函数中因动点产生的直角三角形问题
动点生成直角三角形问题
二次函数的动点生成直角三角形的问题1.综合与探究:如图,抛物线213y x x 442=--与x 轴交于A,B 两点(点B 在点A 的右侧)与y 轴交于点C,连接BC,以BC 为一边,点O 为对称中心作菱形BDEC,点P 是x 轴上的一个动点,设点P 的坐标为(m ,0),过点P 作x 轴的垂线l 交抛物线于点Q 。
(1)求点A,B,C 的坐标。
(2)当点P 在线段OB 上运动时,直线l 分别交BD ,BC 于点M,N 。
试探究m 为何值时,四边形CQMD 是平行四边形,此时,请判断四边形CQBM 的形状,并说明理由。
(3)当点P 在线段EB 上运动时,是否存在点 Q ,使△BDQ 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。
2.如图,抛物线2y ax bx 4=++的对称轴是直线x=32,与x 轴交于点A 、B 两点,与y 轴交于点C ,并且点A 的坐标为(—1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)过点C 作CD//x 轴交抛物线于点D ,连接AD 交y 轴于点E ,连接AC ,设△AEC 的面积为S 1, △DEC 的面积为S 2,求S 1:S 2的值;(3)点F 坐标为(6,0),连接D ,在(2)的条件下,点P 从点E 出发,以每秒3个单位长的速度沿E→C→D→F 匀速运动;点Q 从点F 出发,以每秒2个单位长的速度沿F→A 匀速运动,当其中一点到达终点时,另外一点也随之停止运动.若点P 、Q 同时出发,设运动时间为t 秒,当t 为何值时,以D 、P 、Q 为顶点的三角形是直角三角形?请直接写出所有符合条件的t 值..3.如图1,已知直线y=x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、B两点,与x轴交于另一个点C,对称轴与直线AB交于点E,抛物线顶点为D.(1)求抛物线的解析式;(2)在第三象限内,F为抛物线上一点,以A、E、F为顶点的三角形面积为3,求点F 的坐标;(3)点P从点D出发,沿对称轴向下以每秒1个单位长度的速度匀速运动,设运动的时间为t秒,当t为何值时,以P、B、C为顶点的三角形是直角三角形?直接写出所有符合条件的t值.4.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=60cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4cm/秒的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2cm/秒的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D、E运动的时间是t秒(0<t≤15).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.(1)求证:AE=DF;(2)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值,如果不能,说明理由;(3)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.5.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴的一个交点A的坐标为(﹣1,0),对称轴为直线x=﹣2.(1)求抛物线与x 轴的另一个交点B 的坐标;(2)点D 是抛物线与y 轴的交点,点C 是抛物线上的另一点.已知以AB 为一底边的梯形ABCD 的面积为9.求此抛物线的解析式,并指出顶点E 的坐标;(3)点P 是(2)中抛物线对称轴上一动点,且以1个单位/秒的速度从此抛物线的顶点E 向上运动.设点P 运动的时间为t 秒.①当t 为 秒时,△PAD 的周长最小?当t 为 秒时,△PAD 是以AD 为腰的等腰三角形?(结果保留根号)②点P 在运动过程中,是否存在一点P ,使△PAD 是以AD 为斜边的直角三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.6.(2013年四川攀枝花12分)如图,抛物线y=ax 2+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△PAC 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 ⊥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.7.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2y ax bx c =++的图象交于y 轴上的一点B ,二次函数2y ax 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2y ax bx c =++的解析式;(2)设一次函数y 0.5x 2=+的图象与二次函数2y ax bx c =++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.8.如图,在平面直角坐标系xOy 中,A 、B 为x 轴上两点,C 、D 为y 轴上的两点,经 过点A 、C 、B 的抛物线的一部分C 1与经过点A 、D 、B 的抛物线的一部分C 2组合成一条封闭曲线,我们把这条封闭曲线称为“蛋线”.已知点C 的坐标为(0,23-),点M 是抛物线C 2:2y mx 2mx 3m =--(m <0)的顶点.(1)求A 、B 两点的坐标;(2)“蛋线”在第四象限上是否存在一点P ,使得△PBC 的面积最大?若存在,求出△PBC 面积的最大值;若不存在,请说明理由;(3)当△BDM 为直角三角形时,求m 的值.9.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax 2+6x+c 的图象经过点A (4,0)、B (﹣1,0),与y 轴交于点C ,点D 在线段OC 上,OD=t ,点E 在第二象限,∠ADE=90°,tan ∠DAE=,EF ⊥OD ,垂足为F .(1)求这个二次函数的解析式;(2)求线段EF 、OF 的长(用含t 的代数式表示);(3)当△ECA 为直角三角形时,求t 的值.参考答案1.解:(1)当y=0时,213x x 4042--=,解得,12x 2x 8=-=,,∵点B 在点A 的右侧,∴点A ,B 的坐标分别为:(-2,0),(8,0)。
动点直角三角形问题的解法
“动点直角三角形问题”的三种解法李永红中考数学压轴题中常会出现“动点直角三角形问题”,如2013年山西、成都、攀枝花、长春、济宁、绵阳、襄阳等省市中考数学试卷中均出现了“动点直角三角形问题”,对于这类问题的解决,即使是数学尖子生也感到很棘手.其实,解决“动点直角三角形问题”有“法”可循,并不算“难”.一、例题分析例1 在直角坐标系中,已知点)0,1(A ,)2,0(-B ,将线段AB 绕点A 按逆时针方向旋转090至AC ,如图1.(1)求点C 的坐标;(2)若抛物线2212++-=ax x y 经过点C .①求抛物线的解析式;②在抛物线上是否存在点P (点C 除外)使ABP ∆是以AB 为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点P 的坐标;若不存在,请说明理由.分析(1)构造三垂图可求得点C 的坐标为)1,3(-C .(2)①将点C 的坐标代入2212++-=ax x y 可求得抛物线的解析式为221212++-=x x y . ②法1(利用数形结合):如图2,易求得直线AC 的解析式为2121+-=x y . 由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++-=+-=2212121212x x y x y 解得⎩⎨⎧=-=11y x 或⎩⎨⎧-==13y x (舍去).此时点P 的坐标为)1,1(-.设过点B 且与直线AC 平行的直线的解析式为b x y +-=21,将点)2,0(-B 代入,得2-=b ,所以过点B 且与直线AC 平行的直线的解析式为221--=x y .由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++-=--=221212212x x y x y 解得⎩⎨⎧-=-=12y x 或⎩⎨⎧-==44y x .此时点P 的坐标为)1,2(--或)4,4(-.综上,存在符合条件的点P ,其坐标为)1,1(-或)1,2(--或)4,4(-. 法2(构造三垂图):如图3,延长CA 交抛物线于点),(1n m P ,过点1P 作x D P ⊥1轴于点D ,易证DA P 1∆∽AOB ∆,∴OBAD OA D P =1.∵1=OA ,2=OB ,m AD -=1,n D P =1,∴211m n -=,即m n 2121-=.∵点),(1n m P 在抛物线上,∴221212++-=m m n .由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++-=-=2212121212m m n m n 解得⎩⎨⎧=-=11n m 或⎩⎨⎧-==13n m (舍去).此时点P 的坐标为)1,1(-.过点B 作直线AC 的平行线,交抛物线于点2P ,3P .过点2P 作y E P ⊥2轴于点E ,易证2BEP ∆∽AOB ∆,可求得点2P 的坐标为)1,2(--;过点3P 作y F P ⊥3轴于点F ,易证3BFP ∆∽AOB ∆,可求得点3P 的坐标为)4,4(-;综上,存在符合条件的点P ,其坐标为)1,1(-或)1,2(--或)4,4(-. 