二次函数中的三角形问题二
二次函数背景下的相似三角形存在性问题
二次函数背景下的相似三角形存在性问题
二次函数背景下的相似三角形存在性问题是中考数学常考的题型,在考试中一般出现在压轴题的位置,综合性强,难度略大。
这篇文章主要来讨论下二次函数背景下的相似三角形存在性问题的解题思路方法及应用举例。
【模型解读】
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】
【分析】
综上所述,点P的坐标为(3,2)或(3,9).
【总结】
【练习】
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二次函数特殊三角形存在性问题(等腰三角形、直角三角形)
特殊图形存在性问题一、等腰三角形1、情景:平面内有点A、B,要找到点P使得△ABP为等腰三角形。
2、思想:分类讨论(1)A为顶点:AB=AP(以A为圆心、AB长为半径画圆)(2)B为顶点:AB=BP(以B为圆心、AB长为半径画圆)(3)P为顶点:PA=PB(AB中垂线)【注】:1.利用两圆一线,找到符合要求的点,如P在抛物线对称轴上,在x轴上等;然后将问题转化为,求线段等长。
2.求线段等长:两点间距离(最笨的方法);向坐标轴做垂线,构造一线三等角例1.如图,抛物线y=−x2+2x+3y=−x2+2x+3与y轴交于点C,点D(0,1),点P是抛物线上的动点.若△PCD是以CD为底的等腰三角形,则点P的坐标为______.练习1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B 两点,A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,−3)点,点P是直线BC下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)在直线BC找一点Q,使得△QOC为等腰三角形,写出Q点坐标.练习2、已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,直线l 是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点P是直线l上的一个动点,当△PAC的周长最小时,求点P的坐标;(3)在直线l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.练习3.如图,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)的顶点为E,该抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且BO=OC=3AO,直线y=﹣x+1与y轴交于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)证明:△DBO∽△EBC;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PBC是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的P点坐标,若不存在,请说明理由.练习4.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交A(−1,0),B(−3,0)两点,与y轴交于点C(0,−3),其顶点为D.(1)求该抛物线的解析式,并用配方法把解析式化为y=a(x−h)2+k的形式;(2)动点M从点D出发,沿抛物线对称轴方向向上以每秒1个单位的速度运动,运动时间为t,连接OM,BM,当t为何值时,△OMB为等腰三角形?练习5.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(m,m),点B的坐标为(n,﹣n),抛物线经过A、O、B三点,连接OA、OB、AB,线段AB交y轴于点C.已知实数m、n (m<n)分别是方程x2﹣2x﹣3=0的两根.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为线段OB上的一个动点(不与点O、B重合),直线PC与抛物线交于D、E 两点(点D在y轴右侧),连接OD、BD.①当△OPC为等腰三角形时,求点P的坐标;②求△BOD 面积的最大值,并写出此时点D的坐标.25.(10分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c经过原点O,与x轴交于点A(5,0),第一象限的点C(m,4)在抛物线上,y轴上有一点B(0,10).(Ⅰ)求抛物线的解析式及它的对称轴;(Ⅱ)点P(0,n)在线段OB上,点Q在线段BC上,若OP=2BQ,且P A=QA.求n 的值;(Ⅲ)在抛物线的对称轴上,是否存在点M,使以A,B,M为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.19-红桥一模25.(10分)如图,抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点C(0,﹣4),与x轴交于点A,B,且B点的坐标为(2,0).(1)求该抛物线的解析式.(2)若点P是AB上的一动点,过点P作PE∥AC,交BC于E,连接CP,求△PCE面积的最大值.(3)若点D为OA的中点,点M是线段AC上一点,且△OMD为等腰三角形,求M点的坐标.(17河北一模)25(10分)如图,己知抛物线y=x2+bx+c图象经过点A(﹣1,0),B(0,﹣3),抛物线与x轴的另一个交点为C.(1)求这个抛物线的解析式:(2)若抛物线的对称轴上有一动点D,且△BCD为等腰三角形(CB≠CD),试求点D的坐标;二、直角三角形1.情景:平面内有点A、B,要找到点P使得△ABP为直角三角形2.思想:分类讨论(1)A为顶点:∠A(过A做垂线)(2)B为顶点:∠B(过B做垂线)(3)P为顶点:∠C(AB为直径的圆)【注】1.等腰直角三角形,只需在两直线上上下找与AB等长以及过O做AB垂线与圆交点即可例1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过矩形OABC的顶点A,B与x 轴交于点E,F且B,E两点的坐标分别为B(2,32)E(−1,0)(1)求二次函数的解析式;(2)在抛物线上是否存在点Q,使△QBF为直角三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.练习1.如图,抛物线y=x2+bx+3顶点为P,且分别与x轴、y轴交于A、B两点,点A在点P的右侧,tan∠ABO=13(1)求抛物线的对称轴和PP的坐标.(2)在抛物线的对称轴上是否存在这样的点D,使△ABD为直角三角形?如果存在,求点D 的坐标;如果不存在,请说明理由.例2.如图,抛物线y=−x2+bx+c与x轴相交于AB两点,与y 轴相交与点C,且点B与点CC 的坐标分别为(3,0),C(0,3),点M是抛物线的顶点.(1)求二次函数的关系式(2)在MB上是否存在点P,过点P作PD⊥x轴于点D,OD=m,使△PCD为直角三角形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由练习2.如图,在平面直角坐标系中,直线y=−13x+2交x轴点P,交y轴于点A.抛物线y=x2+bx+c的图象过点E(−1,0),并与直线相交于A、B两点.(1)求抛物线的解析式(关系式);(2)过点A作AC⊥AB交x轴于点C,求点C的坐标;(3)除点C外,在坐标轴上是否存在点M,使得△MAB是直角三角形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.练习3.如图,抛物线y=x2+bx+c与直线y=x﹣3交于A、B两点,其中点A在y轴上,点B坐标为(﹣4,﹣5),点P为y轴左侧的抛物线上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交AB于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)以O,A,P,D为顶点的平行四边形是否存在?如存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.(3)当点P运动到直线AB下方某一处时,过点P作PM⊥AB,垂足为M,连接PA使△PAM为等腰直角三角形,请直接写出此时点P的坐标.(18东丽-一模)25.如图,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(1,1)、(1,2),过点A、B分别作y轴的垂线,垂足为D、C,得到正方形ABCD,抛物线y=x2+bx+c经过A、C两点,点P为第一象限内抛物线上一点(不与点A重合),过点P分别作x轴y轴的垂线,垂足为E、F,设点P的横坐标为m,矩形PFOE与正方形ABCD重叠部分图形的周长为l.(1)直接写出抛物线所对应的函数表达式.(2)当矩形PFOE的面积被抛物线的对称轴平分时,求m的值.(3)当m<2时,求L与m之间的函数关系式.(4)设线段BD与矩形PFOE的边交于点Q,当△FDQ为等腰直角三角形时,直接写出m的取值范围.三、平行四边形存在性问题类型一:1.情景:一直平面内三点A、B、C,求一点P使四边形ABCP为平行四边形2.思想:分类讨论(1)以AC为对角线:ABCP1(2)以AB为对角线:ACBP3(3)以BC为对角线:ACP2B【注】找到P点后,用平行四边形的判定定理,求等长线段,或利用等角度、平行线求坐标即可。
二次函数中求直角三角形的方法
求直角三角形的方法中的特定函数在二次函数中求直角三角形的方法中,可以使用特定的函数来计算直角三角形的各个属性,例如边长、角度、面积等。
这些函数可以帮助我们快速准确地解决直角三角形相关的问题。
本文将详细介绍几个常用的函数,包括函数的定义、用途和工作方式等。
1. 求斜边长的函数求斜边长的函数是用来计算直角三角形斜边的长度的。
根据勾股定理,直角三角形的斜边长度可以通过已知的两个直角边的长度来计算。
函数的定义如下:def hypotenuse(a, b):"""计算直角三角形的斜边长:param a: 直角三角形的直角边a的长度:param b: 直角三角形的直角边b的长度:return: 直角三角形的斜边长"""c = math.sqrt(a**2 + b**2)return c该函数接受两个参数a和b,分别表示直角三角形的直角边a和直角边b的长度。
函数内部使用勾股定理来计算斜边的长度,并返回结果。
2. 求角度的函数求角度的函数是用来计算直角三角形中某个角度的大小的。
根据三角函数的定义,我们可以通过已知的两个直角边的长度来计算角度的大小。
函数的定义如下:def angle(a, b):"""计算直角三角形中的角度:param a: 直角三角形的直角边a的长度:param b: 直角三角形的直角边b的长度:return: 直角三角形中的角度(弧度制)"""radians = math.atan(a / b)return radians该函数接受两个参数a和b,分别表示直角三角形的直角边a和直角边b的长度。
函数内部使用反正切函数来计算角度的大小,并返回结果(以弧度制表示)。
3. 求面积的函数求面积的函数是用来计算直角三角形的面积的。
根据直角三角形的面积公式,我们可以通过已知的两个直角边的长度来计算面积。
二次函数与三角形存在性问题
4二次函数与三角形存在性问题(2-3次课)(总17页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--二次函数与三角形存在性问题一、等腰三角形的存在性问题例1、如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PBC是等腰三角形若存在,请求出符合条件的P点坐标;若不存在,请说明理由。
巩固练习 1、如图,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,已知A(3,0),且M(1,38 )是抛物线上另一点。
连接,设点是轴上任一点,若以、、三点为顶点的三角形是等腰三角形,求点的坐标。
2、如图1,直线与轴、轴分别交于点、点,经过、两点的抛物线与轴的另一个交点为,顶点为。
(1)求该抛物线的解析式。
(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点,使以、、为顶点的三角形为等腰三角形若存在,请直接写出所有符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由。
(3)当<x<3时,在抛物线上求一点,使△CBE的面积有最大值。
(图2、图3供画图探究)二、直角三角形存在性例2、如图所示,将一边长为3的正方形放置到平面直角坐标系中,其顶点A、B均落在坐标轴上,一抛物线过点A、B,且顶点为P(1,4)(1)求抛物线的解析式;(2)y轴上是否存在一点N,恰好使得△PNB为直角三角形若存在,直接写出满足条件的所有点N的坐标;若不存在,请说明理由.巩固练习1、如图,抛物线=-x2+2x+3与x轴交于B、E两点,与y轴交于A 点.点P是直线AE上方抛物线上一动点,设点P的横坐标为t,是否存在点P,使△PAE为直角三角形若存在,求出t的值;若不存在,说明理由2、如图,已知直线与抛物线相交于A,B两点,且点为抛物线的顶点,点B在x轴上.若点Q是y轴上一点,且为直角三角形,求点Q的坐标.三、等腰直角三角形存在性例3、在平面直角坐标系中,抛物线3-x与x轴交于A,B两点(A在=x2y2+-B的左侧),与y轴交于点C,顶点为D.(1)请直接写出点A,C,D的坐标;(2)如图(1),在x轴上找一点E,使得△CDE的周长最小,求点E的坐标;(3)(3)如图(2),F为直线AC上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得△AFP为等腰直角三角形若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.巩固练习1、如图,抛物线bx=2经过A(4,0),B(1,3)两点,点B、C关于抛物线的y+ax对称轴l对称,过点B作直线BH⊥x轴,交x轴于点H.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M在直线BH上运动,点N在x轴上运动,是否存在这样的点M、N,使得以点M为直角顶点△CNM是等腰直角三角形若存在,请求出点M、N的坐标;若不存在,请说明理由.2、如图,已知直线3y与x轴、y轴分别交于A,B两点,抛物=x+-线c-+=2经过A,B两点,点P在线段OA上,从点O出发,向点A以bxxy+每秒1个单位的速度匀速运动;同时,点Q在线段AB上,从点A出发,向点B 以每秒2个单位的速度匀速运动,连接PQ,设运动时间为t秒.3、(1)求抛物线的解析式;4、(2)问:当t为何值时,△APQ为等腰直角三角形;四、全等三角形的存在性问题例4、如图所示,将一边长为3的正方形放置到平面直角坐标系中,其顶点A、B均落在坐标轴上,一抛物线过点A、B,且顶点为P(1,4)(1)求抛物线的解析式;(2)点M为抛物线上一点,恰使△MOA≌△MOB,求点M的坐标;巩固练习如图,已知直线与抛物线相交于A,B两点,且点为抛物线的顶点,点B在x轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)在(1)中抛物线的第二象限图象上是否存在一点P,使与全等若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;五、相似三角形的存在性问题例5、如图,直线与轴、轴分别相交于点、,经过、两点的抛物线与轴的另一个交点为,顶点为,且对称轴为直线2=x 。
中考复习专题2二次函数与直角三角形问题(含解析)
