM=|t﹣3|,①当=时,=,可解得Q(,)或(,);②当=时,=,得Q(,).【解析】(1)在y=﹣x2+3x+4中,令x=0得y=4,令y=0得x=﹣1或x=4,∴A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4);(2)将C(0,4)向下平移至C',使CC'=PQ,连接BC'交抛物线的对称轴l于Q,如图:∵CC'=PQ,CC'∥PQ,∴四边形CC'QP是平行四边形,∴CP=C'Q,∴CP+PQ+BQ=C'Q+PQ+BQ=BC'+PQ,∵B,Q,C'共线,∴此时CP+PQ+BQ最小,最小值为BC'+PQ的值,∵C(0,4),CC'=PQ=1,∴C'(0,3),∵B(4,0),∴BC'==5,∴BC'+PQ=5+1=6,∴CP+PQ+BQ最小值为6;(3)如图:由在y=﹣x2+3x+4得抛物线对称轴为直线x=﹣=,设Q(,t),则P(,t+1),M(0,t+1),N(,0),∵B(4,0),C(0,4);∴BN=,QN=t,PM=,CM=|t﹣3|,∵∠CMP=∠QNB=90°,∴△CPM和△QBN相似,只需=或=,①当=时,=,解得t=或t=,∴Q(,)或(,);②当=时,=,解得t=或t=(舍去),∴Q(,),综上所述,Q的坐标是(,)或(,)或(,).【例4】(2022•玉林)如图,已知抛物线:y=﹣2x2+bx+c与x轴交于点A,B(2,0)(A在B的左侧),与y轴交于点C,对称轴是直线x=,P是第一象限内抛物线上的任一点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点D为线段OC的中点,则△POD能否是等边三角形?请说明理由;(3)过点P作x轴的垂线与线段BC交于点M,垂足为点H,若以P,M,C为顶点的三角形与△BMH相似,求点P的坐标.【分析】(1)把点B(2,0)代入y=﹣2x2+bx+c中,再由对称轴是直线x=列方程,两个方程组成方程组可解答;(2)当△POD是等边三角形时,点P在OD的垂直平分线上,所以作OD的垂直平分线与抛物线的交点即为点P,计算OD≠PD,可知△POD不可能是等边三角形;(3)分种情况:①当PC∥x轴时,△CPM∽△BHM时,根据PH的长列方程可解答;②②如图3,△PCM ∽△BHM,过点P作PE⊥y轴于E,证明△PEC∽△COB,可得结论.【解析】(1)由题意得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣2x2+2x+4;(2)△POD不可能是等边三角形,理由如下:如图1,取OD的中点E,过点E作EP∥x轴,交抛物线于点P,连接PD,PO,∵C(0,4),D是OD的中点,∴E(0,1),当y=1时,﹣2x2+2x+4=1,2x2﹣2x﹣3=0,解得:x1=,x2=(舍),∴P(,1),∴OD≠PD,∴△POD不可能是等边三角形;(3)设点P的坐标为(t,﹣2t2+2t+4),则OH=t,BH=2﹣t,分两种情况:①如图2,△CMP∽△BMH,∴∠PCM=∠OBC,∠BHM=∠CPM=90°,∴tan∠OBC=tan∠PCM,∴====2,∴PM=2PC=2t,MH=2BH=2(2﹣t),∵PH=PM+MH,∴2t+2(2﹣t)=﹣2t2+2t+4,解得:t1=0,t2=1,∴P(1,4);②如图3,△PCM∽△BHM,则∠PCM=∠BHM=90°,过点P作PE⊥y轴于E,∴∠PEC=∠BOC=∠PCM=90°,∴∠PCE+∠EPC=∠PCE+∠BCO=90°,∴∠BCO=∠EPC,∴△PEC∽△COB,∴=,∴=,解得:t1=0(舍),t2=,∴P(,);综上,点P的坐标为(1,4)或(,).1.(2020秋•兴城市期末)如图,抛物线y=ax2+bx+4经过A(4,0),B(﹣1,0)两点,与y轴交于点C,D为第一象限抛物线上的动点,连接AC,BC,DA,DB,DB与AC相交于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,设△ADE的面积为S1,△BCE的面积为S2,当S1=S2+5时,求点D的坐标;(3)如图2,过点C作CF∥x轴,点M是直线CF上的一点,MN⊥CF交抛物线于点N,是否存在以C,M,N为顶点的三角形与△BCO相似?若存在,请直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由.【分析】(1)运用待定系数法将A(4,0),B(﹣1,0)代入y=ax2+bx+4,解方程组即可求得答案;(2)根据题意,当S1=S2+5,即S△ABD=S△ABC+5,设D(x,y),表示出△ABD和△ABC的面积,列方程求解即可;(3)分情况讨论,列出三角形相似的三种情况,画出相应图形,设M(m,4),则N(m,﹣m2+3m+4),运用相似三角形性质,建立方程求解即可.【解析】(1)∵抛物线y=ax2+bx+4经过A(4,0),B(﹣1,0)两点,∴,解得:,∴y=﹣x2+3x+4;(2)∵抛物线y=﹣x2+3x+4与y轴交于点C,令x=0,则y=4,∴C(0,4),∵S1=S2+5,∴S1+S△AEB=S2+S△AEB+5,=S△ABC+5,即S△ABD∵A(4,0),B(﹣1,0),∴AB=5,设D(x,y),∴×5×y=×5×4+5,∴y=6,∴﹣x2+3x+4=6,解得:x1=1,x2=2,∴D1(1,6),D2(2,6);(3)设M(m,4),则N(m,﹣m2+3m+4),①如图2,△BOC∽△NMC,则=,∴=,解得:m=0(舍去),m=,经检验,m=是原方程的解,∴M(,4);②如图3,△BOC∽△CMN,则=,∴=,解得:m=0(舍去),m=﹣1,经检验,m=﹣1是原方程的解,∴M(﹣1,4);③如图4,△BOC∽△NMC,则=,∴=,解得:m=0(舍去),m=,经检验,m=是原方程的解,∴M(,4);④如图5,△BOC∽△CMN,则=,∴=,解得:m=0(舍去),m=7,经检验,m=7是原方程的解,∴M(7,4);综上所述,点M的坐标为(,4)或(﹣1,4)或(,4)或(7,4).2.(2020秋•郴州期末)已知抛物线y=x2﹣3x+与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边).(1)求A,B两点的坐标;(2)如图1,若点D是抛物线上在第四象限的点,连接DA并延长,交y轴于点P,过点D作DE⊥x轴于点E.当△APO与△ADE的面积比为=时.求点D的坐标;(3)如图2,抛物线与y轴相交于点F.若点Q是线段OF上的动点,过点Q作与x轴平行的直线交抛物线于M,N两点(点M在点N的左边).请问是否存在以Q,A,M为顶点的三角形与△QNA相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)在抛物线解析式中,令y=0则可求得A、B的坐标;(2)证明△AOP∽△AED,根据相似三角形面积的比等于对应边的比的平方列比例式可得AE=2,从而得点D的横坐标为3,代入抛物线的解析式可得点D的坐标;(3)如图2所示,若以Q,A,M为顶点的三角形与△QNA相似,有两种情况,但是∠QAM与∠QAN不可能相等,所以最后只存在一种情况:△AQM∽△NQA,列比例式可得结论.【解析】(1)当y=0时,x2﹣3x+=0,解得:x1=1,x2=5,∴A(1,0),B(5,0);(2)∵DE⊥x轴,∴∠AED=90°,∴∠AOP=∠AED=90°,∵∠OAP=∠DAE,∴△AOP∽△AED,∴==,∴=,∵OA=1,∴AE=2,∴OE=3,当x=3时,y=﹣3×3+=﹣2,∴D(3,﹣2);(3)如图2,设Q(0,m),当x=0时,y=,∴F(0,),∵点Q是线段OF上的动点,∴0≤m≤,当y=m时,x2﹣3x+=m,x2﹣6x+5﹣2m=0,x=3,∴x1=3+,x2=3﹣,∴QM=3﹣,QN=3+,在Rt△AOQ中,由勾股定理得:AQ=,∵∠AQM=∠AQN,∴当△AQM和△AQN相似只存在一种情况:△AQM∽△NQA,∴,∴AQ2=NQ•QM,即1+m2=(3+)(3﹣),解得:m1=﹣1+,m2=﹣1﹣(舍),∴Q(0,﹣1+).3.(2020秋•长垣市期末)如图1,抛物线y=x2+bx+c与x轴、y轴分别交于点B(6,0)和点C(0,﹣3).(1)求抛物线的解析式;(2)点P是直线BC下方抛物线上一动点,其横坐标为m,连接PB、PC,当△PBC的面积为时,求m 值;(3)如图2,点M是线段OB上的一个动点,过点M作x轴的垂线l分别与直线BC和抛物线交于D,E 两点,是否存在以C,D,E为顶点的三角形与△BDM相似,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)根据点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出该抛物线的函数关系式;(2)根据点P是直线BC下方抛物线上一动点,其横坐标为m,表示PH的长,根据三角形的面积列方程解出即可得出结论;(3)先根据两三角形相似判断出∠CED=∠BMD=90°或∠DCE=∠DMB=90°,进而分两种情况讨论即可得出结论.【解析】(1)把点B(6,0)和点C(0,﹣3)代入得:,解得:,∴抛物线的解析式为;(2)设直线BC的解析式为:y=ax+n,由点B(6,0)和C(0,﹣3)得:,解得:,∴直线BC的解析式为,如图1,过点P作y轴的平行线交BC于点H,∵点P的坐标为(m,),PH∥y轴,∴点H的坐标为(m,),∴PH=y H﹣y P=﹣()=﹣,x B﹣x C=6﹣0=6,=PH×6=(﹣)×6=﹣=,∵S△PBC解得:m1=1,m2=5,∴m值为1或5;(3)如图2,∵∠CDE=∠BDM,△CDE与△BDM相似,∴∠CED=∠BMD=90°或∠DCE=∠DMB=90°,设M(x,0),①当∠CED=∠BDM=90°,∴CE∥AB,∵C(0,﹣3),∴点E的纵坐标为﹣3,∵点E在抛物线上,∴x2﹣x﹣3=﹣3.∴x=0(舍)或x=5,∴M(5,0);②当∠DCE=∠DMB=90°,∵OB=6,OC=3,∴BC==3,由(2)知直线BC的关系式为y=x﹣3,∴OM=x,BM=6﹣x,DM=3﹣x,由(2)同理得ED=﹣+3x,∵DM∥OC,∴,即,∴CD=,∴BD=BC﹣CD=﹣x,∵△ECD∽△BMD,∴,即=,∴=x(3﹣x)2,x(6﹣x)(1﹣x)=0,x1=0(舍),x2=6(舍),x3=1,∴M(1,0);综上所述:点M的坐标为(5,0)或(1,0).4.(2021秋•邹城市期末)如图,已知抛物线y=x2+2x的顶点为A,直线y=x+2与抛物线交于B,C两点.(1)求A,B,C三点的坐标;(2)作CD⊥x轴于点D,求证:△ODC∽△ABC;(3)若点P为抛物线上的一个动点,过点P作PM⊥x轴于点M,则是否还存在除C点外的其他位置的点,使以O,P,M为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出这样的P点坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将抛物线配方后可得顶点A的坐标,将抛物线和一次函数的解析式联立方程组,解出可得B 和C的坐标;(2)先根据两点的距离计算AB、BC、AC的长,根据勾股定理的逆定理可得:∠ABC=90°,最后根据两边的比相等且夹角为90度得两三角形相似;(3)存在,设M(x,0),则P(x,x2+2x),表示OM=|x|,PM=|x2+2x|,分两种情况:有=或=,根据比例式代入可得对应x的值,计算点P的坐标即可.【解答】(1)解:y=x2+2x=(x+1)2﹣1,∴顶点A(﹣1,﹣1);由,解得:或∴B(﹣2,0),C(1,3);(2)证明:∵A(﹣1,﹣1),B(﹣2,0),C(1,3),∴AB==,BC==3,AC==2,∴AB2+BC2=AC2,==,∴∠ABC=90°,∵OD=1,CD=3,∴=,∴,∠ABC=∠ODC=90°,∴△ODC∽△ABC;(3)存在这样的P点,设M(x,0),则P(x,x2+2x),∴OM=|x|,PM=|x2+2x|,当以O,P,M为顶点的三角形与△ABC相似时,有=或=,由(2)知:AB=,CB=3,①当=时,则=,当P在第二象限时,x<0,x2+2x>0,∴,解得:x1=0(舍),x2=﹣,当P在第三象限时,x<0,x2+2x<0,∴=,解得:x1=0(舍),x2=﹣,②当=时,则=3,同理代入可得:x=﹣5或x=1(舍),综上所述,存在这样的点P,坐标为(﹣,﹣)或(﹣,)或(﹣5,15).5.(2021秋•攸县期末)如图,已知直线y=﹣2x+4分别交x轴、y轴于点A、B,抛物线过A,B两点,点P是线段AB上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交抛物线于点D.(1)若抛物线的解析式为y=﹣2x2+2x+4,设其顶点为M,其对称轴交AB于点N.①求点M和点N的坐标;②在抛物线的对称轴上找一点Q,使|AQ﹣BQ|的值最大,请直接写出点Q的坐标;③是否存在点P,使四边形MNPD为菱形?并说明理由;(2)当点P的横坐标为1时,是否存在这样的抛物线,使得以B、P、D为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,求出满足条件的抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.【分析】(1)①函数的对称轴为:x=﹣=,故点M(,),即可求解;②设抛物线与x轴左侧的交点为R(﹣1,0),则点A与R关于抛物线的对称轴对称,连接RB并延长交抛物线的对称轴于点Q,则点Q为所求,即可求解;③四边形MNPD为菱形,首先PD=MN,即(﹣2x2+2x+4)﹣(﹣2x+4)=,解得:x=或(舍去),故点P(,1),而PN==≠MN,即可求解;(2)分∠DBP为直角、∠BDP为直角两种情况,分别求解即可.【解析】(1)①函数的对称轴为:x=﹣=,故点M(,),当x=时,y=﹣2x+4=3,故点N(,3);②设抛物线与x轴左侧的交点为R(﹣1,0),则点A与R关于抛物线的对称轴对称,连接RB并延长交抛物线的对称轴于点Q,则点Q为所求,将R、B的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b并解得:直线RB的表达式为:y=4x+4,当x=时,y=6,故点Q(,6);③不存在,理由:设点P(x,﹣2x+4),则点D(x,﹣2x2+2x+4),MN=﹣3=,四边形MNPD为菱形,首先PD=MN,即(﹣2x2+2x+4)﹣(﹣2x+4)=,解得:x=或(舍去),故点P(,1),而PN==≠MN,故不存在点P,使四边形MNPD为菱形;(2)当点P的横坐标为1时,则其坐标为:(1,2),此时点A、B的坐标分别为:(2,0)、(0,4),①当∠DBP为直角时,以B、P、D为顶点的三角形与△AOB相似,则∠BAO=∠BDP=α,tan∠BAO==2=tanα,则sinα=,PA=,PB=AB﹣PA=2﹣=,则PD==,故点D(1,);②当∠BDP为直角时,以B、P、D为顶点的三角形与△AOB相似,则BD∥x轴,则点B、D关于抛物线的对称轴对称,故点D(1,4),综上,点D的坐标为:(1,4)或(1,),将点A、B、D的坐标代入抛物线表达式:y=ax2+bx+c并解得:y=﹣2x2+2x+4或y=﹣x2+3x+4.6.(2022•禹城市模拟)如图,抛物线经过A(4,0),B(1,0),C(0,﹣2)三点.(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;=S△ABC,直接写出点D (3)若抛物线上有一点D(点D位于直线AC的上方且不与点B重合)使得S△DCA的坐标.。
最新九年级数学中考专题训练:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)
2023年九年级数学中考专题训练:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)1.已知,二次函数23y ax bx =+-的图象与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于C 点,点A 的坐标为()1,0-,且OB OC =.(1)求二次函数的解析式;(2)当04x ≤≤时,求二次函数的最大值和最小值分别为多少?(3)设点C '与点C 关于该抛物线的对称轴对称.在y 轴上是否存在点P ,使PCC '△与POB 相似,且PC 与PO 是对应边?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图1,抛物线234y x x =-++与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,连接,AC BC .(1)求ABC 的面积;(2)如图2,点P 为直线上方抛物线上的动点,过点P 作PD AC ∥交直线BC 于点D ,过点P 作直线PE x ∥轴交直线BC 于点E ,求PD PE +的最大值及此时P 的坐标;(3)在(2)的条件下,将原抛物线234y x x =-++沿射线AC 方向平移M 是新抛物线与原抛物线的交点,N 是平面内任意一点,若以P 、B 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点N 的坐标.3.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.4.如图1,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,抛物线24y ax bx =++与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 左侧),与y 轴交于点C ,直线4y x =-+经过B 、C 两点,4OB OA =.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,点P 为第四象限抛物线上一点,过点P 作PD x ⊥轴交BC 于点D ,垂足为N ,连接PC 交x 轴于点E ,设点P 的横坐标为t ,PCD 的面积为S ,求S 与t 的函数关系式;(3)在(2)的条件下,如图3,过点P 作PF PC ⊥交y 轴于点F ,PF PE =.点G 在抛物线上,连接PG ,45CPG ∠=︒,连接BG ,求直线BG 的解析式.5.如图1,已知二次函数2y ax bx c =++的图象的顶点为()0,1D ,且经过点()2,2A .(1)求二次函数的解析式;(2)过点A 的直线与二次函数图象的另一交点为B ,与y 轴交于点C ,若BDC 的面积是ADC △的两倍,求直线AB 的解析式;(3)如图2,已知(),0E m ,是x 轴上一动点(E ,O 不重合),过E 的两条直线1l ,2l 与二次函数均只有一个交点,且直线1l ,2l 与y 轴分别交于点M 、N .对于任意的点E ,在y 轴上(点M 、N 上方)是否存在一点()0,F t ,使N FEM F E △∽△恒成立.若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.6.如图,抛物线y 2b c x ++与x 轴交于点A 、B ,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C 、D ,BC.(1)求b、c的值;(2)求直线BD的直线解析式;(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.7.如图1,抛物线与坐标轴分别交于A(-1,0),B(3,0),C(0,3).(1)求抛物线解析式;(2)抛物线上是否存在点P,使得△CBP=△ACO,若存在,求出点P的坐标,若不存在,说明理由;(3)如图2,Q是△ABC内任意一点,求DQ EQ QFAD BE CF++的值.8.如图所示,平面直角坐标系中,二次函数y=a(x+2k)(x﹣k)图象与x轴交于A、B两点,抛物线对称轴为直线x=﹣2;(1)求k 的值;(2)点C 为抛物线上一点,连接BC 、AC ,作CD △x 轴于D ,当△BCA =90°时,设CD 长度为d ,求d 与a 的函数关系式;(3)抛物线顶点为S ,作S T 垂直AB 于T ,点Q 为第一象限抛物线上一点,连接AQ 交S T 于点P ,过B 作x 轴的垂线交AQ 延长线于点E ,连接OE 交BQ 于点G ,过O 作OE 的垂线交AQ 于点F ,若OF =OG ,tan△ABQ =2时,连接S Q ,求证:S Q =S P .9.已知抛物线23y x bx =-++的图象与x 轴相交于点A 和点B ,与y 轴交于点C ,图象的对称轴为直线=1x -.连接AC ,有一动点D 在线段AC 上运动,过点D 作x 轴的垂线,交抛物线于点E ,交x 轴于点F .设点D 的横坐标为m .(1)求AB 的长度;(2)连接AE CE 、,当ACE △的面积最大时,求点D 的坐标; (3)当m 为何值时,ADF △与CDE 相似.10.如图,抛物线28y ax bx =++与x 轴交于()2,0A -和点()8,0B ,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)求该抛物线的函数表达式;(2)点P 是第一象限内抛物线上的动点,连接PB ,PC ,设四边形PBOC 和AOC 的面积分别为PBOC S 四边形和AOCS,记AOC PBOC S S S =-△四边形,求S 最大值点P 的坐标及S 的最大值;(3)点N 是对称轴l 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BOC 相似?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,抛物线24y ax bx =+-经过点()1,0C -,点()4,0B ,交y 轴于点A ,点H 是该抛物线上第四象限内的一个动点,HE △x 轴于点E ,交线段AB 于点D ,HQ △y 轴,交y 轴于点Q .(1)求抛物线的函数解析式.(2)若四边形HQOE 是正方形,求该正方形的面积.(3)连接OD 、AC ,抛物线上是否存在点H ,使得以点O 、A 、D 为顶点的三角形与△ABC 相似,若存在,请直接写出点H 的坐标,若不存在,请说明理由.12.如图,已知抛物线2y ax x c =-+的对称轴为直线x =1,与x 轴的一个交点为()10A -,,顶点为B .点()5C m ,在抛物线上,直线BC 交x 轴于点E .(1)求抛物线的表达式及点E 的坐标; (2)连接AB ,求△B 的余切值;(3)点G 为线段AC 上一点,过点G 作CB 的垂线交x 轴于点M (位于点E 右侧),当△CGM 与△ABE 相似时,求点M 的坐标.13.如图所示,抛物线2=23y x x --与x 轴相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,点M 为抛物线的顶点.(1)求点C 及顶点M 的坐标.(2)若点N 是第四象限内抛物线上的一个动点,连接BN 、CN ,求BCN △面积的最大值. (3)直线CM 交x 轴于点E ,若点P 是线段EM 上的一个动点,是否存在以点P 、E 、O 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.14.如图,抛物线L 1:y =ax 2﹣2x +c (a ≠0)与x 轴交于A 、B (3,0)两点,与y 轴交于点C (0,﹣3),抛物线的顶点为D .抛物线L 2与L 1关于x 轴对称.(1)求抛物线L 1与L 2的函数表达式;(2)已知点E 是抛物线L 2的顶点,点M 是抛物线L 2上的动点,且位于其对称轴的右侧,过M 向其对称轴作垂线交对称轴于P ,是否存在这样的点M ,使得以P 、M 、E 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.15.综合与探究如图,抛物线212y x bx c =-++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点B ,C 的坐标分别为(2,0),(0,3),点D 与点C 关于x 轴对称,P 是直线AC 上方抛物线上一动点,连接PD 、交AC 于点Q .(1)求抛物线的函数表达式及点A 的坐标; (2)在点P 运动的过程中,求PQ :DQ 的最大值;(3)在y 轴上是不存在点M ,使45AMB ∠=︒?