法3(利用勾股定理): 设抛物线上存在点)22121,(2++-m m m P ,使ABP ∆是以AB 为直角边的直角三角形.分别利用勾股定理可得52=AB ,,)22121()1(2222++-+-=m m m AP 2222)42121(++-+=m m m BP . 当点A 、B 分别为直角顶点时,分别由+2AB =2AP 2BP 、+2AB 2BP 2AP =得到关于m 的一元四次方程,用已学知识难以求解.例2 已知抛物线32++=bx ax y 与x 轴交于点)0,3(-A ,)0,1(B ,与y 轴交于点C ,如图4. (1)求抛物线的解析式及顶点的坐标;(2)在抛物线的对称轴l 上存在点Q ,使ACQ ∆为直角三角形,请求出点Q 的坐标.分析(1)易求得抛物线的解析式为322+--=x x y ,顶点坐标为)4,1(-.(2)法1(利用数形结合):由于不易求直线AQ 或CQ 的解析式,所以本题不适合利用数形结合来解决. 法2(构造三垂图):如图5,在对称轴l 上存在四个符合条件的点Q ,分别构造三垂图并利用三角形相似可求得)4,1(1-Q ,)2,1(2--Q ,)2173,1(3+-Q ,)2173,1(4--Q . 法3(利用勾股定理):设点Q 的坐标为),1(n -,分别利用勾股定理可得182=AC ,,422n AQ +=22)3(1-+=n CQ .当090=∠ACQ 时,由+2AC =2CQ 2AQ 得224)3(118n n +=-++,解得4=n ,所以)4,1(1-Q .当090=∠CAQ 时,由+2AC =2AQ 2CQ 得22)3(1418-+=++n n ,解得2-=n ,所以)2,1(2--Q .当090=∠AQC 时,由+2AQ =2CQ 2AC 得18)3(1422=-+++n n ,解得2173±=n ,所以)2173,1(3+-Q ,)2173,1(4--Q . 综上,符合条件的点Q 有四个,分别为)4,1(1-Q ,)2,1(2--Q ,)2173,1(3+-Q ,)2173,1(4--Q . 二、方法比较利用数形结合:该方法并不是对每一个题都适用,当相应的直线方程能较容易求出时,可以使用该方法,而且解法比较简捷.构造三垂图:该方法对每一个题都适用,但解法较繁,当考虑情况不周时容易漏解.利用勾股定理:当动点在曲线上时,利用勾股定理得到的方程是一元四次方程,用已学知识难以求解,该方法不适用;当动点在直线上时,利用勾股定理得到的三个方程是一元一次方程或一元二次方程,容易求解而且不易漏解.通过上述分析和比较可以看到,解“动点直角三角形问题”通常有三种解法,解题时应根据题设条件选择恰当的解法,才能使问题快速地得以解决.。
中考专题动点产生的直角三角形和平行四边形
&1.3因动点产生的直角三角形问题例13.(2011•沈阳)如图,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点(A点在B点左侧),与y轴交于点C(0,-3),对称轴是直线x=1,直线BC与抛物线的对称轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)求直线BC的函数表达式;(3)点E为y轴上一动点,CE的垂直平分线交CE于点F,交抛物线于P、Q两点,且点P在第三象限.①当线段PQ= AB时,求tan∠CED的值;②当以点C、D、E为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P的坐标.温馨提示:考生可以根据第(3)问的题意,在图中补出图形,以便作答.例14(2011•温州)如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点A的坐标是(-4,0),点B的坐标是(0,b)(b>0).P是直线AB上的一个动点,作PC⊥x轴,垂足为C.记点P关于y轴的对称点为P´(点P´不在y轴上),连接PP´,P´A,P´C.设点P的横坐标为a.(1)当b=3时,①求直线AB的解析式;②若点P′的坐标是(-1,m),求m的值;(2)若点P在第一象限,记直线AB与P´C的交点为D.当P´D:DC=1:3时,求a的值;(3)是否同时存在a,b,使△P´CA为等腰直角三角形?若存在,请求出所有满足要求的a,b的值;若不存在,请说明理由.例15设直线l1:y1=k1x+b1与l2:y2=k2x+b2,若l1⊥l2,垂足为H,则称直线l1与l2是点H的直角线.(1) 已知直线①122y x=-+;②2y x=+;③22y x=+;④24y x=+和点C(0,2).则直线和是点C的直角线(填序号即可);(2) 如图,在平面直角坐标系中,直角梯形OABC的顶点A(3,0)、B(2,7)、C(0,7),P为线段OC上一点,设过B、P两点的直线为l1,过A、PP的直角线,求直线l1与l2的解析式.A x。
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.。
中考数学压轴专练专题03 因动点产生的直角三角形问题(学生版)
【类型综述】解直角三角形的存在性问题,一般分三步走,第一步寻找分类标准,第二步列方程,第三步解方程并验根.一般情况下,按照直角顶点或者斜边分类,然后按照三角比或勾股定理列方程.有时根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半列方程更简便.解直角三角形的问题,常常和相似三角形、三角比的问题联系在一起.如果直角边与坐标轴不平行,那么过三个顶点作与坐标轴平行的直线,可以构造两个新的相似直角三角形,这样列比例方程比较简便.【方法揭秘】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341mm-=.这个方程有两个解,分别对应图中圆与y轴的两个交点.【典例分析】例1 如图1,已知抛物线E1:y=x2经过点A(1,m),以原点为顶点的抛物线E2经过点B(2,2),点A、B 关于y轴的对称点分别为点A′、B′.(1)求m的值及抛物线E2所表示的二次函数的表达式;(2)如图1,在第一象限内,抛物线E1上是否存在点Q,使得以点Q、B、B′为顶点的三角形为直角三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,P为第一象限内的抛物线E1上与点A不重合的一点,连结OP并延长与抛物线E2相交于点P′,求△P AA′与△P′BB′的面积之比.图1 图2例2如图1,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A(-1, 0)、B(3, 0)两点,与y轴交于点C,连结BC.动点P以每秒1个单位长度的速度从点A向点B运动,动点Q2个单位长度的速度从点B向点C运动,P、Q两点同时出发,连结PQ,当点Q到达点C时,P、Q两点同时停止运动.设运动的时间为t秒.(1)求二次函数的解析式;(2)如图1,当△BPQ为直角三角形时,求t的值;(3)如图2,当t<2时,延长QP交y轴于点M,在抛物线上是否存在一点N,使得PQ的中点恰为MN的中点,若存在,求出点N的坐标与t的值;若不存在,请说明理由.图1 图2例3 如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=13,CD//AB,点E为射线CD上一动点(不与点C重合),联结AE交边BC于F,∠BAE的平分线交BC于点G.(1)当CE=3时,求S△CEF∶S△CAF的值;(2)设CE=x,AE=y,当CG=2GB时,求y与x之间的函数关系式;(3)当AC=5时,联结EG,若△AEG为直角三角形,求BG的长.图1例4如图1,二次函数y=a(x2-2mx-3m2)(其中a、m是常数,且a>0,m>0)的图像与x轴分别交于A、B(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C(0,-3),点D在二次函数的图像上,CD//AB,联结AD.过点A作射线AE交二次函数的图像于点E,AB平分∠DAE.(1)用含m的式子表示a;(2)求证:ADAE为定值;(3)设该二次函数的图像的顶点为F.探索:在x轴的负半轴上是否存在点G,联结GF,以线段GF、AD、AE的长度为三边长的三角形是直角三角形?如果存在,只要找出一个满足要求的点G即可,并用含m 的代数式表示该点的横坐标;如果不存在,请说明理由.图1例5如图1,抛物线213442y x x =--与x 轴交于A 、B 两点(点B 在点A 的右侧),与y 轴交于点C ,连结BC ,以BC 为一边,点O 为对称中心作菱形BDEC ,点P 是x 轴上的一个动点,设点P 的坐标为(m , 0),过点P 作x 轴的垂线l 交抛物线于点Q .(1)求点A 、B 、C 的坐标;(2)当点P 在线段OB 上运动时,直线l 分别交BD 、BC 于点M 、N .试探究m 为何值时,四边形CQMD 是平行四边形,此时,请判断四边形CQBM 的形状,并说明理由;(3)当点P 在线段EB 上运动时,是否存在点Q ,使△BDQ 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.图1例6如图1,抛物线233384y 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 .(1)求点A 、B 的坐标;(2)设D 为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD 的面积等于△ACB 的面积时,求点D 的坐标; (3)若直线l 过点E (4, 0),M 为直线l 上的动点,当以A 、B 、M 为顶点所作的直角三角形有且只有....三个时,求直线l 的解析式.图1【变式训练】1.如图,点M是直线y=2x+3上的动点,过点M作MN垂直于x轴于点N,y轴上是否存在点P,使得△MNP 为等腰直角三角形,则符合条件的点P有(提示:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)()A.2个B.3个C.4个D.5个2.