专题2二次函数与直角三角形问题我们先看三个问题:1.已知线段AB,以线段AB为直角边的直角三角形ABC有多少个?顶点C的轨迹是什么?2.已知线段AB,以线段AB为斜边的直角三角形ABC有多少个?顶点C的轨迹是什么?3.已知点A(4,0),如果△OAB是等腰直角三角形,求符合条件的点B的坐标.图1图2图3如图1,点C在垂线上,垂足除外.如图2,点C在以AB为直径的圆上,A、B两点除外.如图3,以OA为边画两个正方形,除了O、A两点以外的顶点和正方形对角线的交点,都是符合题意的点B,共6个.如图4,已知A(3,0),B(1,-4),如果直角三角形ABC的顶点C在y轴上,求点C的坐标.我们可以用几何的方法,作AB为直径的圆,快速找到两个符合条件的点C.如果作BD⊥y轴于D,那么△AOC∽△CDB.设OC=m,那么341m m-=.这个方程有两个解,分别对应图中圆与y轴的两个交点.对于代数法,可以采用两条直线的斜率之积来解决.【例1】.(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PA=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.【分析】(1)根据坐标轴上点的特点求出点A,C的坐标,即可求出答案;(2)设出点P的坐标,利用PA=PC建立方程求解,即可求出答案;(3)分三种情况,利用等腰直角三角形的性质求出前两种情况,利用三垂线构造出相似三角形,得出比例式,建立方程求解,即可求出答案.【解析】(1)针对于抛物线y=x2﹣2x﹣3,令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3);令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,∴x=3或x=﹣1,∵点A在点B的左侧,∴A(﹣1,0),B(3,0),∴AC==;(2)∵抛物线y=x2﹣2x﹣3的对称轴为直线x=﹣=1,∵点P为该抛物线对称轴上,∴设P(1,p),∴PA==,PC==,∵PA=PC,∴=,∴p=﹣1,∴P(1,﹣1);(3)由(1)知,B(3,0),C(0,﹣3),∴OB=OC=3,设M(m,m2﹣2m﹣3),∵△BCM为直角三角形,∴①当∠BCM=90°时,如图1,过点M作MH⊥y轴于H,则HM=m,∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC=45°,∴∠HCM=90°﹣∠OCB=45°,∴∠HMC=45°=∠HCM,∴CH=MH,∵CH=﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+2m,∴﹣m2+2m=m,∴m=0(不符合题意,舍去)或m=1,∴M(1,﹣4);②当∠CBM=90°时,过点M作M'H'⊥x轴,同①的方法得,M'(﹣2,5);③当∠BMC=90°时,如图2,Ⅰ、当点M在第四象限时,过点M作MD⊥y轴于D,过点B作BE⊥DM,交DM的延长线于E,∴∠CDM=∠E=90°,∴∠DCM+∠DMC=90°,∵∠DMC+∠EMB=90°,∴∠DCM=∠EMB,∴△CDM∽△MEB,∴,∵M(m,m2﹣2m﹣3),B(3,0),C(0,﹣3),∴DM=m,CD=﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+2m,ME=3﹣m,BE=﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+2m+3,∴,∴m=0(舍去)或m=3(点B的横坐标,不符合题意,舍去)或m=(不符合题意,舍去)或m=,∴M(,﹣),Ⅱ、当点M在第三象限时,M(,﹣),即满足条件的M的坐标为(1,﹣4)或(﹣2,5)或(,﹣),或(,﹣).【例2】.(2022•辽宁)如图,抛物线y=ax2﹣3x+c与x轴交于A(﹣4,0),B两点,与y轴交于点C(0,4),点D为x轴上方抛物线上的动点,射线OD交直线AC于点E,将射线OD绕点O逆时针旋转45°得到射线OP,OP交直线AC于点F,连接DF.(1)求抛物线的解析式;(2)当点D在第二象限且=时,求点D的坐标;(3)当△ODF为直角三角形时,请直接写出点D的坐标.【分析】(1)将点A(﹣4,0),C(0,4)代入y=ax2﹣3x+c,即可求解;(2)过点D作DG⊥AB交于G,交AC于点H,设D(n,﹣n2﹣3n+4),H(n,n+4),由DH∥OC,可得==,求出D(﹣1,6)或(﹣3,4);(3)设F(t,t+4),当∠FDO=45°时,过点D作MN⊥y轴交于点N,过点F作FM⊥MN交于点M,证明△MDF≌△NOD(AAS),可得D点纵坐标为2,求出D点坐标为(,2)或(,2);当∠DFO=90°时,过点F作KL⊥x轴交于L点,过点D作DK⊥KL交于点K,证明△KDF≌△LFO(AAS),得到D点纵坐标为4,求得D(0,4)或(﹣3,4).【解析】(1)将点A(﹣4,0),C(0,4)代入y=ax2﹣3x+c,∴,解得,∴y=﹣x2﹣3x+4;(2)过点D作DG⊥AB交于G,交AC于点H,设直线AC的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=x+4,设D(n,﹣n2﹣3n+4),H(n,n+4),∴DH=﹣n2﹣4n,∵DH∥OC,∴==,∵OC=4,∴DH=3,∴﹣n2﹣4n=3,解得n=﹣1或n=﹣3,∴D(﹣1,6)或(﹣3,4);(3)设F(t,t+4),当∠FDO=45°时,过点D作MN⊥y轴交于点N,过点F作FM⊥MN交于点M,∵∠DOF=45°,∴DF=DO,∵∠MDF+∠NDO=90°,∠MDF+∠MFD=90°,∴∠NDO=∠MFD,∴△MDF≌△NOD(AAS),∴DM=ON,MF=DN,∴DN+ON=﹣t,DN=ON+(﹣t﹣4),∴DN=﹣t﹣2,ON=2,∴D点纵坐标为2,∴﹣x2﹣3x+4=2,解得x=或x=,∴D点坐标为(,2)或(,2);当∠DFO=90°时,过点F作KL⊥x轴交于L点,过点D作DK⊥KL交于点K,∵∠KFD+∠LFO=90°,∠KFD+∠KDF=90°,∴∠LFO=∠KDF,∵DF=FO,∴△KDF≌△LFO(AAS),∴KD=FL,KF=LO,∴KL=t+4﹣t=4,∴D点纵坐标为4,∴﹣x2﹣3x+4=4,解得x=0或x=﹣3,∴D(0,4)或(﹣3,4);综上所述:D点坐标为(,2)或(,2)或(0,4)或(﹣3,4).【例3】(2022•广安)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象与x轴交于A、C两点,与y轴交于点B,其中点B坐标为(0,﹣4),点C坐标为(2,0).(1)求此抛物线的函数解析式.(2)点D是直线AB下方抛物线上一个动点,连接AD、BD,探究是否存在点D,使得△ABD的面积最大?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.(3)点P为该抛物线对称轴上的动点,使得△PAB为直角三角形,请求出点P的坐标.【分析】(1)把点B,C两点坐标代入抛物线的解析式,解方程组,可得结论;(2)存在.如图1中,设D(t,t2+t﹣4),连接OD.构建二次函数,利用二次函数的性质,解决问题;(3)如图2中,设抛物线的对称轴交x轴于点N,过点B作BM⊥抛物线的对称轴于点M.则N(﹣1.0).M (﹣1,﹣4),分三种情形:∠PAB=90°,∠PBA=90°,∠APB=90°,分别求解可得结论.【解析】(1)∵抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象经过点B(0,﹣4),点C(2,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣4;(2)存在.理由:如图1中,设D(t,t2+t﹣4),连接OD.令y=0,则x2+x﹣4=0,解得x=﹣4或2,∴A(﹣4,0),C(2,0),∵B(0,﹣4),∴OA=OB=4,=S△AOD+S△OBD﹣S△AOB=×4×(﹣﹣t+4)+×4×(﹣t)﹣×4×4=﹣t2﹣4t=﹣∵S△ABD(t+2)2+4,∵﹣1<0,∴t=﹣2时,△ABD的面积最大,最大值为4,此时D(﹣2,﹣4);(3)如图2中,设抛物线的对称轴交x轴于点N,过点B作BM⊥抛物线的对称轴于点M.则N(﹣1.0).M (﹣1,﹣4);∵OA=OB=4,∠AOB=90°,∴∠OAB=∠OBA=45°,当∠P1AB=90°时,△ANP1是等腰直角三角形,∴AN=NP1=3,∴P1(﹣1,3),当∠ABP2=90°时,△BMP2是等腰直角三角形,可得P2(﹣1,﹣5),当∠APB=90°时,设P(﹣1,n),设AB的中点为J,连接PJ,则J(﹣2,﹣2),∴PJ=AB=2,∴12+(n+2)2=(2)2,解得n=﹣2或﹣﹣2,∴P3(﹣1,﹣2),P4(﹣1,﹣﹣2),综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣1,3)或(﹣1,﹣5)或(﹣1,﹣2)或(﹣1,﹣﹣2).【例4】.(2022•柳州)已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(m,0)两点,与y轴交于点C(0,5).(1)求b,c,m的值;(2)如图1,点D是抛物线上位于对称轴右侧的一个动点,且点D在第一象限内,过点D作x轴的平行线交抛物线于点E,作y轴的平行线交x轴于点G,过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,当四边形DEFG 的周长最大时,求点D的坐标;(3)如图2,点M是抛物线的顶点,将△MBC沿BC翻折得到△NBC,NB与y轴交于点Q,在对称轴上找一点P,使得△PQB是以QB为直角边的直角三角形,求出所有符合条件的点P的坐标.【分析】(1)把A(﹣1,0),C(0,5)代入y=﹣x2+bx+c,解二元一次方程组即可得b,c的值,令y =0即可得m的值;(2)设D(x,﹣x2+4x+5),则E(4﹣x,﹣x2+4x+5),表示出四边形DEFG的周长,根据二次函数的最值即可求解;(3)过点C作CH⊥对称轴于H,过点N作NK⊥y轴于K,证明△MCH≌△NCK,根据全等三角形的性质得NK=MH=4,CK=CH=2,则N(﹣4,3),利用待定系数法可得直线BN的解析式为y=﹣x+,可得Q(0,),设P(2,p),利用勾股定理表示出PQ2、BP2、BQ2,分两种情况:①当∠BQP=90°时,②当∠QBP=90°时,利用勾股定理即可求解.【解析】(1)把A(﹣1,0),C(0,5)代入y=﹣x2+bx+c,得,解得.∴这个抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x+5,令y=0,则﹣x2+4x+5=0,解得x1=5,x2=﹣1,∴B(5,0),∴m=5;(2)∵抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x+5=﹣(x﹣2)2+9,∴对称轴为x=2,设D(x,﹣x2+4x+5),∵DE∥x轴,∴E(4﹣x,﹣x2+4x+5),∵过点D作x轴的平行线交抛物线于点E,作y轴的平行线交x轴于点G,过点E作EF⊥x轴,∴四边形DEFG是矩形,∴四边形DEFG的周长=2(﹣x2+4x+5)+2(x﹣4+x)=﹣2x2+12x+2=﹣2(x﹣3)2+20,∴当x=3时,四边形DEFG的周长最大,∴当四边形DEFG的周长最大时,点D的坐标为(3,8);(3)过点C作CH⊥对称轴于H,过点N作NK⊥y轴于K,∴∠NKC=∠MHC=90°,由翻折得CN=CM,∠BCN=∠BCM,∵B(5,0),C(0,5).∴OB=OC,∴∠OCB=∠OBC=45°,∵CH⊥对称轴于H,∴CH∥x轴,∴∠BCH=45°,∴∠BCH=∠OCB,∴∠NCK=∠MCH,∴△MCH≌△NCK(AAS),∴NK=MH,CK=CH,∵抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x+5=﹣(x﹣2)2+9,∴对称轴为x=2,M(2,9),∴MH=9﹣5=4,CH=2,∴NK=MH=4,CK=CH=2,∴N(﹣4,3),设直线BN的解析式为y=mx+n,∴,解得,∴直线BN的解析式为y=﹣x+,∴Q(0,),设P(2,p),∴PQ2=22+(p﹣)2=p2﹣p+,BP2=(5﹣2)2p2=9+p2,BQ2=52+()2=25+,分两种情况:①当∠BQP=90°时,BP2=PQ2+BQ2,∴9+p2=p2﹣p++25+,解得p=,∴点P的坐标为(2,);②当∠QBP=90°时,P′Q2=BP′2+BQ2,∴p2﹣p+=9+p2+25+,解得p=﹣9,∴点P′的坐标为(2,﹣9).综上,所有符合条件的点P的坐标为(2,),(2,﹣9).1.(2022•公安县模拟)如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c经过A,B两点,BC⊥x轴于点C,且点A(﹣1,0),C(2,0),AC=BC.(1)求抛物线的解析式;的最大值以及此时E点的坐标;(2)点E是抛物线AB之间的一个动点(不与A,B重合),求S△ABE(3)根据问题(2)的条件,判断是否存在点E使得△ABE为直角三角形,如果存在,求出E点的坐标,如果不存在,说明理由.【分析】(1)先求得点B的坐标,然后将点A和点B的坐标代入抛物线的解析式可得到关于b、c的方程组,从而可求得b、c的值;(2)过点E作EF∥y轴交线段AB于点F,设点E(t,﹣t2+2t+3),则F(t,t+1),则可得到EF与x 的函数关系式,利用配方法可求得EF的最大值以及点E的坐标,最后根据EF的最大值可得△ABE的面积;(3)存在,设E(m,﹣m2+2m+3),分三种情况:分别以A,B,E为直角顶点,作出辅助线,构造相似列出方程,解方程即可.【解析】(1)∵点A(﹣1,0),C(2,0),∴AC=3,OC=2,∵AC=BC=3,∴B(2,3),把A(﹣1,0)和B(2,3)代入二次函数y=x2+bx+c中得:,解得:,∴二次函数的解析式为:y=﹣x2+2x+3;(2)∵直线AB经过点A(﹣1,0),B(2,3),设直线AB的解析式为y=kx+b′,∴,解得:,∴直线AB的解析式为:y=x+1,如图,过点E作EF∥y轴交线段AB于点F,∴设点E(t,﹣t2+2t+3),则F(t,t+1),∴EF=﹣t2+2t+3﹣(t+1)=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,EF的最大值为,∴点E的坐标为(,),最大,S△ABE=•EF•(x B−x A)=××(2+1)=.∴此时S△ABE(3)在问题(2)的条件下,存在点E使得△ABE为直角三角形;设E(m,﹣m2+2m+3),①当点A为直角顶点,过点A作AB的垂线,与AB之间的抛物线无交点,故不可能存在点E使得△ABE为以点A为直角顶点的直角三角形,②当点B为直角顶点,如下图,此时∠EBA=90°,过点E作EG⊥CB,交CB延长线于点G,∵BC⊥x轴于点C,且AC=BC,∴△ABC是等腰直角三角形,∠ABC=45°,∴∠EBG=45°,∴△BEG是等腰直角三角形,EG=BG,∵EG的长为点E与直线BC的距离,即2﹣m,且BG=CG﹣BC=﹣m2+2m+3﹣3=﹣m2+2m,∴2﹣m==﹣m2+2m,解得m=1或m=2(舍),∴E(1,4);③如下图,此时∠AEB=90°,作EM∥x轴,交CB的延长线于点M,过点A作AN⊥x轴交ME的延长线于点N,∴∠BEM+∠AEN=90°,∵在Rt△AEN中,∠EAN+∠AEN=90°,∴∠BEM=∠EAN,∴△AEN∽△BEM,∴BM:EN=EM:AN,∴(﹣m2+2m):(m+1)=(2﹣m):(﹣m2+2m+3),即﹣m(2﹣m)(m+1)(m﹣3)=(2﹣m)(m+1),∵2﹣m≠0,m+1≠0,∴m2﹣3m+1=0,解得m=或m=(舍).∴E(,)综上,根据问题(2)的条件,存在点E(1,4)或(,)使得△ABE为直角三角形.2.(2022•高邮市模拟)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3经过A(﹣1,0),与y轴交于点C,过点C作BC∥x 轴,交抛物线于点B,连接AC、AB,AB交y轴于点D,若.(1)求点B的坐标;(2)点P为抛物线对称轴上一点,且位于x轴上方,连接PA、PC,若△PAC是以AC为直角边的直角三角形,求点P的坐标.【分析】(1)根据A(﹣1,0),得到OA=l,对于y=ax2+bx﹣3,令x=0,则y=﹣3,得到C(0,﹣3),OC=3,根据BC∥x轴,得到△AOD∽△BCD,推出,得到BC=2,即可得B(2,﹣3);(2)把A(﹣1,0),B(2,﹣3)代入y=ax2+bx﹣3,求得a=1,b=﹣2,得到抛物线解析式并配方为y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,得到抛物线的对称轴是直线x=1,设P(1,m),写出PA2=m2+22=m2+4.PC2=(m+3)2+12=(m+3)2+1.AC2=12+32=10.根据△PAC是以AC为直角边的直角三角形,当∠PAC=90°时,PA2+AC2=PC2.得到m2+4+10=(m+3)2+1,求得m=;当∠PCA=90°时,PC2+AC2=AP2,得到(m+3)2+1+10=m2+4,求出m=﹣;即可得点P的坐标.【解析】∵A(﹣1,0),∴OA=l,在y=ax2+bx﹣3中,令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3),∴OC=3,∵BC∥x轴,∴△AOD∽△BCD,∴,∴BC=2,∴B(2,﹣3);(2)把A(﹣1,0),B(2,﹣3)代入y=ax2+bx﹣3,∴,解得,∴抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴抛物线的对称轴是直线x=1,设P(1,m),∴PA2=m2+22=m2+4.PC2=(m+3)2+12=(m+3)2+1.AC2=12+32=10.∵△PAC是以AC为直角边的直角三角形,当∠PAC=90°时,PA2+AC2=PC2.∴m2+4+10=(m+3)2+1,解得m=;当∠PCA=90°时,PC2+AC2=AP2,∴(m+3)2+1+10=m2+4,解得m=﹣(不符合题意,舍去).∴P(1,).3.(2022•碑林区校级模拟)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点.(1)求b,c的值;(2)点E为抛物线y=﹣x2+bx+c上一点,且点E在x轴上方,连接BE,以点E为直角顶点,BE为直角边,作等直角△BED,使得点D恰好落在直线y=x上,求出满足条件的所有点E的坐标.【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;(2)设D(m,m),E(n,﹣n2+2n+8),分两种情况:当点E1在点D左侧,∠DE1B=90°,BE1=D1E1时,当点E2在点D2右侧,∠D2E2B=90°,BE2=D2E2时,利用等腰直角三角形性质,添加辅助线构造全等三角形,再利用全等三角形的性质建立方程求解即可得出答案.【解析】(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,∴,解得:,∴b=2,c=8;(2)∵点D在直线y=x上,点E在抛物线解析式为y=﹣x2+2x+8上,∴设D(m,m),E(n,﹣n2+2n+8),当点E1在点D左侧,∠DE1B=90°,BE1=D1E1时,如图,过点E1作E1G∥x轴,过点B作BF⊥EG 于点F,过点D1作D1G⊥E1G于点G,则∠BFE1=∠E1GD1=90°,BF=﹣n2+2n+8,E1F=4﹣n,E1G=m﹣n,D1G=m﹣(﹣n2+2n+8)=n2﹣2n﹣8+m,∴∠E1BF+∠BE1F=90°,∵∠D1E1G+∠BE1F=90°,∴∠E1BF=∠D1E1G,在△BE1F和△E1D1G中,,∴△BE1F≌△E1D1G(AAS),∴E1F=D1G,BF=E1G,∴,解得:,当n=2时,﹣n2+2n+8=﹣22+2×2+8=8,∴E1(2,8);当点E2在点D2右侧,∠D2E2B=90°,BE2=D2E2时,如图,过点E2作E2H⊥x轴于点H,过点D2作D2K⊥E2H于点K,则∠BHE2=∠E2KD2=90°,BH=4﹣n,E2H=﹣n2+2n+8,E2K=﹣n2+2n+8﹣m,D2K=n﹣m,同理可得△BE2H≌△E2D2K(AAS),∴E2H=D2K,BH=E2K,∴,解得:或,∴E(1+,2)或(1﹣,2);综上所述,满足条件的所有点E的坐标为(2,8)或(1+,2)或(1﹣,2).4.