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.16.如图,已知抛物线2y ax bx c =++与x 轴相交于点()1,0A -,()3,0B ,与y 轴的交点()0,6C .(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.17.如图(1),直线y =-x +3与x 轴、y 轴分别交于点B (3,0)、点C (0,3),经过B 、C 两点的抛物线2y x bx c =++与x 轴的另一个交点为A ,顶点为P .(1)求该抛物线的解析式与点P 的坐标;(2)当0<x <3时,在抛物线上求一点E ,使△CBE 的面积有最大值; (3)连接AC ,点N 在x 轴上,点M 在对称轴上,△是否存在使以B 、P 、N 为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,请求出所有符合条件的点N 的坐标;若不存在,请说明理由;△是否存在点M ,N ,使以C 、P 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由. (图(2)、图(3)供画图探究)18.如图,已知抛物线213222y x x =-++与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C .(1)则点A 的坐标为_________,点B 的坐标为_________,点C 的坐标为_________;(2)设点11(,)P x y ,22(,)Q x y (其中12x x >)都在抛物线213222y x x =-++上,若121x x =+,请证明:12y y >;(3)已知点M 是线段BC 上的动点,点N 是线段BC 上方抛物线上的动点,若90CNM ∠=︒,且CMN 与OBC △相似,试求此时点N 的坐标.参考答案:1.(1)2=23y x x --(2)函数的最大值为5,最小值为4-(3)存在,(0,9)P -或9(0,)5P -2.(1)10;(2)最大值为4,()2,6P ; (3)N 点坐标为113,24⎛⎫ ⎪⎝⎭或345,24⎛⎫- ⎪⎝⎭或53,24⎛⎫- ⎪⎝⎭.3.(1)243y x x =-+,()21-,(2)⎝⎭或⎝⎭(3)207,99⎛⎫ ⎪⎝⎭4.(1)254y x x =-+ (2)32122S t t =-+ (3)416y x =-5.(1)2114y x =+ (2)312y x =-或132y x =-+ (3)存在,=2t6.(1)132b c ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(2)y=+(3)Q 1(,0)、Q 2(0)、Q 3,0)、Q 4(,0) 7.(1)223y x x =-++(2)存在,1217(,),(1,4)24P P - (3)DQ EQ QF AD BE CF ++的值为18.(1)k =4 (2)1d a=-9.(1)4(2)(32-,32-) (3)当2m =-或1m =-时ADF △与CDE 相似10.(1)21382y x x =-++ (2)()4,12P ,最大值为56(3)存在,()3,8,(3,5,()3,1111.(1)234y x x =--(2)6+(3)存在,点H 的坐标为1684,525⎛⎫- ⎪⎝⎭或521,24⎛⎫- ⎪⎝⎭12.(1)21322y x x =--;E (2,0) (2)3(3)M 点的坐标为(5,0)或(7,0)13.(1)C 点坐标为(0,-3),顶点M 的坐标为(1,-4);(2)278(3)P 点的坐标为39(,)44--或(-1,-2).14.(1)抛物线L 1:2=23y x x --,抛物线L 2:223y x x =-++; (2)435(,)39M 或(4,5)M -.15.(1)211322y x x =--+,A (-3,0); (2)316; (3)存在,M (0,6)或(0,-6)16.(1)2246y x x =-++(2)S 关于m 的函数表达式为239(03)S m m m =-+<<,S 的最大值是274 (3)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)17.(1)243y x x =-+,顶点坐标为P (2,-1) (2)33,24E ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)△存在,()10,0N 或27,03N ⎛⎫ ⎪⎝⎭;△存在,点M 的坐标为(2,2);(2,-4);(2,4)18.(1)(-1,0),(4,0),(0,2);(3)点N 的坐标为(32,258)或(3,2).。
初三中考数学专题复习:二次函数综合题(相似三角形问题)含答案
中考数学专题复习:二次函数综合题(相似三角形问题)1.如图①,二次函数y =﹣x 2+bx +c 的图象与x 轴交于点A (﹣1,0)、B (3,0),与y 轴交于点C ,连接BC ,点P 是抛物线上一动点.(1)求二次函数的表达式.(2)当点P 不与点A 、B 重合时,作直线AP ,交直线BC 于点Q ,若①ABQ 的面积是①BPQ 面积的4倍,求点P 的横坐标.(3)如图①,当点P 在第一象限时,连接AP ,交线段BC 于点M ,以AM 为斜边向①ABM 外作等腰直角三角形AMN ,连接BN ,①ABN 的面积是否变化?如果不变,请求出①ABN 的面积;如果变化,请说明理由.2.如图,二次函数2314y x bx =++的图像经过点()8,3A ,交x 轴于点B ,C (点B 在点C 的左侧),与y 轴交于点D .(1)填空:b = ______;(2)点P 是第一象限内抛物线上一点,直线PO 交直线CD 于点Q ,过点P 作x 轴的垂线交直线CD 于点T ,若PQ QT =,求点P 的坐标;(3)在x 轴的正半轴上找一点E ,过点E 作AE 的垂线EF 交y 轴于F ,若AEF 与EFO △相似,求OE 的长.3.如图,已知抛物线2y ax bx c =++与x 轴相交于点()1,0A -,()3,0B ,与y 轴的交点()0,6C .(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①CMN =90°,且∆CMN 与OBC ∆相似,如果存在,请求出点M 和点N 的坐标.4.如图,抛物线L 1:y =ax 2﹣2x +c (a ≠0)与x 轴交于A 、B (3,0)两点,与y 轴交于点C (0,﹣3),抛物线的顶点为D .抛物线L 2与L 1关于x 轴对称.(1)求抛物线L 1与L 2的函数表达式;(2)已知点E 是抛物线L 2的顶点,点M 是抛物线L 2上的动点,且位于其对称轴的右侧,过M 向其对称轴作垂线交对称轴于P ,是否存在这样的点M ,使得以P 、M 、E 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.5.如图,在平面直角坐标系中,已知直线4y x =+与x 轴、y 轴分别相交于点A 和点C ,抛物线21y x kx k =++-的图象经过点A 和点C ,与x 轴的另一个交点是点B .(1)求出此抛物线的解析式; (2)求出点B 的坐标;(3)若在y 轴的负半轴上存在点D .能使得以A ,C ,D 为顶点的三角形与①ABC 相似,请求出点D 的坐标.6.如图1,已知抛物线23y ax bx =++经过点()1,5D ,且交x 轴于A ,B 两点,交y 轴于点C ,已知点()1,0A -,(),P m n 是抛物线在第一象限内的一个动点,PQ BC ⊥于点Q .(1)求抛物线的解析式;(2)当PQ =m 的值;(3)是否存在点P ,使BPQ 与BOC 相似?若存在,请求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图,在平面直角坐标系中,直线y =12x +2与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C .抛物线y =ax 2+bx +c的对称轴是x=-32且经过A、C两点,与x轴的另一交点为点B.(1)求二次函数y=ax2+bx+c的表达式;(2)点P为线段AB上的动点,求AP+2PC的最小值;(3)抛物线上是否存在点M,过点M作MN垂直x轴于点N,使得以点A,M,N为顶点的三角形与①ABC 相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.8.如图,抛物线y=−x2+bx+c与x轴相交于A(−1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,顶点为点D,抛物线的对称轴与BC相交于点E,与x轴相交于点F.(1)求抛物线的函数关系式;(2)连结DA,求sin A的值;(3)若点H线段BC上,BOC与BFH△相似,请直接写出点H的坐标.9.如图,抛物线y=1-2x2+bx+c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;(2)点P 是第一象限内抛物线上的动点,连接PB ,PC ,当S △PBC =720S △ABC 时,求点P 的坐标; (3)点N 是对称轴l 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①OBC 相似?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图,抛物线23y ax bx =++与x 轴交于1,0A 、()3,0B -两点,与y 轴交于点C ,设抛物线的顶点为D .(1)求该抛物线的表达式与顶点D 的坐标; (2)试判断BCD △的形状,并说明理由;(3)探究坐标轴上是否存在点P ,使得以P 、A 、C 为顶点的三角形与BCD △相似?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,抛物线y =ax 2﹣2ax ﹣3a (a ≠0)与x 轴交于点A ,B .与y 轴交于点C .连接AC ,BC .已知ABC 的面积为2.(1)求抛物线的解析式;(2)平行于x 轴的直线与抛物线从左到右依次交于P ,Q 两点.过P ,Q 向x 轴作垂线,垂足分别为G ,H .若四边形PGHQ 为正方形,求正方形的边长;(3)抛物线上是否存在一点N ,使得①BCN =①CAB ﹣①CBA ,若存在,请求出满足条件N 点的横坐标,若不存在请说明理由.12.如图,二次函数2y x bx c =-++的图像与x 轴交于点A (-1,0),B (2,0),与y 轴相交于点C .(1)求这个二次函数的解析式;(2)若点M 在此抛物线上,且在y 轴的右侧.①M 与y 轴相切,过点M 作MD ①y 轴,垂足为点D .以C ,D ,M 为顶点的三角形与①AOC 相似,求点M 的坐标及①M 的半径长.13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线2()0y ax bx c ac =++≠与x 轴交于点A 和点B (点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C .若线段OA OB OC 、、的长满足2OC OA OB =⋅,则这样的抛物线称为“黄金”抛物线.如图,抛物线22(0)y ax bx a =++≠为“黄金”抛物线,其与x 轴交点为A ,B (其中B 在A 的右侧),与y 轴交于点C .且4OA OB =(1)求抛物线的解析式;(2)若P 为AC 上方抛物线上的动点,过点P 作PD AC ⊥,垂足为D . ①求PD 的最大值;①连接PC ,当PCD 与ACO △相似时,求点P 的坐标.14.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线2y x bx c =++与x 轴交于点A 、B 两点,其中1,0A ,与y 轴交于点()0,3C .(1)求抛物线解析式;(2)如图1,过点B 作x 轴垂线,在该垂线上取点P ,使得①PBC 与①ABC 相似,请求出点P 坐标;(3)如图2,在线段OB 上取一点M ,连接CM ,请求出12CM BM +最小值.15.如图,抛物线y =ax 2+k (a >0,k <0)与x 轴交于A ,B 两点(点B 在点A 的右侧),其顶点为C ,点P 为线段OC 上一点,且PC =14OC .过点P 作DE ①AB ,分别交抛物线于D ,E 两点(点E 在点D 的右侧),连接OD ,DC .(1)直接写出A ,B ,C 三点的坐标;(用含a ,k 的式子表示) (2)猜想线段DE 与AB 之间的数量关系,并证明你的猜想;(3)若①ODC =90°,k =﹣4,求a 的值.16.如图,抛物线223y x bx c =++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于C 点,连接AC ,已知B (﹣1,0),且抛物线经过点D (2,﹣2).(1)求抛物线的表达式;(2)若点E 是抛物线上第四象限内的一点,且2ABES=,求点E 的坐标;(3)若点P 是y 轴上一点,以P ,A ,C 三点为顶点的三角形是等腰三角形,求P 点的坐标.17.如图,在直角坐标系xOy 中,抛物线y =ax 2+bx +2(a ≠0)与x 轴交于点A (﹣1,0)和B (4,0),与y 轴交于点C ,点P 是抛物线上的动点(不与点A ,B ,C 重合).(1)求抛物线的解析式;(2)当点P 在第一象限时,设①ACP 的面积为S 1,①ABP 的面积为S 2,当S 1=S 2时,求点P 的坐标; (3)过点O 作直线l ①BC ,点Q 是直线l 上的动点,当BQ ①PQ ,且①BPQ =①CAB 时,请直接写出点P 的坐标.18.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+3与两坐标轴交于A、B两点,抛物线y=x2+bx+c 过点A和点B,并与x轴交于另一点C,顶点为D.点E在对称轴右侧的抛物线上.(1)求抛物线的函数表达式和顶点D的坐标;(2)若点F在抛物线的对称轴上,且EF①x轴,若以点D,E,F为顶点的三角形与①ABD相似,求出此时点E的坐标;(3)若点P为坐标平面内一动点,满足tan①APB=3,请直接写出①P AB面积最大时点P的坐标及该三角形面积的最大值.19.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,且OC=2OB=6OA=6,点P是第一象限内抛物线上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC与OP,交于点D,当S△PCD:S△ODC的值最大时,求点P的坐标;(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①CMN=90°,且①CMN与①BOC 相似,若存在,请求出点M、点N的坐标.20.如图,抛物线y=x2+bx+12(b<0)与x轴交于A,B两点(A点在B点左侧),且OB=3OA.(1)请直接写出b=,A点的坐标是,B点的坐标是;(2)如图(1),D点从原点出发,向y轴正方向运动,速度为2个单位长度/秒,直线BD交抛物线于点E,若BE=5DE,求D点运动时间;(3)如图(2),F点是抛物线顶点,过点F作x轴平行线MN,点C是对称轴右侧的抛物线上的一定点,P 点在直线MN上运动.若恰好存在3个P点使得①P AC为直角三角形,请求出C点坐标,并直接写出P点的坐标.答案1.(1)y =﹣x 2+2x +3.(2)P 352或 (3)①ABN 的面积不变,为4.2.(1)2-(2)5⎛ ⎝⎭或5⎛ ⎝⎭(3)4或493.(1)2246y x x =-++(2)S 关于m 的函数表达式为239(03)S m m m =-+<<,S 的最大值是274 (3)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)4.(1)抛物线L 1:223y x x =--,抛物线L 2:2y x 2x 3=-++;(2)435(,)39M 或(4,5)M -.5.(1)254y x x =++(2)点B 的坐标为(-1,0)(3)点D 的坐标是(0,-203) 6.(1)215322y x x =-++ (2)1或5(3)存在;P (53,529)7.(1)抛物线表达式为:213222y x x =--+;(2)AP +2PC 的最小值是4;(3)存在M(0,2)或(-3,2)或(2,-3)或(5,-18),使得以点A 、M 、N 为顶点的三角形与ABC 相似.8.(1)y =-x 2+2x +3(3)点H 的坐标为(1,2)或(2,1)9.(1)21382y x x =++ (2)P 1(1,10.5),P 2(7,4.5)(3)存在,(3,8)或(3,5或(3,11)30.(1)y =﹣x 2﹣2x +3,(﹣1,4);(2)直角三角形,理由见解析;(3)存在,(0,0)或(0,﹣13)或(-9,0)11.(1)y =﹣13x 2+23x +1(2)﹣6﹣(3)存在,5或11712.(1)22y x x =-++; (2)M 的坐标为(12,94),(32, 54 ),(3,-4),①M 的半径长为12或32或313.(1)213222y x x =--+(2)①PD ①P 坐标为(3,2)-或325()28,-14.(1)243y x x =-+(2)P 点坐标为()3,9或()3,215.(1)点A 、B 、C 的坐标分别为(、、(0,k ) (2)DE =12AB(3)a =1316.(1)224233y x x =--(2)E ,-1)(3)P 点的坐标(0,2)或(02)或(0,﹣2或(0,54)17.(1)213222y x x =-++ (2)点P 的坐标为(103,139)(3)点P 的坐标为(32,﹣2)或(32,﹣2)或(173,﹣509)18.(1)y =x 2﹣4x +3,(2,﹣1)(2)(5,8)或(73,89-)(3)①P AB ,此时P )19.(1)y =﹣2x 2+4x +6 (2)点P 的坐标为(32,152) (3)存在,M 、N 的坐标分别为(3,0)、(0,﹣32)或(94,398)、(0,38)或(1,8)、(0,172)或(74,558)、(0,838)20.(1)﹣8,(2,0),(6,0)(2)3秒或212秒 (3)C 点坐标为(143,﹣329),P 点的坐标为(103,﹣4)或(﹣103,﹣4)或(11027,﹣4)。
中考压轴题--二次函数与相似三角形的综合
中考数学压轴题——二次函数与相似三角形的综合例题:(2014衡阳)已知某二次函数的图象与x 轴分别相交于点()30A -,和点()10B ,,与y 轴相交于点()()030C m m ->,,顶点为点D 。
⑴求该二次函数的解析式(系数用含m 的代数式表示);⑵如图①,当2m =时,点P 为第三象限内抛物线上的一个动点,设APC ∆的面积为S ,试求出S 与点P 的横坐标x 之间的函数关系式及S 的最大值;⑶如图②,当m 取何值时,以A 、D 、C 三点为顶点的三角形 与OBC ∆相似? 解:⑴∵该二次函数的图象与x 轴分别相交于点()30A -,和点()10B ,,∴设该二次函数的解析式为()()31y a x x =+-∵该二次函数的图象与y 轴相交于点()03C m -,,∴()313a m -=-,故a m =∴该二次函数的解析式为()()23123y m x x mx mx m =+-=+-⑵当2m =时,点C 的坐标为()06-,,该二次函数的解析式为2246y x x =+- ∵点A 的坐标为()30-,,点C 的坐标为()06-,∴直线AC 的解析式为136x y +=--,即26AC y x =-- 过点P 作PE x ⊥轴于点E ,交AC 于点F∵点P 为第三象限内抛物线上的一个动点且点P 的横坐标为x ()30x -<< ∴点P 的坐标为()2246x x x +-,,点E 的坐标为()0x ,,点F 的坐标为()26x x --,∴()()()()()11333322222P F P F F P S OA PF PE EF y y y y y y ==⨯⨯-=-=---=-⎡⎤⎣⎦ ()()()()()2222222333262462624626222393273933332424x x x x x x x x x x x x x x ⎡⎤=---+-=----+=--⎣⎦⎡⎤⎛⎫⎛⎫=--=-+=-+-=-++⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦∴当32x =-时,S 有最大值274; 另解:()()221133324626246262222P F S OA PF y y x x x x x x ==⨯⨯-=+----=+-++ 22233926333224x x x x x ⎛⎫=+=+=+- ⎪⎝⎭ ∵30x -<<,∴333222x -<+<,∴23924x ⎛⎫+< ⎪⎝⎭,∴239024x ⎛⎫+-< ⎪⎝⎭, 图① 图②⑶∵()()()()()22231231414y m x x m x x m x m x m ⎡⎤=+-=+-=+-=+-⎣⎦,∴点D 的坐标为()14m --, ∴()()()()()()2222222230033399A C A C AC x x y y m m m =-+-=--+--=-+=+⎡⎤⎣⎦()()()()()()22222222310424416A D A D AD x x y y m m m =-+-=---+--=-+=+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ ()()()()22222201341C D C D CD x x y y m m m =-+-=--+---=+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ ∵OBC ∆是直角三角形,∴欲使以A 、D 、C 三点为顶点的三角形与OBC ∆相似,必有Rt ACD ∆①若在ACD ∆中,90ACD =∠,则222AC CD AD +=,即()()222991416m m m +++=+ 化简整理得:21m =,∵0m >,∴1m =(舍去负值)90且AC CD ②若在ACD ∆中,90ADC =∠,则222AD CD AC +=,即()()222416199m m m +++=+ 90,但是时,以A练习:(2013辽宁营口)如图,抛物线与x 轴交于A ()0,1 、)03(,-B 两点,与y 轴交于点C (),3,0设抛物线的顶点为D .(1)求该抛物线的解析式与顶点D 的坐标.(2)试判断△BCD 的形状,并说明理由.(3)探究坐标轴上是否存在点P ,使得以C A P 、、为顶点的三角形与△BCD 相似?若存在,请直接写出点P答案:(1)抛物线的解析式为-=x y (2) △BCD 是直角三角形. 理由略(3)坐标轴上存在点P ,使得以C A P 、、为顶点的三角形与△BCD 相似.符合条件的点P 的坐标为:)09(),310(),00(321,,,--P P P .。
初三数学中考专题:二次函数与三角形相似结合题型带答案
二次函数与三角形相似结合题型例1.如图1,已知抛物线y=ax²+bx+3图象与x轴相交于A(-3,0),B(1,0)两点,与y轴相交于点C.(1)请直接写出抛物线的解析式为__(2)如图1,连接AC,若点P在y轴上时,AP和4C的夹角为15°,求线段CP的长;(3)如图2,直线l与x轴相交于点M,直线l与线段BC相交于点N,当△MCN~△CAM时,求直线l的表达式.例2.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;的最大值;(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DEAE(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.例3.已知抛物线y =12x 2+bx +c 与x 轴交于A(-4,0)、B 两点,与y 轴交于点C ,且AO=2OC. (1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点D 为第三象限抛物线上一点,连接OD 、AC 交于点E ,求DE OE 的最大值;(3)如图2,连接AC ,BC ,过点O 作直线l //AC ,点P ,Q 分别为直线l 和抛物线上的点,试探究:在第二象限是否存在这样的点P,Q ,使△PQA ∽△CBA ,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。