如图,在矩形中,是边上的一个动点,当点在(不含两点)上运动时,若是以为斜边的直角三角形,则等于()A.B.或C.D.或3.如图,在△ABC中,AB=2,AO=BO,P是直线CO上的一个动点,∠AOC=60°,当△PAB是以BP为直角边的直角三角形时,AP的长为()A.,1,2 B.,,2 C.,,1 D.,24.如图,是的直径,弦,是弦的中点,.若动点以的速度从点出发沿着方向运动,设运动时间为,连结,当是直角三角形时,(s)的值为A.B.1 C.或1 D.或1 或5.若D点坐标(4,3),点P是x轴正半轴上的动点,点Q是反比例函数12(0)y xx=>图象上的动点,若△PDQ为等腰直角三角形,则点P的坐标是________.6.如图,长方形ABCD中,∠A=∠ABC=∠BCD=∠D=90°,AB=CD=6,AD=BC=10,点E为射线AD上的一个动点,若△ABE与△A′BE关于直线BE对称,当△A′BC为直角三角形时,AE的长为______.7.如图,∠BOC=60°,点A是BO延长线上的一点,OA=10cm,动点P从点A出发沿AB以2cm/s的速度移动,动点Q从点O出发沿OC以1cm/s的速度移动,如果点P,Q同时出发,用t(s)表示移动的时间,当t=________s时,△POQ是等腰三角形;当t=_______s时,△POQ是直角三角形.8.如图,AB是⊙O的直径,弦BC=6cm,AC=8cm.若动点P以2cm/s的速度从B点出发沿着B→A的方向运动,点Q以1cm/s的速度从A点出发沿着A→C的方向运动,当点P到达点A时,点Q也随之停止运动.设运动时间为t(s),当△APQ是直角三角形时,t的值为___________.9.如图,已知抛物线的对称轴为直线,且抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,其中,.(1)若直线经过、两点,求直线和抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上找一点,使点到点的距离与到点的距离之和最小,求出点的坐标;(3)设点为抛物线的对称轴上的一个动点,求使为直角三角形的点的坐标.10.如图所示,已知抛物线经过点A (-2,0)、B (4,0)、C (0,-8),抛物线y =a x 2 +b x +c (a≠0)与直线y =x -4交于B ,D 两点.(1)求抛物线的解析式并直接写出D 点的坐标;(2)点P 为抛物线上的一个动点,且在直线BD 下方,试求出△BDP 面积的最大值及此时点P 的坐标;(3)点Q 是线段BD 上异于B 、D 的动点,过点Q 作QF ⊥x 轴于点F ,交抛物线于点G .当△QDG 为直角三角形时,求点Q 的坐标.11.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,AM,AN.(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;(3)试求出AM+AN的最小值.12.如图所示,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(﹣2,0)、B(4,0)、C(0,﹣8),与直线y=x ﹣4交于B,D两点(1)求抛物线的解析式并直接写出D点的坐标;(2)点P为直线BD下方抛物线上的一个动点,试求出△BDP面积的最大值及此时点P的坐标;(3)点Q是线段BD上异于B、D的动点,过点Q作QF⊥x轴于点F,交抛物线于点G,当△QDG为直角三角形时,直接写出点Q的坐标.13.如图,抛物线与直线交于A 、B 两点.点A 的横坐标为-3,点B 在y 轴上,点P 是y 轴左侧抛物线上的一动点,横坐标为m ,过点P 作PC ⊥x 轴于C ,交直线AB 于D . (1)求抛物线的解析式; (2)当m 为何值时,;(3)是否存在点P ,使△P AD 是直角三角形,若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.14.(本小题满分12分)已知:直线112y x =+与y 轴交于A ,与x 轴交于D ,抛物线212y x bx c =++与直线交于A 、E 两点,与x 轴交于B 、C 两点,且B 点坐标为 (1,0). (1)求抛物线的解析式;(2)动点P 在x 轴上移动,当△P AE 是直角三角形时,求点P 的坐标.(3)在抛物线的对称轴上找一点M ,使||AM MC -的值最大,求出点M 的坐标.15.如图,抛物线与x 轴相交于点A 、B ,与y 轴相交于点C ,抛物线的对称轴与x 轴相交于点M .P 是抛物线在x 轴上方的一个动点(点P 、M 、C 不在同一条直线上).分别过点A 、B 作直线CP 的垂线,垂足分别为D 、E ,连接点MD 、ME .(1)求点A ,B 的坐标(直接写出结果),并证明△MDE 是等腰三角形;(2)△MDE 能否为等腰直角三角形?若能,求此时点P 的坐标;若不能,说明理由;(3)若将“P 是抛物线在x 轴上方的一个动点(点P 、M 、C 不在同一条直线上)”改为“P 是抛物线在x 轴下方的一个动点”,其他条件不变,△MDE 能否为等腰直角三角形?若能,求此时点P 的坐标(直接写出结果);若不能,说明理由. 16.如图,直线与抛物线相交于和,点P 是线段AB 上异于A 、B 的动点,过点P 作轴于点D ,交抛物线于点C .求抛物线的解析式;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; 连接AC ,直接写出为直角三角形时点P 的坐标. yx O DEA BC17.如图,抛物线y=﹣x2﹣x+与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C.(1)求该抛物线的对称轴和线段AB的长;(2)如图1,已知点D(0,﹣),点E是直线AC上访抛物线上的一动点,求△AED的面积的最大值;(3)如图2,点G是线段AB上的一动点,点H在第一象限,AC∥GH,AC=GH,△ACG与△A′CG关于直线CG对称,是否存在点G,使得△A′CH是直角三角形?若存在,请直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由.18.如图,在矩形OABC中,点O为原点,点A的坐标为(0,8),点C的坐标为(6,0).抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、C,与AB交于点D.(1)求抛物线的函数解析式;(2)点P为线段BC上一个动点(不与点C重合),点Q为线段AC上一个动点,AQ=CP,连接PQ,设CP=m,△CPQ的面积为S.①求S关于m的函数表达式;②当S最大时,在抛物线y=﹣x2+bx+c的对称轴l上,若存在点F,使△DFQ为直角三角形,请直接写出所有符合条件的点F的坐标;若不存在,请说明理由.19.已知,是边长的等边三角形,动点以的速度从点出发,沿线段向点运动.请分别解决下面四种情况:()如图,设点的运动时间为,那么__________时,是直角三角形;()如图,若另一动点从点出发,沿线段向点运动,如果动点、都以的速度同时出发.设运动时间为,那么为何值时,是直角三角形?()如图,若另一动点从点出发,沿射线方向运动.连接交于.如果动点、都以的速度同时出发.设运动时间为,那么为何值时,是等腰三角形?()如图,若另一动点从点出发,沿射线方向运动,连接交于,连接.如果动点、都以的速度同时出发.请你猜想:在点、的运动过程中,和的面积有什么关系?并说明理由.20.如图,在平面直角坐标系中,过点B(6,0)的直线AB与直线OA相交于点A(4,2),动点M在y 轴上运动.(1)求直线AB的函数解析式;(2)动点M在y轴上运动,使MA+MB的值最小,求点M的坐标;(3)在y轴的负半轴上是否存在点M,使△ABM是以AB为直角边的直角三角形?如果存在,求出点M 的坐标;如果不存在,说明理由.。
2020年中考数学压轴解答题02 因动点产生的直角三角形问题(学生版)
备战2020中考数学之解密压轴解答题命题规律专题02 因动点产生的直角三角形问题【类型综述】解直角三角形的存在性问题,一般分三步走,第一步寻找分类标准,第二步列方程,第三步解方程并验根.一般情况下,按照直角顶点或者斜边分类,然后按照三角比或勾股定理列方程.有时根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半列方程更简便.解直角三角形的问题,常常和相似三角形、三角比的问题联系在一起.如果直角边与坐标轴不平行,那么过三个顶点作与坐标轴平行的直线,可以构造两个新的相似直角三角形,这样列比例方程比较简便.【方法揭秘】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341mm-=.这个方程有两个解,分别对应图中圆与y轴的两个交点.【典例分析】【例1】如图1,已知抛物线E1:y=x2经过点A(1,m),以原点为顶点的抛物线E2经过点B(2,2),点A、B关于y轴的对称点分别为点A′、B′.(1)求m的值及抛物线E2所表示的二次函数的表达式;(2)如图1,在第一象限内,抛物线E1上是否存在点Q,使得以点Q、B、B′为顶点的三角形为直角三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,P为第一象限内的抛物线E1上与点A不重合的一点,连结OP并延长与抛物线E2相交于点P′,求△PAA′与△P′BB′的面积之比.图1 图2【例2】已知在平面直角坐标系xOy中,直线l别交x轴和y轴于点A(-3,0),B(0,3).(1)如图1,已知⊙P经过点O,且与直线l1相切于点B,求⊙P的直径长;(2)如图2,已知直线l2:y=3x-别交x轴和y轴于点C和点D,点Q是直线l2上的一个动点,以Q为圆心,22为半径画圆.