(2022•雁峰区校级模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,直线y=x+1与x轴交于点E,与y轴交于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)P为抛物线上的点,连接OP交直线DE于Q,当Q是OP中点时,求点P的坐标;(3)M在直线DE上,当△CDM为直角三角形时,求出点M的坐标.【分析】(1)根据抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,列方程组,于是得到答案;(2)令x=0,则y=x+1=1,求得OD=1,作PH⊥OB,垂足为H,得到∠COA=∠PHO=90°,根据平行线的性质得到∠P=∠DOQ,∠PFQ=∠ODQ,根据全等三角形的性质得到PF=OD=1,设P点横坐标为x,得到方程﹣x2+2x+3﹣(x+1)=1,求得x1=2,x2=﹣,当x=2时,y=3,当x=﹣时,y=,于是得到答案;(3)求得CD=OC﹣OD=2,设M(a,a+1),分两种情况①当∠CMD=90°时,②当∠DCM=90°时,根据勾股定理即可得到结论.【解析】(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴,解得:,∴抛物线的解析式是y=﹣x2+2x+3;(2)令x=0,则y=x+1=1,∴OD=1,如图,作PH⊥OB,垂足为H,交ED于F,则∠COA=∠PHO=90°,∴PH∥OC,∴∠OPF=∠DOQ,∠PFQ=∠ODQ,又Q是OP中点,∴PQ=OQ,∴△PFQ≌△ODQ(AAS),∴PF=OD=1设P点横坐标为x,则﹣x2+2x+3﹣(x+1)=1,解得:x1=2,x2=﹣,当x=2时,y=3,当x=﹣时,y=,∴点P的坐标是(2,3)或(﹣,);(3)令x=0,则y=﹣x2+2x+3=3,∴OC=3,∴CD=OC﹣OD=2,设M(a,a+1),∴CM2=a2+(3﹣a﹣1)2=a2﹣2a+4,DM2=a2+(a+1﹣1)2=a2,①当∠CMD=90°时,∴CD2=CM2+DM2,∴22=a2﹣2a+4+a2,解得:a1=,a2=0(舍去),当a=时,a+1=,∴M(,);②当∠DCM=90°时,∴CD2+CM2=DM2,∴22+a2﹣2a+4=a2,解得:a=4,当a=4时,a+1=3,∴M(4,3);解法二:∵∠DCM=90°,∴CM∥x轴,∴a+1=3,解得a=4,∴M(4,3);综上所述:点M的坐标为(,)或(4,3).5.(2022•平南县二模)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且A (﹣1,0),对称轴为直线x=2.(1)求该抛物线的表达式;(2)直线l过点A与抛物线交于点P,当∠PAB=45°时,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使得△BCQ是直角三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)设y=(x﹣2)2+k,用待定系数法可得抛物线的解析式为y=x2﹣4x﹣5;(2)过点P作PM⊥x轴于点M,设P(m,m2﹣4m﹣5),根据∠PAB=45°知AM=PM,即|m2﹣4m﹣5|=m+1,解得m的值,即可得P的坐标是(6,7)或P(4,﹣5);(3)由y=x2﹣4x﹣5求出B(5,0),C(0,﹣5),设Q(2,t),有BC2=50,BQ2=9+t2,CQ2=4+(t+5)2,分三种情况:当BC为斜边时,9+t2+4+(t+5)2=50,当BQ为斜边时,50+4+(t+5)2=9+t2,当CQ为斜边时,50+9+t2=4+(t+5)2,分别解得t的值,即可求出相应Q的坐标.【解析】(1)设y=(x﹣2)2+k,把A(﹣1,0)代入得:(﹣1﹣2)2+k=0,解得:k=﹣9,∴y=(x﹣2)2﹣9=x2﹣4x﹣5,答:抛物线的解析式为y=x2﹣4x﹣5;(2)过点P作PM⊥x轴于点M,如图:设P(m,m2﹣4m﹣5),则PM=|m2﹣4m﹣5|,∵A(﹣1,0),∴AM=m+1∵∠PAB=45°∴AM=PM,∴|m2﹣4m﹣5|=m+1,即m2﹣4m﹣5=m+1或m2﹣4m﹣5=﹣(m+1),当m2﹣4m﹣5=m+1时,解得:m1=6,m2=﹣1(不合题意,舍去),当m2﹣4m﹣5=﹣(m+1),解得m3=4,m4=﹣1(不合题意,舍去),∴P的坐标是(6,7)或P(4,﹣5);(3)在抛物线的对称轴上存在一点Q,使得△BCQ是直角三角形,理由如下:在y=x2﹣4x﹣5中,令x=0得y=﹣5,令y=0得x=﹣1或x=5,∴B(5,0),C(0,﹣5),由抛物线y=x2﹣4x﹣5的对称轴为直线x=2,设Q(2,t),∴BC2=50,BQ2=9+t2,CQ2=4+(t+5)2,当BC为斜边时,BQ2+CQ2=BC2,∴9+t2+4+(t+5)2=50,解得t=﹣6或t=1,∴此时Q坐标为(2,﹣6)或(2,1);当BQ为斜边时,BC2+CQ2=BQ2,∴50+4+(t+5)2=9+t2,解得t=﹣7,∴此时Q坐标为(2,﹣7);当CQ为斜边时,BC2+BQ2=CQ2,∴50+9+t2=4+(t+5)2,解得t=3,∴此时Q坐标为(2,3);综上所述,Q的坐标为(2,3)或(2,﹣7)或(2,1)或(2,﹣6).6.(2022•太原一模)综合与实践如图,抛物线y=x2+2x﹣8与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C.点D在直线AC 下方的抛物线上运动,过点D y轴的平行线交AC于点E.(1)求直线AC的函数表达式;(2)求线段DE的最大值;(3)当点F在抛物线的对称轴上运动,以点A,C,F为顶点的三角形是直角三角形时,直接写出点F的坐标.【分析】(1)分别令x=0,y=0,求得点C、A的坐标,再运用待定系数法即可求得答案;(2)设D(m,m2+2m﹣8),则E(m,﹣2m﹣8),可得DE=﹣2m﹣8﹣(m2+2m﹣8)=﹣m2﹣4m=﹣(m+2)2+4,运用二次函数的性质即可求得线段DE的最大值;(3)设F(﹣1,n),根据两点间距离公式可得:AF2=32+n2=n2+9,AC2=42+82=80,CF2=12+(n+8)2=n2+16n+65,分三种情况:①当∠AFC=90°时,②当∠CAF=90°时,③当∠ACF=90°时,分别建立方程求解即可.【解析】(1)在y=x2+2x﹣8中,令x=0,得y=﹣8,∴C(0,﹣8),令y=0,得x2+2x﹣8=0,解得:x1=﹣4,x2=2,∴A(﹣4,0),B(2,0),设直线AC的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线AC的解析式为y=﹣2x﹣8;(2)设D(m,m2+2m﹣8),则E(m,﹣2m﹣8),∵点D在点E的下方,∴DE=﹣2m﹣8﹣(m2+2m﹣8)=﹣m2﹣4m=﹣(m+2)2+4,∵﹣1<0,∴当m=﹣2时,线段DE最大值为4;(3)∵y=x2+2x﹣8=(x+1)2﹣9,∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1,设F(﹣1,n),又A(﹣4,0),C(0,﹣8),∴AF2=32+n2=n2+9,AC2=42+82=80,CF2=12+(n+8)2=n2+16n+65,①当∠AFC=90°时,∵AF2+CF2=AC2,∴n2+9+n2+16n+65=80,解得:n1=﹣4﹣,n2=﹣4+,∴F(﹣1,﹣4﹣)或(﹣1,﹣4+);②当∠CAF=90°时,∵AF2+AC2=CF2,∴n2+9+80=n2+16n+65,解得:n=,∴F(﹣1,);③当∠ACF=90°时,∵CF2+AC2=AF2,∴n2+16n+65+80=n2+9,解得:n=﹣,∴F(﹣1,﹣);综上所述,点F的坐标为(﹣1,﹣4﹣)或(﹣1,﹣4+)或(﹣1,)或(﹣1,﹣).7.(2022•桐梓县模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=﹣与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,它的对称轴与x轴交于点D,直线L经过C,D两点,连接AC.(1)求A,B两点的坐标及直线L的函数表达式;(2)探索直线L上是否存在点E,使△ACE为直角三角形,若存在,求出点E的坐标;若不存在,说明理由.【分析】(1)令x=0,y=0,可分别求出A、B、C三点坐标,在求出函数的对称轴即可求D点坐标,利用待定系数法求直线解析式即可;(2)设E(t,﹣t+2),分三种情况讨论:①当∠CAE=90°时,AC2+AE2=CE2,②当∠ACE =90°时,AC2+CE2=AE2,③当∠AEC=90°时,AE2+CE2=AC2,分别利用勾股定理求解即可.【解析】(1)令y=0,则﹣=0,解得x=﹣2或x=6,∴A(﹣2,0),B(6,0),令x=0,则y=2,∴C(0,2),∵y=﹣=﹣(x﹣2)2+,∴抛物线的对称轴为直线x=2,∴D(2,0),设直线CD的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=﹣x+2;(2)在点E,使△ACE为直角三角形,理由如下:设E(t,﹣t+2),∴AC2=16,AE2=4t2﹣8t+16,CE2=4t2,①当∠CAE=90°时,AC2+2CE2,∴16+4t2﹣8t+16=4t2,∴t=4,∴E(4,2);②当∠ACE=90°时,AC2+CE2=AE2,∴16+4t2=4t2﹣8t+16,∴t=0(舍);③当∠AEC=90°时,AE2+CE2=AC2,∴4t2﹣8t+16+4t2=16,∴t=0(舍)或t=1,∴E(1,);综上所述:E点坐标为(4,2)或(1,).8.(2022•沈阳模拟)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3).(1)求抛物线的解析式.(2)若点M是抛物线上B,C之间的一个动点,线段MA绕点M逆时针旋转90°得到MN,当点N恰好落在y轴上时,求点M,点N的坐标.(3)如图2,若点E坐标为(2,0),EF⊥x轴交直线BC于点F,将△BEF沿直线BC平移得到△B'E'F',在△B'E'F'移动过程中,是否存在使△ACE'为直角三角形的情况?若存在,请直接写出所有符合条件的点E′的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3)代入y=ax2+bx+c,即可求解;(2)过点M作HG∥y轴,交H,过点N作NG⊥HG交于点G,证明△AMH≌△MNG(AAS),设M(t,t2﹣2t﹣3),由HM=NG,可求t=即可求M、N点的坐标;(3)设△BEF沿x轴方向平移t个单位长,则沿y轴方向平移t个单位长,则E'(2+t,t),分三种情况讨论:①当∠ACE'=90°时,过点E'作E'H⊥y轴交于点H,可得△ACO∽△CE'H,利用相似比可求E'(﹣,﹣);当N点与E'重合时,也符合题意;②当∠CAE'=90°时,过点A作MN⊥x轴,过点C作CN⊥MN交于N点,过点E'作E'M⊥MN交于M点,可得△AME'∽△CNA,利用相似比可求E'(,);③当∠AE'C=90°时,过点E'作ST⊥x轴交于S点,过点C作CT⊥ST交于T点,可得△ASE'∽△E'TC,利用相似比可求E'(1,﹣1).【解析】(1)将A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3)代入y=ax2+bx+c,∴,∴,∴y=x2﹣2x﹣3;(2)过点M作HG∥y轴,交x轴于点H,过点N作NG⊥HG交于点G,∴∠AMH+∠NMG=90°,∵∠AMH+∠MAH=90°,∴∠NMG=∠MAH,∵AM=MN,∴△AMH≌△MNG(AAS),∴AH=MG,HM=NG,设M(t,t2﹣2t﹣3),∴HM=﹣t2+2t+3,NG=t,∴﹣t2+2t+3=t,∴t=,∵点M是抛物线上B,C之间,∴0<t<3,∴t=,∴M(,﹣),∴AH=1+=,∴HG=+=2+,∴N(0,﹣2﹣);(3)存在使△ACE'为直角三角形,理由如下:∵OB=OC,∴∠OBC=45°,设△BEF沿x轴方向平移t个单位长,则沿y轴方向平移t个单位长,∵E(2,0),∴E'(2+t,t),①如图2,当∠ACE'=90°时,过点E'作E'H⊥y轴交于点H,∴∠ACO+∠E'CH=90°,∵∠ACO+∠CAO=90°,∴∠E'CH=∠CAO,∴△ACO∽△CE'H,∴=,∵AO=1,CO=3,CH=﹣3﹣t,E'H=﹣2﹣t,∴=,解得t=﹣,∴E'(﹣,﹣);②如图3,当∠CAE'=90°时,过点A作MN⊥x轴,过点C作CN⊥MN交于N点,过点E'作E'M⊥MN交于M点,∴∠MAE'+∠NAC=90°,∵∠MAE'+∠ME'A=90°,∴∠NAC=∠ME'A,∴△AME'∽△CNA,∴=,∵NC=1,AN=3,AM=t,ME'=3+t,∴=,解得t=,∴E'(,);当E'点与N重合时,△ACE'为直角三角形,∴E'(﹣1,﹣3);③如图3,当∠AE'C=90°时,过点E'作ST⊥x轴交于S点,过点C作CT⊥ST交于T点,∴∠AE'S+∠CE'T=90°,∵∠AE'S+∠E'AS=90°,∴∠CE'T=∠E'AS,∴△ASE'∽△E'TC,∴=,∵AS=3+t,SE'=﹣t,CT=2+t,E'T=t+3,∴=,解得t=﹣1,∴E'(1,﹣1);综上所述:E'的坐标为(﹣,﹣)或(,)或(1,﹣1)或(﹣1,﹣3).9.(2022•东坡区校级模拟)如图,抛物线y=x2﹣(m+2)x+4的顶点C在x轴的正半轴上,直线y=x+2与抛物线交于A,B两点,且点A在点B的左侧.(1)求m的值;(2)点P是抛物线y=x2﹣(m+2)x+4上一点,当△PAB的面积是△ABC面积的2倍时,求点P的坐标;(3)将直线AB向下平移k(k>0)个单位长度,平移后的直线与抛物线交于D,E两点(点D在点E 的左侧),当△DEC为直角三角形时,求k的值.【分析】(1)令y=0得x2﹣(m+2)x+4=0,由Δ=0求得;(2)作CD∥AB交y轴于D,求得CD的函数表达式是y=x﹣2,在DF的延长线上截取EF=2DF=8,过点E作EG∥AB,求得EG的函数表达式,与抛物线函数表达式联立求得;(3)当∠CDE=90°时,可得直线CD的函数表达式是:y=﹣x+2,求出它与抛物线的交点即可,当∠DCE=90°时,设平移后的表达式是y=x+b,与抛物线的表达式联立求得D和E的坐标,再求出DE中点坐标,根据DE=2CI,进而求得b,根据平移的距离得出k值.【解析】(1)令y=0,∴x2﹣(m+2)x+4=0,∵Δ=(m+2)2﹣4×1×4=0,∴m=2或m=﹣6,又﹣,∴m>﹣2,∴m=2;(2)当m=2时,y=x2﹣4x+4=(x﹣2)2,如图1,作CD∥AB交y轴于D,∴CD的函数表达式是y=x﹣2,∴D(0,﹣2),∵y=x+=2与y轴交点F(0,2),∴DF =4,在DF 的延长线上截取EF =2DF =8,过点E 作EG ∥AB ,∴EG 的函数表达式是:y =x +10,由x 2﹣4x +4=x +10得,x =﹣1或x =6,当x =﹣1时,y =﹣1+10=9,当x =6时,y =6+10=16,∴P (﹣1,9)或P (6,16);作CM ⊥AB 于M 交EG 于N ,∵CD ∥AB ∥EG ,∴==,∴点P 到AB 的距离是点C 到AB 距离的2倍,∴△PAB 的面积是△ABC 面积的2倍.(3)当∠CDE =90°时,∴直线CD 的函数表达式是:y =﹣x +2,由x 2﹣4x +4=﹣x +2得,x =1或x =2(舍去),当x =1时,y =﹣1+2=1,∴y =x +(2﹣k )过(1,1),∴1+(2﹣k )=1,∴k =2,当∠DCE =90°时,设平移后的表达式是y =x +b ,由x 2﹣4x +4=x +b 得,化简得,x 2﹣5x +(4﹣b )=0,∴x 1=,x 2=,∴x1+x2=5,y1+y2=5+2b,∴DE的中点I(,),∴x1﹣x2=,∴y1﹣y2=x1+b﹣(x2+b)=x1﹣x2=,∵DE2=(x1﹣x2)2+(y1﹣y2)2=()2+()2=2(9+4b),CI2=(﹣2)2+()2=,由DE=2CI得,2(9+4b)=16+4b2+20b,∴b=﹣1或b=﹣2(舍去),∴k=3,综上所述,k=2或3.10.(2022•海沧区二模)抛物线y1=ax2﹣2ax+c(a<2且a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B两点,抛物线的对称轴与x轴交于点D,点M(m,n)在该抛物线上,点P是抛物线的最低点.(1)若m=2,n=﹣3,求a的值;(2)记△PMB面积为S,证明:当1<m<3时,S<2;(3)将直线BP向上平移t个单位长度得直线y2=kx+b(k≠0),与y轴交于点C,与抛物线交于点E,当x<﹣1时,总有y1>y2.当﹣1<x<1时,总有y1<y2.是否存在t≥4,使得△CDE是直角三角形,若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将点A(﹣1,0)代入抛物线y1=ax2﹣2ax+c中,可得c=﹣3a,所以抛物线y1=ax2﹣2ax ﹣3a.