例4.如图,已知抛物线y=13x 2+bx+c 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)求抛物线的解析式;(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,求出点Q 的坐标,若不存在,请说明理由.l xyoA B C图2例5.如图,在矩形OABC中,AO=10,AB=8,沿直线CD折叠矩形OABC的一边BC,使点B落在OA边上的点E处,分别以OC,OA所在的直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,抛物线y=ax2+bx+c经过O,D,C三点.(1)求AD的长及抛物线的解析式;(2)一动点P从点E出发,沿EC以每秒2个单位长的速度向点C运动,同时动点Q从点C出发,沿CO以每秒1个单位长的速度向点O运动,当点P运动到点C时,两点同时停止运动,设运动时间为t秒,当t为何值时,以P,Q,C为顶点的三角形与∆ADE相似?(3)点N在抛物线对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使以M,N,C,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M与点N的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.例6.(走角题).如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B(1,0)两点,与y轴交于点D,直线AD:y=x+3,抛物线的顶点为C,CE⊥AB.(1)求抛物线的解析式;S∆MAB?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由;(2)抛物线上是否存在点M,使得S∆ACD=38(3)若点P为x轴上方的抛物线上一动点(点P与顶点C不重合),PQ⊥AC于点Q,当△PCQ与△ACE相似时,求点P的坐标;【答案详解】例1.如图1,已知抛物线y=ax²+bx+3图象与x轴相交于A(-3,0),B(1,0)两点,与y轴相交于点C.(1)请直接写出抛物线的解析式为__(2)如图1,连接AC,若点P在y轴上时,AP和4C的夹角为15°,求线段CP的长;(3)如图2,直线l与x轴相交于点M,直线l与线段BC相交于点N,当△MCN~△CAM时,求直线l的表达式.【解析】(1)y=−x2−2x+3(2)注意题目隐藏条件“∠CAO=45º”,即当P在C点上方时则∠OAP=60º,当P在C点下方时则∠OAP=30º,利用特殊角的三角函数值来求解CP的长;解:由抛物线解析式可得C(0,3),则OA=OC=3,则∠CAO=45º.①当点P在C点上方时,则∠OAP=60º,∴OP=OAtan∠OAP=√3OA=3√3,∴CP=OP-OC=3√3-3;②当点P在C点下方时,则∠OAP=30º,∴OP=OAtan∠OAP=√3OA=√3,3∴CP=OC-OP=3−√3;综上所述,CP的长为3√3-3或3−√3;(3)二次函数与三角形相似综合题型,此题不存在分类讨论,有两个思考角度或解题方法,分别是“走边”或“走角”;【思考角度1】“走边”解:由△MCN~△CAM可得∠ACM=∠CMN,可得AC//MN,则设直线MN的解析式为y=x+a,即OM=a,由△MCN~△CAM可得MC:CA=MN:CM,即MN=CM 2CA =23√2,由MN//AC可得MN:AC=MB:BA,即23√23√2=(a+1):4,解得a=32或a=3(舍去),∴直线l的表达式y=x+32.【思考角度2】“走角”由△MCN~△CAM可得∠CAM=∠MCN=45º,出现特殊角,而只需求出M点坐标即可求出直线l的表达式.这是二次函数几何综合题中的典型题型“边角存在性问题”.按“边角存在性问题”的典型解题思路走即可解答此题.解:如图,作BD⊥BC交MC于点D,过点B作y轴的平行线,过点C、D作x轴的平分线,分别交于点E、F两点,由∠CBD=∠BED=∠CFB=90º,∠BDE=∠DCF,CD=BD,可证△BDE≌△BCF,则DE=BF=3,BE=CF=1,∴D(-2,-1),设直线CD的解析式为y=kx+3,代入D点坐标可得k=2,∴直线CD的解析式为y=2x+3,∴M(-32,0),∴直线l的表达式y=x+32.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DE AE 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.【解析】(1)设抛物线为交点式,即y=a(x+1)(x-4),代入C 点坐标,可得a=12, ∴抛物线解析式为y =12(x+1)(x-4)=12x 2−32x −2(2)构造相似典型图形“8字模型”,利用相似性质把DE AE 用代数式表示出来,再利用二次函数配方法求最值。
2023年九年级数学中考专题:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)(含简单答案)
2023年九年级数学中考专题:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)1.如图,二次函数216y x bx c =++的图象交坐标轴于点()4,0A ,()0,2B -,点P 为x 轴上一动点.(1)求二次函数216y x bx c =++的表达式; (2)将线段PB 绕点P 逆时针旋转90︒得到线段PD ,若D 恰好在抛物线上,求点D 的坐标; (3)过点P 作PQ x ⊥轴分别交直线AB ,抛物线于点Q ,C ,连接AC .若以点B 、Q 、C 为顶点的三角形与APQ △相似,直接写出点P 的坐标. 2.抛物线25y ax bx =++经过点1,0A 和点()5,0B .(1)求该抛物线所对应的函数解析式;(2)该抛物线与直线25y x =+相交于C 、D 两点,点P 是抛物线上的动点且位于x 轴下方,直线PM y ∥轴,分别与x 轴和直线CD 交于点M 、N .①连结PC PD 、,如图1,在点P 运动过程中,PCD 的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由;①连结PB ,过点C 作CQ PM ⊥,垂足为点Q ,如图2,是否存在点P ,使得CNQ 与PBM 相似?若存在,直接写出满足条件的点P 的坐标;若不存在,说明理由.3.已知抛物线24y ax ax b =-+与x 轴交于A ,B 两点,(A 在B 的左侧),与y 轴交于C ,若OB OC =,且03C (,).(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的顶点为D ,点P 在抛物线的对称轴上,且APD ACB ∠=∠,求点P 的坐标; (3)在抛物线上是否存在一点M ,过M 作MN x ⊥轴于N ,以A 、M 、N 为顶点的三角形与AOC ∆相似,若存在,求出所有符合条件的M 点坐标,若不存在,请说明理由. 4.如图.在平面直角坐标系中.抛物线212y x bx c =++与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C .点A 的坐标为()1,0-,点C 的坐标为()0,2-.已知点(),0E m 是线段AB 上的动点(点E 不与点A ,B 重合).过点E 作PE x ⊥轴交抛物线于点P ,交BC 于点F .(1)求该抛物线的表达式;(2)若:1:2EF PF =,请求出m 的值;(3)是否存在这样的m ,使得BEP △与ABC 相似?若存在,求出此时m 的值;若不存在,请说明理由;(4)当点E 运动到抛物线对称轴上时,点M 是x 轴上一动点,点N 是抛物线上的动点,在运动过程中,是否存在以C 、B 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形?若不存在,请说明理由;若存在,请直接写出点M 的坐标.5.如图,二次函数212y x bx c =-++图像交x 轴于点A ,B (A 在B 的左侧),与y 轴交于点(0,3)C ,CD y ⊥轴,交抛物线于另一点D ,且5CD =,P 为抛物线上一点,PE y轴,与x 轴交于E ,与BC ,CD 分别交于点F ,G .(1)求二次函数解析式;(2)当P 在CD 上方时,是否存在点P ,使得以C ,P ,G 为顶点的三角形与FBE 相似,若存在,求出CPG △与FBE 的相似比,若不存在,说明理由.(3)点D 关于直线PC 的对称点为D ,当点D 落在抛物线的对称轴上时,此时点P 的坐标为________.6.如图,抛物线22y ax bx =++与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,已知A ,B 两点坐标分别是(1,0)A ,(4,0)B -,连接,AC BC .(1)求抛物线的表达式;(2)将ABC ∆沿BC 所在直线折叠,得到DBC ∆,点A 的对应点D 是否落在抛物线的对称轴上?若点D 在对称轴上,请求出点D 的坐标;若点D 不在对称轴上,请说明理由;(3)若点P 是抛物线位于第二象限图象上的一动点,连接AP 交BC 于点Q ,连接BP ,BPQ ∆的面积记为1S ,ABQ ∆的面积记为2S ,求12S S 的值最大时点P 的坐标. 7.已知,二次函数23y ax bx =+-的图象与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于C 点,点A 的坐标为()1,0-,且OB OC =.(1)求二次函数的解析式;(2)当04x ≤≤时,求二次函数的最大值和最小值分别为多少?(3)设点C '与点C 关于该抛物线的对称轴对称.在y 轴上是否存在点P ,使PCC '△与POB 相似,且PC 与PO 是对应边?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.8.已知菱形OABC 的边长为5,且点(34)A ,,点E 是线段BC 的中点,过点A ,E 的抛物线2y ax bx c =++与边AB 交于点D ,(1)求点E 的坐标;(2)连接DE ,将BDE △沿着DE 翻折痕.①当B 点的对应点B '恰好落在线段AC 上时,求点D 的坐标;①连接OB ,BB ',若BB D '△与BOC 相似,请直接写出此时抛物线二次项系数=a ______. 9.如图,抛物线22(0)y ax x c a =-+≠与x 轴交于A 、()3,0B 两点,与y 轴交于点()0,3C -,抛物线的顶点为D .(1)求抛物线的解析式;(2)已知点M 是x 轴上的动点,过点M 作x 轴的垂线交抛物线于点G ,是否存在这样的点M ,使得以点A 、M 、G 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.(3)在直线BC 下方抛物线上一点P ,作PQ 垂直BC 于点Q ,连接CP ,当CPQ 中有一个角等于ACO ∠时,求点P 的坐标.10.如图,抛物线顶点D 在x 轴上,且经过(0,3)-和(4,3)-两点,抛物线与直线l 交于A 、B 两点.(1)直接写出抛物线解析式和D 点坐标;(2)如图1,若()03A ,-,且 94ABDS =,求直线l 解析式; (3)如图2,若90ADB ∠=︒,求证:直线l 经过定点,并求出定点坐标.11.如图1,已知抛物线2=23y 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 ,连接BC ,点P 是线段BC 下方抛物线上一动点,过点P 作∥PE BC ,交x 轴于点E ,连接OP 交BC 于点F .(1)直接写出点A ,B ,C 的坐标以及抛物线的对称轴; (2)当点P 在线段BC 下方抛物线上运动时,求BFPE取到最小值时点P 的坐标; (3)当点P 在y 轴右边抛物线上运动时,过点P 作PE 的垂线交抛物线对称轴于点G ,是否存在点P ,使以P 、E 、G 为顶点的三角形与①AOC 相似?若存在,来出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,抛物线212ax ax b =-+y 经过()1,0A -,32,2C ⎛⎫⎪⎝⎭两点,与x 轴交于另一点B .(1)求此抛物线的解析式;(2)若抛物线的顶点为M ,点P 为线段OB 上一动点(不与点B 重合),点Q 在线段MB 上移动,且2PM MQ MB =⋅,设线段OP x =,2MQ y =,求2y 与x 的函数关系式,并直接写出自变量x 的取值范围;并直接写出PM APPQ BQ-的值;(3)在同一平面直角坐标系中,两条直线x m =,x n =分别与抛物线交于点E ,G ,与(2)中的函数图象交于点F ,.H 问四边形EFHG 能否为平行四边形?若能,求m ,n 之间的数量关系;若不能,请说明理由.13.已知抛物线213222y x x =-++交x 轴于A 、B 两点,A 在B 的左边,交y 轴于点C .(1)求抛物线顶点的坐标;(2)如图1,若10,2E ⎛⎫- ⎪⎝⎭,P 在抛物线上且在直线AE 上方,PQ AE ⊥于O ,求PQ 的最大值;(3)如图2,点(),3D a (32a <)在抛物线上,过A 作直线交抛物线于第四象限另一点F ,点M 在x 轴上,以M 、B 、D 为顶角的三角形与AFB △相似,求点M 的坐标. 14.如图,抛物线23y ax bx =+-与x 轴交于点()1,0A 、()3,0B ,与y 轴交于点C ,联结AC 、BC .(1)求该抛物线的表达式及顶点D 的坐标;(2)如果点P 在抛物线上,CB 平分ACP ∠,求点P 的坐标:(3)如果点Q 在抛物线的对称轴上,DBQ 与ABC 相似.求点Q 的坐标.15.如图,抛物线23y ax x c =-+与x 轴交于(4,0)A -,B 两点,与y 轴交于点(0,4)C ,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34DE EO =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.16.如图①,抛物线与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C (0,3),顶点为D (4,-1),对称轴与直线BC 交于点E ,与x 轴交于点F .(1)求二次函数的解析式;(2)点M 在第一象限抛物线的对称轴上,若点C 在BM 的垂直平分线上,求点M 的坐标; (3)如图①,过点E 作对称轴的垂线在对称轴的右侧与抛物线交于点H ,x 轴上方的对称轴上是否存在一点P ,使以E ,H ,P 为顶点的三角形与EFB △相似,若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.17.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线2y ax x c =++经过()2,0A -,()0,4B 两点,直线3x =与x 轴交于点C .(1)求a ,c 的值;(2)经过点O 的直线分别与线段AB ,直线3x =交于点D ,E ,且BDO △与OCE △的面积相等,求直线DE 的解析式;(3)P 是抛物线上位于第一象限的一个动点,在线段OC 和直线3x =上是否分别存在点F ,G ,使B ,F ,G ,P 为顶点的四边形是以BF 为一边的矩形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.18.如图1,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于A ,B (点A 在点B 左侧),与y 轴负半轴交于C ,且满足2OA OB OC ===.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,D 为y 轴负半轴上一点,过D 作直线l 垂直于直线BC ,直线l 交抛物线于E ,F 两点(点E 在点F 右侧),若3DF DE =,求D 点坐标; (3)如图3,点M 为抛物线第二象限部分上一点,点M ,N 关于y 轴对称,连接MB ,P 为线段MB 上一点(不与M 、B 重合),过P 点作直线x t =(t 为常数)交x 轴于S ,交直线NB 于Q ,求QS PS -的值(用含t 的代数式表示).参考答案:1.(1)211266y x x =-- (2)()3,1D -或()8,10D -(3)点P 的坐标为()011-,或()10,.2.(1)265y x x =-+ (2)37,24⎛⎫- ⎪⎝⎭或()3,4-3.(1)243y x x =-+ (2)()2,2P 或()2,2-(3)存在符合条件的M 点,且坐标为:110(3M ,7)9-,()26,15M ,38(3M ,5)9-4.(1)213222y x x =--; (2)2m =;(3)存在,m 的值为0或3;(4)存在,M 点的坐标为()7,0或()1,0M 或⎫⎪⎪⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭.5.(1)215322y x x =-++;(2)存在点P ,使得以C ,P ,G 为顶点的三角形与FBE 相似,CPG △与FBE 的相似比为2或25;(3)P 点横坐标55.6.(1)213222y x x =--+(2)点D 不在抛物线的对称轴上, (3)(2,3)-7.(1)2=23y x x --(2)函数的最大值为5,最小值为4- (3)存在,(0,9)P -或9(0,)5P -8.(1)13(2)2E , (2)①11(4)2D ,或23(4)6D ,;①47-9.(1)2=23y x x --(2)()0,0,()6,0,8,03⎛⎫ ⎪⎝⎭,10,03⎛⎫⎪⎝⎭(3)57,24⎛⎫- ⎪⎝⎭或者315,24⎛⎫- ⎪⎝⎭10.(1)()2324y x =--,()2,0D (2)334y x =-或1534y x =- (3)证明见解析,定点坐标为423⎛⎫- ⎪⎝⎭,11.(1)A (﹣1,0),B (3,0),C (0,﹣3),对称轴为直线x =1(2)当t =32时,BF PE 最小,最小值为47,此时P (32,﹣154).(3)存在,点P 的坐标为(2,﹣3)12.(1)211322y x x =-++(2)22150322y x x x =-+≤<(),PM AP PQ BQ -的值为0 (3)m 、n 之间的数量关系是2(1)m n m +=≠13.(1)(32,258)答案第3页,共3页(3)(2,0)或(-5,0)或13,07⎛⎫ ⎪⎝⎭或2205⎛⎫- ⎪⎝⎭,14.(1)2=+43y x x --,(21)D , (2)111639⎛⎫ ⎪⎝⎭,- (3)(2,−2)或12,3⎛⎫ ⎪⎝⎭15.(1)234y x x =--+(2)(1,6)D -或(3,4)D -(3)(3,4)-或(0,4)或2⎫⎪⎪⎝⎭或2⎫⎪⎪⎝⎭16.(1)21234y x x =-+(2)(4,3(3)存在P 1)或(4,1),使以E ,H ,P 为顶点的三角形与EFB △相似,17.(1)12a =-,4c = (2)23y x =- (3)存在这样的点F ,点F 的坐标为(2,0)或18.(1)2122y x =- (2)()0,1D -或190,8D ⎛⎫- ⎪⎝⎭, (3)24QS PS t -=-+。
二次函数三角形相似解题思路
二次函数三角形相似解题思路
一、二次函数三角形相似的解题思路:
1. 了解二次函数三角形的基本特性:
二次函数三角形是由三个二次函数组成的一个边长相等的三角形的
形状,它的三角形的内角都为60°,而且三角形的每条边都是一个二次
函数,且都相互垂直。
2. 根据二次函数三角形的特性来找出两个三角形之间的相似性:
(1)根据三角形的内角和边长都相等来判断两个三角形是否相似;
(2)根据二次函数的斜率和顶点的特征值来判断两个三角形的形
状是否相似;
(3)根据二次函数三角形的面积特征值来判断两个三角形的面积
是否相似。
3. 根据相似性来解决相关数学问题:
利用二次函数三角形的相似性可以解决多种数学问题,比如:求出
两个三角形之间一定比例的边长;求出一定比例的三角形内角;计算
两个三角形面积的比例等等。
二、解决二次函数三角形相似问题的一般步骤:
1. 画出问题的初始条件图;
2. 找出两个三角形之间的相似性:
(1)根据三角形的内角和边长都相等来判断两个三角形是否相似;
(2)根据二次函数的斜率和顶点的特征值来判断两个三角形的形
状是否相似;
(3)根据二次函数三角形的面积特征值来判断两个三角形的面积
是否相似。
3. 推断出两三角形间的关系;
4. 根据关系给出问题的解答。
2024年九年级数学中考必刷题:二次函数中的相似三角形问题专项特训(含答案)
2024年九年级数学中考必刷题:二次函数中的相似三角形问题专项特训(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,直线交轴于点,点为线段下方抛物线上的一点,过点作轴交直线于点,在直线上取点,连接,使得的最大值及此时点的坐标;(3)连接,把原抛物线沿射线方向平移个单位长度,是平移后新抛物线上的一点,过点作垂直轴于点,连接,直接写出所有使得的点的横坐标.(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,连接,在y 轴的负半轴是否存在点Q ,使得?若存在,求Q 点的坐标;若不存在,请说明理由.CD x ()2,0D P AC PH y ∥CD H CD Q PQ HQ PQ =524PQ PH -P BC 214y x bx c =++BC 25M MN x N AM AMN ABC ∽ M AC 12OQC OAC ∠∠=(1)如图1,当,时,求的值;(2)如图2,当时,过点作直线的垂线交轴于点,求坐标;(3)如图3,当时,平移直线,使之与抛物线交于两点,点关于轴的对称点为,求证:.4.在平面直角坐标系中,已知抛物线与x 轴分别交于(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,连接交于点E ,求(3)如图2,连接,过点O 作直线,点P ,Q 分别为直线点,试探究:在第一象限是否存在这样的点P ,Q ,使.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,在平面直角坐标系中,点,,抛物线1a =1k =b 12a =A l y T T 1k =l C M N ,P y Q MQP NQP ∠=∠xOy 23y ax ax c =-+(1,0)A -AD BC ,AC BC ,l BC ∥PQB CAB ∽()1,2A ()5,0B 22y ax =-(1)求点C 的坐标和直线的表达式;(2)设抛物线分别交边①若与相似,求抛物线表达式;②若是等腰三角形,则a 的值为6.如图,抛物线经过(1)求抛物线的解析式:(2)点为第四象限抛物线上一动点,点横坐标为.①如图1,若时,求的值:②如图2,直线与抛物线交于点,连接(1)求抛物线的解析式;AB 22(0)y ax ax a =->CDB △BOA △OAE △2y x mx n =++C C BC 90ACB ∠=︒t BD E(1)若,.①如图1,求点A 、B 、C 和点P 的坐标;②如图2,当时,求点M 的坐标;(2)若点A 的坐标为,且,当标.(1)求点、、的坐标;(2)连接,抛物线的对称轴、为顶点的三角形与理由.2b =3c =3105MN =,03c ⎛⎫- ⎪⎝⎭PM BC ∥93102AN MN +=A B C BC C D(1)求抛物线的解析式及点C 的坐标;(2)求证:是直角三角形;(3)若点N 为x 轴上的一个动点,过点N 作轴与抛物线交于点M ,则是否存在以为顶点的三角形与相似?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线的顶点P 在抛物线上.(1)求a 的值;(2)直线与抛物线,分别交于点A ,B ,若的最大值为3,请求出m 的值;(3)Q 是x 轴的正半轴上一点,且的中点M 恰好在抛物线上.试探究:此时无论m 为何负值,在y 轴的负半轴上是否存在定点G ,使总为直角?若存在,请求出点G 的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,二次函数经过点、,点P 是x 轴正半轴上一个动点,过点P 作垂直于x 轴的直线分别交抛物线和直线于点E 和点F .设点P 的横坐标为m .ABC MN x ⊥O M N ,,ABC xOy ()()221:20C y x m m m =--+<22:C y ax =()x t t m =>1C 2C AB PQ 2C PQG ∠2y x bx c =-++()40A ,()02B ,AB(1)求二次函数的表达式;(2)若E 、F 、P 三个点中恰有一点是其它两点所连线段的中点(三点重合除外)时,求m 的值.(3)点P 在线段上时,若以B 、E 、F 为顶点的三角形与相似,求m 的值.13.如图,已知二次函数的图象经过,两点.(1)求此二次函数的解析式;(2)设二次函数的图象与轴的另一个交点为,它的顶点为,连接,,,.请你判断与是否相似,并说明理由;(3)当时,求此二次函数的最大值和最小值.14.如图,已知抛物线与轴交于两点,与轴交于点,.OA FPA V 2y x bx c =-++()1,0A -()0,3B 2y x bx c =-++x C D AB BC BD CD BCD △OBA △03x ≤≤y 21:3C y ax bx =++x ,A B y C 3OB OC OA ==(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,已知点为第一象限内抛物线上的一点,点的坐标为,,求点的坐标;(3)如图3,将抛物线平移到以坐标原点为顶点,记为,点在抛物线上,过点作分别交抛物线于两点,求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.15.在平面直角坐标系中,点B 从原点出发以每秒1个单位长度的速度沿x 轴正方向运动.是等腰直角三角形,其中,,点C 在第一象限,过C 作轴,垂足为D ,连接交于E ,设运动时间为秒.(1)证明:≌;(2)当与相似时,求t 的值;(3)在(2)条件下,抛物线m 经过A ,B ,D 三点,请问在抛物线m 上否存在点P ,使得面积与的面积相等?若存在,请求出.1C P 1C Q ()1,045POC OCQ ∠+∠=︒P 1C 2C ()1,1T -2C T TM TN ⊥2C ,M N MN ABC 90ABC ∠=︒()0,2A CD x ⊥AD BC (0)t t >AOB BDC AEC △BED ADP △ABD △参考答案:。