①当点Q与点C重合时,求证:直线l1与⊙Q相切;②设⊙Q与直线l1相交于M,N两点,连结QM,QN.问:是否存在这样的点Q,使得△QMN是等腰直角三角形,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【例3】如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=13,CD//AB,点E为射线CD上一动点(不与点C重合),联结AE交边BC于F,∠BAE的平分线交BC于点G.(1)当CE=3时,求S△CEF∶S△CAF的值;(2)设CE=x,AE=y,当CG=2GB时,求y与x之间的函数关系式;(3)当AC=5时,联结EG,若△AEG为直角三角形,求BG的长.图1【例4】综合与实践折纸是一项有趣的活动,同学们小时候都玩过折纸,可能折过小动物、小花、飞机、小船等,折纸活动也伴随着我们初中数学的学习.在折纸过程中,我们可以通过研究图形的性质和运动、确定图形位置等,进一步发展空间观念,在经历借助图形思考问题的过程中,我们会初步建立几何直观,折纸往往从矩形纸片开始,今天,就让我们带着数学的眼光来玩一玩折纸,看看折叠矩形的对角线之后能得到哪些数学结论.实践操作如图1,将矩形纸片ABCD沿对角线AC翻折,使点B′落在矩形ABCD所在平面内,B′C和AD相交于点E,连接B′D.解决问题(1)在图1中,①B′D和AC的位置关系为;②将△AEC剪下后展开,得到的图形是;(2)若图1中的矩形变为平行四边形时(AB≠BC),如图2所示,结论①和结论②是否成立,若成立,请挑选其中的一个结论加以证明,若不成立,请说明理由;(3)小红沿对角线折叠一张矩形纸片,发现所得图形是轴对称图形,沿对称轴再次折叠后,得到的仍是轴对称图形,则小红折叠的矩形纸片的长宽之比为;拓展应用(4)在图2中,若∠B=30°,AB=43,当△AB′D恰好为直角三角形时,BC的长度为.【例5】如图,已知二次函数y=ax2+bx+3 的图象与x轴分别交于A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(1)求此二次函数解析式;(2)点D为抛物线的顶点,试判断△BCD的形状,并说明理由;(3)将直线BC向上平移t(t>0)个单位,平移后的直线与抛物线交于M,N两点(点M在y轴的右侧),当△AMN为直角三角形时,求t的值.【例6】如图,抛物线y=mx2+nx﹣3(m≠0)与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,直线y=﹣x 与该抛物线交于E,F两点.(1)求点C坐标及抛物线的解析式.(2)P是直线EF下方抛物线上的一个动点,作PH⊥EF于点H,求PH的最大值.(3)以点C为圆心,1为半径作圆,⊙C上是否存在点D,使得△BCD是以CD为直角边的直角三角形?若存在,直接写出D点坐标;若不存在,请说明理由.【变式训练】1.如图,点M是直线y=2x+3上的动点,过点M作MN垂直于x轴于点N,y轴上是否存在点P,使得△MNP为等腰直角三角形,则符合条件的点P有(提示:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)()A.2个B.3个C.4个D.5个2.如图,已知A、B两点的坐标分别为(8,0)、(0,8),点C、F分别是直线x=﹣5和x轴上的动点,CF=10,点D是线段CF的中点,连接AD交y轴于点E,当△ABE面积取得最小值时,tan∠BAD的值是()A.817B.717C.49D.593.如图,在△ABC中,AB=2,AO=BO,P是直线CO上的一个动点,∠AOC=60°,当△PAB是以BP为直角边的直角三角形时,AP的长为()A.,1,2 B.,,2 C.,,1 D.,24.如图,是的直径,弦,是弦的中点,.若动点以的速度从点出发沿着方向运动,设运动时间为,连结,当是直角三角形时,(s)的值为A.B.1 C.或1 D.或1 或5.若D点坐标(4,3),点P是x轴正半轴上的动点,点Q是反比例函数12(0)y xx=>图象上的动点,若△PDQ为等腰直角三角形,则点P的坐标是________.6.如图,长方形ABCD中,∠A=∠ABC=∠BCD=∠D=90°,AB=CD=6,AD=BC=10,点E为射线AD上的一个动点,若△ABE与△A′BE关于直线BE对称,当△A′BC为直角三角形时,AE的长为______.7.如图,AB 为O e 的直径,C 为O e 上一点,过B 点的切线交AC 的延长线于点D ,E 为弦AC 的中点,10AD =,6BD =,若点P 为直径AB 上的一个动点,连接EP ,当AEP ∆是直角三角形时,AP 的长为__________.8.如图,Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=2,BC=5,点D 是BC 边上一点且CD=1,点P 是线段DB 上一动点,连接AP,以AP 为斜边在AP 的下方作等腰Rt △AOP .当P 从点D 出发运动至点B 停止时,点O 的运动路径长为_____.9.如图,AB 是⊙O 的直径,弦BC=6cm ,AC=8cm .若动点P 以2cm/s 的速度从B 点出发沿着B→A 的方向运动,点Q 以1cm/s 的速度从A 点出发沿着A→C 的方向运动,当点P 到达点A 时,点Q 也随之停止运动.设运动时间为t(s),当△APQ 是直角三角形时,t 的值为___________.10.定义:在平面直角坐标系中,对于任意两点A (a ,b ),B (c ,d ),若点T (x ,y )满足x =3+a c ,y =3+b d那么称点T 是点A ,B 的融合点.例如:A (﹣1,8),B (4,﹣2),当点T (x ,y )满足x =143-+=1,y =8(2)3+-=2时,则点T (1,2)是点A ,B 的融合点.(1)已知点A (﹣1,5),B (7,7),C (2,4),请说明其中一个点是另外两个点的融合点. (2)如图,点D (3,0),点E (t ,2t +3)是直线l 上任意一点,点T (x ,y )是点D ,E 的融合点. ①试确定y 与x 的关系式.②若直线ET 交x 轴于点H .当△DTH 为直角三角形时,求点E 的坐标.11.如图,在矩形ABCO 中,AO=3,tan ∠ACB=43,以O 为坐标原点,OC 为x 轴,OA 为y 轴建立平面直角坐标系.设D,E 分别是线段AC,OC 上的动点,它们同时出发,点D 以每秒3个单位的速度从点A 向点C 运动,点E 以每秒1个单位的速度从点C 向点O 运动,设运动时间为t 秒. (1)求直线AC 的解析式;(2)用含t 的代数式表示点D 的坐标; (3)当t 为何值时,△ODE 为直角三角形?(4)在什么条件下,以Rt △ODE 的三个顶点能确定一条对称轴平行于y 轴的抛物线?并请选择一种情况,求出所确定抛物线的解析式.12.如图,顶点为M 的抛物线23y ax bx =++与x 轴交于()3,0A ,()1,0B -两点,与y 轴交于点C .(1)求这条抛物线对应的函数表达式;(2)问在y 轴上是否存在一点P ,使得PAM ∆为直角三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.(3)若在第一象限的抛物线下方有一动点D ,满足DA OA =,过D 作DG x ⊥轴于点G ,设ADG ∆的内心为I ,试求CI 的最小值.13.如图,在等腰Rt ABC V 中,90,142ACB AB ∠==o .点D,E 分别在边AB,BC 上,将线段ED 绕点E 按逆时针方向旋转90º得到EF .(1)如图1,若AD BD =,点E 与点C 重合,AF 与DC 相交于点O .求证:2BD DO =. (2)已知点G 为AF 的中点.①如图2,若,2AD BD CE ==,求DG 的长.②若6AD BD =,是否存在点E,使得DEG △是直角三角形?若存在,求CE 的长;若不存在,试说明理由. 14.已知在平面直角坐标系xOy 中,直线1l 分别交x 轴和y 轴于点()()3,0,0,3A B -. (1)如图1,已知P e 经过点O ,且与直线1l 相切于点B ,求P e 的直径长;(2)如图2,已知直线2: 33l y x =-分别交x 轴和y 轴于点C 和点D ,点Q 是直线2l 上的一个动点,以Q 为圆心,22为半径画圆.①当点Q 与点C 重合时,求证: 直线1l 与Q e 相切;②设Q e 与直线1l 相交于,M N 两点, 连结,QM QN . 问:是否存在这样的点Q ,使得QMN ∆是等腰直角三角形,若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图1,已知抛物线y =﹣23384x +x +3与x 轴交于A 和B 两点,(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C .(1)求出直线BC 的解析式.(2)M 为线段BC 上方抛物线上一动点,过M 作x 轴的垂线交BC 于H ,过M 作MQ ⊥BC 于Q ,求出△MHQ 周长最大值并求出此时M 的坐标;当△MHQ 的周长最大时在对称轴上找一点R ,使|AR ﹣MR |最大,求出此时R 的坐标.(3)T 为线段BC 上一动点,将△OCT 沿边OT 翻折得到△OC ′T ,是否存在点T 使△OC ′T 与△OBC 的重叠部分为直角三角形,若存在请求出BT 的长,若不存在,请说明理由.16.在平面直角坐标系中,抛物线y=x 2+(k ﹣1)x ﹣k 与直线y=kx+1交于A,B 两点,点A 在点B 的左侧.(1)如图1,当k=1时,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,试求出△ABP 面积的最大值及此时点P 的坐标;(3)如图2,抛物线y=x 2+(k ﹣1)x ﹣k (k >0)与x 轴交于点C 、D 两点(点C 在点D 的左侧),在直线y=kx+1上是否存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°?