当m=2,n=﹣3时,M(2,﹣3),将点M的坐标代入函数解析式,求解即可;(2)过点M作x轴的垂线,交直线BP于点Q,根据题意可知,P(a,﹣4a),B(3,0),所以直线BP 的解析式为:y=2ax﹣6a,设M(m,am2﹣2am﹣3a),则Q(m,2am﹣6a),根据三角形的面积公式可得出S和a的函数关系式,再根据二次函数的性质求解即可;(3)由平移可知,y2=2ax+2a,点C(0,2a),联立可得E(5,12a).根据题意当△ECD是直角三角形时,需要分三种情况讨论:①当∠ECD=90°时,过点E作y轴的垂线交y轴于点F,②当∠CDE =90°时,过点E作x轴的垂线于点F,③当∠CED=90°时,分别求解即可.【解答】(1)解:将点A(﹣1,0)代入抛物线y1=ax2﹣2ax+c中,∴a+2a+c=0,∴c=﹣3a,∴抛物线y1=ax2﹣2ax﹣3a.当m=2,n=﹣3时,M(2,﹣3),∴4a﹣4a﹣3a=﹣3,解得a=1;(2)证明:过点M作x轴的垂线,交直线BP于点Q,∵点P为y1=ax2﹣2ax﹣3a的最低点,∴P(a,﹣4a),令y1=ax2﹣2ax﹣3a=0,解得x=﹣1或x=3,∴B(3,0),∴直线BP的解析式为:y=2ax﹣6a,设M(m,am2﹣2am﹣3a),∴Q(m,2am﹣6a),∴QM=2am﹣6a﹣(am2﹣2am﹣3a)=﹣am2+4am﹣3a,∴S=|x B﹣x P|•QM=﹣am2+4am﹣3a=﹣a(m﹣2)2+a,∵﹣a<0,开口向下,∴当m=2时,S的最大值为a,∵a<2,∴当1<m<3时,S=a<2.(3)解:∵当x<﹣1时,总有y1<y2,∴直线l必经过点A(﹣1,0),将点A代入直线l:y2=kx+b,∴﹣k+b=0,∵直线l:y2=kx+b由直线PB:y=2ax﹣6a向上平移t个单位长度得到,∴k=b=2a,b=﹣6a+t=2a,∴t=8a,∴y2=2ax+2a,点C(0,2a),令2ax+2a=ax2﹣2ax﹣3a,解得x=﹣1或x=5,∴E(5,12a).①当∠ECD=90°时,过点E作y轴的垂线交y轴于点F,∴△FEC∽△OCD,∴EF:OC=CF:OD,即5:2a=10a:1,∴a=或a=﹣(舍);∴t=8a=4≥4,符合题意;②当∠CDE=90°时,过点E作x轴的垂线于点F,∴△OCD∽△FDE,∴EF:OD=DF:OC,即12a:1=4:2a,解得a=或a=﹣(舍),∴t=8a=<=4,不符合题意;③当∠CED=90°时,显然不存在.综上,存在,且t的值为.11.(2021•葫芦岛模拟)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC,点A在y轴上,点C在x轴上,其中B (﹣2,3),已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A和点B.(1)求抛物线解析式;(2)如图1,点D(﹣2,﹣1)在直线BC上,点E为y轴右侧抛物线上一点,连接BE、AE,DE,若S△BDE=4S△ABE,求E点坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,P为射线DB上一点,作PQ⊥直线DE于点Q,连接AP,AQ,PQ,若△APQ为直角三角形,请直接写出P点坐标.【分析】(1)求出A点坐标,将A、B点坐标代入y=﹣x2+bx+c即可求解;==2(m+2),S△ABE=m2+m,再由已知得到方程2(m+2)(2)设E(m,﹣m2﹣m+3),求得S△BDE=4(m2+m),求出m的值即可求E点坐标;(3)先求出直线DE的解析式为y=x+1,分三种情况讨论:①当P点与B点重合,此时△APQ为等腰直角三角形,则P(﹣2,3);②过点Q作QM⊥AB交BA的延长线于点M,证明△PAB∽△AQM,设P(﹣2,t),则Q(,),分别求出PB=t﹣3,AB=2,AM=,QM=﹣3=,再由三角形相似可得=,求出t即可求P点坐标;当PQ⊥AP时,AP∥DE,则直线AP的解析式为y=x+3,即可求P点坐标.【解答】解:(1)∵B(﹣2,3),矩形OABC,∴A(0,3),∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A和点B,∴,∴,∴y=﹣x2﹣x+3;(2)∵D(﹣2,﹣1),∴BD=4,设E(m,﹣m2﹣m+3),=×4×(m+2)=2(m+2),∴S△BDE∵AB=2,=×2×(3+m2+m﹣3)=m2+m,∴S△ABE=4S△ABE,∵S△BDE∴2(m+2)=4(m2+m),解得m=﹣2或m=,∵E点在y轴由侧,∴m=,∴E(,);(3)∵E(,),D(﹣2,﹣1),设直线DE的解析式为y=kx+b,∴,∴,∴y=x+1,∴直线与y轴的交点为(0,1),如图1,当P点与B点重合,Q点为(0,1),此时△APQ为等腰直角三角形,∴P(﹣2,3);如图2,过点Q作QM⊥AB交BA的延长线于点M,∵∠PAQ=90°,∠PBA=90°,∠QME=90°,∴∠PAB=∠AQM,∴△PAB∽△AQM,∴=,设P(﹣2,t),∵直线DE的解析式为y=x+1,PQ⊥DE,∴∠PDQ=45°,∴Q(,),∴PB=t﹣3,AB=2,AM=,QM=﹣3=,∴=,∴t=9,∴P(﹣2,9);如图3,当PQ⊥AP时,∵∠PAQ+∠AQP=90°,∠∠AQE=90°,∴∠APQ=∠AQE,∴AP∥DE,∴直线AP的解析式为y=x+3,∴P(﹣2,1);综上所述:P点的坐标为(﹣2,1)或(﹣2,3)或(﹣2,9).12.(2021•和平区一模)如图,抛物线y=ax2+bx﹣,交y轴于点A,交x轴于B(﹣1,0),C(5,0)两点,抛物线的顶点为D,连接AC,CD.(1)求直线AC的函数表达式;(2)求抛物线的函数表达式及顶点D的坐标;(3)过点D作x轴的垂线交AC于点G,点H为线段CD上一动点,连接GH,将△DGH沿GH翻折到△GHR(点R,点G分别位于直线CD的两侧),GR交CD于点K,当△GHK为直角三角形时.①请直接写出线段HK的长为;②将此Rt△GHK绕点H逆时针旋转,旋转角为α(0°<α<180°),得到△MHN,若直线MN分别与直线CD,直线DG交于点P,Q,当△DPQ是以PQ为腰的等腰三角形时,请直接写出点P的纵坐标为﹣或﹣.【分析】(1)先根据抛物线y=ax2+bx﹣,交y轴于点A,求出点A坐标,再运用待定系数法求直线AC的函数表达式即可;(2)将B(﹣1,0),C(5,0)代入抛物线y=ax2+bx﹣求出a,b,即可得抛物线解析式,运用配方法将抛物线解析式化为顶点式即可得出顶点坐标;(3)①根据△GHK为直角三角形,且点R,点G分别位于直线CD的两侧,可分三种情况:∠GHK=90°或∠HGK=90°或∠GKH=90°,经分析仅有∠GKH=90°符合题意,过点H作HL⊥DG于点L,则HL=HK,先证明△GDK∽△CDF,再运用面积法即可求出答案;②由△DPQ是以PQ为腰的等腰三角形,可分两种情况:PQ=DQ或PQ=DP,分别求出点P的纵坐标即可.【解答】解:(1)设直线AC的函数表达式为:y=kx+c,∵抛物线y=ax2+bx﹣,交y轴于点A,∴A(0,﹣),将A(0,﹣),C(5,0)分别代入y=kx+c,得:,解得:,∴直线AC的函数表达式为:y=x﹣,(2)∵抛物线y=ax2+bx﹣经过B(﹣1,0),C(5,0)两点,∴,解得:,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣,∵y=x2﹣x﹣=(x﹣2)2﹣4,∴顶点D的坐标为(2,﹣4);(3)①如图1,∵△GHK为直角三角形,且点R,点G分别位于直线CD的两侧,∴∠GHK=90°或∠HGK=90°或∠GKH=90°,当∠GHK=90°时,∠GHD=90°,点R落在直线DC上,不符合题意,当∠HGK=90°时,∠DGH=∠HGK=90°,点R,点G位于直线CD的同侧,不符合题意,当∠GKH=90°时,点R,点G分别位于直线CD的两侧,符合题意,∴∠GKH=90°,∠DGH=∠RGH,过点H作HL⊥DG于点L,则HL=HK,∵D(2,﹣4),DG⊥x轴,∴G (2,﹣),F (2,0),∴DG =﹣﹣(﹣4)=,CF =5﹣2=3,DF =4,∴CD ===5,∵∠DFC =∠GKH =90°,∠GDK =∠CDF ,∴△GDK ∽△CDF ,∴==,即==,∴GK =,DK =,∵S △GKH +S △GDH =S △GDK ,∴××HK +××HL =××,故答案为:;②∵△DPQ 是以PQ 为腰的等腰三角形,∴PQ =DQ 或PQ =DP ,当PQ =DQ 时,如图2,由旋转知:点H 到PQ 、DQ 的距离相等,∴QH ⊥DP ,DH =HP ,由①知HL =HK =,∵HL ∥CF ,∴=,即=,∴DL =,∴L 的纵坐标为﹣4=﹣,即H 的纵坐标为﹣,∵H 为D 、P 的中点,∴P 的纵坐标为﹣,当PQ =DP 时,如图3,点P 为DQ 的垂直平分线与CD 的交点,∵H (,﹣),∴经过点H平行MN的直线为y=﹣x+,∵点H到直线MN的距离为,∴直线MN的解析式为y=﹣x﹣,∵直线CD的解析式为y=x﹣,∴P(,﹣);综上所述,点P的纵坐标为﹣或﹣.13.(2021•莱芜区三模)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.当以点B、C、P为顶点的三角形是直角三角形时,求所有满足条件的点M 的坐标.【分析】(1)根据抛物线与x轴的交点坐标,设抛物线解析式为y=a(x+1)(x+3),将C(0,﹣3)代(2)如图1,连接EE′、BB′,延长BE,交y轴于点Q.利用待定系数法求出直线BE的解析式,根据抛物线y=﹣x2﹣4x﹣3绕点T(0,t)旋转180°,可得四边形BEB′E′是平行四边形,运用平行四边形性质即可求得答案;(3)设P(x,﹣x2﹣4x﹣3),根据以点B、C、P为顶点的三角形是直角三角形,分三种情况分别讨论即可:①当∠BP1C=90°时,③当∠P3BC=90°时,③当∠P3BC=90°时,④当∠BCP4=90°时.【解答】解:(1)∵二次函数过点A(﹣1,0),B(﹣3,0),∴设抛物线解析式为y=a(x+1)(x+3),将C(0,﹣3)代入,得:3a=3,解得:a=﹣1,∴二次函数的解析式为:y=﹣x2﹣4x﹣3;(2)如图1,连接EE′、BB′,延长BE,交y轴于点Q.由(1)得y=﹣x2﹣4x﹣3=﹣(x+2)2+1,。
二次函数中等腰三角形的存在问题
零点是函数图像与x轴相交的点,用于解方程 和确定函数的根。
二次函数的最值是函数图像的最高点(最大 值)或最低点(最小值),在寻求极值时非 常重要。Leabharlann II. 等腰三角形的性质定义
等腰三角形是一种具有两条边相等的三角形, 拥有一些特殊的性质和几何关系。
面积
等腰三角形的面积可以通过底边的长度和高度 来计算,其中高度与等边的长度有关。
2. Johnson, L. (2019). "Exploring the Existence of Isosceles Triangles in Quadratic Functions." Geometrical Review, 30(4), 267-286.
3. Wang, Y. (2018). "Applications of Isosceles Triangles in Quadratic Function Analysis." Mathematica, 55(3), 189-205.
二次函数中等腰三角形的 存在问题
本演示将探讨二次函数中等腰三角形的存在问题。我们将介绍二次函数和等 腰三角形的基本概念,并深入研究二次函数中等腰三角形的性质及其应用。
I. 介绍
二次函数
二次函数是一个具有二次方的多项式函数,可呈现多种形态和特征。
等腰三角形
等腰三角形是一种具有两条边相等的三角形,具有一些特殊的几何性质。
周长
等腰三角形的周长可以通过两条等边的长度和 第三条边的长度来计算。
内角
等腰三角形的内角具有特定的测量值,其中包 括基角、等边角和顶角。
IV. 二次函数中等腰三角形的探讨
1
确定三角形三个顶点坐标
解决二次函数中三角形存在性问题
解决二次函数中三角形存在性问题关于直角三角形找点和求点的方法1、 直角三角形找点(作点)方法:以已知边为边长,作直角三角形,运用两线一圆法,在图上找出存在点的个数,只找不求。
所谓的两线就是指以已知边为直角边,过已知边的两个端点分别作垂线与抛物线或坐标轴或对称轴的交点,就是所求的点;一圆就是以已知边为直径,以已知边的中点作圆,与抛物线或坐标轴或对称轴的交点即为所求的点。
2、具体方法 (1)121-=⋅k k ;(2)三角形全等(注意寻找特殊角,如30°、60°、45°、90°)(3)三角形相似;经常利用一线三等角模型(4)勾股定理;当题目中出现了特殊角时,优先考虑全等法例1、如图:A(0,1) B(4,3)是直线y=1/2x+1上的两点,点p 是x 轴上一点,若△ABP 是直角三角形,则点p 的坐标是多少?解:(1)当∠BAP 为90°时,因为LAB: y=1/2x+1 LAP1: y= -2x+1 所以p1(1/2,0)(2)当∠PBA=90°时,因为LAB: y=1/2x+1 LAP2: y= -2x+11 所以p2(11/2,0)(3)当∠APB=90°时,,如图过点B 作BD ⊥X 轴于D例2:如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(-3,0),B(1,0),C(0,-3).(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的顶点为D,DE⊥x轴于点E,在y轴上是否存在点M,使得△ADM是直角三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)抛物线的解析式为:y=x2+2x-3;(2)∵y=x2+2x-3=y=(x+1)2-4,∴顶点D的坐标为(-1,-4),∵A(-3,0),∴AD2=(-1+3)2+(-4-0)2=20.设点M的坐标为(0,t),分三种情况进行讨论:(1)A为直角顶点时,如图3①,由勾股定理,得AM2+AD2=DM2,即(0+3)2+(t-0)2+20=(0+1)2+(t+4)2,解得t=3/2,所以点M的坐标为(0,3/2);②当D为直角顶点时,如图3②,由勾股定理,得DM2+AD2=AM2,即(0+1)2+(t+4)2+20=(0+3)2+(t-0)2,解得t=- 7/2,所以点M的坐标为(0,- 7/2);③当M为直角顶点时,如图3③,由勾股定理,得AM2+DM2=AD2,即(0+3)2+(t-0)2+(0+1)2+(t+4)2=20,解得t=-1或-3,所以点M的坐标为(0,-1)或(0,-3);综上可知,M的坐标为(0,3/2)或(0,- 7/2)或(0,-1)或(0,-3).(二)关于等腰三角形找点(作点)和求点的不同,1、等腰三角形找点(作点)方法:以已知边为边长,作等腰三角形,运用两圆一线法,在图上找出存在点的个数,只找不求。
二次函数中直角三角形存在性问题.doc
二次函数中直角三角形存在性问题1. 找点:在己知两定点,确定第三点构成直角三角形时,要么以两定点为直角顶点,要么以动点为直角顶点•以定点为直角顶点时,构造两条直线与已知直线垂直;以动点为直角顶点时,以已知线段为直 径构造圆找点2. 方法:以两定点为直角顶点时,两直线互相垂直,则k1*k2=-1以已知线段为斜边时,利用K 型图,构造双垂直模 型,最后利用相似求解,或者三条边分别表示Z 后,利用勾股定理求解例一:如图,抛物线y =加空一2加兀+3加 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点.(1) 请求出抛物线顶点M 的坐标(用含m 的代数式表示),A 、B 两点的坐标;(2) 经探究可知,A BC M 与A ABC 的而积比不变,试求出这个比值;(1) 求该抛物线的解析式; (2) M 为第一象限内抛物线上一动点,点M 在何处时,△ ACM 的面积最大;(3) 在抛物线的对称轴上是否存在这样的点P,使得△ PAC 为直角三角形?若存在,请求出所有可能点P 的坐标; 若不存在,请说明理由.(3)是否存在使A BCM 为直角三角形的抛物线?若存在,请求出;如果不存在,请说明理由0), B(4, 0),与y 轴交于点C.练习:1.如图.C知抛物线y=ar±bx+c (a«)的顶点M在第一象限,抛物线bx轴相交FA、B两点(点A 住点B的左边),f jy轴交万点C, O为唯标原点,如果ZkABM是何角二角形,AB=2, OM= J5(1)求点M的坐标;(2)求抛物线y=ax2+bx+c的解析式;(3)在抛物线的对称轴匕是否存在点P,使W APAC为直角三角形?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.2.如图,抛物线y =〒一2加兀(m>0)与x轴的另一个交点为A,过P(l, -m)作PM丄x轴于点M,交抛物线于点B.点B关于抛物线对称轴的对称点为C.(1)若m二2,求点A和点C的坐标;(2)令m>l,连接CA,若AACP为直角三角形,求m的值;(3)在坐标轴上是否存在点E,使得APEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,抛物线y =衣+分+2与x轴交于点A(l, 0)和B(4, 0).(1)求抛物线的解析式;(2)若抛物线的对称轴交x轴于点E,点F是位于x轴上方对称轴上一点,FC〃x轴,与对称轴右侧的抛物线交于点C,且四边形OECF是平行四边形,求点C的坐标;(3)在(2)的条件下,抛物线的对称轴上是否存在点P,使AOCP是直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.4、在平面直角坐标系中,抛物线y = ++仗一1)兀一比与直线y二kx+1交于A, B两点,点A在点B的左侧.(1)如图1,当k二1吋,直接写出A, B两点的坐标;(2)在(1)的条件下,点P为抛物线上的一个动点,且在直线AB下方,试求岀AABP面积的最大值及此时点P 的坐标;(3)如图2,抛物线y =兀2+仗_1)兀一比(k>0)与x轴交于点C、D两点(点C在点D的左侧),在直线y二kx+1 使得Z0QC=90° ?若存在,请求出此吋k的值;若不存在,请说明理由.5.如图,直线y=x+2与抛物线y = ajc^-bx^6 (a#0)相交于A (2, 2)和B(4, m),点P是线段AB上异于A、B的动点,过点P作PC丄x轴于点D,交抛物线于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)是否存在这样的P点,使线段PC的长有最大值,若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由;(3)求厶PAC为直角三角形时点P的坐标.6、如图,抛物线y = ci^+bx+c经过A(-3, 0)、C(0, 4),点B在抛物线上,。