中考数学专题复习:二次函数压轴题(相似三角形问题)
中考数学专题复习:二次函数压轴题(相似三角形问题)一、解答题(共16小题)1.如图抛物线y =ax 2+ax +c (a ≠0)与x 轴的交点为A 、B (A 在B 的左边)且AB =3,与y 轴交于C ,若抛物线过点E (﹣1,2).(1)求抛物线的解析式;(2)在x 轴的下方是否存在一点P 使得△PBC 的面积为3?若存在求出P 点的坐标,不存在说明理由;(3)若D 为原点关于A 点的对称点,F 点坐标为(0,1.5),将△CEF 绕点C 旋转,在旋转过程中,线段DE 与BF 是否存在某种关系(数量、位置)?请指出并证明你的结论.2.如图,直线y =﹣x +3与x 轴、y 轴分别交于点B 、点C ,经过B 、C 两点的抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴的另一个交点为A ,顶点为P .(1)求该抛物线的解析式;(2)连接AC ,在x 轴上是否存在点Q ,使以P 、B 、Q 为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y 212x =-+bx +c 与x 轴交于A (﹣2,0)、B (4,0)两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,连接AC 、BC ,点P为直线BC 上方抛物线上一动点,连接OP 交BC 于点Q .(1)求抛物线的函数表达式;(2)当PQ OQ 的值最大时,求点P 的坐标和PQOQ的最大值;(3)把抛物线y 212x =-+bx +c 沿射线AC y ',M是新抛物线上一点,N 是新抛物线对称轴上一点,当以M 、N 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出N 点的坐标.4.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()()0,3,3,0A C .(1)求抛物线的解析式;(2)求证:ABC 是直角三角形;(3)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.5.如图,已知抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,D 为OC 的中点,直线AD 交抛物线于点E (2,6),且△ABE 与△ABC 的面积之比为3∶2.(1)求直线AD 和抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴与轴相交于点F ,点Q 为直线AD 上一点,且△ABQ 与△ADF 相似,直接写出点Q 点的坐标.第5题图第6题图6.如图,抛物线y =-x ²+b x+c 与x 轴交于点A (-1,0)和B (3,0),与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)若P 为抛物线的顶点,动点Q 在y 轴右侧的抛物线上,是否存在点Q 使∠QCO =∠PBC ?若存在,请求出点Q 的坐标.若不存在,请说明理由.7.已知抛物线()20y ax bx c a =++>与x 轴交于点()0A 1,和()40B ,,与y 轴交于点C ,O 为坐标原点,且OB OC =.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点P 是线段BC 上的一个动点(不与点B 、C 重合),过点P 作x 轴的垂线交抛物线于点Q ,连接OQ .当四边形OCPQ 恰好是平行四边形时,求点Q 的坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,D 是OC 的中点,过点Q 的直线与抛物线交于点E ,且2DQE ODQ ∠=∠,在直线QE 上是否存在点F ,使得BEF △与ADC △相似?若存在,求点F 的坐标:若不存在,请说明理由.8.如图,抛物线y=mx 2+8mx +12m (m >0)与x 轴交于A ,B 两点(点B 在点A 的左侧),与y 轴交于点C ,顶点为D ,其对称轴与x 轴交于点E ,联接AD ,OD .(1)求顶点D 的坐标(用含m 的式子表示);(2)若OD ⊥AD ,求该抛物线的函数表达式;(3)在(2)的条件下,设动点P 在对称轴左侧该抛物线上,PA 与对称轴交于点M ,若△AME 与△OAD 相似,求点P 的坐标.9.抛物线23y x bx =-++与x 轴交于(3,0),(1,0)A B -两点,与y 轴交于点C ,点D 为抛物线的顶点.(1)求抛物线的表达式及顶点D 的坐标;(2)在直线AC 上方的抛物线上找一点P ,使12ACP ACD S S =,求点P 的坐标;(3)在坐标轴上找一点M ,使以点B ,C ,M 为顶点的三角形与ACD 相似,直接写出点M 的坐标.10.如图.在平面直角坐标系中,抛物线2()20y ax x c a =++≠与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,点A 的坐标为()1,0-,对称轴为直线1x =.点M 为线段OB 上的一个动点,过点M 作直线l 平行于y 轴交直线BC 于点F ,交抛物线2()20y ax x c a =++≠于点E .(1)求抛物的解析式;(2)当以C 、E 、F 为顶点的三角形与ABC 相似时,求线段EF 的长度:(3)如果将ECF △沿直线CE 翻折,点F 恰好落在y 轴上点N 处,求点N 的坐标.11.如图,已知:抛物线y =x 2+bx+c 与x 轴交于A (﹣1,0),B (3,0)两点,与y 轴交于点C ,点D 为顶点,连接BD ,CD ,抛物线的对称轴与x 轴交于点E .(1)求抛物线解析式及点D 的坐标;(2)G 是抛物线上B ,D 之间的一点,且S 四边形CDGB =4S △DGB ,求出G 点坐标;(3)在抛物线上B ,D 之间是否存在一点M ,过点M 作MN ⊥CD ,交直线CD 于点N ,使以C ,M ,N 为顶点的三角形与△BDE 相似?若存在,求出满足条件的点M 的坐标,若不存在,请说明理由.12.如图,已知抛物线y=ax 2+bx+c (a≠0)经过A (-1,0),B (4,0),C (0,2)三点.(1)求这条抛物线的解析式;(2)E 为抛物线上一动点,是否存在点E ,使以A 、B 、E 为顶点的三角形与△COB 相似?若存在,试求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若将直线BC 平移,使其经过点A ,且与抛物线相交于点D ,连接BD ,试求出∠BDA 的度数.13.如图,抛物线22y ax bx =+-经过点()4,0A 、()10B ,两点,点C 为抛物线与y 轴的交点.(1)求此抛物线的解析式;(2)P 是x 轴上方抛物线上的一个动点,过P 作PM x ⊥轴,垂足为M ,问: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;(3)在直线AC 上方的抛物线上找一点D ,过点D 作x 轴的垂线,交AC 于点E ,是否存在这样的点D ,使DE 最长,若存在,求出点D 的坐标,以及此时DE 的长,若不存在,请说明理由.14.如图,在同一直角坐标系中,抛物线1L :28y ax bx =++与x 轴交于()8,0A -和点C ,且经过点()2,12B -,若抛物线1L 与抛物线2L 关于y 轴对称,点A 的对应点为'A ,点B 的对应点为B'.(1)求抛物线2L 的表达式;(2)现将抛物线2L 向下平移后得到抛物线3L ,抛物线3L 的顶点为M ,抛物线3L 的对称轴与x 轴交于点N ,试问:在x 轴的下方是否存在一点M ,使MNA ' 与ACB '△相似?若存在,请求出抛物线的3L 表达式;若不存在,说明理由.15.已知抛物线21:(0)L y ax a =>上一点(,)M m n ,点(,)M m n 在第一象限,过点M 分别作y 轴、x 轴的垂线段,MA MB ,垂足分别是,A B .(1)如图1,若四边形MAOB 是正方形,则m 和a 的数量关系是_______________.(2)若抛物线21:(0)L y ax a =>与直线1:2l y x =-的一个交点C 的纵坐标是12.①求抛物线21:(0)L y ax a =>的解析式.②如图2,将抛物线21:(0)L y ax a =>沿着直线l 平移,平移过程中抛物线的顶点始终在直线l 上.若平移前的抛物线1L 与平移后的抛物线2L 恰好相交于点M ,四边形MAOB 也是正方形,求抛物线2L 的顶点E 的坐标.③在②的条件下继续平移抛物线21:(0)L y ax a =>,得到抛物线33,L L 的顶点D 的横坐标大于点E 的横坐标,:5:OE OD b ,抛物线3L 与x 轴的两个交点,F H (点F 在点H 的左边)之间的距离是6.连接,MF MBF 与DGO △是否相似?请说明理由.16.在平面直角坐标系中,已知抛物线y =mx 2+4mx +4m +6(m <0)与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,顶点为点D .(1)当m =﹣6时,直接写出点A ,B ,C ,D 的坐标;(2)如图1,直线DC 交x 轴于点E ,若tan ∠AED=43,求m 的值及直线DE 的解析式;(3)如图2,在(2)的条件下,若点Q 为OC 的中点,连接AQ ,动点P 在第二象限的抛物线上运动,过点P 作x 轴的垂线.垂足为H ,交AQ 于点M ,过点M 作MN ⊥DE ,垂足为N ,求PM +MN 的最大值.参考答案1.(1)y =﹣x 2﹣x +2;(2)存在,P (3,﹣10);(3)DE ⊥BF 且DE =2BF ,2.(1)抛物线解析式为y =x 2﹣4x +3;(2)Q 点的坐标为(0,0)或(73,0).3.(1)2142y x x =-++(2)PQ OQ取得最大值12,此时,(2,4)P .(3)15(2,)2N ,211(2,)2N -,35(2,2N -.4.(1)215322y x x =-+;(2)22;(3)存在,满足条件的点P 的坐标为1136(,),1314,39⎛⎫ ⎪⎝⎭,1744,39⎛⎫⎪⎝⎭.5.(1).234y x x =-++;(2)Q (1,4)或Q (352,)6.(1)223y x x =-++;(2)()512-,7.(1)抛物线的解析式为254y x x =-+;(2)()22Q -,(3)存在,()142F ,,281455F ⎛⎫- ⎪⎝⎭,8.(1)(4,-4m);(2)22y x =-+;(3)(0,1,2)9.(1)223y x x =--+;(1,4)D -;(2)35,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭P 或35,22⎛⎫- ⎪⎝⎭;(3)点M 的坐标为(0,0)或(9,0)-,或10,3⎛⎫- ⎪⎝⎭.10.(1)223y x x =-++;(2)94EF =(3)N 的的坐标是1)+11.(1)2=23y x x --;顶点D (1,-4);(2)(2,3)G -;(3)存在,点720,39M ⎛⎫- ⎪⎝⎭或532,39⎛⎫- ⎪⎝⎭.12.(1)抛物线的解析式为:y=-12x 2+32x+2.(2)存在.E 点坐标为(0,2),(3,2).(3)∠ADB=45°.13.(1)215222y x x =-+-;(2)(2,1);(3)(2,1),214.(1)抛物线2L 的解析式为21382y x x =-++.(2)函数3L 的解析式为:2121322y x x =-+-或2126323y x x =-+-.15.(1)am =1;(2)①212y x =;②5(5,)2E -;③MBF V 与DGO △相似16.(1)(﹣3,0),(﹣1,0),(0,﹣18),(﹣2,6)(2)m 23=-,y 43=-x 103+(3)263。
最新九年级数学中考复习:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)含答案
2023年九年级数学中考复习:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)1.如图,抛物线2y x bx c=-++与x轴的两个交点分别为A(3,0),D(﹣1,0),与y轴交于点C,点B在y轴正半轴上,且OB=OD.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,抛物线的顶点为点E,对称轴交x轴于点M,连接BE,AB,请在抛物线的对称轴上找一点Q,使∠QBA=∠BEM,求出点Q的坐标;(3)如图2,过点C作CF∠x轴,交抛物线于点F,连接BF,点G是x轴上一点,在抛物线上是否存在点N,使以点B,F,G,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.2.已知,抛物线23y ax bx=++(a<0)与x轴交于A(3,0)、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴是直线x=1,D为抛物线的顶点,点E在y轴C点的上方,且CE=12.(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)求证:直线DE是∠ACD外接圆的切线;(3)在直线AC上方的抛物线上找一点P,使12PAC ACDS S∆∆=,求点P的坐标;(4)在坐标轴上找一点M,使以点B、C、M为顶点的三角形与∠ACD相似,直接写出点M的坐标.3.如图∠,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣13x2+bx+c的图象与坐标轴交于A,B,C三点,其中点A的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(4,0),连接AC,BC.动点P 从点A出发,在线段AC上以每秒1个单位长度的速度向点C作匀速运动;同时,动点Q从点O出发,在线段OB上以每秒1个单位长度的速度向点B作匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,设运动时间为t秒.连接PQ.(1)填空:b=,c=;(2)在点P,Q运动过程中,∠APQ可能是直角三角形吗?请说明理由;(3)在x轴下方,该二次函数的图象上是否存在点M,使∠PQM是以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请求出运动时间t;若不存在,请说明理由;(4)如图∠,点N的坐标为(﹣32,0),线段PQ的中点为H,连接NH,当点Q关于直线NH的对称点Q′恰好落在线段BC上时,请直接写出点Q′的坐标.4.在平面直角坐标系中,函数22y ax bx =++的图象与x 轴交于A (-3,0),B (1,0)两点,与y 轴交于点C .(1)求这个二次函数的解析式;(2)点P 是直线AC 上方的抛物线上一动点,是否存在点P ,使△ACP 的面积最大?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由;(3)点Q 是直线AC 上方的抛物线上一动点,过点Q 作QE 垂直于x 轴,垂足为E .是否存在点Q ,使以点B 、Q 、E 为顶点的三角形与△AOC 相似?若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由;(4)点M 为抛物线上一动点,在x 轴上是否存在点Q ,使以A 、C 、M 、Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.5.如图,二次函数22y ax bx =++的图像与x 轴交于点A ()1,0-、B ()4,0,与y 轴交于点C .(1)=a ;b = ;(2)点P 为该函数在第一象限内的图像上的一点,过点P 作PQ BC ⊥于点Q ,连接PC , ∠求线段PQ 的最大值;∠若以P 、C 、Q 为顶点的三角形与ABC ∆相似,求点P 的坐标.6.如图:已知正方形OABC 的边OC 、OA 分别在x 轴和y 轴的正半轴上,点B 坐标为(4,4).二次函数216y x bx c =-++的图象经过点A 、B ,且与x 轴的交点为E 、F .点P 在线段EF 上运动,过点O 作OH⊥AP 于点H ,直线OH 交直线BC 于点D ,连接AD . (1)求b 、c 的值;(2)在点P 运动过程中,当∠AOP 与以A 、B 、D 为顶点的三角形相似时,求点P 的坐标;(3)在点P运动到OC中点时,能否将∠AOP绕平面内某点旋转90°后使得∠AOP的两个顶点落在x轴上方的抛物线上?若能,请直接写出旋转中心M的坐标;若不能,请说明理由.7.抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0)和点B(5,0).(1)求该抛物线所对应的函数解析式;(2)该抛物线与直线335y x=+相交于C、D两点,点P是抛物线上的动点且位于x轴下方,直线PM∠y轴,分别与x轴和直线CD交于点M、N.∠连结PC、PD,如图1,在点P运动过程中,∠PCD的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由;∠连结PB,过点C作CQ∠PM,垂足为点Q,如图2,是否存在点P,使得△CNQ与△PBM 相似?若存在,求出满足条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.8.已知点A(-1,1),B(4,6)在抛物线y=ax2+bx上.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点F的坐标为(0,m)(m>2),直线AF交抛物线于另一点G,过点G作x轴的垂线,垂足为H,设抛物线与x轴的正半轴交于点E,连接FH,AE,求证FH∥AE;(3)如图2,直线AB分别交x轴,y轴于C,D两点,点P从点C出发,沿射线CD方向个单位长度,同时点Q从原点O出发,沿x轴正方向匀速运动,速度为每秒1个单位长度,点M是直线PQ与抛物线的一个交点,当运动到t秒时,QM=2PM,直接写出t的值.9.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(32,0),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,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.10.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c =++的图象经过点(3,0)A ,(1,0)B -,(0,3)C -,顶点为D .(1)求这个二次函数的解析式及顶点坐标.(2)在y 轴上找一点P (点P 与点C 不重合),使得90APD ∠=︒,求点P 坐标. (3)在(2)的条件下,将APD △沿直线AD 翻折,得到AQD ,求点Q 坐标.11.如图1,二次函数y=ax 2A (3,0),G (﹣1,0)两点. (1)求这个二次函数的解析式;(2)若点M 时抛物线在第一象限图象上的一点,求∠ABM 面积的最大值;(3)抛物线的对称轴交x 轴于点P ,过点E (0,x 轴的平行线,交AB 于点F ,是否存在着点Q ,使得∠FEQ∠∠BEP ?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,抛物线()222=-+-(其中m>1)顶点为P,与y轴相交于点A(0,y a x m mm-1).连接并延长P A、PO分别与x轴、抛物线交于点B、C,连接BC,将∠PBC绕点P逆时针旋转得PB C''△,使点C′正好落在抛物线上.(1)该抛物线的解析式为__________(用含m的式子表示);(2)求证:BC∥y轴;(3)若点B′恰好落在线段BC'上,求此时m的值.13.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(﹣1,0),B(2,0),交y轴于C (0,﹣2),过A,C画直线.(1)求二次函数的解析式;(2)点P在x轴正半轴上,且PA=PC,求OP的长;(3)点M在二次函数图象上,以M为圆心的圆与直线AC相切,切点为H.∠若M在y轴右侧,且△CHM∠∠AOC(点C与点A对应),求点M的坐标;∠若∠M M的坐标.14.如图,已知抛物线2y ax bx c=++的对称轴为直线1x=,(0a≠),且经过(1,0)A-、(0,3)C-两点,与x轴交于另一点B,设D是抛物线的对称轴1x=上的一动点,且90DCB∠=︒.(1)求这条抛物线所对应的函数关系式.(2)求点D的坐标.(3)探究坐标轴上是否存在点P,使得P、A、C为顶点的三角形与BCD△相似?若存在,请指出符合条件的点P的位置,并直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图,已知抛物线24 3y ax x c=++与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点D 在抛物线上,且A(-1,O),D(2,2).(1)求这条抛物线的解析式;(2)在y轴上是否存在点P,使以O,B,P为顶点的三角形与∠AOC相似,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)小明在探索该图时提出了这样一个猜想:“直线AD平分∠CAB",你认为小明的猜想正确吗?