若存在,请求出此时k 的值;若不存在,请说明理由. 17.在平面直角坐标系中,抛物线223y x x =--+与x 轴交于A,B 两点(A 在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)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.18.如图,已知抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的对称轴为直线1x =-,且抛物线与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,其中(1,0)A ,(0,3)C .(1)若直线y mx n =+经过B 、C 两点,求直线BC 和抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴1x =-上找一点M ,使点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小,求出点M 的坐标;(3)设点P 为抛物线的对称轴1x =-上的一个动点,求使BPC ∆为直角三角形的点P 的坐标.19.已知:如图,抛物线y=ax 2+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?(3)过点P 作x 轴的垂线,交线段AB 于点D,再过点P 做PE ∥x 轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P 使△PDE 为等腰直角三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.20.如图①,已知抛物线y=ax 2+bx+c 的图像经过点A (0,3)、B (1,0),其对称轴为直线l :x=2,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,设其横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)若动点P 在直线OE 下方的抛物线上,连结PE 、PO,当m 为何值时,四边形AOPE 面积最大,并求出其最大值;(3)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.21.如图,在平面直角坐标系xOy 中,A 、B 为x 轴上两点,C 、D 为y 轴上的两点,经过点A 、C 、B 的抛物线的一部分C 1与经过点A 、D 、B 的抛物线的一部分C 2组合成一条封闭曲线,我们把这条封闭曲线称为“蛋线”.已知点C 的坐标为(0,),点M 是抛物线C 2:2y mx 2mx 3m =--(m <0)的顶点.(1)求A 、B 两点的坐标;(2)“蛋线”在第四象限上是否存在一点P,使得△PBC 的面积最大?若存在,求出△PBC 面积的最大值;若不存在,请说明理由;(3)当△BDM 为直角三角形时,求m 的值.22.如图,矩形OABC 中,点O 为原点,点A 的坐标为(0,8),点C 的坐标为(6,0).抛物线249y x bx c =-++经过A 、C 两点,与AB 边交于点D .(1)求抛物线的函数表达式;(2)点P 为线段BC 上一个动点(不与点C 重合),点Q 为线段AC 上一个动点,AQ=CP,连接PQ,设CP=m,△CPQ 的面积为S .①求S 关于m 的函数表达式,并求出m 为何值时,S 取得最大值;②当S 最大时,在抛物线249y x bx c =-++的对称轴l 上若存在点F,使△FDQ 为直角三角形,请直接写出所有符合条件的F 的坐标;若不存在,请说明理由.。
二次函数动点问题(一)
二次函数中的动点问题(一)1、熟悉掌握二次函数的概念及图像的特征。
2、掌握二次函数解析式的具体求法及二次函数的一些基本性质及利用二次函数的性质解决一些极值问题:如 边长、面积、利润等。
3、解决二次函数中因动点产生不同图形的问题及其包含的一些几何问题一、 因动点产生的相似三角形问题例1: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x 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.专项练习:直线113y x =-+分别交x 轴、y 轴于A 、B 两点,△AOB 绕点O 按逆时针方向旋转90°后得到△COD ,抛物线y =ax 2+bx +c 经过A 、C 、D 三点.(1) 写出点A 、B 、C 、D 的坐标;(2) 求经过A 、C 、D 三点的抛物线表达式,并求抛物线顶点G 的坐标;(3) 在直线BG 上是否存在点Q ,使得以点A 、B 、Q 为顶点的三角形与△COD 相似?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.二、因动点产生的等腰三角形问题例2:如图1,在矩形ABCD 中,AB =m (m 是大于0的常数),BC =8,E 为线段BC 上的动点(不与B 、C 重合).连学习过程学习目标结DE,作EF⊥DE,EF与射线BA交于点F,设CE=x,BF=y.(1)求y关于x的函数关系式;(2)若m=8,求x为何值时,y的值最大,最大值是多少?(3)若12ym,要使△DEF为等腰三角形,m的值应为多少?图1专项训练:如图1,已知正方形OABC的边长为2,顶点A、C分别在x、y轴的正半轴上,M是BC的中点.P(0,m)是线段OC 上一动点(C点除外),直线PM交AB的延长线于点D.(1)求点D的坐标(用含m的代数式表示);(2)当△APD是等腰三角形时,求m的值;(3)设过P、M、B三点的抛物线与x轴正半轴交于点E,过点O作直线ME的垂线,垂足为H(如图2).当点P从O向C运动时,点H也随之运动.请直接写出点H所经过的路长(不必写解答过程).图1 图2三、因动点产生的直角三角形问题例3:如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点A的坐标为(-4,0),点B的坐标为(0,b)(b>0).P是直线AB上的一个动点,作PC⊥x轴,垂足为C.记点P关于y轴的对称点为P′(点P′不在y轴上),联结PP′、P′A、P′C.设点P的纵坐标为a.(1)当b=3时,①求直线AB的解析式;②若点P′的坐标是(-1,m),求m的值;(2)若点P 在第一象限,记直线AB 与P ′C 的交点为D .当P ′D ∶DC =1∶3时,求a 的值;(3)是否同时存在a 、b ,使△P ′CA 为等腰直角三角形?若存在,请求出所有满足要求的a 、b 的值;若不存在,请说明理由.专项训练:设直线l 1:y =k 1x +b 1与l 2:y =k 2x +b 2,若l 1⊥l 2,垂足为H ,则称直线l 1与l 2是点H 的直角线.(1)已知直线①122y x =-+;②2y x =+;③22y x =+;④24y x =+和点C (0,2),则直线_______和_______是点C 的直角线(填序号即可);(2)如图,在平面直角坐标系中,直角梯形OABC 的顶点A (3,0)、B (2,7)、C (0,7),P 为线段OC 上一点,设过B 、P 两点的直线为l 1,过A 、P 两点的直线为l 2,若l 1与l 2是点P 的直角线,求直线l 1与l 2的解析式.四、因动点产生的平行四边形问题例4:已知平面直角坐标系xOy (如图1),一次函数334y x =+的图像与y 轴交于点A ,点M 在正比例函数32y x =的图像上,且MO =MA .二次函数 y =x 2+bx +c 的图像经过点A 、M .(1)求线段AM 的长;(2)求这个二次函数的解析式;(3)如果点B 在y 轴上,且位于点A 下方,点C 在上述二次函数的图像上,点D 在一次函数334y x =+的图像上,且四边形ABCD 是菱形,求点C 的坐标.专项训练:如图,已知O (0,0)、A (4,0)、B (4,3).动点P 从O 点出发,以每秒3个单位的速度,沿△OAB 的边OA 、AB 、BO 作匀速运动;动直线l 从AB 位置出发,以每秒1个单位的速度向x 轴负方向作匀速平移运动.若它们同时出发,运动的时间为t 秒,当点P 运动到O 时,它们都停止运动.(1)当P 在线段OA 上运动时,求直线l 与以P 为圆心、1为半径的圆相交时t 的取值范围;(2)当P 在线段AB 上运动时,设直线l 分到与OA 、OB 交于C 、D ,试问:四边形CPBD 是否可能为菱形?若能,求出此时t 的值;若不能,请说明理由,并说明如何改变直线l 的出发时间,使得四边形CPBD 会是菱形.课后练习:1、如图,已知梯形OABC ,抛物线分别过点O (0,0)、A (2,0)、B (6,3).(1)直接写出抛物线的对称轴、解析式及顶点M 的坐标;(2)将图1中梯形OABC 的上下底边所在的直线OA 、CB 以相同的速度同时向上平移,分别交抛物线于点O 1、A 1、C 1、B 1,得到如图2的梯形O 1A 1B 1C 1.设梯形O 1A 1B 1C 1的面积为S ,A 1、 B 1的坐标分别为 (x 1,y 1)、(x 2,y 2).用含S 的代数式表示x 2-x 1,并求出当S =36时点A 1的坐标;(3)在图1中,设点D 的坐标为(1,3),动点P 从点B 出发,以每秒1个单位长度的速度沿着线段BC 运动,动点Q 从点D 出发,以与点P 相同的速度沿着线段DM 运动.P 、Q 两点同时出发,当点Q 到达点M 时,P 、Q 两点同时停止运动.设P 、Q 两点的运动时间为t ,是否存在某一时刻t ,使得直线PQ 、直线AB 、x 轴围成的三角形与直线PQ 、直线AB 、抛物线的对称轴围成的三角形相似?