第二讲--二次函数中有关三角形存在性问题
+第二讲 二次函数中有关三角形存在性问题一、课题说明:二、知识梳理:动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
)等。
1.基本步骤:(1)分类讨论 (2)尺规作图 (3)计算 2.常用公式:(1)如果A(x 1,y 1)B(x 2,y 2),那么则它们的中点P 的坐标为((x 1+x 2)/2, (y 1+y 2)/2);(2)直线11b x k y +=(01≠k )与22b x k y +=(02≠k )的位置关系:①两直线平行⇔21k k =且21b b ≠ ②两直线垂直⇔121-=k k po三、典例精讲: 1.等腰三角形问题例1.【A 类】(2015师大4模)uprt 如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C (0,4),顶点为(1,29). (1)求抛物线的函数表达式;教学目标1、使学生掌握二次函数中特殊三角形存在性问题的解题思路及解题方法;2提高学生的综合分析与解决问题的能力。
教学重点 二次函数图像在等腰三角形、直角三角形、相似三角形存在性问题中的综合应用。
教学难点 让学生学会归纳并熟练掌握类型题的作图方法与解答技巧。
教学方法 分类讨论法、尺规作图、归纳法。
常见考法此类型通常会出现在陕西省中考数学第24题,分值为10分;其他省市中考题与也均以解答题形式出现。
选材程度及数量课堂精讲例题课堂训练题课后作业A 类 1 2B 类 1 1 2C 类211(2)设抛物线的对称轴与x 轴交于点D ,试在对称轴上找出点P ,使△CDP 为等腰三角形,请直接写出满足条件的所有点P 的坐标;【教法参考】(1).分类讨论:分类标准:讨论顶角的位置或者底边的位置例如:本题第二问:在抛物线上找一点p ,使得P D C 、、三点构成等腰三角形,则可分成以下几种情况:(1)当C ∠为顶角时,CP CD = (2)当D ∠为顶角时,DP DC = (3)当P ∠为顶角时,PD PC =(2).尺规作图:两圆一线(①当C ∠为顶角时,以C 为圆心CD 为半径画圆,与对称轴交点即为所求点P ,②当D ∠为顶角时,以D 为圆心DC 为半径画圆,与对称轴交点即为所求点P ,③当P ∠为顶角时,线段DC 的垂直平分线与对称轴交点即为所求点P 。
二次函数与直角三角形有关的问题
二次函数的综合——与直角三角形有关的问题一.知识回顾(一)证明直角三角形(或直角)的定理:1.勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a ,b ,c 满足a 2+b 2=c 2, 那么这个三角形是直角三角形;两腰的夹角叫做顶角,腰和底边 的夹角叫做底角.2.半圆(或直径)所对的圆周角是直角. (二)与直角三角形(或直角)有关的线段关系:1. 勾股定理:如果直角三角形的两条直角边长分别为a ,b ,斜边长为c ,那么a 2+b 2=c 2 ;2. 辅助线构造“一线三垂直”相似三角形模型(如下图),对应边的比相等.二.例题解析例1.如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =-x 2+2x +3与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,抛物线的顶点为D ,连接BC 、CD 、BD .证明:△BCD 是直角三角形. 解:x =0时,y =3;y =0时,x 1=-1,x 2=3; ∴C 为(0,3),点B 为(3,0).∵y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4,∴抛物线的顶点D 为(1,4),方法一:∵BC 2=(3-0)2+(0-3)2=18,CD 2=(1-0)2+(4-3)2=2,BD 2=(3-1)2+(0-4)2=20, ∴BC 2+CD 2=BD 2,即∠DCB =90°,△BCD 是直角三角形.方法二:过点D 做DE ⊥y 轴于点E , 则DE =CE =1,OB =OC =3,∴∠DCE =∠BCO =45°,即∠BCD =90°,△BCD 是直角三角形.方法三:过点D 做DE ⊥y 轴于点E ,则DE =CE =1,OB =OC =3,∴CE DEBO CO =,又∵∠CED =∠BOC =90°,∴△CED ∽△BOC ,∠ECD =∠OBC , 而∠OBC+∠OCB =90°,∴∠BCD =180°-(∠ECD+∠OCB )=90°, △BCD 是直角三角形.已知三个顶点判断直角三角的方法:(1) 用勾股定理逆定理证明;(2)构造“一线三垂直”相似证明;(3)根据坐标判断某些特殊角,求出直角.交于点C ,点E 是抛物线对称轴上一点,若△ACE 是直角三角形,求出点E 的坐标. 解:x =0时,y =3,y =0时,x 1=-1,x 2=3; ∴C 为(0,3),点A 为(-1,0). ∵y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4, ∴抛物线的的对称轴为直线x =1. 设点E 的坐标为(1,a ), 方法一:AC 2=[0-(-1)]2+(3-0)2=10, EA 2=[1-(-1)]2+(a -0)2=a 2+4, CE 2=(1-0)2+(a -3)2=a 2-6a +10, 若∠CAE =90°,则CE 2=AC 2+EA 2, 即a 2-6a +10=10+a 2+4,解得:a =-32,点E 为(1,-32); 若∠ACE =90°,则AE 2=AC 2+CE 2,即a 2+4=10+a 2-6a +10,解得:a =38,点E 为(1,38);若∠CEA =90°,则AC 2=CE 2+EA 2,即10=a 2-6a +10+a 2+4,解得:a 1=1,a 2=2,点E 为(1,1)或(1,2);综上所述,点E 为(1,-32),(1,38),(1,1)或(1,2).方法二:若∠CAE =90°,过点A 作直线l //y 轴,分别过点C 、点E 作CM ⊥l 于点M ,EN ⊥l 于点N , 可证△AMC ∽△ENA , ∴MA NECM NA =,即3)1(11−−=−a , 解得:a =-32,∴点E 为(1,-32);若∠ACE =90°,过点C 作直线l //x 轴,分别过点A 、点E 作AM ⊥l 于点M ,EN ⊥l 于点N , 可证△AMC ∽△CNE ,∴AMCNMC NE =,即3113=−a ,解得:a =38,∴点E 为(1,38); 若∠AEC =90°,过点E 作直线l //y 轴,分别过点A 、点C 作AM ⊥l 于点M ,CN ⊥l 于点N ,可证△AME ∽△ENC ,∴EN AM NC ME =,即aa −=321, 解得:a 1=1,a 2=2,点E 为(1,1)或(1,2); 综上所述,点E 为(1,-32),(1,38),(1,1)或(1,2). 直角三角形已知两个顶点,求第三个顶点坐标的方法:(1)按直角顶点分类(“一圆两垂直”);(2)用勾股定理或构造“一线三垂直”相似列方程计算.交于点C ,连接BC ,点M ,N 分别是线段AB ,BC 上的动点,且AM =BN ,连接MN .当△BMN 是直角三角形时,求点M 的坐标. 方法一:解:x =0时,y =3;y =0时,x 1=-1,x 2=3; ∴A 为(-1,0),B 为(3,0),C 为(0,3). 设点M 坐标为(m ,0),∴BN =AM =m -(-1)=m +1,BM =3-m , ∵OB =OC =3,∠BOC =90°, ∴∠CBO =∠BCO =45°. 若∠MNB =90°, △BMN ∽△BCO ,则BN BM 2=,即()123+=−m m ,解得524−=m , ∴点M 的坐标为(524−,0); 若∠NMB =90°,△BMN ∽△BOC ,则BM BN 2=, 即()m m −=+321,解得247−=m ,∴点M 的坐标为(247−,0);综上所述,点M 坐标为(524−,0)或(247−,0).方法二:解:x =0时,y =3;y =0时,x 1=-1,x 2=3; ∴A 为(-1,0),B 为(3,0),C 为(0,3). ∴直线BC 的解析式为y =-x +3, ∵OB =OC =3,∠BOC =90°, ∴∠CBO =∠BCO =45°. 设点A M =BN=m ,过点N 作NG ⊥x 轴于点G , 在Rt △BNG 中,m BN BG NG 2222===, ∴点M 为(m -1,0),N 为(m 223−,m 22), ∴BM 2=(3-m +1)2=m 2-8m +16, BN 2=2222m =m 2, MN 2=22222231+ +−−m m m=162482222+−−+m m m m , 若∠MNB =90°,则MN 2+BN 2=MB 2,G即162482222+−−+m m m m +m 2=m 2-8m+16, 解得m 1=0(舍去),m 2=424−, ∴点M 的坐标为(524−,0); 若∠NMB =90°, 则MN 2+BM 2=NB 2,即162482222+−−+m m m m +m 2-8m+16=m 2, 解得m 1=4(舍去),m 2=248−, ∴点M 的坐标为(247−,0);综上所述,点M 坐标为(524−,0)或(247−,0).直角三角形已知一个顶点,另两个点伴随运动,求动点坐标的方法: (1)按直角顶点分类;(2)用勾股定理或相似列方程计算.三.方法总结:四.变式训练:1.如图,已知抛物线经过原点O ,顶点为A (1,1),且与直线y =x ﹣2交于B ,C 两点. (1)求抛物线的解析式及点C 的坐标; (2)求证:△ABC 是直角三角形.【分析】(1)可设顶点式,把原点坐标代入可求得抛物线解析式,联立直线与抛物线解析式,可求得C 点坐标;(2)分别过A 、C 两点作x 轴的垂线,交x 轴于点D 、E 两点,结合A 、B 、C 三点的坐标可求得∠ABO =∠CBO =45°,可证得结论;解:(1)∵顶点坐标为(1,1), ∴设抛物线解析式为y =a (x ﹣1)2+1, 又抛物线过原点,∴0=a (0﹣1)2+1,解得a =﹣1, ∴抛物线解析式为y =﹣(x ﹣1)2+1, 即y =﹣x 2+2x ,联立抛物线和直线解析式可得,解得或,∴B (2,0),C (﹣1,﹣3);(2)如图,分别过A、C两点作x轴的垂线,交x轴于点D、E两点,则AD=OD=BD=1,BE=OB+OE=2+1=3,EC=3,∴∠ABO=∠CBO=45°,即∠ABC=90°,∴△ABC是直角三角形.2.如果抛物线C1的顶点在拋物线C2上,抛物线C2的顶点也在拋物线C1上时,那么我们称抛物线C1与C2“互为关联”的抛物线.如图1,已知抛物线C1:y1=x2+x与C2:y2=ax2+x+c是“互为关联”的拋物线,点A,B分别是抛物线C1,C2的顶点,抛物线C2经过点D(6,﹣1).(1)直接写出A,B的坐标和抛物线C2的解析式;(2)抛物线C2上是否存在点E,使得△ABE是直角三角形?如果存在,请求出点E的坐标;如果不存在,请说明理由.【分析】(1)由抛物线C1:y1=x2+x可得A(﹣2,﹣1),将A(﹣2,﹣1),D(6,﹣1)代入y2=ax2+x+c,求得y2=﹣+x+2,B(2,3);(2)易得直线AB的解析式:y=x+1,①若B为直角顶点,BE⊥AB,E(6,﹣1);②若A为直角顶点,AE⊥AB,E(10,﹣13);③若E为直角顶点,设E(m,﹣m2+m+2)不符合题意;解:由抛物线C1:y1=x2+x可得A(﹣2,﹣1),将A(﹣2,﹣1),D(6,﹣1)代入y2=ax2+x+c得,解得,∴y2=﹣+x+2,B(2,3);(2)易得直线AB的解析式:y=x+1,①若B为直角顶点,BE⊥AB,k BE•k AB=﹣1,∴k BE=﹣1,直线BE解析式为y=﹣x+5联立,解得x=2,y=3或x=6,y=﹣1,∴E(6,﹣1);②若A为直角顶点,AE⊥AB,同理得AE解析式:y=﹣x﹣3,联立,解得x=﹣2,y=﹣1或x=10,y=﹣13,∴E(10,﹣13);③若E为直角顶点,设E(m,﹣m2+m+2)由AE⊥BE得k BE•k AE=﹣1,即,,,(m﹣2)2(m﹣6)(m+2)=﹣16(m+2)(m﹣2),(m+2)(m﹣2)[(m﹣2)(m﹣6)+16]=0,∴m+2=0或m﹣2=0,或(m﹣2)(m﹣6)+16=0(无解)解得m=2或﹣2(不符合题意舍去),∴点E的坐标E(6,﹣1)或E(10,﹣13).3.如图,抛物线y=ax2﹣5ax+c与坐标轴分别交于点A,C,E三点,其中A(﹣3,0),C (0,4),点B在x轴上,AC=BC,过点B作BD⊥x轴交抛物线于点D,点M,N分别是线段CO,BC上的动点,且CM=BN,连接MN.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;(2)当△CMN是直角三角形时,求点M的坐标.【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式;利用等腰三角形的性质得B(3,0),然后计算自变量为3所对应的二次函数值可得到D点坐标;(2)利用勾股定理计算出BC=5,设M(0,m),则BN=4﹣m,CN=5﹣(4﹣m)=m+1,由于∠MCN=∠OCB,根据相似三角形的判定方法,当=时,△CMN∽△COB,于是有∠CMN=∠COB=90°,即=;当=时,△CMN∽△CBO,于是有∠CNM=∠COB=90°,即=,然后分别求出m的值即可得到M点的坐标;解:(1)把A(﹣3,0),C(0,4)代入y=ax2﹣5ax+c得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+4;∵AC=BC,CO⊥AB,∴OB=OA=3,∴B(3,0),∵BD⊥x轴交抛物线于点D,∴D点的横坐标为3,当x=3时,y=﹣×9+×3+4=5,∴D点坐标为(3,5);(2)在Rt△OBC中,BC===5,设M(0,m),则BN=4﹣m,CN=5﹣(4﹣m)=m+1,∵∠MCN=∠OCB,∴当=时,△CMN∽△COB,则∠CMN=∠COB=90°,即=,解得m =,此时M点坐标为(0,);当=时,△CMN∽△CBO,则∠CNM=∠COB=90°,即=,解得m=,此时M点坐标为(0,);综上所述,M点的坐标为(0,)或(0,).4.如图1,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+1与直线l2:x=﹣2相交于点D,点A是直线l2上的动点,过点A作AB⊥l1于点B,点C的坐标为(0,3),连接AC,BC.设点A 的纵坐标为t,△ABC的面积为s.(1)当t=2时,请直接写出点B的坐标;(2)在l2上是否存在点A,使得△ABC是直角三角形?若存在,请求出此时点A的坐标和△ABC的面积;若不存在,请说明理由.【分析】(1)先根据t=2可得点A(﹣2,2),因为B在直线l1上,所以设B(x,x+1),利用y=0代入y=x+1可得G点的坐标,在Rt△ABG中,利用勾股定理列方程可得点B 的坐标;(2)先把(7,4)代入s=中计算得b的值,计算在﹣1<t<5范围内图象上一个点的坐标值:当t=2时,根据(1)中的数据可计算此时s=,可得坐标(2,),代入s=a(t+1)(t﹣5)中可得a的值;解:(1)如图1,连接AG,当t=2时,A(﹣2,2),设B(x,x+1),在y=x+1中,当x=0时,y=1,∴G(0,1),∵AB⊥l1,∴∠ABG=90°,∴AB2+BG2=AG2,即(x+2)2+(x+1﹣2)2+x2+(x+1﹣1)2=(﹣2)2+(2﹣1)2,解得:x1=0(舍),x2=﹣,∴B(﹣,);(2)存在,设B(x,x+1),分两种情况:①当∠CAB=90°时,如图4,∵AB⊥l1,∴AC∥l1,∵l1:y=x+1,C(0,3),∴AC:y=x+3,∴A(﹣2,1),∵D(﹣2,﹣1),在Rt△ABD中,AB2+BD2=AD2,即(x+2)2+(x+1﹣1)2+(x+2)2+(x+1+1)2=22,解得:x1=﹣1,x2=﹣2(舍),∴B(﹣1,0),即B在x轴上,∴AB==,AC==2,∴S△ABC===2;②当∠ACB=90°时,如图5,∵∠ABD=90°,∠ADB=45°,∴△ABD是等腰直角三角形,∴AB=BD,∵A(﹣2,t),D(﹣2,﹣1),∴(x+2)2+(x+1﹣t)2=(x+2)2+(x+1+1)2,(x+1﹣t)2=(x+2)2,x+1﹣t=x+2或x+1﹣t=﹣x﹣2,解得:t=﹣1(舍)或t=2x+3,Rt△ACB中,AC2+BC2=AB2,即(﹣2)2+(t﹣3)2+x2+(x+1﹣3)2=(x+2)2+(x+1﹣t)2,把t=2x+3代入得:x2﹣3x=0,解得:x=0或3,当x=3时,如图5,则t=2×3+3=9,∴A(﹣2,9),B(3,4),∴AC==2,BC==,∴S△ABC===10;当x=0时,如图6,此时,A(﹣2,3),AC=2,BC=2,∴S△ABC===2.。
二次函数背景下三角形面积最值问题的几种解法