请说明理由.,16.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A、D两点,与y轴交于点B,四边形OBCD是矩形,点A的坐标为(1,0),点D的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(0,4),已知点E(m,0)是线段DO上的动点,过点E作PE∠x轴交抛物线于点P,交BC于点G,交BD于点H.(1)求该抛物线的解析式;(2)当点P在直线BC上方时,请用含m的代数式表示PG的长度;(3)在(2)的条件下,是否存在这样的点P,使得以P、B、G为顶点的三角形与∠DEH 相似?若存在,求出此时m的值;若不存在,请说明理由.17.如图,已知一次函数y=0.5x+1的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,二次函数y=0.5x2+bx+c的图象与一次函数y=0.5x+1的图象交于点B、C两点,与x轴交于D、E 两点,且D点坐标为(1,0).(1)求二次函数的解析式;(2)在在x轴上有一动点P,从O点出发以每秒1个单位的速度沿x轴向右运动,是否存在动点P,使得∠PBC是以P为直角顶点的直角三角形?若存在,求出点P运动时间t的值;若不存在,请说明理由;(3)若动点P在x轴上,动点Q在射线AC上,同时从A点出发,点P沿x轴正方向以每秒2个单位的速度运动,点Q以每秒a个单位的速度沿射线AC运动,是否存在以A、P、Q为顶点的三角形与∠ABD相似?若存在,求a的值;若不存在,说明理由.18.如图,已知直线y=﹣x+3的图象分别交x轴于A点,交y轴于B点,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、B两点,并与x轴交于另一点D,顶点为C.(1)求C、D两点的坐标;(2)求tan∠BAC;(3)在y轴上是否存在一点P,使得以P、B、D三点为顶点的三角形与∠ABC相似?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.19.已知:如图1,直线364y x=+与x轴、y轴分别交于点A、C两点,点B的横坐标为2.(1)求A、C两点的坐标和抛物线的函数关系式;(2)点D是直线AC上方抛物线上任意一点,P为线段AC上一点,且S△PCD=2S△P AD,求点P的坐标;(3)如图2,另有一条直线y=-x与直线AC交于点M,N为线段OA上一点,∠AMN=∠AOM.点Q为x轴负半轴上一点,且点Q到直线MN和直线MO的距离相等,求点Q 的坐标.20.已知如图1,抛物线y=﹣38x2﹣34x+3与x轴交于A和B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,点D的坐标是(0,﹣1),连接BC、AC(1)如图2,若在直线AC上方的抛物线上有一点F,当△ADF的面积最大时,有一线段MN(点M在点N的左侧)在直线BD上移动,首尾顺次连接点A、M、N、F构成四边形AMNF,请求出四边形AMNF的周长最小时点N的横坐标;(2)如图3,将△DBC绕点D逆时针旋转α°(0<α°<180°),记旋转中的△DBC为△DB′C′,若直线B′C′与直线AC交于点P,直线B′C′与直线DC交于点Q,当△CPQ是等腰三角形时,直接写出CP的值.参考答案:1.(1)2y x 2x 3=-++;(2)Q 的坐标为(1,1)或(1,14);(3)N的坐标为(12)或(12)或(1+2)或(12)或(1,4).2.(1)2y x 2x 3=-++,顶点D (1,4);(3)P352,;(4)(0,0)或(9,0)或(0,﹣13). 3.(1)b=13 ,c=4;(2)∠APQ 不可能是直角三角形,(3)(4)Q′(67 ,227). 4.(1)224233y x x =--+; (2)P (32-,52); (3)Q 点坐标为(−2,2)或 (−34,218); (4)1Q (−5,0),2Q (−1,0),3Q0),4Q0).5.(1)1322a b =-=,; (2)∠PQ∠P 的坐标为()3,2或325,28⎛⎫ ⎪⎝⎭ 6.(1)234b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩(2)P 1(2,0);P 2(0);P 3(2﹣0).(3)(2,2),(1916 ,3116),(﹣116,4116); 7.(1)2318355y x x =-+;(2)∠ 102940;∠ 存在,((2,95)或(349,5527-).8.(1)y =12x 2-12x秒9.(1)y=2x 2﹣3x ;(2)C (1,﹣1);(3)(4564,316)或(﹣316,4564). 10.(1) D 的坐标为(1,4)-;(2) (0,1)P -;(3) (4,3)Q -11.(1)抛物线的解析式为y=2(2)∠ABM 面积的最大值是8;(3)存在; Q 的坐标为(﹣2323). 12.(1)221()22m y x m m m -=-+-(3)2m =13.(1)y=x 2﹣x ﹣2;(2)32;(3)∠M (1,﹣2),M′(73,109);②(2,0)或(﹣3,10).14.(1)223y x x =--;(2)(1,4)D -;(3)(0,0),10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭,(9,0) 15.(1)224233y x x =-++ ;(2)()()330,0,0,60,622⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭、、、 ; (3)小明的猜想不正确,理由见解析.16.(1)y=﹣43x 2﹣83x+4;(2)PG=﹣43m 2﹣83m+4﹣4=﹣43m 2﹣83m (﹣2<m <0);(3)在(2)的条件下,存在点P ,使得以P 、B 、G 为顶点的三角形与∠DEH 相似,此时m 的值为﹣1或﹣2316. 17.(1)解析式为:213122=-+y x x ; (2)t =1或3;(3)当a 时,∠APQ 与∠ABD 相似 18.(1)D (﹣1,0)(2)13(3)存在P (0,0),(0,﹣13) 19.(1)A (-8,0),C (0,6),239684y x x =--+; (2)(163-,0) (3)(167-,0)或(967-,0). 20.(1)N 点的横坐标为:-2115;(2)CP 的值为:1034245−4.。
中考数学专题复习《二次函数与相似三角形综合压轴题》测试卷(附答案)
中考数学专题复习《二次函数与相似三角形综合压轴题》测试卷(附答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2+bx经过点A(2,0)和点B(−1,m),顶点为点D.(1)求直线AB的表达式;(2)求tan∠ABD的值;(3)设线段BD与x轴交于点P如果点C在x轴上且△ABC与△ABP相似求点C的坐标.2.如图在平面直角坐标系中点A(1,2)B(5,0)抛物线y=ax2−2ax(a>0)交x轴正半轴于点C连结AO AB.(1)求点C的坐标和直线AB的表达式(2)设抛物线y=ax2−2ax(a>0)分别交边BA BA延长线于点D E.①若△CDB与△BOA相似求抛物线表达式②若△OAE是等腰三角形则a的值为______(请直接写出答案即可).3.如图拋物线经过A(4,0),B(1,0),C(0,−2)三点.(1)求出抛物线的解析式(2)若在直线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(3)若P是抛物线上一动点过P作PM⊥x轴垂足为M使得以A,P,M为顶点的三角形与△OCA相似请直接写出符合条件的点P的坐标.x2+bx+c与x轴交于A B(4,0)两点与y轴交于点C(0,2)连4.如图抛物线y=−12接BC交抛物线的对称轴于点D连接AC.(1)求抛物线的表达式(2)若点E在对称轴上①当AE+CE的值最小时求点E的坐标②以C D E为顶点的三角形与△ABC相似时求点E的坐标.5.如图已知A(−2,0)B(4,0)抛物线y=ax2+bx+c经过A B两点交y轴于点C(0,4).点P是第一象限内抛物线上的一点连接AC BC.M为OB上的动点过点M作PM⊥x轴交抛物线于点P交BC于点Q.(1)求抛物线的函数表达式(2)过点P作PN⊥BC垂足为点N设点M的坐标为(m,0)请用含m的代数式表示线段PN的长并求出当m为何值时PN有最大值最大值是多少?(3)试探究M在运动过程中是否存在这样的点Q使得以O M Q为顶点的三角形与△AOC相似.若存在请求出此时点Q的坐标若不存在请说明理由.6.在平面直角坐标系xOy中已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图像经过点B(4,0) D(5,3)设它与x轴的另一个交点为A(点A在点B的左侧)且△ABD的面积是3.(1)求该抛物线的表达式和顶点坐标(2)求∠DAB的度数(3)若抛物线与y轴相交于点C直线CD交x轴于点E点P在线段AD上当△APE与△ABD相似时求AP的长.7.如图抛物线y=−12x2+32x+2与x轴交于A B两点(点A在点B的左边)与y轴交于点C连接BC.(1)求点A B C的坐标(2)设x轴上的一个动点P的横坐标为t过点P作直线PN⊥x轴交抛物线于点N交直线BC于点M.①当点P在线段AB上时设MN的长度为s求s与t的函数关系式②当点P在线段OB上时是否存在点P使得以O P N三点为顶点的三角形与△COB相似?若存在请求出点P的坐标若不存在请说明理由.8.如图在同一直角坐标系中抛物线L1:y=ax2+bx+8与x轴交于A(−8,0)和点C 且经过点B(−2,12)若抛物线L1与抛物线L2关于y轴对称点A的对应点为A′点B的对应点为B′.(1)求抛物线L2的表达式(2)现将抛物线L2向下平移后得到抛物线L3抛物线L3的顶点为M 抛物线L3的对称轴与x轴交于点N 试问:在x轴的下方是否存在一点M 使△MNA′与△ACB′相似?若存在请求出抛物线的L3表达式若不存在说明理由.9.抛物线y=−x2+bx+3与x轴交于A(−3,0),B(1,0)两点与y轴交于点C点D为抛物线的顶点.(1)求抛物线的表达式及顶点D的坐标S△ACD求点P的坐标(2)在直线AC上方的抛物线上找一点P使S△ACP=12(3)在坐标轴上找一点M使以点B C M为顶点的三角形与△ACD相似直接写出点M 的坐标.(x+2)(ax+b)的图象过点A(−4,3),B(4,4).10.如图已知二次函数y=148(1)求二次函数的解析式(2)请你判断△ACB是什么三角形并说明理由.(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试探究是否存在以P H D为顶点的三角形与△ABC相似?若存在求出P点的坐标.若不存在请说明理由.11.如图直线y=−x+4与x轴交于点A与y轴交于B抛物线y=−x2+bx+c经过A B两点与x轴负半轴交于点C连接BC抛物线对称轴与x轴交于点F P为y轴右侧抛物线上的动点直线BP交对称轴于点D.(1)求抛物线的解析式(2)当BD=3PD时求点P的坐标(3)作PQ⊥AB垂足为Q当△BPQ与△BCO相似时直接写出点Q的坐标.12.在平面直角坐标系中二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(-3 0)B (1 0)两点与y轴交于点C.(1)求这个二次函数的解析式(2)点Q是线段AC上方的抛物线上一动点过点Q作QE垂直于x轴垂足为E.是否存在点Q使以点B Q E为顶点的三角形与△AOC相似?若存在求出点Q的坐标若不存在说明理由(3)点M为抛物线上一动点在x轴上是否存在点Q使以A C M Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在直接写出点Q的坐标若不存在说明理由.13.如图① 抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(−4,0)点B(2,0)和点C(0,−4)它的对称轴为直线l顶点为D.(1)求该抛物线的表达式(2)如图② 点P是直线AC下方该抛物线上的一个动点连接AP CP AC当△APC的面积取得最大值时求点P的坐标(3)如图③ 点E是直线AD下方该抛物线上的一个动点过E点作EF⊥直线l于F连接DE当以D E F为顶点的三角形与△BOC相似时求点E的坐标.14.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于A(﹣3 0)B(1 0)两点与y轴交于点C(0 ﹣3m)(m>0)顶点为D.(1)如图1 当m=1时①求该二次函数的解析式②点P为第三象限内的抛物线上的一个动点连接AC OP相交于点Q求PQ的最大值OQ(2)如图2 当m取何值时以A D C为顶点的三角形与∠BOC相似.15.如图1 在平面直角坐标系中抛物线y=ax2+bx+c经过A(−2,0)B(8,0)C(0,4)三点.(1)求抛物线y=ax2+bx+c的表达式(2)如图2 设点P是抛物线上在第一象限内的动点(不与B C重合)过点P作PD⊥BC 垂足为点D点P在运动的过程中以P D C为顶点的三角形与△AOC相似时求点P 的坐标(3)在y轴负半轴上是否存在点N使点A绕点N顺时针旋转后恰好落在第四象限抛物线上的点M处且使∠ANM+∠ACM=180°若存在请求N点坐标若不存在请说明理由.(请在备用图中自己画图)16.抛物线y=−x2+2mx−m2+2m(m>0)交x轴于A B两点(A在B的左边)C是抛物线的顶点.(1)当m=2时直接写出A B两点的坐标:(2)点D是对称轴右侧抛物线上一点∠COB=∠OCD①如图(1)求线段CD长度②如图(2)当m>2T(t,0)(t>0)P为线段OC上一点.若△PCD与△POT相似并且符合条件的点P有2个求t和m之间的数量关系.17.如图1 抛物线y=−x2+bx+c经过A(0,3)和B(72,−94)两点直线AB与x轴相交于点C P是直线AB上方的抛物线上的一个动点PD⊥x轴交AB于点D抛物线与x轴的交点为F G.(1)求该抛物线的表达式.(2)当点P的坐标为(2,3)时求四边形APGO的面积.(3)如图2 若PE∥x轴交AB于点E且点P在直线AB上方求PD+PE的最大值.(4)若以A P D为顶点的三角形与△AOC相似请直接写出所有满足条件的点P的坐标.18.如图1 抛物线y=ax2+23x+c(a≠0)与x轴交于A(−2,0)B两点与y轴交于点C(0,4).(1)求抛物线的解析式(2)若点D是第一象限内抛物线上的一点AD与BC交于点E且AE=5DE求点D的坐标(3)如图2 已知点M(0,1)抛物线上是否存在点P使锐角∠MBP满足tan∠MBP=1若2存在求出点P的坐标若不存在说明理由.19.如图1 平面直角坐标系xOy中抛物线y=ax2+bx+c过点A(−1,0)B(2,0)和C(0,2)连接BC点P(m,n)(m>0)为抛物线上一动点过点P作PN⊥x轴交直线BC于点M交x 轴于点N.(1)直接写出抛物线和直线BC的解析式(2)如图2 连接OM当△OCM为等腰三角形时求m的值(3)当P点在运动过程中在y轴上是否存在点Q使得以O P Q为顶点的三角形与以B C N为顶点的三角形相似(其中点P与点C相对应)若存在直接写出点P和点Q的坐标若不存在请说明理由.20.如图(1)在平面直角坐标系中抛物线y=ax2+bx−4(a≠0)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A的坐标为(−1,0)且OC=OB点D和点C关于抛物线的对称轴对称.(1)分别求出a b的值和直线AD的解析式(2)直线AD下方的抛物线上有一点P过点P作PH⊥AD于点H作PM平行于y轴交直线AD 于点M交x轴于点E求△PHM的周长的最大值(3)在(2)的条件下 如图2 在直线EP 的右侧 x 轴下方的抛物线上是否存在点N 过点N 作NG ⊥x 轴交x 轴于点G 使得以点E N G 为顶点的三角形与△AOC 相似?如果存在 请直接写出点G 的坐标 如果不存在 请说明理由.参考答案1.(1)解:∠抛物线y =x 2+bx 经过点A (2 0) ∠22+2b =0 解得:b =−2 ∠抛物线解析式为y =x 2−2x 当x =−1 时 y =3 ∠点B 的坐标为B (−1,3)设直线AB 的解析式为y =kx +m (k ≠0) 把A (2 0) B (−1,3) 代入得: {2k +m =0−k +m =3 解得:{k =−1m =2 ∠直线AB 的解析式为y =−x +2 (2)如图 连接BD AD∠y =x 2−2x =(x −1)2−1 ∠点D 的坐标为D (1,−1) ∠A (2 0) B (−1,3)∠AB 2=(−1−2)2+32=18,AD 2=(2−1)2+(−1)2=2,BD 2=(−1−1)2+(−1−3)2=20∠AB 2+AD 2=BD 2 ∠∠ABD 为直角三角形 ∠tan∠ABD =ADAB =√2√18=13(3)设直线BD 的解析式为y =k 1x +b 1(k 1≠0) 把点D (1,−1) B (−1,3)代入得:{k 1+b 1=−1−k 1+b 1=3 解得:{k 1=−2b 1=1∠直线BD 的解析式为y =−2x +1当y =0 时 x =12 ∠点P 的坐标为P (12,0) 当∠ABP ∠∠ABC 时 ∠ABC =∠APB如图 过点B 作BQ ∠x 轴于点Q 则BQ =3 OQ =1∠∠ABP ∠∠ABC∠∠ABD =∠BCQ由(2)知tan∠ABD =13∠tan∠BCQ =13 ∠BQ CQ =13∠CQ =9∠OC =OQ +CQ =10∠点C 的坐标为C (−10,0)当∠ABP ∠∠ABC 时 ∠APB =∠ACB 此时点C 与点P 重合∠点C 的坐标为C (12,0)综上所述 点C 的坐标为C (−10,0)或(12,0).2.(1)解:∠x =−b 2a =1∠O C 两点关于直线x =1对称∠C (2,0)设直线AB :y =kx +b (k ≠0)把A (1,2) B (5,0) 代入得{k +b=25k +b=0解得{k =−12b =52则y =−12x +52 (2)①设D 的坐标为(p,q ) 则BD AB =q 2 若△CDB 与△BOA 相似 则BD AB =BC BO∠q 2=BC BO =35∠q =65 ∠D (p,q )在直线AB 上∠D (135,65) 代入抛物线解析式可得a =1013∠抛物线解析式为y =1013x 2−2013x .②∠A (1,2) B (5,0) O (0,0)∠OA =√5 OB =5 AB =2√5∠OA 2+AB 2=OB 2∠∠OAB=90°∠∠OAE=90° 设E 的坐标为(m,n )∠△OAE 是等腰三角形∠AE =AO =√5∠BE =3√5∠S △BEO =12BE ⋅OA =12BO ⋅n ∠12×3√5×√5=12×5n∠n =3∠E (m,n )在直线AB 上∠3=−12m +52 ∠m =−1又∠E (−1,3)在抛物线上∠3=a +2a故答案为:1.3.解:(1)设抛物线的解析式为y =a (x −4)(x −1)∵点C (0,−2)在抛物线上∴−4×(−1)a =−2∴a =−12∴抛物线的解析式为y =−12(x −4)(x −1)=−12x 2+52x −2(2)如图当点D 在抛物线上 且使△DCA 的面积最大 必有平行于直线AC 的直线DE且和抛物线只有一个交点设直线AC 解析式为y =kx +m∵A (4,0) C (0,−2)∠{4k +m =0m =−2解得{k =12m =−2∴直线AC 解析式为y =12x −2设直线DE 解析式为y =12x +b ①∵抛物线的解析式为y =−12x 2+52x −2②联立①②化简得 x 2−4x +4+2b =0∴ Δ=16−4(4+2b )=0∴b =0∴x 2−4x +4=0∴x =2∴D (2,1)过点P 作PM ⊥OAA (4,0) C (0,−2)∴OA =4 OC =2∴ OA OC =2设点P (p,ℎ)∴AM =|4−p|.PM =|ℎ| ℎ=−12p 2+52p −2③∵∠APM =∠AOB =90°∵以A P M 为顶点的三角形与△OAC 相似∴ PM AM=OA OC =2 ① ∴ |ℎ||4−p|=2④联立③④解得{p =4ℎ=0 (舍)或{p =5ℎ=−2或{p =−3ℎ=−14 ∴P (−3,−14)或(5,−2)②PM AM=OC OA =12 ∴ |ℎ||4−p|=12⑤联立③⑤解得 {p =2ℎ=1 或{p =4ℎ=0 (舍)或{p =0ℎ=−2∴P (2,1)或(0,−2)综上 得到点P (−3,−14)或(5,−2)或(2,1)或(0,−2).4.(1)解:将点B C 的坐标代入抛物线表达式得:{c =2−12×16+4b +c =0解得:{b =32c =2故抛物线的表达式为:y =−12x 2+32x +2(2)解:①∵B 是点A 关于抛物线对称轴的对称点 连接BC 交抛物线对称轴于点E 则点E 为所求点则点D E 重合设BC 的解析式为y =kx +b将B(4,0) C(0,2)代入解析式可得{0=4k +b b =2解得{k =−12b =2∴直线CB 的表达式为:y =−12x +2 由y =−12x 2+32x +2知 点D 的横坐标为−b 2a =32把x =32代入y =−12x +2 可得y =54∴E (32,54)②令y =−12x 2+32x +2=0 解得:x =−1或4 则点A(−1,0)由点A B C 的坐标得 AB =5 AC =√5 BC =√20∵AB 2=AC 2+BC 2∴△ABC 为直角三角形 且∠ACD =90°∵以C D E 为顶点的三角形与△ABC 相似则△CDE 为直角三角形当∠CE ′D 为直角时 如图则点E ′的坐标为E ′(32,2)当∠ECD 为直角时 如图∵∠ACB 为直角∴A,C,E 三点共线设AC 的解析式为y =k 1x +b 1把A (−1,0),C (0,2)代入可得{2=b 0=−x +b 解得{k =2b =2∴直线AC 的表达式为:y =2x +2当x =32时 y =2x +2=5即点E(32,5)综上点E的坐标为:(32,2)或(32,5).5.(1)解:∵A(−2,0)B(4,0)抛物线y=ax2+bx+c经过A B两点交y轴于点C(0,4)∴c=4{4a−2b+4=016a+4b+4=0解得{a=−12 b=1∴抛物线解析式为y=−12x2+x+4(2)解:设直线BC的解析式为y=kx+b1∵点C的坐标为(0,4)B点坐标为(4,0)∴{4k1+b=0b=4∴{k1=−1b=4∴直线BC的解析式为y=−x+4∴点P的坐标为(m,−12m2+m+4)点Q的坐标为(m,−m+4)∴PQ=−12m2+m+4−(−m+4)=−12m2+2m=−12(m−2)2+2∵OC=OB=4∴∠B=45°∠BQM=∠PQN=45°∴PN=√22PQ=−√22m2+√2m=−√22(m−2)2+√2∴当m=2时PN有最大值√2(3)解:存在Q(43,83)或Q(83,43)理由:如图所示OC=4OA=2Q的坐标为(m,−m+4)∠COA=∠OMQ=90°当△OAC∽△MOQ时MQOM =OCOA=2即−m+4m=2解得m=43此时Q的坐标为(43,83)当△OAC∽△MQO时MQOM =OAOC=12即−m+4m=12解得m=83此时Q的坐标为(83,43)综上Q点坐标为(43,83)或(83,43).6.解:(1)设A(m,0)∵B(4,0),D(5,3)∴AB=4−m AB边上的高为3则由ΔABD的面积是3可得:12(4−m)×3=3解得m=2∴A(2,0)设抛物线解析式为y=a(x−2)(x−4)将D(5,3)代入得:3a=3解得a=1∴y=(x−2)(x−4)=x2−6x+8∵y=x2−6x+8=(x−3)2−1∴顶点坐标为(3,−1)故该抛物线的表达式为y=x2−6x+8顶点坐标为(3,−1)(2)如图过点D作DF⊥x轴于点F∵A(2,0),B(4,0),D(5,3)∴DF =3,AF =5−2=3,AB =4−2=2∴DF =AF∴∠DAB =∠DAF =45°(3)如图∵抛物线的表达式为y =x 2−6x +8令x =0 则y =8∴ C(0,8)设直线CD 解析式为y =kx +b将C(0,8),D(5,3)代入得{b =85k +b =3解得{k =−1b =8直线CD 解析式为:y =-x +8当y =0时 −x +8=0 解得x =8∴E(8,0)∵A(2,0),B(4,0),D(5,3)∴AB =4−2=2 AD =√(5−2)2+32=3√2,BD =√(5−4)2+32=√10 ①若ΔADB ∽ΔAPE 则AP AE =AD AB∴AP =AE⋅AD AB =3√2×62=9√2>AD∵点P 在线段AD 上∴此种情形不存在 不合题意②若ΔADB ∽ΔAEP 则AP AB =AE AD∴AP =AE ⋅AB AD =3√2=2√2 综上所述 AP 的长为2√2.7.