若存在,请求出t 的值;若不存在,请说明理由.图1 图22、如图,已知一次函数y =-x +7与正比例函数43y x 的图象交于点A ,且与x 轴交于点B . (1)求点A 和点B 的坐标;(2)过点A 作AC ⊥y 轴于点C ,过点B 作直线l //y 轴.动点P 从点O 出发,以每秒1个单位长的速度,沿O —C —A 的路线向点A 运动;同时直线l 从点B 出发,以相同速度向左平移,在平移过程中,直线l 交x 轴于点R ,交线段BA 或线段AO 于点Q .当点P 到达点A 时,点P 和直线l 都停止运动.在运动过程中,设动点P 运动的时间为t 秒.①当t 为何值时,以A 、P 、R 为顶点的三角形的面积为8?②是否存在以A 、P 、Q 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求t 的值;若不存在,请说明理由.3、已知: 在直角坐标系xOy 中,将直线y =kx 沿y 轴向下平移3个单位长度后恰好经过B (-3,0)及y 轴上的C 点.若抛物线y =-x 2+bx +c 与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的右侧),且经过点C .(1)求直线BC 及抛物线的解析式;(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.4、在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(-4,0)、B(0,-4)、C(2,0)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,△AMB的面积为S.求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值.(3)若点P是抛物线上的动点,点Q是直线y=-x上的动点,判断有几个位置能够使得点P、Q、B、O 为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点Q的坐标.。
初中数学几何思路集锦:因动点产生的直角三角形问题
因动点产生的直角三角形问题一.解答题(共7小题)1.如图所示,矩形ABCD中,AB=6,BC=4,点F在DC上,DF=2.动点M、N分别从点D、B同时出发,沿射线DA、线段BA向点A的方向运动(点M可运动到DA的延长线上),当动点N运动到点A时,M、N两点同时停止运动.连接FM、MN、FN,过△FMN三边的中点作△PQW.设动点M、N的速度都是1个单位/秒,M、N运动的时间为x秒.试解答下列问题:(1)说明△FMN∽△QWP;(2)设0≤x≤4.试问x为何值时,△PQW为直角三角形?(3)试用含的代数式表示MN2,并求当x为何值时,MN2最小?求此时MN2的值.2.已知,△ABC是边长3cm的等边三角形.动点P以1cm/s的速度从点A出发,沿线段AB向点B运动.(1)如图1,设点P的运动时间为t(s),那么t=_________(s)时,△PBC是直角三角形;(2)如图2,若另一动点Q从点B出发,沿线段BC向点C运动,如果动点P、Q都以1cm/s的速度同时出发.设运动时间为t(s),那么t为何值时,△PBQ是直角三角形?(3)如图3,若另一动点Q从点C出发,沿射线BC方向运动.连接PQ交AC于D.如果动点P、Q都以1cm/s的速度同时出发.设运动时间为t(s),那么t为何值时,△DCQ是等腰三角形?(4)如图4,若另一动点Q从点C出发,沿射线BC方向运动.连接PQ交AC于D,连接PC.如果动点P、Q都以1cm/s的速度同时出发.请你猜想:在点P、Q的运动过程中,△PCD和△QCD的面积有什么关系?并说明理由.3.将一个直角三角形纸片OAB放置在平面直角坐标系中(如图),若斜边所在的直线为y=﹣2x+4.点B'是OA上的动点,折叠直角三角形纸片OAB,使折叠后点B与点B'重合,折痕与边OB交于点C,与边AB交于点D.(1)若B'与点O重合,直接写出点C、D的坐标;(2)若B'与点A重合,求点C、D的坐标;(3)若B'D∥OB,求点C、D的坐标.4.如图,在平面直角坐标系中,A(﹣3,0),点C在y轴的正半轴上,BC∥x轴,且BC=5,AB交y轴于点D,.(1)求出C的坐标.(2)过A,C,B三点的抛物线与x轴交于点E,连接BE,若动点M从点A出发沿x轴正方向运动,同时动点N从点E 出发,在直线EB上作匀速运动,运动速度为每秒1个单位长度,当运动时间t为多少时,△MON为直角三角形.5.(2009•衡阳)如图,AB是⊙O的直径,弦BC=2cm,∠ABC=60度.(1)求⊙O的直径;(2)若D是AB延长线上一点,连接CD,当BD长为多少时,CD与⊙O相切;(3)若动点E以2cm/s的速度从A点出发沿着AB方向运动,同时动点F以1cm/s的速度从B点出发沿BC方向运动,设运动时间为t(s)(0<t<2),连接EF,当t为何值时,△BEF为直角三角形.6.如图,在平面直角坐标系xOy中,⊙O交x轴于A、B两点,直线FA⊥x轴于点A,点D在FA上,且DO平行于⊙O 的弦MB,连DM并延长交x轴于点C.(1)判断直线DC与⊙O的位置关系,并给出证明;(2)设点D的坐标为(﹣2,4),①求MC的长;②若动点P从点A出发向点D匀速运动,速度是每秒1个单位长;同时点Q从点D出发向点C匀速运动,速度是每秒2个单位长;其中一个点到达终点时运动即结束.连接PQ交OD 于点H,当△PDH为直角三角形时,求点P的坐标.7.已知点M,N的坐标分别为(0,1),(0,﹣1),点P是抛物线y=上的一个动点.(1)求证:以点P为圆心,PM为半径的圆与直线y=﹣1的相切;(2)设直线PM与抛物线的另一个交点为点Q,连接NP,NQ,求证:∠PNM=∠QNM;(3)是否存在这样的点P,使得△PMN为等腰直角三角形?若存在,请求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.答案与评分标准一.解答题(共7小题)1.如图所示,矩形ABCD中,AB=6,BC=4,点F在DC上,DF=2.动点M、N分别从点D、B同时出发,沿射线DA、线段BA向点A的方向运动(点M可运动到DA的延长线上),当动点N运动到点A时,M、N两点同时停止运动.连接FM、MN、FN,过△FMN三边的中点作△PQW.设动点M、N的速度都是1个单位/秒,M、N运动的时间为x秒.试解答下列问题:(1)说明△FMN∽△QWP;(2)设0≤x≤4.试问x为何值时,△PQW为直角三角形?(3)试用含的代数式表示MN2,并求当x为何值时,MN2最小?求此时MN2的值.考点:相似三角形的判定与性质;二次函数的最值;勾股定理的逆定理;三角形中位线定理。
中考数学动点问题(难)
因动点产生的三角形问题例1已知Rt △ABC 在直角坐标系内的位置如图所示,反比例函数(0)ky k x=?在第一象限内的图象与BC 边交于点D (4,m ),与AB 边交于点E (2,n ),△BDE 的面积为2. (1)求m 与n 的数量关系; (2)当tan ∠A =12时,求反比例函数的解析式和直线AB 的表达式; (3)设直线AB 与y 轴交于点F ,点P 在射线FD 上,在(2)的条件下,如果△AEO 与△EFP 相似,求点P 的坐标.例2在平面直角坐标系内,O 为原点,点A 的坐标为(1,0),点C 的坐标为(0,4),直线CM //x 轴(如图所示).点B 与点A 关于原点对称,直线y =x +b (b 为常数)经过点B ,且与直线CM 相交于点D ,联结OD .(1)求b 的值和点D 的坐标;(2)设点P 在x 轴的正半轴上,若△POD 是等腰三角形,求点P 的坐标; (3)在(2)的条件下,如果以PD 为半径的圆与圆O 外切,求圆O 的半径.例3 如图,直线434+-=x y 和x 轴、y 轴的交点分别为B 、C ,点A 的坐标是(-2,0). (1)试说明△ABC 是等腰三角形;(2)动点M 从A 出发沿x 轴向点B 运动,同时动点N 从点B 出发沿线段BC 向点C 运动,运动的速度均为每秒1个单位长度.当其中一个动点到达终点时,他们都停止运动.设M 运动t 秒时,△MON 的面积为S .①求S 与t 的函数关系式;②设点M 在线段OB 上运动时,是否存在S =4的情形?若存在,求出对应的t 值;若不存在请说明理由;③在运动过程中,当△MON 为直角三角形时,求t 的值.练习1.如图,已知一次函数y=-x+7与正比例函数43y x=的图象交于点A,且与x轴交于点B.(1)求点A和点B的坐标;(2)过点A作AC⊥y轴于点C,过点B作直线l//y轴.动点P从点O出发,以每秒1个单位长的速度,沿O—C—A的路线向点A运动;同时直线l从点B出发,以相同速度向左平移,在平移过程中,直线l 交x轴于点R,交线段BA或线段AO于点Q.当点P到达点A时,点P和直线l都停止运动.在运动过程中,设动点P运动的时间为t秒.①当t为何值时,以A、P、R为顶点的三角形的面积为8?②是否存在以A、P、Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.2.如图,在直角坐标平面内有点A(6, 0),B(0, 8),C(-4, 0),点M、N分别为线段AC和射线AB上的动点,点M以2个单位长度/秒的速度自C向A方向作匀速运动,点N以5个单位长度/秒的速度自A向B方向作匀速运动,MN交OB于点P.(1)求证:MN∶NP为定值;(2)若△BNP与△MNA相似,求CM的长;(3)若△BNP是等腰三角形,求CM的长.3.如图,已知正方形OABC 的边长为2,顶点A 、C 分别在x 、y 轴的正半轴上,M 是BC 的中点.P (0,m )是线段OC 上一动点(C 点除外),直线PM 交AB 的延长线于点D . (1)求点D 的坐标(用含m 的代数式表示); (2)当△APD 是等腰三角形时,求m 的值;(3)设过P 、M 、B 三点的抛物线与x 轴正半轴交于点E ,过点O 作直线ME 的垂线,垂足为H .