数学篇纵观近年来各地中考数学试题,一类以二次函数为载体,探讨图形面积的最值问题频频出现.这类试题整合了代数和几何的部分重要知识,并融合了许多数学方法,难度颇高.如何根据题目提供的信息,依据图形的变化特征,抓住解答问题的关键,从而化难为易,正确解题呢?对此,笔者介绍四种常用方法,希望能给同学们攻破难题带来帮助.一、割补法在平面直角坐标系中,当三角形任意一边均不在坐标轴上,或者不与坐标轴平行时,一般采用割补法求解.割补法分为两部分,割是指将图形分解成几部分分别求解;补是指将所求图形填上一部分,然后用补后的图形面积减去所补部分的面积.两种方法的实质都是将二次函数中图形面积的最值问题通过“转化”思想,化为“线段(和)”最值问题,间接地求出图形面积的最值.例1如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y =x 2+2x -3交x 轴于点A ,B ,在y 轴上有一点E (0,1),连接AE .(1)求直线AE 的解析式;(2)若点D 为抛物线在x 轴负半轴下方的一个动点,求△ADE面积的最大值.图1解:(1)∵y =x 2+2x -3=(x +3)(x -1),∴当y =0时,x 1=-3,x 2=1,∴点A 的坐标为(-3,0),设直线AE 的解析式为y =kx +b ,∵过点A (-3,0),E (0,1),∴ìíî-3k +b =0,b =1,解得:ìíîïïk =13,b =1,∴直线AE 的解析式为y =13x +1;(2)如图1,过点D 作DG ⊥x 轴于点G ,延长DG 交AE 于点F ,设D (m ,m 2+2m -3),则F (m ,13m +1),∴DF =-m 2-2m +3+13m +1=-m 2-53m +4,∴S △ADE =S △ADF +S △DEF=12×DF ×AG +12DF ×OG =12×3×DF =32(-m 2-53m +4)=-32(m +56)2+16924,∴当m =-56时,△ADE 的面积取得最大值为16924.二、铅垂法如图2,过△ABC 的三个顶点分别作出与水平线垂直的三条直线,外侧两条直线之间的距离叫△ABC 的“水平宽”(a ),中间的这条直线在△ABC 内部线段的长度叫△ABC 的“铅垂高”(h ).我们可以得出一种计算三角形面积的新方法:即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半.这种方法我们称之为铅垂法.求二次函数中三角形面积的最值,往往可以转化为求铅垂高的最值,当铅垂高取得最大值时,三角形的面积最大.二次函数背景下三角形面积最值问题的几种解法四川绵阳陈霖数苑纵横23数学篇例2已知:如图3,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(-2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?图3解:(1)∵抛物线过点B(6,0)、C(-2,0),∴设抛物线解析式为y=a(x-6)(x+2),将点A(0,6)代入,得:-12a=6,解得:a=-12,所以抛物线的解析式为y=-12(x-6)(x+2)=-12x2+2x+6;(2)如图3,过点P作PM⊥OB与点M,交AB于点N,作AG⊥PM于点G,设直线AB解析式为y=kx+b,将点A(0,6)、B(6,0)代入,得:ìíîb=6,6k+b=0,解得:ìíîk=-1,b=6,则直线AB的解析式为y=-x+6,设P(t,-12t2+2t+6),其中0<t<6,则N(t,-t+6),所以PN=PM-MN=-12t2+2t+6-(-t+6)=-12t2+3t,所以S△PAB=S△PAN+S△PBN=12PN⋅AG+12PN⋅BM=12PN(AG+BM)=12PN⋅OB=12×(-12t2+3t)×6=-32(t-3)2+272,所以当t=3,P位于(3,152)时,△PAB三、切线法切线法体现了数学中最为常见的数形结合思想,将三角形的一边作为三角形的底,只要求出高的最大值就可以求出面积的最值.将底边所在的直线平移,与抛物线只有一个交点,即相切时,两直线的距离即高的长度最大,然后将直线与抛物线的解析式联立方程组,求出切点的坐标,此时不用求出三角形面积的解析式就可直接运用三角形的面积公式求出最值.例3如图4,在平面直角坐标系xOy中,直线y=-x-4与x轴,y轴分别交于点A和点B.抛物线y=ax2+bx+c经过A,B两点,且对称轴为直线x=-1,抛物线与x轴的另一交点为点C.(1)求抛物线的函数表达式;(2)设点E是抛物线上一动点,且点E在直线AB下方.当△ABE的面积最大时,求点E的坐标,及△ABE面积的最大值S.图4解:(1)在y=-x-4中分别令x=0,y=0,可得点A(-4,0),B(0,-4),根据A,B坐标及对称轴为直线x=-1,可得方程组ìíîïïïï-b2a=-1,16a-4b+c=0,c=-4,解方程组可得:ìíîïïïïa=12,b=1,c=-4,∴抛物线的函数表达式为y=12x2+x-4;(2)设点E的坐标为(m,12m2数苑纵横数学篇上且距AB 最远,此时E 点所在直线与AB 平行,且与抛物线相切,只有一个交点,设点E 所在直线为l :y =-x +b ,联立得方程组:ìíîïïy =-x +b ,y =12x 2+x -4,消去y ,得:12x 2+2x -4-b =0,据题意得Δ=22-4×12(-4-b )=0,解得b =-6,∴直线l 的解析式为y =-x -6,联立方程,得ìíîïïy =-x -6,y =12x 2+x -4,解得:ìíîx =-2,y =-4,∴点E (-2,-4),过点E 作y 轴的平行线交直线AB 于H ,此时点N (-2,-2),EN =-2-(-4)=2,∴S △ABE =12EN ×AO =12×2×4=4,△ABE 面积的最大值为4.四、三角函数法对于三角形问题,三角函数的引入可以为求线段长度提供新的解题思路.在直角三角形中,只需要知道一边的长度和除直角外任意一个角的度数,就可以用三角函数式表示出其余的边长或高.然后将三角函数式带入三角形面积公式,求出三角形面积的解析式,利用二次函数的性质即可求得面积最值.例4如图5,已知抛物线y =-x 2+bx +c 经过点A (-1,0),B (3,0)两点,且与y 轴交于点C .(1)求抛物线的表达式;(2)设抛物线交y 轴于点C ,在抛物线上的第一象限上是否存在一点P ,使△PAC 的面积最大?若存在,求出点P 的坐标及△PAC 面积的最大值;若不存在,请说明理由.图5解:(1)把A (-1,0),B (3,0)代入y =-x 2+bx +c ,可得,{-1+b +c =0,-9-3b +c =0,解得{b =-2,c =3,∴抛物线的解析式为:y =-x 2-2x +3.(2)如图5,作PE ⊥x 轴于点E ,交AC 于点F ,作PM ⊥AC 于点M .设直线AC 的解析式为y =mx +n ,把B (-3,0)、C (0,3),代入得{-3m +n =0,n =3,解得{m =1,n =3,故直线BC 的解析式为y =x +3.设点P 的坐标为(x ,-x 2-2x +3)(-3<x <0),则点F 的坐标为(x ,x +3).由A 、C 坐标可知,AC =32,S ΔPAC =12AC ∙PM=12×32PF ∙sin ∠PFM =]()-x 2-2x +3-()x +3∙sin ∠ACO =32()-x 2-3x =-32æèöøx +322+278,当x =-32时,-x 2-2x +3=154,即P (-32,154).所以存在一点P ,使△PAC 的面积最大,最大值为278,P 点坐标为(-32,154).通过对以上四种方法的分析介绍,相信同学们对二次函数背景下三角形面积的最值问题的解法有了一定的了解.同学们只要掌握好了这四种方法,在二次函数的综合题中,再出现求图形面积的最值问题,就能轻松应对了.数苑纵横25。
二次函数——由动点生成的特殊三角形问题
二次函数——由动点生成的特殊三角形问题在数学中,二次函数是一类特殊的函数,其数学表达式为y = ax² + bx + c,其中a、b、c为实数,且a≠0。
二次函数在数学中被广泛运用于解决各种问题,其中包括由动点生成的特殊三角形问题。
这个问题是通过将动点移动而生成的三角形,而且有一些特殊性质。
在本文中,我们将探讨这个问题,并研究其中的数学原理和应用。
首先,让我们考虑一个动点M(x, y)在平面直角坐标系上的移动。
该动点的运动路径取决于二次函数y = ax² + bx + c的具体形式。
我们可以通过设置一些特定的条件,来确定动点的运动路径。
例如,如果我们设置动点在y轴上移动,即x始终为常数,那么我们可以得到一条直线y = bx + c,其中b、c为常数。
这条直线称为二次函数的纵轴截距。
同样地,如果我们设置动点在x轴上移动,即y始终为常数,那么我们可以得到y轴上的一条直线y=c。
这条直线称为二次函数的横轴截距。
通过改变a的值,我们可以改变二次函数的开口方向。
当a>0时,二次函数的图像是一个开口向上的抛物线;当a<0时,二次函数的图像是一个开口向下的抛物线。
有了这些基本概念后,我们可以引出动点生成的特殊三角形问题。
该问题是通过动点在平面上的移动生成一个特殊的三角形。
设有一个二次函数y = ax² + bx + c。
我们将动点M(x, y)沿着该函数的图像移动。
当动点到达二次函数的两个零点时,即该二次函数与x轴的交点时,我们可以得到一个特殊的三角形。
令二次函数与x轴的交点为A(x₁,0)和B(x₂,0)。
那么三角形OAB的面积可以通过计算底边OA和OB之间的面积来得到。
对于这个特殊的三角形,我们可以发现一些有趣的性质。
首先,由于三角形的底边OA和OB的长度是确定的,因此三角形的面积也是确定的。
这意味着不论动点如何移动,三角形的面积是恒定的。
其次,由于底边OA和OB的长度也是确定的,所以这个特殊三角形的形状也是固定的。
中考二次函数与直角三角形有关的问题知识解读
二次函数与直角三角形有关的问题知识解读【专题说明】二次函数之直角三角形存在性问题,主要指的是在平面直角坐标系下,已知一条边(或两个顶点)的直角三角形存在,求第三个顶点的坐标的题型.主要考察学生对转化思想、方程思想、几何问题代数化的数形结合思想及分类讨论思想的灵活运用。
【解题思路】直角三角形的存在性问题1.找点:在已知两定点,确定第三点构成直角三角形时,要么以两定点为直角顶点,要么以动点为直角顶点.以定点为直角顶点时,构造两条直线与已知直线垂直;以动点为直角顶点时,以已知线段为直径构造圆找点2.方法:(1)以两定点为直角顶点时,两直线互相垂直,则k1*k2=-1(2)以已知线段为斜边时,利用K型图,构造双垂直模型,最后利用相似求解,或者三条边分别表示之后,利用勾股定理求解下面主要介绍2种常用方法:【方法1 几何法】“两线一圆”(1)若∠A 为直角,过点A 作AB 的垂线,与x 轴的交点即为所求点C;(2)若∠B 为直角,过点B 作AB 的垂线,与x 轴的交点即为所求点C;(3)若∠C 为直角,以AB 为直径作圆,与x 轴的交点即为所求点C.(直径所对的圆周角为直角)如何求得点坐标?以C2为例:构造三垂直.),坐标为(故代入得:坐标得、由,易证0213232222C C C BN AM B A N MB BN AM BN AMB ===∆≈∆()),坐标为(,,坐标为故或故又即代入得:设,,坐标得、由求法相同,如下:易证、040231a ,4a ,3ab ,3ab 1N a,31,4333333343C C C C C C C C C C b b M BN AM B A NBM N AMNB AM ==+=======∆≈∆【方法2 代数法】点-线-方程23m 20352235110,m 135-m 1-m 35-m 11-m 22222122111=+=+=+=+==,解得:)代入得方程(,,,)表示线段:();,()、,(),又坐标为()表示点:设(:不妨来求下)()()()(BC C C C A AB B A【典例分析】【方法1 勾股定理】【典例1】(2021秋•建华区期末)抛物线y=x2+bx+c经过A、B(1,0)、C(0,﹣3)三点.点D为抛物线的顶点,连接AD、AC、BC、DC.(1)求抛物线的解析式;(2)在y轴上是否存在一点E,使△ADE为直角三角形?若存在,请你直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过B(1,0)、C(0,﹣3),∴,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3.(4)在y轴上存在点E,使△ADE为直角三角形,理由如下:∵抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,∴D(﹣1,﹣4),设E点坐标为(0,m),∴AE2=m2+9,DE2=m2+8m+17,AD2=20,当∠EAD=90°时,有AE2+AD2=DE2,∴m2+9+20=m2+8m+17,解得m=,∴此时点E的坐标为(0,);当∠ADE=90°时,DE2+AD2=AE2,m2+8m+17+20=m2+9,解得m=﹣,∴此时点E的坐标为(0,﹣);当∠AED=90°时,AE2+DE2=AD2,m2+9+m2+8m+17=20,解得m=﹣1或m=﹣3,∴此时点E的坐标为(0,﹣1)或(0,﹣3).【变式1-1】(2022•灞桥区校级模拟)如图,抛物线与x轴交于点A(1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3).(1)求二次函数的表达式及顶点坐标;(2)连接BC,在抛物线的对称轴上是否存在一点E,使△BCE是直角三角形?若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣3),将点C(0,3)代入y=a(x﹣1)(x﹣3),∴3a=3,∴a=1,∴y=(x﹣1)(x﹣3)=x2﹣4x+3,∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴顶点为(2,﹣1);(2)存在一点E,使△BCE是直角三角形,理由如下:∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴抛物线的对称轴为直线x=2,设E(2,t),∵△BCE是直角三角形,∴BE⊥CE,∵B(3,0),C(0,3),∴BC=3,BE=,CE=,①当BC为斜边时,∴18=()2+()2,解得t=,∴E点坐标为(2,)或(2,);②当BE为斜边时,∴18+()2=()2,解得t=5,∴E点坐标为(2,5);③当CE为斜边时,∴18+()2=()2,解得t=﹣1,∴E点坐标为(2,﹣1);综上所述:E点坐标为(2,)或(2,)或(2,5)或(2,﹣1)【变式1-2】(2022•广安)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象与x轴交于A、C两点,与y轴交于点B,其中点B坐标为(0,﹣4),点C坐标为(2,0).(1)求此抛物线的函数解析式.(2)点P为该抛物线对称轴上的动点,使得△P AB为直角三角形,请求出点P的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象经过点B(0,﹣4),点C(2,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣4;(2)如图2中,设抛物线的对称轴交x轴于点N,过点B作BM⊥抛物线的对称轴于点M.则N(﹣1.0).M(﹣1,﹣4);∵OA=OB=4,∠AOB=90°,∴∠OAB=∠OBA=45°,当∠P1AB=90°时,△ANP1是等腰直角三角形,∴AN=NP1=3,∴P1(﹣1,3),当∠ABP2=90°时,△BMP2是等腰直角三角形,可得P2(﹣1,﹣5),当∠APB=90°时,设P(﹣1,n),设AB的中点为J,连接PJ,则J(﹣2,﹣2),∴PJ=AB=2,∴12+(n+2)2=(2)2,解得n=﹣2或﹣﹣2,∴P3(﹣1,﹣2),P4(﹣1,﹣﹣2),综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣1,3)或(﹣1,﹣5)或(﹣1,﹣2)或(﹣1,﹣﹣2).【方法2 构造“K”字型利用相似作答】【典例2】(2022•碑林区校级四模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线C1:y=ax2+bx+c 交x轴于点A(﹣5,0),B(﹣1,0),交y轴于点C(0,5).(1)求抛物线C1的表达式和顶点D的坐标.(2)将抛物线C1关于y轴对称的抛物线记作C2,点E为抛物线C2上一点若△DOE是以DO为直角边的直角三角形,求点E的坐标.【解答】解:(1)将点A(﹣5,0),B(﹣1,0),C(0,5)代入y=ax2+bx+c,∴,解得,∴y=x2+6x+5,∵y=x2+6x+5=(x+3)2﹣4,∴顶点D(﹣3,﹣4);(2)设抛物线C2上任意一点(x,y),则(x,y)关于y轴对称的点为(﹣x,y),∵点(﹣x,y)在抛物线C1上,∴抛物线记作C2的解析式为y=x2﹣6x+5,设E(t,t2﹣6t+5),过点D作DG⊥x轴交于点G,过点E作EH⊥x轴交于点H,∵∠DOE=90°,∴∠GOD+∠HOE=90°,∵∠GOD+∠GDO=90°,∴∠HOE=∠GDO,∴△GDO∽△HOE,∴=,∵DG=4,GO=3,HE=﹣t2+6t﹣5,OH=t,∴=,∴t=4或t=,∴E(4,﹣3)或E(,﹣).【变式2-1】(2022•济南)抛物线y=ax2+x﹣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)求抛物线的表达式和t,k的值;(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;【解答】解:(1)将B(8,0)代入y=ax2+x﹣6,∴64a+22﹣6=0,∴a=﹣,∴y=﹣x2+x﹣6,当y=0时,﹣t2+t﹣6=0,解得t=3或t=8(舍),∴t=3,∵B(8,0)在直线y=kx﹣6上,∴8k﹣6=0,解得k=,∴y=x﹣6;(2)作PM⊥x轴交于M,∵P点横坐标为m,∴P(m,﹣m2+m﹣6),∴PM=m2﹣m+6,AM=m﹣3,在Rt△COA和Rt△AMP中,∵∠OAC+∠P AM=90°,∠APM+∠P AM=90°,∴∠OAC=∠APM,∴△COA∽△AMP,∴=,即OA•MA=CO•PM,3(m﹣3)=6(m2﹣m+6),解得m=3(舍)或m=10,∴P(10,﹣);【变式2-2】(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.【解答】解:(1)针对于抛物线y=x2﹣2x﹣3,令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3);令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,∴x=3或x=﹣1,∵点A在点B的左侧,∴A(﹣1,0),B(3,0),∴AC==;(2)由(1)知,B(3,0),C(0,﹣3),∴OB=OC=3,设M(m,m2﹣2m﹣3),∵△BCM为直角三角形,∴①当∠BCM=90°时,如图1,过点M作MH⊥y轴于H,则HM=m,∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC=45°,∴∠HCM=90°﹣∠OCB=45°,∴∠HMC=45°=∠HCM,∴CH=MH,∵CH=﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+2m,∴﹣m2+2m=m,∴m=0(不符合题意,舍去)或m=1,∴M(1,﹣4);②当∠CBM=90°时,过点M作M'H'⊥x轴,同①的方法得,M'(﹣2,5);③当∠BMC=90°时,如图2,Ⅰ、当点M在第四象限时,过点M作MD⊥y轴于D,过点B作BE⊥DM,交DM的延长线于E,∴∠CDM=∠E=90°,∴∠DCM+∠DMC=90°,∵∠DMC+∠EMB=90°,∴∠DCM=∠EMB,∴△CDM∽△MEB,∴,∵M(m,m2﹣2m﹣3),B(3,0),C(0,﹣3),∴DM=m,CD=﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+2m,ME=3﹣m,BE=﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+2m+3,∴,∴m=0(舍去)或m=3(点B的横坐标,不符合题意,舍去)或m=(不符合题意,舍去)或m=,∴M(,﹣),Ⅱ、当点M在第三象限时,M(,﹣),即满足条件的M的坐标为(1,﹣4)或(﹣2,5)或(,﹣),或(,﹣).。