(1)解:当x =0时 y =2当y =0时 即−12x 2+32x +2=0 解得:x 1=−1 x 2=4∠A(−1,0) B(4,0) C(0,2)(2)解:①设直线BC 的解析式为y =kx +b (k ≠0)把B(4,0) C(0,2)代入 得{4k +b =0b =2解得:{k =−12b =2∠直线BC 的解析式为y =−12x +2 ∠点P 的横坐标为t∠M (t,−12t +2) N (t,−12t 2+32t +2) 当点P 在y 轴的左侧 即−1≤t <0时由题意得:s =−12t +2−(−12t 2+32t +2)=−12t +2+12t 2−32t −2=12t 2−2t 当点P 在y 轴的右侧(包含原点) 即0≤t ≤4时 由题意得:s =−12t 2+32t +2−(−12t +2)=−12t 2+32t +2+12t −2=−12t 2+2t 综上 s ={12t 2−2t (−1≤t <0)−12t 2+2t (0≤t ≤4)②如图 当△OP 1N 1∽△COB 时可得OP 1CO =N 1P 1BO 即t 2=−12t 2+32t+24∠−t 2+3t +4=4t整理得:t 2+t −4=0 解得:t 1=−1+√172 t 2=−1−√172(不合题意 舍去)当△OP2N2∽△BOC时可得OP2BO =N2P2CO即t4=−12t2+32t+22∠−2t2+6t+8=2t整理得:t2−2t−4=0解得:t3=1+√5t4=1−√5(不合题意舍去)综上点P的坐标为(−1+√172,0)和(1+√5,0).8.解:(1)将A(−8,0)B(−2,12)分别代入y=ax2+bx+8中得{a×(−8)2−8b+8=0a×(−2)2−2b+8=12解得{a=−12 b=−3∴抛物线L1的解析式为y=−12x2−3x+8=−12(x+3)2+252则:顶点为(−3,252)∵抛物线L1与抛物线L2关于y轴对称顶点也关于y轴对称开口方向及大小均相同即二次项系数相同∴抛物线L2的顶点为(3,252)∴抛物线L2的解析式为y=−12(x−3)2+252=−12x2+3x+8.故抛物线L2的解析式为y=−12x2+3x+8.(2)如图存在点M 使△MNA′与△ACB′相似.由题意得:A′(8,0) B′(2,12) C (2,0) N (3,0) ∴ AC =10 B′C =12 A′N =5 ∵ ∠A′NM =∠ACB′=90°∴ △A′MN 与△AB′C 相似 可以分两种情况: ①当△AB′C ∽△A′MN 时 则MNNA′=B′C AC=1210=65∴ MN =6 即点M (3,−6)此时 抛物线L 3的表达式为y =−12(x −3)2−6=−12x 2+3x −212.②当△AB′C ∽△MA′N 时 同理可得:点M (3,−256)此时 抛物线L 3的表达式为y =−12(x −3)2−256=−12x 2+3x −263故:函数L 3的解析式为:y =−12x 2+3x −212或y =−12x 2+3x −263.9.解:(1)将A(−3,0),B(1,0)代入抛物线解析式中得:{9a −3b +3=0a +b +3=0解得:{b =−2c =3∠抛物线解析式为y =−x 2−2x +3=−(x 2+2x)+3 =−(x 2+2x +1−1)+3=−(x +1)2+4 当x =−1时 y =4 ∠顶点D(−1,4)(2)当x =0时 ∠点C 的坐标为(0,3)∠AC =√32+32=3√2,CD =√12+12=√2,AD =√22+42=2√5 ∠AC 2+CD 2=AD 2∠△ACD 为直角三角形 ∠ACD =90°. 设直线AC 的解析式为y =kx +b 根据题意得:{−3k +b =0b =3解得:{k =1b =3∠直线AC 的解析式为y =x +3 ∠A(−3,0) D(−1,4)∠线段AD 的中点N 的坐标为(−2,2) 过点N 作NP//AC 交抛物线于点P 设直线NP 的解析式为y =x +c 则−2+c =2 解得:c =4 ∠直线NP 的解析式为y =x +4由y =x +4,y =−x 2−2x +3联立得:−x 2−2x +3=x +4 解得:x 1=−3−√52,x 2=−3+√52∠P (−3−√52,5−√52)或(−3+√52,5+√52)(3)分三种情况: ①△CMB ∽△ACD∴CM CB =ACAD ∴CM √10=3√22√5∴CM =3此时M 恰好为原点 M(0,0) ②△MCB ∽△ACD∴MC AC =CBCD∴3√2=√10√2 ∴CM =3√10设M(x,0)∵OM 2+OC 2=CM 2 ∴x 2+32=(3√10)2∴x 2=81∴x =−9或x =9(舍去) 此时M(−9,0) ③△CBM ∽△ACD∴CB AC =CM AD∴√103√2=CM2√5 ∴CM =103设M(x,0)∴|CM −OC |=103−3=13∴x =−13或x =13(舍去)此时M 在y 轴负半轴上 M (0,−13)综上所述 点M 的坐标为(0,0)或(−9,0)或(0,−13).10.(1)解:由题意得 函数图象经过点A (﹣4 3) B (4 4) 故可得:{3=148(−4+2)(−4a +b )4=148(4+2)(4a +b )解得:{a =13b =−20故二次函数关系式为: y =148(x +2)(13x −20)=1348x 2+18x −56.故答案为:y =1348x 2+18x −56.(2)解:△ACB 是直角三角形 理由如下: 由(1)所求函数关系式y =1348x 2+18x −56当y =0时 0=1348x 2+18x −56解得x 1=−2 x 2=2013∠点C 坐标为(﹣2 0) 点D 坐标为(2013 0) 又∠点A (﹣4 3) B (4 4) ∠AB =√(4+4)2+(4−3)2=√65 AC =√(−2+4)2+(0−3)2=√13BC =√(4+2)2+(4−0)2=2√13∠满足AB 2=AC 2+BC 2 ∠△ACB 是直角三角形. (3)解:存在 点P 的坐标为(−50133513)或(−1221328413).设点P 坐标为(x 148(x +2)(13x ﹣20)) 则PH =148(x +2)(13x ﹣20) HD =﹣x +2013 若∠DHP ∠∠BCA 则PH AC=DH BC即148(x+2)(13x−20)√13=−x+20132√13解得:x =−5013或x =2013(因为点P 在第二象限 故舍去) 代入可得PH =3513即P 1坐标为(−50133513)若∠PHD ∠∠BCA 则PH BC=HD AC即148(x+2)(13x−20)2√13=−x+2013√13解得:x =−12213或 x =2013(因为点P 在第二象限 故舍去). 代入可得PH =28413即P 2坐标为:(−1221328413).综上所述 满足条件的点P 有两个 即P 1(−50133513)或P 2(−1221328413).11.(1)解:∠直线y =−x +4与x 轴交于点A 与y 轴交于B ∴当x =0时 y =4 当y =0时 ∴A (4,0) B (0,4)又抛物线y =−x 2+bx +c 经过A B 两点 把A (4,0) B (0,4)代入得:{−16+4b +c =0c =4解得:{b =3c =4∠抛物线的解析式是y =−x 2+3x +4 (2)解:作PE ⊥AC 垂足为E 如图所示∠∠DFA =∠PEA =∠BOA =90° ∠DF ∥PE ∥BO由(1)得:抛物线的解析式是y =−x 2+3x +4 抛物线对称轴是x =−b2a =−32×(−1)=32 ∠BD =3PD①当P 在对称轴右侧时 OF ∶OE =BD ∶BP =3∶4 点P 的横坐标是2 y =−4+6+4=6 ∠点P 的坐标是(2,6)②当P 在对称轴左侧时 OF ∶OE =BD ∶BP =3∶2 点P 的横坐标是1 y =−1+3+4=6 ∠点P 的坐标是(1,6)∠点P 的坐标是(2,6)或(1,6)(3)解:∠抛物线对称轴与x轴交于点F对称轴是x=−b2a =−32×(−1)=32∠F(32,0)∠点A C关于对称轴对称∠CF=AF=4−32=52∠C(−1,0)∠A(4,0)B(0,4)∠OC=1OA=OB=4∠△ABO是等腰直角三角形∠∠BAO=∠ABO=45°设P(t,−t2+3t+4)过点P作PM∥y轴交直线AB于点M过点M作MN⊥y轴于点N 当点P在AB上方点Q在点B的右侧时如图所示则M(t,−t+4)MN=t∠PM=−t2+3t+4−(−t+4)=−t2+4t∠△BMN是等腰直角三角形∠BM=√2MN=√2t∠∠PMQ=∠ABO=45°∠PQM=90°∠△PMQ是等腰直角三角形∠PQ=MQ=√22PM=√22(−t2+4t)∠BQ=BM−MQ=√2t−√22(−t2+4t)=√22t2−√2t若△BPQ∼△BCO则PQOB =BQOC∠√22(−t 2+4t )4=√22t 2−√2t 1解得:t 1=0(舍) t 2=125当t 2=125时 −t 2+3t+4=−(125)2+3×125+4=13625∠P (125,13625) M (125,85) ∠PM =13625−85=9625过点Q 作QK ⊥PM 轴于点K 则QK =12PM =12×9625=4825∠点Q 的横坐标为125−4825=1225 纵坐标为−1225+4=8825 ∠Q (1225,8825)若△BPQ ∼△CBO 则PQ OC =BQOB ∠√22(−t 2+4t )1=√22t 2−√2t 4解得:t 1=0(舍) t 2=185当t 2=185时 −t 2+3t+4=−(185)2+3×185+4=4625∠P (185,4625) M (185,25) ∠PM =4625−25=3625 同理可得:Q (7225,2825)当点P 在AB 上方 点Q 在点B 的左侧时 如图所示则M (t,−t+4) MN =t∠PM =−t 2+3t+4−(−t+4)=−t 2+4t同理可得:PQ =MQ =√22PM =√22(−t 2+4t ) BM =√2MN =√2t∠BQ =BM −MQ =−√22t 2+√2t 若△BPQ ∼△CBO 则PQOB =BQOC ∠√22(−t 2+4t )4=−√22t 2+√2t 1解得:t 1=0(舍) t 2=43当t 2=43时 −t 2+3t+4=−(45)2+3×43+4=569∠P (43,569)同理可得:Q (−49,329) 若△BPQ ∼△BCO 则PQ OC=BQ OB∠√22(−t 2+4t )1=−√22t 2+√2t 4解得:t 1=0(舍) t 2=143(舍去)当点P 在AB 下方 对称轴左侧的抛物线上时 则t <0 如图所示∠PM =−t+4−(−t 2+3t+4)=t 2−4t ME =−t ∠PQ =MQ =√22PM =√22t 2−2√2t BM =√2ME =−√2t∠BQ =MQ −BM =√22t 2−√2t若△BPQ ∼△CBO 则PQOB =BQOC ∠√22t 2−2√2t 4=√22t 2−√2t 1解得:t 1=0(舍) t 2=43(舍) 若△BPQ ∼△BCO 则PQOC =BQOB∠√22t 2−2√2t 1=√22t 2−√2t 4解得:t 1=0(舍) t 2=143(舍)当点P 在AB 下方 对称轴右侧的抛物线上时 则t>4 如图所示∠PM =t 2−4t ME =t ∠PQ =MQ =√22PM =√22t 2−2√2t BM =√2ME =√2t∠BQ =BM+MQ =√22t 2−2√2t+√2t =√22t 2−√2t若△BPQ ∼△CBO 则PQOB=BQ OC∠√22t 2−2√2t 4=√22t 2−√2t 1解得:t 1=0(舍) t 2=43(舍) 若△BPQ ∼△BCO 则PQ OC=BQ OB∠√22t 2−2√2t 1=√22t 2−√2t 4解得:t 1=0(舍) t 2=143(舍)当t 2=143时 −t 2+3t+4=−(143)2+3×143+4=−349∠P (143,−349)同理可得:Q (569,−209)综上所述:点Q 的坐标为Q 1(7225,2825),Q 2(1225,8825),Q 3(569,−209),Q 4(−49,409) 12.解:(1)∠抛物线y =ax 2+bx +2过点A (-3 0) B (1 0)∠{9a −3b +2=0a +b +2=0 解得:{a =−23b =−43∠二次函数的关系解析式为y =−23x 2−43x +2.(2)存在点Q (-2 2)或(−34,218)使以点B Q E 为顶点的三角形与△AOC 相似.理由如下:如图①设点E 的横坐标为c 则点Q 的坐标为(c −23c 2−43c +2)∠BE =1-c QE =−23c 2−43c +2①OA 和BE 是对应边时 ∠∠BEQ ∠∠AOC ∠OA BE=OC QE即31−c =2−23c 2−43c+2整理得 c 2+c -2=0 解得c 1=-2 c 2=1(舍去)此时 −23×(−2)2−43×(−2)+2=2点Q (-2 2)②OA 和QE 是对应边时 ∠∠QEB ∠∠AOC ∠OA QE=OC BE 即3−23c 2−43c+2=21−c整理得 4c 2-c -3=0解得c 1=−34 c 2=1(舍去)此时−23×(−34)2−43×(−34)+2=218点Q(−34,21 8)综上所述存在点Q(-2 2)或(−34,218)使以点B Q E为顶点的三角形与∠AOC相似.(3)①如图2当MC//AQ且MC=AQ时M与C关于对称轴x=-1对称∠AQ=MC=2∠Q1(-1 0)Q2(-5 0)②如图3当AC//MQ且AC=MQ时因为平行四边形是中心对称图形并且中心对称点在x轴上所以点M到x轴的距离为2.设M(m23m2−43m+3)∠2 3m2−43m+3=-2∠m2+2m-6=0∠m=-1±√7∠QG=3∠Q 3(2+√7 0) Q 4(2−√7 0).综上所述 满足条件的点Q 的坐标为:Q 1(-5 0) Q 2(-1 0) Q 3(2+√7 0) Q 4(2−√7 0).13.解:(1)将点A (−4,0) 点B (2,0) 点C (0,−4)代入y =ax 2+bx +c得{c =−416a −4b +c =04a +2b +c =0∠{a =12b =1c =−4∠y =12x 2+x −4(2)如图 过P 点作x 轴垂线交AC 于点Q设直线AC 的解析式为y =kx +b∠{−4k +b =0b =−4∠{k =−1b =−4∠y =−x −4设P (t,12t 2+t −4) 则Q (t,−t −4) ∠PQ =−t −4−12t 2−t +4=−12t 2−2t∠S △ACP =12×4×(−12t 2−2t)=−t 2−4t =−(t +2)2+4∠当t =−2时 S △ACP 有最大值∠P (−2,−4)(3)抛物线的对称轴为x =−1 顶点D (−1,−92)设E (m,12m 2+m −4) 则F (−1,12m 2+m −4)∠EF =−1−m DF =12m 2+m −4+92=12m 2+m +12∠点E 是直线AD 下方该抛物线上的一个动点∠−4<m <−1∠B (2,0) C (0,−4)∠OB =2 OC =4∠tan∠OCB =12当∠EDF =∠OCB 时 △EDF ∼△BCO∠EF FD =12∠2(−1−m)=12m 2+m +12解得m =−1(舍)或m =−5(舍)当∠FED =∠OCB 时 △EDF ∼△DBO∠EF FD =2∠2(12m 2+m +12)=−1−m解得m =−1(舍)或m =−2∠E (−2,−4)综上所述:当以D E F 为顶点的三角形与△BOC 相似时 E 点坐标(−2,−4).14.(1)解:①由m =1可知点C (0 ﹣3)∵抛物线与x 轴交点为A(−3,0) B(1,0)∴抛物线解析式为:y =a(x +3)(x −1)将点C(0,−3)代入上式 得a ×3×(−1)=−3∴a =1∴抛物线的解析式为:y =(x +3)(x −1)=x 2+2x −3②由①可知抛物线解析式为y =x 2+2x −3 则设P(x,x 2+2x −3) 设直线AC 的解析式为y =kx +b由题意可得{−3k +b =0b =−3解得{k =−1b =−3∴直线AC 的解析式为y =−x −3如图1 过点P 作PN ⊥x 轴 交AC 于N 则PN//OC∴点N(x,−x −3)∴PN =(−x −3)−(x 2+2x −3)=−x 2−3x∵PN//OC∴△PQN ∽△OQC∴ PQ OQ =PN OC∴ PQ OQ =−x 2−3x 3=−(x+32)2+943 ∴当x =−32时 PQ OQ 的最大值为34 (2)解:∵y =mx 2+2mx −3m =m(x +1)2−4m∴顶点D 坐标为(−1,−4m)如图2 过点D 作DE ⊥x 轴于点E 则DE =4m OE =1 AE =OA −OE =2 过点D 作DF ⊥y 轴于点F 则DF =1 CF =OF −OC =4m −3m =m由勾股定理得:AC2=OC2+OA2=9m2+9CD2=CF2+DF2=m2+1AD2=DE2+AE2=16m2+4∵ΔACD与ΔBOC相似且ΔBOC为直角三角形∴ΔACD必为直角三角形i)若点A为直角顶点则AC2+AD2=CD2即:(9m2+9)+(16m2+4)=m2+1整理得:m2=−12∴此种情形不存在ii)若点D为直角顶点则AD2+CD2=AC2即:(16m2+4)+(m2+1)=9m2+9整理得:m2=12∵m>0∴m=√2 2此时可求得ΔACD的三边长为:AD=2√3CD=√62AC=3√62ΔBOC的三边长为:OB=1OC=3√22BC=√222两个三角形对应边不成比例不可能相似∴此种情形不存在iii)若点C为直角顶点则AC2+CD2=AD2即:(9m2+9)+(m2+1)=16m2+4整理得:m2=1∵m>0∴m=1此时可求得ΔACD的三边长为:AD=2√5CD=√2AC=3√2ΔBOC的三边长为:OB=1OC=3BC=√10∵ADBC =ACOC=CDOB=√2∴满足两个三角形相似的条件∴m=1.综上所述当m=1时以A D C为顶点的三角形与ΔBOC相似.15.(1)解:将A(−2,0),B(8,0),C(0,4)三点坐标代入y=ax2+bx+c中得{4a−2b+c=0c=464a+8b+c=0解得{a=−14b=32c=4所以抛物线表达式为:y=−14x2+32x+4.(2)解:根据题意得:∵A(−2,0),B(8,0),C(0,4)∠OA=2,OB=8,OC=4∴AOOC=COBO=12又∠AOC=∠COB=90°∴△AOC∽△COB∴∠ACO=∠CBO∴∠ACB=∠ACO+∠BCO=∠CBO+∠BCO=90°当△AOC∽△PDC时∴∠ACO=∠PCD∵∠ACO+∠OCB=90°∴∠PCD+∠OCB=90°∴PC⊥OC∴点P的纵坐标为4当y=4时有−14x2+32x+4=4解得x=6或x=0(舍)∴点P的坐标为(6,4)当△AOC∽△CDP时∠P′CD′=∠CAO作P′G⊥y轴于点G过点P′作P′H∥y轴交BC于点H如图∴∠P′HC=∠BCO∵AOOC=COBO=12,∠AOC=∠BOC=90°∴△AOC∽△COB∴∠OCB=∠OAC∴∠P′CH=∠P′HC∴P′C=P′H设直线BC的解析式为y=k′x+b′把点B(8,0),C(0,4)代入得:{8k ′+b′=0b′=4解得:{k′=−12b′=4∠直线BC的解析式为y=−12x+4设P′(m,−14m2+32m+4)则H(m,−12m+4)∴P′C=P′H=−14m2+32m+4−(−12m+4)=−14m2+2m在Rt△P′GC中由勾股定理得P′C2=P′G2+GC2即(−14m2+2m)2=m2+(−14m2+32m)2解得m=3∴P′(3,254)综上点P的坐标为:(6,4)或(3,254).(3)解:过N作NF⊥MC交MC于点F过N点作NG⊥AC交CA的延长线于点G则∠G=∠CFN=90°∴∠ACM+∠GNF=180°设CM与x轴交于K由旋转得:AN=MN∵∠ANM+∠ACM=180°∴∠ANM=∠GNF∴∠ANG=∠MNF∵∠G=∠MFN=90°∴△NGA≌△NFM∴NG=NF∴NC平分∠ACM∵CO⊥AB ∴OK=OA=2∴K(2,0)∴CK的解析式为:y=−2x+4∴−2x+4=−14x2+32x+4解得:x1=0,x2=14∴M(14,−24)设N(0,n)∵AN=MN∴(−2)2+n2=142+(−24−n)2解得:n=−16所以点N坐标为(0,−16).16.解:(1)∠抛物线y=−x2+2mx−m2+2m(m>0)交x轴于A B两点∠当m=2∠y=−x2+4x∠x1=0x2=4∠A(0,0)B(4,0).(2)①∠y=−x2+2mx−m2+2m∠对称轴x=−b2a=m∠顶点坐标C(m,2m)延长CD交x轴于点E设点E(a,0)a>m∠∠COB=∠OCD∠|OE|=|CE|∠a2=(a−m)2+(2m)2解得:a=52m∠点E的坐标为:(52m,0)设直线CE的解析式为:y=k1x+b1(k≠0)∠{2m=km+b 0=52mk+b解得:{k=−43b=103m∠y=−43x+103m∠−43x+103m=−x2+2mx−m2+2m解得:x1=m(舍)x2=m+43∠点D(m+43,2m−169)∠CD=209.②设直线OC的解析式为:y=k1x(k≠0)∠y=2x∠设点P(b,2b)∠OP=√b+24b2=√5b CP=√(m−b)2+(2m−2b)2=√5(m−b)当△OPT∼△CDP∠OP CD =OTCP∠√5b×920=√5(m−b)整理得:9b2−9mb+4t=0∠Δ>0∠81m2−4×9×4t>0∠9m2−16t>0当△OTP∼△CDP∠OT CD =OPCP∠t×920=√5b√5(m−b)整理得:b =9tm 20+9t∠仅存在一个点P∠不符合题意∠综上 t 和m 之间的数量关系为:9m 2−16t >0.17.(1)解:∵抛物线y =−x 2+bx +c 经过A (0,3)和B (72,−94)两点∴将A (0,3)和B (72,−94)代入y =−x 2+bx +c 得{c =3−(72)2+72b +c =−94 解得{b =2c =3 ∴抛物线的解析式为y =−x 2+2x +3(2)解:在 y =−x 2+2x +3中 当y =0时 −x 2+2x +3=0 解得x =3或x =−1 ∠G(3,0)∠OG =3∠A(0,3),P(2,3)∠OA =3,AP =2,AP ∥x 轴∠S 四边形APGO =AP+OG 2⋅OA =2+32×3=7.5(3)解:设直线AB 的解析式为y =kx +n 把A (0,3)和B (72,−94)代入得{n =372k +n =−94解得{k =−32n =3∴直线AB 的解析式为y =−32x +3 在y =−32x +3 当y =0时 −32x +3=0 解得x =2 ∴C (2,0)联立{y =−x 2+2x +3y =−32x +3 解得x 1=0 x 2=72 ∵PD ⊥x 轴 PE ∥x 轴∴∠ACO =∠DEP∴Rt △DPE ∽Rt △AOC∴ PD PE =OA OC =32 即PE =23PD∴PD +PE =53PD设点P (a,−a 2+2a +3) 0<a <72 则D (a,−32a +3)∴PD =(−a 2+2a +3)−(−32a +3)=−(a −74)2+4916 ∴PD +PE =−53(a −74)2+24548∵−53<0 抛物线开口向下 PD +PE 有最大值 0<a <72 ∴当a =74时 PD +PE 有最大值为24548(4)解:∵PD ⊥x 轴∴PD ∥y 轴 即∠OAC =∠PDA根据题意 分两种情况:①当△AOC ∽△DPA 时∴∠DPA =∠AOC =90°∵PD ⊥x 轴 ∠DPA =90° A (0,3)∴点P 纵坐标是3 横坐标x >0 即−x 2+2x +3=3 解得x =2∴点D 的坐标为(2,0)∵PD ⊥x 轴∴点P 的横坐标为2∴点P (2,3)②当△AOC ∽△DAP 时∴ ∠APD =∠ACO过点A 作AG ⊥PD 于点G 如图所示:∴△APG ∽△ACO∴ PG AG =OC AO设点P (n,−n 2+2n +3) 则D (n,−32n +3) 则−n 2+2n+3−3n =23 解得n =43 ∠P (43,359)综上所述 P (2,3)或P (43,359).18.