当点P从O 向C 运动时,点H 也随之运动.请直接写出点H 所经过的路长(不必写解答过程).4.如图,抛物线213442y x x =--与x 轴交于A 、B 两点(点B 在点A 的右侧),与y 轴交于点C ,连结BC ,以BC 为一边,点O 为对称中心作菱形BDEC ,点P 是x 轴上的一个动点,设点P 的坐标为(m , 0),过点P作x 轴的垂线l 交抛物线于点Q .(1)求点A 、B 、C 的坐标;(2)当点P 在线段OB 上运动时,直线l 分别交BD 、BC 于点M 、N .试探究m 为何值时,四边形CQMD 是平行四边形,此时,请判断四边形CQBM 的形状,并说明理由;(3)当点P 在线段EB 上运动时,是否存在点Q ,使△BDQ 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.因动点产生的四边形问题例1 几何图形中的四边形存在性问题1、在Rt△ABC中,∠C=90°,AC = 3,AB = 5.点P从点C出发沿CA以每秒1个单位长的速度向点A匀速运动,到达点A后立刻以原来的速度沿AC返回;点Q从点A出发沿AB以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动.伴随着P、Q的运动,DE保持垂直平分PQ,且交PQ于点D,交折线QB-BC-CP于点E.点P、Q同时出发,当点Q到达点B时停止运动,点P也随之停止.设点P、Q运动的时间是t秒(t>0).(1)当t = 2时,AP =,点Q到AC的距离是;(2)在点P从C向A运动的过程中,求△APQ的面积S与t的函数关系式;(不必写出t的取值范围)(3)在点E从B向C运动的过程中,四边形QBED能否成为直角梯形?若能,求t的值.若不能,请说明理由;(4)当DE经过点C 时,请直接..写出t的值.2、如图梯形ABCD中AD∥BC,AD=CD,DE⊥BC于点E,且DE=1,AD=4, ∠B=45°.(1)直接写出BC的长;(2)直线AB以每秒0.5个单位的速度向右平移,交AD于点Q,则当直线AB的移动时间为多少秒,形成的四边形ABQP恰好为菱形?(结果精确到0.01秒);(3)AB移动的方向、速度如同第(2)题,移动时间为t秒,AB扫过梯形ABCD的面积S(用t的代数式表示,直接写出答案即可)3、如图,在等边三角形ABC中,BC=6cm.射线AG∥BC,点E从点A出发沿射线AG以1cm/s的速度运动,同时点F从点B出发沿射线BC以2cm/s的速度运动,设运动时间为t(s).(1)连接EF,当EF经过AC边的中点D时,求证:△ADE≌△CDF;(2)填空:①当t为s时,四边形ACFE是菱形;②当t为s时,以A、F、C、E为顶点的四边形是直角梯形.4、已知:如图,▱ABCD中,AD=3cm,CD=1cm,∠B=45°,点P从点A出发,沿AD方向匀速运动,速度为3cm/s;点Q从点C出发,沿CD方向匀速运动,速度为1cm/s,连接并延长QP交BA的延长线于点M,过M 作MN⊥BC,垂足是N,设运动时间为t(s)(0<t<1)。
挑战中考数学压轴题详解(115页)
目录第一部分函数图象中点的存在性问题1.1 因动点产生的相似三角形问题例1 上海市中考第24题例2 苏州市中考第29题例3 黄冈市中考第25题例4 义乌市中考第24题例5 临沂市中考第26题例6 苏州市中考第29题1.2 因动点产生的等腰三角形问题例1 上海市虹口区中考模拟第25题例2 扬州市中考第27题例3 临沂市中考第26题例4 湖州市中考第24题例5 盐城市中考第28题例6 南通市中考第27题例7 江西省中考第25题1.3 因动点产生的直角三角形问题例1 山西省中考第26题例2 广州市中考第24题例3 杭州市中考第22题例4 浙江省中考第23题例5 北京市中考第24题例6 嘉兴市中考第24题例7 河南省中考第23题1.4 因动点产生的平行四边形问题例1 上海市松江区中考模拟第24题例2 福州市中考第21题例3 烟台市中考第26题例4 上海市中考第24题例5 江西省中考第24题例6 山西省中考第26题例7 江西省中考第24题1.5 因动点产生的梯形问题例1 上海市松江中考模拟第24题例2 衢州市中考第24题例4 义乌市中考第24题例5 杭州市中考第24题例7 广州市中考第25题1.6 因动点产生的面积问题例1 苏州市中考第29题例2 菏泽市中考第21题例3 河南省中考第23题例4 南通市中考第28题例5 广州市中考第25题例6 扬州市中考第28题例7 兰州市中考第29题1.7 因动点产生的相切问题例1 上海市杨浦区中考模拟第25题例2 河北省中考第25题例3 无锡市中考第28题1.8 因动点产生的线段和差问题例1 天津市中考第25题例2 滨州市中考第24题例3 山西省中考第26题第二部分图形运动中的函数关系问题2.1 由比例线段产生的函数关系问题例1 宁波市中考第26题例2 上海市徐汇区中考模拟第25题例3 连云港市中考第26题例4 上海市中考第25题2.2 由面积公式产生的函数关系问题例1 菏泽市中考第21题例2 广东省中考第22题例3 河北省中考第26题例4 淮安市中考第28题例5 山西省中考第26题例6 重庆市中考第26题第三部分图形运动中的计算说理问题3.1 代数计算及通过代数计算进行说理问题例1 南京市中考第26题例2 南昌市中考第25题3.2几何证明及通过几何计算进行说理问题例1 上海市黄浦区中考模拟第24题例2 江西省中考第24题第一部分 函数图象中点的存在性问题1.1 因动点产生的相似三角形问题例1 上海市中考第24题如图1,在平面直角坐标系xOy 中,顶点为M 的抛物线y =ax 2+bx (a >0)经过点A 和x 轴正半轴上的点B ,AO =BO =2,∠AOB =120°.(1)求这条抛物线的表达式;(2)连结OM ,求∠AOM 的大小;(3)如果点C 在x 轴上,且△ABC 与△AOM 相似,求点C 的坐标.图1动感体验请打开几何画板文件名“13上海24”,拖动点C 在x 轴上运动,可以体验到,点C 在点B 的右侧,有两种情况,△ABC 与△AOM 相似.请打开超级画板文件名“13上海24”,拖动点C 在x 轴上运动,可以体验到,点C 在点B 的右侧,有两种情况,△ABC 与△AOM 相似.点击按钮的左部和中部,可到达相似的准确位置。
专题四 函数中因动点产生的相似三角形问题
专题四函数中因动点产生的相似三角形问题例题如图1,已知抛物线的顶点为A(2,1),且经过原点O,与x轴的另一个交点为B。
⑴求抛物线的解析式;(用顶点式求得抛物线的解析式为xx41y2+-=)⑵若点C在抛物线的对称轴上,点D在抛物线上,且以O、C、D、B四点为顶点的四边形为平行四边形,求D点的坐标;⑶连接OA、AB,如图2,在x轴下方的抛物线上是否存在点P,使得△OBP与△OAB相似?若存在,求出P点的坐标;若不存在,说明理由。
分析:1.当给出四边形的两个顶点时应以两个顶点的连线.......为四边形的边和对角线来考虑问题以O、C、D、B四点为顶点的四边形为平行四边形要分类讨论:按OB为边和对角线两种情况2. 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。
y xEQ PC B OA 练习1、已知抛物线2y ax bx c =++经过53(33)02P E ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,,,及原点(00)O ,.(1)求抛物线的解析式.(由一般式...得抛物线的解析式为225333y x x =-+) (2)过P 点作平行于x 轴的直线PC 交y 轴于C 点,在抛物线对称轴右侧且位于直线PC 下方的抛物线上,任取一点Q ,过点Q 作直线QA 平行于y 轴交x 轴于A 点,交直线PC 于B 点,直线QA 与直线PC 及两坐标轴围成矩形OABC .是否存在点Q ,使得OPC △与PQB △相似?若存在,求出Q 点的坐标;若不存在,说明理由.(3)如果符合(2)中的Q 点在x 轴的上方,连结OQ ,矩形OABC 内的四个三角形OPC PQB OQP OQA ,,,△△△△之间存在怎样的关系?为什么?练习2、如图,四边形OABC 是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,点A在x 轴上,点C 在y 轴上,将边BC 折叠,使点B 落在边OA 的点D 处。
动点产生的直角三角形
1 (3)假设存在符合条件的点 P,设点 P 的坐标为 P(m,n) ,则 m ,且 n m 2 m 2 . 2
解题秘籍: 抓题眼:有动点,构成直角三角形,画出相 应的草图,根据相关性质解题.
【解析】 (1)点 A(0,2m- 7)代入 y=-x2+2x+m-2,得 m=5[来源:] ∴抛物线的解析式为 y=-x2+2x+3
动点产生的直角三角形
真题展示
运动产生的直角三角形问题
运动产生的直角三角形问题
假设形成 直角三角形
利用直角三角形的 性质解决
相关知识:相似、锐 角三角函数、勾股定 理等等
解题秘籍: 抓题眼:有动点,构成直角三角形,画出相 应的草图,根据相关性质解题.
解: (1)∵B(4,m)在直线 y = x +2 上, ∴ m = 4 + 2 = 6 ,∴B(4,6) 1 5 ∵ A( , ) 、B(4,6)在抛物线 y = ax2 + bx + 6 上, 2 2
ì 5 12 1 ï ì ï = ( ) a+ b+ 6 ï ïa= 2 , ∴ï ,∴ 2 2 2 í í ï ï 2 ï îb= - 8 ï 6 = 4 a + 4 b + 6 ï î
∴ y = 2 x2 - 8 x + 6 (2)设动点 P 的坐标为(n,n +2) ,则 C 点的坐标为(n, 2n2 - 8n + 6 ) , ∴ PC = (n + 2) - (2n2 - 8n + 6)
动点构成 直角三角形
利用 直角三角形 性质解决
常用知识: 相似、锐角三角 函数、勾股定理 等.