二次函数中的三角形问题二
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判定:两腰相等,两底角相等,三线合一(中线、高线、角平分线)的三角形是等腰三角形。
2、直角三角形性质:满足勾股定理的三边关系,斜边上的中线等于斜边的一半。
1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.文档收集于互联网,已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持. 判定:有一个角是直角的三角形是直角三角形。
3、等腰直角三角形性质:具有等腰三角形和等边三角形的所以性质,两底角相等且等于45°。
判定:具有等腰三角形和等边三角形的所以性质的三角形是等腰直角三角形4、等边三角形性质:三边相等,三个角相等且等于60°,三线合一,具有等腰三角形的一切性质。
1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.文档收集于互联网,已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持. 判定:三边相等,三个角相等,有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。
(二)求作等腰三角形、直角三角形的方法:图一两圆一线图解图二两线一圆图解总结:(1)通过“两圆一线”可以找到所有满足条件的等腰三角形,要求的点(不与A、B点重合)即在两圆上以及两圆的公共弦上(2)通过“两线一圆”可以找到所有满足条件的直角三角形,要求的点(不与A、B点重合)即在圆上以及在两条与直径AB垂直的直线上。
二次函数中三角形折叠问题
二次函数中三角形折叠问题三角形折叠问题在二次函数中的探讨在二次函数的研究中,我们经常遇到三角形折叠问题。
这个问题涉及到如何将一个平面上的三角形通过折叠变换成一个新的形状。
我们需要定义一个二次函数,该函数描述了我们要折叠的三角形的形状。
二次函数的一般形式为f(x) = ax^2 + bx + c,其中a、b、c是常数,并且a≠0。
我们以一个具体的例子来说明这个问题。
假设我们要折叠的三角形的顶点坐标分别为(x1, y1)、(x2, y2)、(x3, y3)。
根据这些坐标点,我们可以得到对应的二次函数。
我们需要找到这个二次函数的顶点。
顶点的x坐标可以通过求解二次函数的一阶导数等于零得到。
当一阶导数为零时,函数取得极值,这个极值就是顶点的横坐标。
然后,将这个横坐标代入二次函数,可以得到顶点的纵坐标。
得到顶点之后,我们可以对二次函数进行平移、旋转和缩放等变换操作,从而将三角形折叠成我们期望的形状。
这些变换可以通过调整二次函数的参数来实现。
具体来说,平移可以通过调整常数项c来实现。
旋转可以通过调整二次函数的导数项b来实现。
缩放可以通过调整二次函数的系数a来实现。
当我们完成这些变换后,我们就得到了折叠后的三角形的形状。
可以通过求解这个新形状的顶点坐标来获得折叠后三角形的具体信息。
二次函数可以帮助我们探讨三角形折叠问题。
通过定义二次函数并对其进行变换,我们可以将一个三角形折叠成我们期望的形状。
这个问题在数学研究和实际应用中有重要的意义,例如在计算机图形学中的三维建模和动画制作中都会涉及到三角形的变换和折叠。
中考复习函数专题28 二次函数中的三角形问题(老师版)
专题28 二次函数中的三角形问题知识对接考点一、二次函数中的三角形问题考点分析:二次函数与三角形的综合解答题一般涉及到这样几个方面:1.三角形面积最值问题2.特殊三角形的存在问题包括等腰等边和直角三角形。
这类题目一般出现在压轴题最后两道上,对知识的综合运用要求比较高。
考点二、解决此类题目的基本步骤与思路1.抓住目标三角形,根据动点设点坐标2.根据所设未知数去表示三角形的底和高,一般常用割补法去求解三角形的面积从而得出面积的关系式3. 根据二次函数性质求出最大值.4.特殊三角形问题首先要画出三角形的大概形状,分类讨论的去研究。
例如等腰三角形要弄清楚以哪两条边为要,直角三角形需要搞清楚哪个角作为直角都需要我们去分类讨论。
要点补充:1.简单的直角三角形可以直接利用底乘高进行面积的表示2.复杂的利用“补”的方法构造矩形或者大三角形,整体减去部分的思想3.利用“割”的方法时,一般选用横割或者竖割,也就是做坐标轴的垂线。
4.利用点坐标表示线段长度时注意要用大的减去小的。
5.围绕不同的直角进行分类讨论,注意检验答案是否符合要求。
6.在勾股定理计算复杂的情况下,灵活的构造K字形相似去处理。
要点补充:专项训练一、单选题1.如图,直角边长为1的等腰直角三角形与边长为2的正方形在同一水平线上,三角形沿水平线从左向右匀速穿过正方形.设穿过时间为t,正方形与三角形不重合部分的面积为s(阴影部分),则s与t的大致图象为()A .B .C .D .【答案】A 【分析】设三角形运动速度为1,分0≤t≤2时,2<t≤2时,2<时,时五种情况,可知等腰直角三角形与正方形的不重叠部分面积变化过程是变小--不变--变大,分别求出函数关系式,即可得出答案. 【详解】∵等腰直角三角形的直角边长为1, ∵当s =12×1×1+2×2﹣212t ⨯=92﹣12t 2;s =22-12+2×12t)2=t 2﹣112;t≤2时,s =2122-×1×1=72;当2<时,s =22-2×12(t -2)2=t 2﹣4t+152;当2+2<s =22+12-2×12t+2)2=92t+2)2,∵等腰直角三角形与正方形的不重叠部分面积变化过程是变小--不变--变大,且变小、变大时的图象为抛物线,不变时的图象为直线, ∵A 符合要求, 故选:A . 【点睛】考查了动点问题的函数图象,要能根据函数图象的性质和图象上的数据分析得出函数的类型和所需要的条件,结合实际意义得到正确的结论,熟练掌握二次函数的图象是解题关键.2.定义:若抛物线的顶点与x 轴的两个交点构成的三角形是直角三角形,则这种抛物线就称为“美丽抛物线”.如图,直线l :13y x b =+经过点10,4M ⎛⎫⎪⎝⎭一组抛物线的顶点()111B y ,,()222,B y ,()333,B y ,…(),n n B n y (n 为正整数),依次是直线l 上的点,这组抛物线与x 轴正半轴的交点依次是:()11,0A x ,()22,0A x ,()33,0A x ,…()11,0n n A x ++(n 为正整数).若()101x d d =<<,当d 为( )时,这组抛物线中存在美丽抛物线A .512或712B .512或1112C .712或1112D .712【答案】B 【分析】由抛物线的对称性可知,所有构成的直角三角形必是以抛物线顶点为直角顶点的等腰三角形,所以此等腰三角形斜边上的高等于斜边的一半,又0<d <1,所以等腰直角三角形斜边的长小于2,所以等腰直角三角形斜边的高一定小于1,即抛物线的顶点纵坐标必定小于1,据此对上一步结论分析可得满足美丽抛物线对应的顶点,再确定抛物线与x 轴的交点值与对称轴的距离,从而可求得d 的值 【详解】解: 直线l :13y x b =+经过点M (0,14)则b=14,∵直线l :1134y x =+由抛物线的对称性知:抛物线的顶点与x 轴的两个交点构成的直角三角形必为等腰直角三角形; ∵该等腰三角形的高等于斜边的一半 ∵0<d <1∵该等腰直角三角形的斜边长小于2,斜边上的高小于1(即抛物线的顶点纵坐标小于1)∵当x=1时,11173412y =+=<1;当x=2时,221113412y =+= <1; 当x=3时,315144y =+=>1; ∵美丽抛物线的顶点只有12,B B ∵若1B 为顶点,由17(1,)12B ,则7511212d =-= , ∵若2B 为顶点,由211(2,)12B ,则11111(2)11212d ⎡⎤=---=⎢⎥⎣⎦综上所述,d 的值为512或1112时,存在美丽抛物线. 故选B . 【点睛】此题主要考查抛物线与x 轴的交点,抛物线的对称性.3.如图,在10×10的网格中,每个小方格都是边长为1的小正方形,每个小正方形的顶点称为格点.若抛物线经过图中的三个格点,则以这三个格点为顶点的三角形称为抛物线的“内接格点三角形”.以O为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,若抛物线与网格对角线OB的两个交点之间的距离为形的三个顶点,则满足上述条件且对称轴平行于y轴的抛物线条数是A.16B.15C.14D.13【答案】C【详解】根据在OB上的两个交点之间的距离为3,然后作出最左边开口向下的抛物线,再向右平移1个单位,向上平移1个单位得到开口向下的抛物线的条数,同理可得开口向上的抛物线的条数,然后相加即可得解:如图,开口向下,经过点(0,0),(1,3),(3,3)的抛物线的解析式为y=﹣x2+4x,然后向右平移1个单位,向上平移1个单位一次得到一条抛物线,可平移6次,∵一共有7条抛物线.同理可得开口向上的抛物线也有7条.∵满足上述条件且对称轴平行于y轴的抛物线条数是:7+7=14.故选C.4.如图,在10×10的网格中,每个小方格都是边长为1的小正方形,每个小正方形的顶点称为格点.如果抛物线经过图中的三个格点,那么以这三个格点为顶点的三角形称为该抛物线的“内接格点三角形”.设对称轴平行于y轴的抛物线与网格对角线OM的两个交点为A,B,其顶点为C,如果∵ABC是该抛物线的内接格点三角形,A,B,C的横坐标x A,x B,x C满足x A<x C<x B,那么符合上述条件的抛物线条数是()。
专题02 二次函数中的直角三角形存在性问题(学生版)
专题02 二次函数中的直角三角形存在性问题【模型解读】【问题描述】如图,在平面直角坐标系中,点A 坐标为(1,1),点B 坐标为(5,3),在x 轴上找一点C 使得△ABC 是直角三角形,求点C 坐标.【几何法】两线一圆得坐标(1)若∠A 为直角,过点A 作AB 的垂线,与x 轴的交点即为所求点C ;(2)若∠B 为直角,过点B 作AB 的垂线,与x 轴的交点即为所求点C ;(3)若∠C 为直角,以AB 为直径作圆,与x 轴的交点即为所求点C .(直径所对的圆周角为直角)重点还是如何求得点坐标,求法相同,以为例:【构造三垂直】求法相同,以为例:构造三垂直步骤:第一步:过直角顶点作一条水平或竖直的直线;第二步:过另外两端点向该直线作垂线,即可得三垂直相似.12C C 、2C 故C 2坐标为(132,0)代入得:BN =32AM BN=MB NC 2由A 、B 坐标得AM =2,BM =4,NC 2=3△易证AMB ∽△BNC 234C C 、3C故a =1或3设MC 3=a ,C 3N =b △易证AMC 3∽△C 3NB ,由A 、B 坐标得AM =1,BN =3,AMC 3N =MC 3NB代入得:1b =a3,即ab =3,又a +b =4,故C 3坐标为(2,0),C 4坐标为(4,0)【代数法】表示线段构勾股还剩下待求,不妨来求下:(1)表示点:设坐标为(m ,0),又A (1,1)、B (5,3);(2)表示线段:,,;(3)分类讨论:当为直角时,;(4)代入得方程:,解得:.还有个需要用到一个教材上并没有出现但是大家都知道的算法:互相垂直的两直线斜率之积为-1.考虑到直线与AB 互相垂直,,可得:,又直线过点A (1,1),可得解析式为:y=-2x+3,所以与x 轴交点坐标为,即坐标为.确实很简便,但问题是这个公式出现在高中的教材上~【小结】几何法:(1)“两线一圆”作出点;(2)构造三垂直相似,利用对应边成比例求线段,必要时可设未知数.代数法:(1)表示点A 、B 、C 坐标;(2)表示线段AB 、AC 、BC ;(3)分类讨论①AB ²+AC ²=BC ²、②AB ²+BC ²=AC ²、③AC ²+BC ²=AB ²;(4)代入列方程,求解.如果问题变为等腰直角三角形存在性,则同样可采取上述方法,只不过三垂直得到的不是相似,而是全等.1C 1C1C AB =1AC =1BC =1BAC ∠22211AB AC BC +=()()2222201153m m +-+=-+32m =1AC 11AC AB k k ⋅=-12AC k =-1AC 3,02⎛⎫ ⎪⎝⎭1C 3,02⎛⎫ ⎪⎝⎭【模型实例】1.已知抛物线与轴交于、两点,与轴交于点.(1)求抛物线的表达式;(2)点在直线下方的抛物线上,连接交于点,当最大时,求点的坐标及的最大值;(3)在(2)的条件下,过点作轴的垂线,在上是否存在点,使是直角三角形,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,直线分别与轴,轴交于,两点,点为的中点,抛物线经过,两点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点为抛物线上一点,若是以为直角边的直角三角形,求点到抛物线的对称轴的距离.2y ax bx c =++x (2,0)A -(6,0)B y (0,3)C -P BC AP BC M PM AM P PM AMP x l l D BCD ∆D 210y x =-+x y A B C OB 2y x bx c =++A C P APB ∆AB P3.如图,顶点为的抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.(1)求这条抛物线对应的函数表达式;(2)问在轴上是否存在一点,使得为直角三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.4.已知直线与轴、轴分别相交于、两点,抛物线经过、两点,点在线段上,从点出发,向点以每秒1个单位的速度匀速运动;同时点在线段上,从点出发,向点以每个单位的速度匀速运动,连接,设运动时间为秒(1)求抛物线解析式;(2)当为何值时,为直角三角形;M 23y ax bx =++x (3,0)A (1,0)B -y C y P PAM ∆P 3y x =+x y A B 2y x bx c =++A B M OA O A N AB A B MN t t AMN ∆5.如图,抛物线与轴交于,两点,过点的直线分别与轴及抛物线交于点,.(1)求直线和抛物线的表达式;(2)动点从点出发,在轴的负半轴上以每秒1个单位长度的速度向左匀速运动,设运动时间为秒,当为何值时,为直角三角形?请直接写出所有满足条件的的值;6.如图,抛物线与轴相交于,两点,与轴相交于点,对称轴为直线,顶点为,点的坐标为.(1)填空:点的坐标为 ,点的坐标为 ,抛物线的解析式为 ;(2)是抛物线对称轴上一动点,是否存在点,使是以为斜边的直角三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.22y ax x c =++x (4,0)A -(1,0)B B 23y kx =+y C D P O x t t PDC ∆t 2y x bx c =++x A B y C 2x =D B (3,0)A D P P PAC ∆ACP7.抛物线与轴相交于点,且抛物线的对称轴为,为对称轴与轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)在轴上方且平行于轴的直线与抛物线从左到右依次交于、两点,若是等腰直角三角形,求的面积;8.在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,顶点的坐标为.(1)直接写出抛物线的解析式;(2)如图,是直线上一个动点,过点作轴交抛物线于点,是直线上一个动点,当为等腰直角三角形时,直接写出此时点及其对应点的坐标.22(0)y ax bx b a =-+≠y (0,3)C -3x =D x x x E F DEF ∆DEF ∆2y ax bx c =++x (1,0)A -B y C D (1,4)-M BC M MN x ⊥N Q AC QMN ∆MQ9.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与坐标轴相交于、、三点,其中点坐标为,点坐标为,连接、.动点从点出发,在线段个单位长度向点做匀速运动;同时,动点从点出发,在线段上以每秒1个单位长度向点做匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,连接,设运动时间为秒.(1)求、的值.(2)在线段上方的抛物线上是否存在点,使是以点为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图1所示,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,和点,与轴交于点.(1)求抛物线的表达式;(2)如图2,将抛物线先向左平移1个单位,再向下平移3个单位,得到抛物线,若抛物线与抛物线相交于点,连接,,.①求点的坐标;②判断的形状,并说明理由;(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点,使得为等腰直角三角形,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.2y x bx c =-++A B C A (3,0)B (1,0)-AC BC P A AC C Q B BA A PQ t b c AC M MPQ ∆P M 21264:(515F y a x =-+x 6(5A -0)B yC 1F 1F 2F 1F 2FD BD CD BC D BCD ∆2F P BDP ∆P。