(1)解:把点A(−2,0) C(0,4)代入y =ax 2+23x +c (a ≠0)得:{4a −43+c =0c =4 解得:{a =−23c =4 ∠抛物线的解析式为y =−23x 2+23x +4 (2)解:过点D 作DF∥AB 交BC 于点F当y =0时 有−23x 2+23x +4=0 解得x 1=−2,x 2=3∠B (3,0)设直线BC 的解析式为:y =kx +b代入B (3,0) C(0,4)得:{3k +b =0b =4解得{k =−43b =4∠直线BC 的解析式为:y =−43x +4 设点D 的横坐标为t 则D (t ,−23t 2+23t +4) ∠F (12t 2−12t,−23t 2+23t +4) ∠DF =t −(12t 2−12t)=−12t 2+32t∠A(−2,0) B(3,0)∠AB =5∠DF∥AB∠△DEF∽△AEB∠DF AB =DE AE∠−12t 2+32t 5=DE 5DE =15 ∠−12t 2+32t =1解得:t 1=1 t 2=2∠点D 的坐标为(1,4)或(2,83)(3)解:存在点P 使tan∠MBP =12 ①当PB 在MB 上方时 过点M 作IM ⊥PB 交PB 于I 过I 作IJ ⊥y 轴于J则tan∠MBI =MI MB =12∠∠JMI +∠JIM =90° ∠JMI +∠OMB =90°∠∠JIM =∠OMB又∠∠IJM =∠MOB =90°∠△MIJ∽△BMO∠IJ MO=JM OB =IM MB ∠IJ 1=JM 3=12 ∠IJ =12 JM =32∠OJ =JM +OM =52∠I (12,52)设直线BI 的解析式为:y =mx +n代入B(3,0) I (12,52)得:{3m +n =012m +n =52 解得:{m =−1n =3∠直线BI 的解析式为:y =−x +3联立{y =−23x 2+23x +4y =−x +3解得:{x =−12y =72或{x =3y =0 (不合题意 舍去)∠此时点P 的坐标为(−12,72)②当PB 在MB 下方时 过点M 作KM ⊥P ′B 交P ′B 于K 过K 作KL ⊥y 轴于L 同理可得 点P 的坐标为(−3114,−7398)综上所述 点P 的坐标为(−12,72)或(−3114,−7398).19.(1)解:∠抛物线y =ax 2+bx +c 过点A (−1,0) B (2,0)∠抛物线的表达式为y =a (x +1)(x −2)将点C (0,2)代入y =a (x +1)(x −2) 得:2=−2a解得:a =−1∠抛物线的表达式为y =−(x +1)(x −2) 即y =−x 2+x +2设直线BC 的表达式为y =kx +t 过点B (2,0) C (0,2)∠{2k +t =0t =2解得:{k =−1t =2∠直线BC 的表达式为y =−x +2(2)∠点M 在直线BC 上且P (m,n )(m >0) PN ⊥x 轴 C (0,2)∠M (m,−m +2) OC =2∠CM 2=(m −0)2+(−m +2−2)2=2m 2 OM 2=m 2+(−m +2)2=2m 2−4m +4 当△OCM 为等腰三角形时①若CM =OM 则CM 2=OM 2即2m 2=2m 2−4m +4解得:m =1②若CM =OC 则CM 2=OC 2即2m2=4解得:m=√2或m=−√2(舍去)③若OM=OC则OM2=OC2即2m2−4m+4=4解得:m=2或m=0(舍去)综上所述m=1或m=√2或m=2(3)∠B(2,0)C(0,2)∠COB=90°∠OC=OB=2∠∠OCB=∠OBC=45°CB=√OC2+OB2=√22+22=2√2∠点P与点C相对应P(m,n)(m>0)∠△POQ∽△CBN或△POQ∽△CNB①若点P在点B的左侧则∠CBN=45°BN=2−m CB=2√2∠CNB=∠CON+∠OCN=90°+∠OCN>90°如图当△POQ∽△CBN即∠POQ=45°时∠P(m,m)此时直线OP的表达式为y=x∠直线OP:y=x与抛物线y=−x2+x+2交于点P(m,m)(m>0)∠−m2+m+2=m解得:m=√2或m=−√2(负值舍去)∠OP=√(√2)2+(√2)2=2∠OP BC =OQBN即2√2=2−√2解得:OQ=√2−1∠P(√2,√2)Q(0,√2−1)如图当△POQ∽△CNB即∠PQO=45°时过点P作PK⊥y轴于K点∠PK=KQ=m KO=PN=−m2+m+2∠PQ=KPsin∠PQO =msin45°=√2m OQ=KQ−KO=m−(−m2+m+2)=m2−2∠PQ CB =OQNB即√2m2√2=m2−22−m解得:m=1+√133或m=1−√133(负值舍去)∠P(1+√133,7+√139)Q(0,4−2√139)②若点P在点B的右侧则∠CBN=135°BN=m−2如图当△POQ∽△CBN即∠POQ=135°时过点P作PK⊥y轴于K点∠P(m,−m)此时直线OP的表达式为y=−x PK=KQ=m KO=−(−m2+m+2)=m2−m−2∠m2−m−2=m解得:m=1+√3或m=1−√3(负值舍去)∠OP=PKsin∠POK =msin45°=√2m=√2(1+√3)=√2+√6∠OP BC =OQBN即√2+√62√2=1+√3−2解得:OQ=1∠P(1+√3,−1−√3)Q(0,1)如图当△POQ∽△CNB即∠PQO=135°时过点P作PK⊥y轴于K点∠PK=KQ=m KO=PN=−(−m2+m+2)=m2−m−2∠PQ=KPsin∠PQK =msin45°=√2m OQ=KO−KQ=m2−m−2−m=m2−2m−2∠PQ CB =OQNB即√2m2√2=m2−2m−2m−2解得:m=1+√5或m=1−√5(负值舍去)∠P(1+√5,−3−√5)Q(0,−2)综上所述P(√2,√2)Q(0,√2−1)或P(1+√133,7+√139)Q(0,4−2√139)或P(1+√3,−1−√3)Q(0,1)或P(1+√5,−3−√5)Q(0,−2).20.解:(1)∵点A的坐标为(−1,0)∴OA=1.令x=0则y=−4∴C(0,−4)OC=4∵OC=OB∴OB=4∴B(4,0)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x−4)∵将x=0y=−4代入得:−4a=−4解得a=1∴抛物线的解析式为y=x2−3x−4∴a=1b=−3∵抛物线的对称轴为x=−−32×1=32C(0,−4)∵点D和点C关于抛物线的对称轴对称∴D(3,−4)设直线AD的解析式为y=kx+b.∵将A(−1,0)D(3,−4)代入得:{−k+b=03k+b=−4解得k=−1b=−1∴直线AD的解析式y=−x−1(2)∵直线AD的解析式y=−x−1∴直线AD的一次项系数k=−1∴∠BAD=45°.∵PM平行于y轴∴∠AEP=90°∴∠PMH=∠AME=45°.∴△MPH的周长=PM+MH+PH=PM+√22MP+√22PM=(1+√2)PM.设P(a,a2−3a−4)则M(a,−a−1)则PM=−a−1−(a2−3a−4)=−a2+2a+3=−(a−1)2+4.∴当a=1时PM有最大值最大值为4.∴△MPH的周长的最大值=4×(1+√2)=4+4√2(3)在直线EP的右侧x轴下方的抛物线上存在点N过点N作NG⊥x轴交x轴于点G使得以点E N G为顶点的三角形与△AOC相似理由如下:设点G的坐标为(a,0)则N(a,a2−3a−4)①如图2.1若OAOC =EGGN时△AOC∠△EGN.则a−1−a2+3a+4=14整理得:a2+a−8=0.得:a=−1+√332(负值舍去)∴点G为(−1+√332,0)②如图2.2若OAOC =GNEN时△AOC∠△NGE则a−1−a2+3a+4=4整理得:4a2−11a−17=0得:a=11+√3938(负值舍去)∴点G为(11+√3938,0)综上所述点G的坐标为(−1+√332,0)或(11+√3938,0).。
最新九年级中考数学专题: 二次函数综合题(相似三角形问题)含答案
2023年九年级中考数学专题: 二次函数综合题(相似三角形问题)1.如图1,抛物线()221y x m m =--+(m 为常数)与x 轴交于A B 、两点(点B 在点A 右侧),与y 轴交于点C .(1)下列说法:①抛物线开口向上,①点C 在y 轴正半轴上;①12m >;①抛物线顶点在直线21y x =-+上,其中正确的是_______;(2)如图2,若直线21y x =-+与该抛物线交于M N 、两点(点M 在点N 下方),试说明:线段MN 的长是一个定值,并求出这个值;(3)在(2)的条件下,设直线21y x =-+与y 轴交于点D ,连接BM BN BD 、、,当:1:2DN MN =时,求此时m 的值,判断MBN △与MDB △是否相似,并说明理由.2.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线()260y ax ax c a =-+>与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),顶点为C ,直线AC 交y 轴于点D ,连接BD ,且ABD △与ABC 的面积之比为1:2.(1)顶点C 的横坐标为__________; (2)求点B 的坐标;(3)连接CO ,将BCO 绕点C 按逆时针方向旋转一定的角度后,点B 与点A 重合,此时点O 恰好也在y 轴上,求抛物线的表达式.3.如图,抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于点()1,0A -,()3,0B ,与y 轴交于点C ,点D 是直线BC 上方抛物线上一动点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,过点D 作DE x ⊥轴于点E ,交直线BC 于点M .当2DM ME =时,求点D 的坐标; (3)如图2,设AB 的中点为点N ,过点D 作DF BC ⊥于点F ,连接CD 、CN ,使得以C 、D 、F 三点为顶点的三角形与CNO 相似,请直接写出点D 的坐标.4.如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线()2y a x h k =-+与x 轴相交于O ,A 两点,顶点P 的坐标为()2,1-.点B 为抛物线上一动点,连接,AP AB ,过点B 的直线与抛物线交于另一点C .(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点B 的横坐标与纵坐标相等,ABC OAP ∠=∠,且点C 位于x 轴上方,求点C 的坐标; (3)若点B 的横坐标为t ,90ABC ∠=︒,请用含t 的代数式表示点C 的横坐标,并求出当0t <时,点C 的横坐标的取值范围.5.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:①ACB =90°(2)点D 是第一象限内该抛物线上的动点,过点D 作x 轴的垂线交BC 于点E ,交x 轴于点F . ①求DE +BF 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.6.在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线L 与x 轴交于,A B 两点,且经过点(0,2)C -,抛物线的顶点D 的坐标为325,28⎛⎫- ⎪⎝⎭.(1)求抛物线L 的函数表达式;(2)如图1,点E 为第四象限抛物线L 上一动点,过点E 作EG BC ⊥于点G ,求EG 的最大值,及此时点E 的坐标;(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L 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.7.如图所示,已知抛物线21y x =-与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C .(1)求A 、B 、C 三点的坐标;(2)过点A 作AP ①CB 交抛物线于点P ,求四边形ACBP 的面积;(3)在x 轴上方的抛物线上是否存在一点M ,过M 作MG ①x 轴于点G ,使以A 、M 、G 三点为顶点的三角形与①PCA 相似?若存在,请求出M 点的坐标;否则,请说明理由.8.如图,在同一直角坐标系中,抛物线1L :28y ax bx =++与x 轴交于()8,0A -和点C ,且经过点()2,12B -,若抛物线1L 与抛物线2L 关于y 轴对称,点A 的对应点为'A ,点B 的对应点为'B .(1)求抛物线2L 的表达式;(2)现将抛物线2L 向下平移后得到抛物线3L ,抛物线3L 的顶点为M ,抛物线3L 的对称轴与x 轴交于点N ,试问:在x 轴的下方是否存在一点M ,使MNA '与ACB '△相似?若存在,请求出抛物线的3L 表达式;若不存在,说明理由.9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线26y ax bx =++与x 轴交于点(1,0),(3,0)A B -,与y 轴交于点C ,点P 是第一象限内抛物线上的动点. (1)求抛物线的解析式;(2)连接BC 与OP ,交于点D ,当:PD OD 的值最大时,求点P 的坐标;(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90CMN ∠=︒,且CMN △与BOC 相似,若存在,请直接写出点M 的坐标.10.如图,已知抛物线23y ax bx =+-与x 轴交于()2,0A -、()6,0B 两点,与y 轴交于C 点,设抛物线的顶点为D .过点D 作DE x ⊥轴,垂足为E .P 为线段DE 上一动点,(),0F m 为x 轴上一点,且PC PF ⊥.(1)求抛物线的解析式:(2)①当点P 与点D 重合时,求m 的值;①在①的条件下,将COF 绕原点按逆时针方向旋转90︒并平移,得到111C O F △,点C ,O ,F 的对应点分别是点1C ,1O ,1F ,若COF 的两个顶点恰好落在抛物线上,直接写出点1F 的坐标; (3)当点P 在线段DE 上运动时,求m 的变化范围.11.综合与实践如图1,抛物线y =﹣83x 2﹣94x +6与x 轴交于点A 和点B (点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C .(1)求直线AC 的表达式;(2)点E 在抛物线的对称轴上,在平面内是否存在点F ,使得以点A ,C ,E ,F 为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点E 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,设点P 从点O 出发以1个单位长度/秒的速度向终点A 运动,同时点Q 从点A 出发以54个单位长度/秒的速度向终点C 运动,运动时间为t 秒,当①OPQ 的平分线恰好经过OC 的中点时,求t 的值.12.抛物线23y x bx =-++与x 轴交于(3,0),(1,0)A B -两点,与y 轴交于点C ,点D 为抛物线的顶点.(1)求抛物线的表达式及顶点D 的坐标; (2)在直线AC 上方的抛物线上找一点P ,使12ACPACDSS =,求点P 的坐标;(3)在坐标轴上找一点M ,使以点B ,C ,M 为顶点的三角形与ACD △相似,直接写出点M 的坐标.13.如图,将抛物线2443y x =-+平移后,新抛物线经过原抛物线的顶点C ,新抛物线与x 轴正半轴交于点B ,联结BC ,tanB 4=,设新抛物线与x 轴的另一交点是A ,新抛物线的顶点是D .(1)求点D 的坐标;(2)设点E 在新抛物线上,联结,AC DC ,如果CE 平分DCA ∠,求点E 的坐标;(3)在(2)的条件下,将抛物线2443y x =-+沿x 轴左右平移,点C 的对应点为F ,当DEF 和ABC 相似时,请直接写出平移后得到抛物线的表达式.14.在平面直角坐标系xOy 中,已知二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象与x 轴交于A B ,两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C ,其顶点的横坐标为1,且过点(2)3,和(312)--,. (1)求此二次函数的表达式;(2)若直线:(0)l y kx k =≠与线段BC 交于点D (不与点B C ,重合),则是否存在这样的直线l ,使得以B O D ,,为顶点的三角形与BAC 相似?若存在,求出该直线的函数表达式及点D 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点P 是位于该二次函数对称轴右边图象上不与顶点重合的任意一点,试比较锐角PCO ∠与ACO ∠的大小(不必证明),并写出此时点P 的横坐标p x 的取值范围.15.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =-++经过点A 和点()10B ,,交y 轴于点()0,3C .(1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标;(2)点P 是抛物线上A 、D 之间的一点,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,PG y ⊥轴,交抛物线于点G ,过点G 作GF x ⊥轴于点F ,当矩形PEFG 的周长最大时,求点P 的坐标;(3)如图2,连接AD 、BD ,点M 在线段AB 上(不与A 、B 重合),作直线MN x ⊥轴交抛物线于点N ,是否存在点M ,使得AMN 与OBC 相似?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.16.在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于()1,0A -,()4,0B 两点,与y 轴交于点()0,2C -.(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DEAE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.17.如图1,在平面直角坐标xoy 系中,已知抛物线y =-12x 2+bx +c 与x 轴交于点A (﹣4,0)、B(2,0),与y 轴交于点C . (1)求抛物线的解析式;(2)如图2,沿直线AC 平移抛物线y =-12x 2+bx +c ,使得A 、C 两点的对应点E 、F 始终在直线AC上.①设在平移过程中抛物线与y 轴交于点M ,求点M 纵坐标的最大值;①试探究抛物线在平移过程中,是否存在这样的点E ,使得以A 、E 、B 为顶点的三角形与①ABF 相似.若存在,请求出此时点E 的坐标;若不存在,请说明理由.18.如图,已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图象经过点A (﹣1,0),B (4,0),E (1,3),与y 轴交于点C .(1)求该二次函数表达式;(2)判断△ABC 的形状,并说明理由;(3)P 为第一象限内该二次函数图象上一动点,过P 作PQ ∥AC ,交直线BC 于点Q ,作PM ∥y 轴交BC 于M .①求证:△PQM ∽△COA ; ②求线段PQ 的长度的最大值.19.如图,直线y x n =-+与x 轴交于点(4,0)A ,与y 轴交于点B ,抛物线2y x bx c =-++经过点A ,B .(1)求抛物线的解析式;(2)(m,0)E 为x 轴上一动点,过点E 作ED x ⊥轴,交直线AB 于点D ,交抛物线于点P ,连接BP . ①点E 在线段OA 上运动,若BPD ∆直角三角形,求点E 的坐标;①点E 在x 轴的正半轴上运动,若45PBD CBO ∠+∠=︒.请直接写出m 的值.20.如图,点A ,B 都在x 轴上,过点A 作x 轴的垂线交抛物线24y x x =-+于点C ,过点B 作x 轴的垂线交该抛物线于点D ,点C ,D 都在第一象限,点D 在点C 的右侧,DE AC ⊥于点E ,连结CD ,BE ,//CD EB .(1)若2OA =,求AB 的长.(2)若点A 是线段OB 的中点,求点E 的坐标.(3)根据(2)的条件,连结OD ,动点P 在线段OB 上,作PQ OD ⊥交OD 于点Q ,当PDQ 与CDE △相似时,求OQOD的值.答案1.(1)①①①;(3)m =3,相似;m =1,不相似2.(1)3;(2)(5,0);(3)2y 3.(1)2y x 2x 3=-++;(2)()2,3D ;(3)57,24D ⎛⎫ ⎪⎝⎭或315,24⎛⎫ ⎪⎝⎭4.(1)214y x x =-或21(2)14y x =--;(2)点C 的坐标为(6,3)或51,4⎛⎫- ⎪⎝⎭;(3)164t t --+;12C x ≥ 5.(1)(2)①9;①(4,6)D 或25(3,)4D .6.(1)213222y x x =--;(2)max ()=EG E 的坐标为(2,3)-;(3)存在,点P 的坐标为6834,99⎛⎫ ⎪⎝⎭或⎝⎭. 7.(1)A (-1,0),B (1,0),C (0,-1);(2)四边形ACBP 的面积为4;(3)M 点的坐标为(-2,3)或(43,79)或(4,15). 8.(1)抛物线2L 的解析式为21382y x x =-++.(2)函数3L 的解析式为:2121322y x x =-+-或2126323y x x =-+-. 9.(1)2 246y x x =-++;(2)点P 的坐标为315,22⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)存在,点M 的坐标为939,48⎛⎫ ⎪⎝⎭. 10.(1)2134y x x =--;(2)①4;①1(2,9)16或13(6-,49)144;(3)748m ≤≤ 11.(1)直线AC 的表达式为364y x =+;(2)点E 1的坐标为20(3,)3--;点E 2的坐标为(3,10)-;点E 3的坐标为(3,3-+;点E 4的坐标为(3,3--;(3)t 的值为5.12.(1)223y x x =--+;(1,4)D -;(2)⎝⎭P 或⎝⎭;(3)点M 的坐标为(0,0)或(9,0)-,或10,3⎛⎫- ⎪⎝⎭. 13.(1)16(1,)3-;(2)(2,4)-;(3)242()433y x =-++或241()4312y x =--+ 14.(1)2y x 2x 3=-++;(2)存在,点D 的坐标分别为3944⎛⎫ ⎪⎝⎭,或(12),; (3)当5p x >时,锐角PCO ACO ∠<∠;当5p x =时,锐角PCO ACO ∠=∠;当25p x <<时,锐角PCO ACO ∠>∠.15.(1)223y x x =--+,()1,4-;(2)()2,3P -;(3)存在,()2,0-或2,03⎛⎫ ⎪⎝⎭16.(1)213222y x x =--;(2)45;(3)存在,点P 的坐标为6834,99⎛⎫ ⎪⎝⎭或⎝⎭17.(1)2142y x x =--+;(2)①6;①存在,E (62--或(62--18.(1)二次函数表达式为:213222y x x =-++ ;(2)△ABC 为直角三角形;(3); 19.(1)234y x x =-++;(2)①(2,0)或(3,0);①7m =或134.20.(1;(2)1296,749E ⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)2或4932。
最新九年级数学中考复习:二次函数综合压轴题题(相似三角形问题)含答案
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当 PDE的周长取得最大值时,求点P的坐标和 PDE周长的最大值;
(3)把抛物线 平移,使得新抛物线的顶点为(2)中求得的点P.M是新抛物线上一点,N是新抛物线对称轴上一点,直接写出所有使得以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形的点M的坐标,并把求其中一个点M的坐标的过程写出来.
3.如图,抛物线 交 轴于 , 两点,与 轴交于点 连接 , .
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图 ,点 为抛物线在第三象限的一个动点, 轴于点 ,交 于点 , 于点 ,当 的面积为 时,求点 的坐标;
(3)如图 ,若 为抛物线上一点,直线 与线段 交于点 ,是否存在这样的点 ,使得以 , , 为顶点的三角形与 相似.若存在,请求出此时点 的坐标;若不存在,请说明理由.
18.如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,点A和点C的坐标分别为 和
(1)求抛物线 的函数表达式;
(2)将线段CB绕点C顺时针旋转90°,得到线段CD,连接AD,求线段AD的长;
(3)点M是抛物线上位于第一象限图象上的一动点,连接AM交BC于点N,连接BM,当 时,请直接写出点M的横坐标的值.
15.在平面直角坐标系中,二次函数 的图像与x轴交于 , 两点,与y轴交于点C.
(1)求a,b的值;
(2)点P是直线 上方的抛物线上一动点,是否存在点P,使 的面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;
(3)点Q是直线 上方抛物线上一动点,过点 作 轴于点E, 是否存在点Q.使以点B、Q、E为顶点的三角形与 相似?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,说明理由.
中考数学二次函数与相似三角形有关的问题知识解读
二次函数与相似三角形有关的问题知识解读【专题说明】二次函数与相似三角形是中考数学的压轴题,具有一定的难度,也是中考考频比较高的,本节未同学们提供解题途径,希望能够助同学们轻松解题。
【解题思路】关于函数与相似三角形的问题一般三个解决途径:(1)求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边和角的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形.根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论;(2)利用已知三角形中对应角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函数来推导边的大小;(3)若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示各边的长度,之后利用相似来列方程求解.【典例分析】【典例1】(2019•娄底)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)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.【解答】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)∵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(,).【变式1-1】(2022•贵港)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(0,3)和B(,﹣)两点,直线AB与x轴相交于点C,P是直线AB上方的抛物线上的一个动点,PD⊥x轴交AB于点D.(1)求该抛物线的表达式;(2)若以A,P,D为顶点的三角形与△AOC相似,请直接写出所有满足条件的点P,点D的坐标.【解答】解:(1)将A(0,3)和B(,﹣)代入y=﹣x2+bx+c,,解得,∴该抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;(3)①当△AOC∽△DP A时,∵PD⊥x轴,∠DP A=90°,∴点P纵坐标是3,横坐标x>0,即﹣x2+2x+3=3,解得x=2,∴点D的坐标为(2,0);∵PD⊥x轴,∴点P的横坐标为2,∴点P的纵坐标为:y=﹣22+2×2+3=3,∴点P的坐标为(2,3),点D的坐标为(2,0);②当△AOC∽△DAP时,此时∠APG=∠ACO,过点A作AG⊥PD于点G,∴△APG∽△ACO,∴,设点P的坐标为(m,﹣m2+2m+3),则D点坐标为(m,﹣m+3),则,解得:m=,∴D点坐标为(,1),P点坐标为(,),综上,点P的坐标为(2,3),点D的坐标为(2,0)或P点坐标为(,),D 点坐标为(,1).【变式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(﹣,).【典例2】(2022•玉林)如图,已知抛物线:y=﹣2x2+bx+c与x轴交于点A,B(2,0)(A在B的左侧),与y轴交于点C,对称轴是直线x=,P是第一象限内抛物线上的任一点.(1)求抛物线的解析式;(2)过点P作x轴的垂线与线段BC交于点M,垂足为点H,若以P,M,C为顶点的三角形与△BMH相似,求点P的坐标.【解答】解:(1)由题意得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣2x2+2x+4;(2)设点P的坐标为(t,﹣2t2+2t+4),则OH=t,BH=2﹣t,分两种情况:①如图2,△CMP∽△BMH,∴∠PCM=∠OBC,∠BHM=∠CPM=90°,∴tan∠OBC=tan∠PCM,∴====2,∴PM=2PC=2t,MH=2BH=2(2﹣t),∵PH=PM+MH,∴2t+2(2﹣t)=﹣2t2+2t+4,解得:t1=0,t2=1,∴P(1,4);②如图3,△PCM∽△BHM,则∠PCM=∠BHM=90°,过点P作PE⊥y轴于E,∴∠PEC=∠BOC=∠PCM=90°,∴∠PCE+∠EPC=∠PCE+∠BCO=90°,∴∠BCO=∠EPC,∴△PEC∽△COB,∴=,∴=,解得:t1=0(舍),t2=,∴P(,);综上,点P的坐标为(1,4)或(,).【变式2-1】(2022•辽宁)抛物线y=ax2﹣2x+c经过点A(3,0),点C(0,﹣3),直线y=﹣x+b经过点A,交抛物线于点E.抛物线的对称轴交AE于点B,交x轴于点D,交直线AC于点F.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,连接CD,点Q为平面内直线AE下方的点,以点Q,A,E为顶点的三角形与△CDF相似时(AE与CD不是对应边),请直接写出符合条件的点Q的坐标.【解答】解:(1)将A(3,0),点C(0,﹣3)代入y=ax2﹣2x+c,∴,解得,∴y=x2﹣2x﹣3;(2)∵C(0,﹣3),D(1,0),F(1,﹣2),∴CD=,CF=,DF=2,∵E(﹣2,5),A(3,0),∴AE=5,设Q(x,y),①当△CDF∽△QAE时,==,∴==,∴AQ=5,EQ=5,∴,解得或(舍去),∴Q(﹣7,5);②当△CDF∽△AQE时,==,∴==,∴AQ=5,QE=10,∴,解得(舍去)或,∴Q(﹣12,5);③当△CDF∽△EQA时,==,∴==,∴EQ=5,AQ=10,∴,解得或(舍去),∴Q(3,﹣10);④当△CDF∽△QEA时,==,∴==,∴EQ=5,AQ=5,∴,解得或(舍去),∴Q(3,﹣5);综上所述:Q点坐标为(﹣7,5)或(﹣12,5)或(3,﹣10)或(3,﹣5).【变式2-2】(2022•桂林)如图,抛物线y=﹣x2+3x+4与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于C点,抛物线的对称轴l与x轴交于点N,长为1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)直接写出A,B,C三点的坐标;(2)过点P作PM⊥y轴于点M,当△CPM和△QBN相似时,求点Q的坐标.【解答】解:(1)在y=﹣x2+3x+4中,令x=0得y=4,令y=0得x=﹣1或x=4,∴A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4);(2)如图:由在y=﹣x2+3x+4得抛物线对称轴为直线x=﹣=,设Q(,t),则P(,t+1),M(0,t+1),N(,0),∵B(4,0),C(0,4);∴BN=,QN=t,PM=,CM=|t﹣3|,∵∠CMP=∠QNB=90°,∴△CPM和△QBN相似,只需=或=,①当=时,=,解得t=或t=,∴Q(,)或(,);②当=时,=,解得t=或t=(舍去),∴Q(,),综上所述,Q的坐标是(,)或(,)或(,).【变式2-3】(2021•黑龙江)如图,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C,连接BC,与抛物线的对称轴交于点E,顶点为点D.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是对称轴左侧抛物线上的一个动点,点Q在射线ED上,若以点P、Q、E为顶点的三角形与△BOC相似,请直接写出点P的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3过点A(1,0),B(﹣3,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3;(2)令x=0,y=3,∴OC=OB=3,即△OBC是等腰直角三角形,∵抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3,∴抛物线对称轴为:x=﹣1,∵EN∥y轴,∴△BEN∽△BCO,∴,∴,∴EN=2,①若△PQE∽△OBC,如图所示,过点P作PH⊥ED垂足为H,∴∠PEH=45°,∴∠PHE=90°,∴∠HPE=∠PEH=45°,∴PH=HE,∴设点P坐标(x,﹣x﹣1+2),∴代入关系式得,﹣x﹣1+2=﹣x2﹣2x+3,整理得,x2+x﹣2=0,解得,x1=﹣2,x2=1(舍),∴点P坐标为(﹣2,3),②若△EPQ∽△OCB,如图所示,设P(x,2),代入关系式得,2=﹣x2﹣2x+3,整理得,x2+2x﹣1=0,解得,(舍),∴点P的坐标为(﹣1﹣,2),综上所述点P的坐标为(﹣1﹣,2)或(﹣2,3)。
中考压轴题之相似三角形、三角形面积最值问题
一、中考压轴题之相似三角形、三角形面积最值问题例1、如图1,在平面直角坐标系中,双曲线(k ≠0)与直线y =x +2都经过点A (2, m ). (1)求k 与m 的值;(2)此双曲线又经过点B (n , 2),过点B 的直线BC 与直线y =x +2平行交y 轴于点C ,联结AB 、AC ,求△ABC 的面积;(3)在(2)的条件下,设直线y =x +2与y 轴交于点D ,在射线CB 上有一点E ,如果以点A 、C 、E 所组成的三角形与△ACD 相似,且相似比不为1,求点E 的坐标.图一解、(1)将点A (2, m )代入y =x +2,得m =4.所以点A 的坐标为(2, 4).将点A (2, 4)代入ky x=,得k =8.(2)将点B (n , 2),代入8y x=,得n =4.所以点B 的坐标为(4, 2).设直线BC 为y =x +b ,代入点B (4, 2),得b =-2. 所以点C 的坐标为(0,-2).由A (2, 4) 、B (4, 2) 、C (0,-2),可知A 、B 两点间的水平距离和竖直距离都是2,B 、C 两点间的水平距离和竖直距离都是4.所以AB =BC =ABC =90°. 图2所以S △ABC =12BA BC ⋅=12⨯8.(3)由A (2, 4) 、D (0, 2) 、C (0,-2),得AD =AC = 由于∠DAC +∠ACD =45°,∠ACE +∠ACD =45°,所以∠DAC =∠ACE . 所以△ACE 与△ACD 相似,分两种情况:①如图3,当CE ADCA AC=时,CE =AD = 此时△ACD ≌△CAE ,相似比为1.②如图4,当CE ACCA AD ==CE =.此时C 、E 两点间的水平距离和竖直距离都是10,所以E (10, 8).例2、如图1,已知抛物线211(1)444by x b x =-++(b 是实数且b >2)与x 轴的正半轴分别交于点A 、B (点A 位于点B 是左侧),与y 轴的正半轴交于点C .(1)点B 的坐标为______,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(全等可看作相似的特殊情况)?如果存在,求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.图1解、(1)B 的坐标为(b , 0),点C 的坐标为(0,4b ). (2)如图2,过点P 作PD ⊥x 轴,PE ⊥y 轴,垂足分别为D 、E ,那么△PDB ≌△PEC . 因此PD =PE .设点P 的坐标为(x, x). 如图3,联结OP .所以S 四边形PCOB =S △PCO +S △PBO =1152428b x b x bx ⨯⋅+⨯⋅==2b .解得165x =.所以点P 的坐标为(1616,55).图2 图3(3)由2111(1)(1)()4444b y x b x x x b =-++=--,得A (1, 0),OA =1. ①如图4,以OA 、OC 为邻边构造矩形OAQC ,那么△OQC ≌△QOA . 当BA QA QA OA=,即2QA BA OA =⋅时,△BQA ∽△QOA .所以2()14bb =-.解得8b =±Q 为(1,2.②如图5,以OC 为直径的圆与直线x =1交于点Q ,那么∠OQC =90°。
二次函数与三角形相似问题
二次函数与三角形相似问题二次函数是初中数学中的重要内容,而三角形相似问题是初中几何中的重点难点。
在解决一些复杂的几何问题时,我们常常需要将二次函数和三角形相似问题结合起来进行思考。
本文将从几个方面探讨二次函数与三角形相似问题的关系和应用。
一、二次函数的解析式与三角形的边长关系在解决与三角形相似的二次函数问题时,我们需要先确定三角形的边长关系。
例如,已知一个直角三角形的两条直角边分别为3和4,那么这个直角三角形的斜边长为5。
如果以这个直角三角形的斜边为底边构造一个新的直角三角形,那么它的另一条直角边就是原来直角三角形的斜边的一半,即2.5。
因此,我们可以得出以下结论:当一个直角三角形的一条直角边与另一个直角三角形的斜边相等时,这两个直角三角形是相似的。
二、二次函数的最大值与最小值与三角形的高线关系在解决与三角形相似的二次函数问题时,我们还需要考虑二次函数的最大值和最小值与三角形的高线的关系。
例如,已知一个抛物线的顶点坐标为(0,2),对称轴为y轴。
如果以这个抛物线的顶点为原点构造一个新的抛物线,那么它的顶点坐标就是原来的顶点坐标加上或减去某个常数c。
因此,我们可以得出以下结论:当一个抛物线的顶点与另一个抛物线的顶点之间的距离等于它们到某个固定点的距离之差时,这两个抛物线是相似的。
三、二次函数的对称性与三角形的对称性关系在解决与三角形相似的二次函数问题时,我们还需要考虑二次函数的对称性和三角形的对称性之间的关系。
例如,已知一个抛物线的对称轴为x=1,如果以这个抛物线的对称轴为中心构造一个新的抛物线,那么它的对称轴就是原来的对称轴加上或减去某个常数d。
因此,我们可以得出以下结论:当一个抛物线的对称轴与另一个抛物线的对称轴之间的距离等于它们到某个固定点的距离之和时,这两个抛物线是相似的。
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中考二次函数压轴题题型—构造相似三角形
1、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⊥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.
2、如图,已知抛物线经过A(4,0),B(1,0),C(0,-2)三点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在直线AC上方的该抛物线上是否存在一点D,使得△DCA的面积最大?若存在,求出点D的坐标及△DCA面积的最大值;若不存在,请说明理由.
(3)P是直线x=1右侧的该抛物线上一动点,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.
7),且顶点C的横坐标为4,该图象在x 轴上3、如图,二次函数的图象经过点D(0,3
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截得的线段AB的长为6.
(1)求二次函数的解析式;
(2)在该抛物线的对称轴上找一点P,使PA+PD最小,求出点P的坐标;
(3)在抛物线上是否存在点Q,使△QAB与△ABC相似?如果存在,求出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.
4、如图,已知抛物线y=x2 - (b+1)x+(b是实数且b>2)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,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.
5、如图,平面直角坐标系xOy 中,已知点A (2,3),线段AB 垂直于y 轴,垂足为B ,将线段AB 绕点A 逆时针方向旋转90°,点B 落在点C 处,直线BC 与x 轴的交于点D .
(1)试求出点D 的坐标;
(2)试求经过A 、B 、D 三点的抛物线的表达式,
并写出其顶点E 的坐标;
(3)在(2)中所求抛物线的对称轴上找点F ,使得
以点A 、E 、F 为顶点的三角形与△ACD 相似.
6、已知直线112
y x =+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,将△AOB 绕点O 顺时针旋转90︒,使点A 落在点C ,点B 落在点D ,抛物线2y ax bx c =++过点A 、D 、C ,其对称轴与直线AB 交于点P ,
(1)求抛物线的表达式;
(2)求∠POC 的正切值;
(3)点M 在x 轴上,且△ABM 与△APD 相似,求点M 的
坐标。
7、如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(﹣1,0),B(2,0),交y轴于C(0,﹣2),过A,C画直线.
(1)求二次函数的解析式;
(2)点P在x轴正半轴上,且P A=PC,求OP的长;
(3)点M在二次函数图象上,以M为圆心的圆与直线AC相切,切点为H.
①若M在y轴右侧,且△CHM∽△AOC(点C与点A对应),求点M的坐标;
②若⊙M的半径为,求点M的坐标.。