二次函数中的三角形的存在性问题
二次函数中的三角形的存在性问题1.由动点产生的等腰三角形问题(2012•扬州)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过A(-l,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,直线l是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点P是直线l上的一个动点,当APAC的周长最小时,求点P的坐标;(3)在直线l上是否存在点M,使AMAC为等腰三角形,若存在,求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.备用图2.由动点产生的直角三角形问题(2013•攀枝花)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(-3,0),B(1.0),C(0,-3).(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为第三象限内抛物线上的一点,设APAC的面积为S,求S的最大值并求出此时点P的坐标;(3)设抛物线的顶点为D,DE丄x轴于点E,在y轴上是否存在点M,使得AADM是直角三角形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.备用图3.由动点产生的等腰直角三角形例.(2011•东营)在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板放在第一象限,斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点C(l,0),如图所示,抛物线y=ax2-ax-2经过点(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使AACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.方法规律1、平面直角坐标系中已知一条线段,构造等腰三角形,用的是“两圆一线”:分别以线段的两个端点为圆心,线段长度为半径作圆,再作线段的垂直平分线;2、平面直角坐标系中已知一条线段,构造直角三角形,用的是“两线一圆”:分别过已知线段的两个端点作已知线段的垂线,再以已知线段为直径作圆;3、平面内有两点A(X],y]),B(x2,y3),则AB=,AB中点的坐标为。
4、求三角形的面积:(1)直接用面积公式计算;(2)割补法;(3)铅垂高法;5、平面直角坐标系中直线11和直线I.当l〃l时k二k;当l丄l时k•k=—112121212实战训练1、如图,在平面直角坐标系x Oy中,A(0,2),B(0,6),动点C在直线y=x上.若以A、B、C三点为顶点的三角形是等腰三角形,则点C的个数是()A.2B.3C.4D.52、(2007•龙岩)如图,抛物线y=ax2—5ax+4经过AABC的三个顶点,已知BC〃x轴,点A在x轴上,点C 在y轴上,且AC=BC.(1)求抛物线的对称轴3(2)写出A,B,C三点的坐标并求抛物线的解析式3(3)探究:若点P是抛物线对称轴上且在x轴下方的动点,是否存在APAB是等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点P坐标;不存在, 请说明理由.3、(2007•泰安)如图,在A OAB中,Z B二90,Z BOA=30,OA=4,将A OAB绕点O按逆时针方向旋转至△OAB,C点的坐标为(0,4).(1)求A点的坐标;(2)求过C,A,A三点的抛物线y二ax2+bx+c的解析式;(3)在(2)中的抛物线上是否存在点P,使以O,A,P为顶点的三角形是等腰直角三角形?若存在,求出4、(2010•梅州)如图,直角梯形0ABC中,0C〃AB,C(0,3),B(4,1),以BC为直径的圆交x轴于E,D两点(D点在E点右方).1S>求点E,D的坐标;(2)求过B,C,D三点的抛物线的函数关系式;(3)过B,C,D三点的抛物线上是否存在点Q,使ABDQ是以BD为直角边的直角三角形?若不存在,说明理。
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123学习过程一、复习预习(一)三角形的性质和判定:1、等腰三角形性质:两腰相等,两底角相等,三线合一(中线、高线、角平分线)。
判定:两腰相等,两底角相等,三线合一(中线、高线、角平分线)的三角形是等腰三角形。
2、直角三角形性质:满足勾股定理的三边关系,斜边上的中线等于斜边的一半。
判定:有一个角是直角的三角形是直角三角形。
3、等腰直角三角形4性质:具有等腰三角形和等边三角形的所以性质,两底角相等且等于45°。
判定:具有等腰三角形和等边三角形的所以性质的三角形是等腰直角三角形4、等边三角形性质:三边相等,三个角相等且等于60°,三线合一,具有等腰三角形的一切性质。
判定:三边相等,三个角相等,有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。
(二)求作等腰三角形、直角三角形的方法:56图一 两圆一线图解 图二 两线一圆图解总结:(1)通过“两圆一线”可以找到所有满足条件的等腰三角形,要求的点(不与A 、B 点重合)即在两圆上以及两圆的公共弦上(2)通过“两线一圆”可以找到所有满足条件的直角三角形,要求的点(不与A 、B 点重合)即在圆上以及在两条与直径AB 垂直的直线上。
(三)等腰三角形、直角三角形可能的情况:(1)当所求三角形是等腰三角形时,可以是三角形任意两边相等,即:AB=AC 、AB=BC 、AC=BC 如图;7(2)当所求三角形是直角三角形时,可以是三角形任意的内角为直角,即:∠A=90°、∠B=90°、∠C=90°,如图所示;(1)先分类,罗列线段的长度,如果是等腰三角形则分别令三边两两相等去求解;如果是直角三角形则分别令每个内角等腰90°去分类讨论;(2)再画图;8(3)后计算。
二、知识讲解考点/易错点1利用待定系数法求抛物线解析式的三种常用形式:(1)【一般式】已知抛物线上任意三点时,通常设解析式为 ,然后解三元方程组求解;(2)【顶点式】已知抛物线的顶点坐标和抛物线上另一点时,通常设解析式为 求解;(3)【交点式】已知抛物线与轴的交点的坐标时,通常设解析式为 。
考点/易错点2抛物线上两个点A (x 1,y ),B (x 2,y )之间的关系:9(1)如果两点关于对称轴对称,则有对称轴2x 21x x +=;(2)两点之间距离公式:已知两点()()2211y ,x Q ,y ,x P ,则由勾股定理可得:221221)()(y y x x PQ -+-=练一练:已知A (0,5)和B (-2,3),则AB = 。
(3)中点公式:已知两点()()2211y ,x Q ,y ,x P ,则线段PQ 的中点M 为⎪⎭⎫ ⎝⎛++222121y y ,x x 。
练一练:已知A (0,5)和B (-2,3),则线段AB 的中点坐标是(4)如图:PG ∥X 轴,QG ∥Y 轴,P 点的横坐标为,G 点的横坐标为,纵坐标为,Q 点的纵坐标为,则线段PG=,QG=。
考点/易错点3求三角形的面积:10 (1)直接用面积公式计算;(2)割补法;(3)铅垂高法;如图,过△ABC 的三个顶点分别作出与水平线垂直的三条直线,外侧两条直线之间的距离叫△ABC 的“水平宽”(a ),中间的这条直线在△ABC 内部线段的长度叫△ABC 的“铅垂高”(h ).我们可得出一种计算三角形面积的新方法:S △ABC =12ah ,即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半。
考点/易错点4二次函数中三角形面积、周长的存在性问题解题思路:(1)如果是一个三角形面积为一个三角形面积的多少倍,则分别表示出每个三角形的面积去求解;如B果是一个三角形面积为固定值,则用含有未知数的式子去表示面积去求解;如果是三角形周长最小,则做对称点去求解;如果是三角形面积最大,则划归为二次函数最值问题去求解。
(2)再画图;(3)后计算。
三、例题精析【例题1】【题干】(孝感)如图,已知二次函数图象的顶点坐标为(2,0),直线y=x+1与二次函数的图象交11于A,B两点,其中点A在y轴上.(1)二次函数的解析式为;(2)证明:点(-m,2m-1)不在(1)中所求的二次函数的图象上;(3)若C为线段AB的中点,过C点作CE⊥x轴于E点,CE与二次函数的图象交于D点.①y轴上存在点K,使以K,A,D,C为顶点的四边形是平行四边形,则K点的坐标是;②二次函数的图象上是否存在点p,使得S三角形POE=2S三角形ABD?求出P点坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2-x+1;(2)见解析;(3) ①K(0,-3)或(0,5);②P(-6,16)和P(10,16). 【解析】(1)解:顶点坐标为(2,0),可设解析式为:y=a(x-2)2(a≠0),12把x=0代入y=x+1得y=1,则A(0,1)再代入y=a(x-2)2得:1=4a,则a=.故二次函数的解析式为:y=(x-2)2=x2-x+1.(2)证明:设点(-m,2m-1)在二次函数y=x2-x+1的图象上,则有:2m-1=m2+m+1,整理得m2-4m+8=0,∵△=(-4)2-4×8=-16<0∴原方程无解,∴点(-m,2m-1)不在二次函数y=x2-x+1的图象上.(3)解:①K(0,-3)或(0,5);②二次函数的图象上存在点P,使得S△POE=2S△ABD,13如图,过点B作BF⊥x轴于F,则BF∥CE∥AO,又C为AB中点,∴OE=EF,由于y=x2-x+1和y=x+1可求得点B(8,9)∴E(4,0),D(4,1),C(4,5),∴S△ABD=2S△ACD=2××4×4=16.设P(x,x2-x+1),由题意有:S△POE=×4(x2-x+1)=x2-2x+2,∵S△POE=2S△ABD∴x2-2x+2=32解得x=-6或x=10,当x=-6时,y=×36+6+1=16,14当x=10时,y=×100-10+1=16,∴存在点P(-6,16)和P(10,16),使得S△POE=2S△ABD.【例题2】【题干】(衡水一模)如图,已知二次函数y=−x2+bx+c的图象经过A(2,0)、B(0,-6)两点.15(1)求这个二次函数的解析式;(2)设该二次函数图象的对称轴与x轴交于点C,连接BA、BC,求△ABC的面积;(3)若抛物线的顶点为D,在y轴上是否存在一点P,使得△PAD的周长最小?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=-x2+4x-6;(2)6 ;(3)存在,点P的坐标为(0,).【解析】解:(1)将点A(2,0)、B(0,-6)代入得:,解得:,1617故这个二次函数的解析式为:y=-x 2+4x-6.(2)∵二次函数的解析式为:y=-x 2+4x-6,∴二次函数的对称轴为x=4,即OC=4,∴AC=2,故S △ABC =AC ×BO=6.(3)存在,点P 的坐标为(0,).AD 长度固定,只需找到点P 使AP+PD 最小即可,找到点A 关于y 轴的对称点A',连接A'D ,则A'D 与y 轴的交点即是点P 的位置,∵点A'与点A 关于y 轴对称,∴点A'的坐标为(-2,0),又∵顶点D 的坐标为(4,2),∴直线A'D的解析式为:y=x+,令x=0,则y=,即点P的坐标为(0,).【例题3】【题干】(黔东南州)已知二次函数y=x2+ax+a-2.(1)求证:不论a为何实数,此函数图象与x轴总有两个交点;(2)设a<0,当此函数图象与x轴的两个交点的距离为时,求出此二次函数的解析式;(3)若此二次函数图象与x轴交于A、B两点,在函数图象上是否存在点P,使得△PAB的面积为3?18若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)y=x2-x-3 ;(3)P点坐标是(-2,3),(3,3),(0,-3)或(1,-3)。
【解析】解:(1)因为△=a2-4(a-2)=(a-2)2+4>0,所以不论a为何实数,此函数图象与x轴总有两个交点.(2)设x1、x2是y=x2+ax+a-2=0的两个根,则x1+x2=-a,x1•x2=a-2,因两交点的距离是,所以|x1−x2|==.即:(x1-x2)2=13变形为:(x1+x2)2-4x1•x2=13即(-a)2-4(a-2)=13整理得:(a-5)(a+1)=0解方程得:a=5或-1又∵a<0∴a=-1∴此二次函数的解析式为y=x2-x-3.19(3)设点P的坐标为(x0,y0),∵函数图象与x轴的两个交点间的距离等于,∴AB=∴S△PAB=AB•|y0|=∴=即:|y0|=3,则y0=±3当y0=3时,x02-x0-3=3,即(x0-3)(x0+2)=0解此方程得:x0=-2或3当y0=-3时,x02-x0-3=-3,即x0(x0-1)=0解此方程得:x0=0或1综上所述,所以存在这样的P点,P点坐标是(-2,3),(3,3),(0,-3)或(1,-3).20四、课堂运用【基础】1.(铜仁)已知:直线y=ax+b与抛物线y=ax2-bx+c的一个交点为A(0,2),同时这条直线与x轴相交于点B,且相交所成的角β为45°.21(1)求点B的坐标;(2)求抛物线y=ax2-bx+c的解析式;(3)判断抛物线y=ax2-bx+c与x轴是否有交点,并说明理由.若有交点设为M,N(点M 在点N左边),将此抛物线关于y轴作轴反射得到M的对应点为E,轴反射后的像与原像相交于点F,连接NF,EF得△NEF,在原像上是否存在点P,使得△NEP的面积与△NEF的面积相等?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.2.(上海)在平面直角坐标系中(如图),已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A(-1,0)和点B,与y轴交于点C(0,-2).(1)求该抛物线的表达式,并写出其对称轴;(2)点E为该抛物线的对称轴与x轴的交点,点F在对称轴上,四边形ACEF为梯形,求点22F的坐标;【巩固】1.(六盘水)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于A、D两点,并经过B点,已知A点坐标23是(2,0),B点的坐标是(8,6).(1)求二次函数的解析式.(2)求函数图象的顶点坐标及D点的坐标.(3)该二次函数的对称轴交x轴于C点.连接BC,并延长BC交抛物线于E点,连接BD,DE,求△2425 (1)求抛物线的解析式;(2)点P 从A 点出发,在线段AB 上以每秒3个单位长度的速度向B 点运动,同时点Q 从B 点出发,在线段BC 上以每秒1个单位长度的速度向C 点运动,其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动,当△PBQ 存在时,求运动多少秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是多少?(3)当△PBQ 的面积最大时,在BC 下方的抛物线上存在点K ,使S △CBK :S △PBQ =5:2,求K 点坐标.【拔高】1.(黔南州)如图,在平面直角坐标系中,顶点为(4,-1)的抛物线交y轴于A点,交x轴于B,C 两点(点B在点C的左侧),已知A点坐标为(0,3).(1)求此抛物线的解析式(2)过点B作线段AB的垂线交抛物线于点D,如果以点C为圆心的圆与直线BD相切,请判断抛物线的对称轴l与⊙C有怎样的位置关系,并给出证明;(3)已知点P是抛物线上的一个动点,且位于A,C两点之间,问:当点P运动到什么位置时,△PAC 的面积最大?并求出此时P点的坐标和△PAC的最大面积.2. (重庆)如图,已知抛物线y=x2+bx+c的图象与x轴的一个交点为B(5,0),另一个交点为A,26且与y轴交于点C(0,5).(1)求直线BC与抛物线的解析式;(2)若点M是抛物线在x轴下方图象上的一动点,过点M作MN∥y轴交直线BC于点N,求MN 的最大值;(3)在(2)的条件下,MN取得最大值时,若点P是抛物线在x轴下方图象上任意一点,以BC为边作平行四边形CBPQ,设平行四边形CBPQ的面积为S1,△ABN的面积为S2,且S1=6S2,求点P 的坐标.27课程小结28。