谢谢
= - 2n2 + 9n - 4 = - 2(n 9 2 19 )+ , 4 8
挑战中考数学压轴题(第九版精选)之欧阳道创编
目录第一部分函数图象中点的存在性问题1.1 因动点产生的相似三角形问题例1 2015年上海市宝山嘉定区中考模拟第24题例2 2014年武汉市中考第24题例3 2012年苏州市中考第29题例4 2012年黄冈市中考第25题例5 2010年义乌市中考第24题例6 2009年临沂市中考第26题1.2 因动点产生的等腰三角形问题例1 2015年重庆市中考第25题例2 2014年长沙市中考第第26题例3 2013年上海市虹口区中考模拟第25题例42012年扬州市中考第27题例5 2012年临沂市中考第26题例62011年盐城市中考第28题1.3 因动点产生的直角三角形问题例12015年上海市虹口区中考模拟第25题例22014年苏州市中考第29题例3 2013年山西省中考第26题例4 2012年广州市中考第24题例5 2012年杭州市中考第22题例6 2011年浙江省中考第23题例7 2010年北京市中考第24题1.4 因动点产生的平行四边形问题例1 2015年成都市中考第28题例2 2014年陕西省中考第24题例3 2013年上海市松江区中考模拟第24题例42012年福州市中考第21题例5 2012年烟台市中考第26题例6 2011年上海市中考第24题例7 2011年江西省中考第24题1.5 因动点产生的梯形问题例1 2015年上海市徐汇区中考模拟第24题例2 2014年上海市金山区中考模拟第24题例3 2012年上海市松江中考模拟第24题例4 2012年衢州市中考第24题例5 2011年义乌市中考第24题1.6 因动点产生的面积问题例1 2015年河南市中考第23题例22014年昆明市中考第23题例3 2013年苏州市中考第29题例4 2012年菏泽市中考第21题例5 2012年河南省中考第23题例62011年南通市中考第28题例72010年广州市中考第25题1.7因动点产生的相切问题例12015年上海市闵行区中考模拟第24题例22014年上海市徐汇区中考模拟第25题例3 2013年上海市杨浦区中考模拟第25题1.8因动点产生的线段和差问题例1 2015年福州市中考第26题例22014年广州市中考第24题例3 2013年天津市中考第25题例4 2012年滨州市中考第24题第二部分图形运动中的函数关系问题2.1 由比例线段产生的函数关系问题例12015年呼和浩特市中考第25题例22014年上海市徐汇区中考模拟第25题例3 2013年宁波市中考第26题例4 2012年上海市徐汇区中考模拟第25题2.2 由面积公式产生的函数关系问题例12015年上海市徐汇区中考模拟第25题例2 2014年黄冈市中考第25题例3 2013年菏泽市中考第21题例4 2012年广东省中考第22题例5 2012年河北省中考第26题例6 2011年淮安市中考第28题第三部分图形运动中的计算说理问题3.1 代数计算及通过代数计算进行说理问题例12015年北京市中考第29题例2 2014年福州市中考第22题例3 2013年南京市中考第26题3.2几何证明及通过几何计算进行说理问题例12015年杭州市中考第22题例2 2014年安徽省中考第23题例3 2013年上海市黄浦区中考模拟第24题第四部分图形的平移翻折与旋转4.1图形的平移例12015年泰安市中考第15题例2 2014年江西省中考第11题4.2图形的翻折例1 2015年上海市宝山区嘉定区中考模拟第18题例2 2014年上海市中考第18题4.3图形的旋转例12015年扬州市中考第17题例2 2014年上海市黄浦区中考模拟第18题4.4三角形例12015年上海市长宁区中考模拟第18题例2 2014年泰州市中考第16题4.5四边形例12015年安徽省中考第19题例2 2014年广州市中考第8题4.6圆例12015年兰州市中考第15题例22014年温州市中考第16题4.7函数图像的性质例12015年青岛市中考第8题例2 2014年苏州市中考第18题第一部分函数图象中点的存在性问题1.1 因动点产生的相似三角形问题例1 2015年上海市宝山区嘉定区中考模拟第24题如图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1动感体验请打开几何画板文件名“15宝山嘉定24”,拖动点E在射线CB上运动,可以体验到,△ACE与△ACD相似,存在两种情况.思路点拨1.直线AD//BC,与坐标轴的夹角为45°.2.求△ABC的面积,一般用割补法.3.讨论△ACE与△ACD相似,先寻找一组等角,再根据对应边成比例分两种情况列方程.满分解答(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,得k=8.x(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 =22,BC =42,∠ABC =90°. 图2所以S △ABC =12BA BC ⋅=122422⨯⨯=8. (3)由A(2, 4)、D(0, 2)、C (0,-2),得AD =22,AC =210. 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 AD CA AC =时,CE =AD =22.此时△ACD ≌△CAE ,相似比为1.②如图4,当CE AC CA AD=时,21021022=.解得CE =102.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).图3 图4 考点伸展第(2)题我们在计算△ABC 的面积时,恰好△ABC 是直角三角形.一般情况下,在坐标平面内计算图形的面积,用割补法.如图5,作△ABC的外接矩形HCNM,MN//y轴.由S矩形HCNM=24,S△AHC=6,S△AMB=2,S△BCN=8,得S△ABC=8.图5例22014年武汉市中考第24题如图1,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6 cm,BC=8 cm,动点P从点B出发,在BA边上以每秒5 cm的速度向点A匀速运动,同时动点Q从点C出发,在CB边上以每秒4 cm的速度向点B匀速运动,运动时间为t秒(0<t<2),连接PQ.(1)若△BPQ与△ABC相似,求t的值;(2)如图2,连接AQ、CP,若AQ⊥CP,求t的值;(3)试证明:PQ的中点在△ABC的一条中位线上.图1 图2动感体验请打开几何画板文件名“14武汉24”,拖动点P运动,可以体验到,若△BPQ可以两次成为直角三角形,与△ABC相似.当AQ⊥CP时,△ACQ∽△CDP.PQ 的中点H在△ABC的中位线EF上.思路点拨1.△BPQ与△ABC有公共角,按照夹角相等,对应边成比例,分两种情况列方程.2.作PD⊥BC于D,动点P、Q的速度,暗含了BD=CQ.3.PQ的中点H在哪条中位线上?画两个不同时刻P、Q、H的位置,一目了然.满分解答(1)Rt△ABC中,AC=6,BC=8,所以AB=10.△BPQ 与△ABC 相似,存在两种情况:① 如果BP BA BQ BC =,那么510848t t =-.解得t =1. ② 如果BP BC BQ BA =,那么588410t t =-.解得3241t =. 图3 图4(2)作PD ⊥BC ,垂足为D .在Rt △BPD 中,BP =5t ,cosB =45,所以BD =BPcosB =4t ,PD =3t .当AQ ⊥CP 时,△ACQ ∽△CDP . 所以AC CD QC PD =,即68443t t t -=.解得78t =.图5 图6(3)如图4,过PQ 的中点H 作BC 的垂线,垂足为F ,交AB 于E .由于H 是PQ 的中点,HF//PD ,所以F 是QD 的中点.又因为BD =CQ =4t ,所以BF =CF .因此F 是BC 的中点,E 是AB 的中点.所以PQ 的中点H 在△ABC 的中位线EF 上.考点伸展本题情景下,如果以PQ 为直径的⊙H 与△ABC 的边相切,求t 的值.如图7,当⊙H 与AB 相切时,QP ⊥AB ,就是BP BC BQ BA=,3241t =. 如图8,当⊙H 与BC 相切时,PQ ⊥BC ,就是BP BA BQ BC =,t =1.如图9,当⊙H 与AC 相切时,直径PQ半径等于FC =48=. 解得12873t =,或t =0(如图10,但是与已知0<t <2矛盾).图7 图 8 图9 图10例3 2012年苏州市中考第29题如图1,已知抛物线211(1)444b y 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动感体验请打开几何画板文件名“12苏州29”,拖动点B 在x 轴的正半轴上运动,可以体验到,点P 到两坐标轴的距离相等,存在四边形PCOB 的面积等于2b 的时刻.双击按钮“第(3)题”,拖动点B ,可以体验到,存在∠OQA =∠B 的时刻,也存在∠OQ′A =∠B 的时刻.思路点拨1.第(2)题中,等腰直角三角形PBC 暗示了点P 到两坐标轴的距离相等.2.联结OP ,把四边形PCOB 重新分割为两个等高的三角形,底边可以用含b 的式子表示.3.第(3)题要探究三个三角形两两相似,第一直觉这三个三角形是直角三角形,点Q 最大的可能在经过点A 与x 轴垂直的直线上.满分解答(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()14b b =-.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°。
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专题6:函数中因动点产生的直角三角形问题
构造直角三角形的方法: 1.要分别考虑以三点为直角顶点的情况 2.再利用相似、勾股定理或者锐角三角函数的相关知识计算,从而求出对应的点坐标.
例题、已知: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 =12x 2+bx +c 的图象与一次函数y =12
x +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)求二次函数的解析式;
(2)求四边形BDEC 的面积S ;
(3)在x 轴上是否存在点P ,使得△PBC 是以P 为直角顶点的直角三角形?若存在,求出所有的点P ,若不存在,请说明理由.
解:(1)将B (0,1),D (1,0)的坐标代入y =12
x 2+bx +c 得 1,10.2c b c =⎧⎪⎨++=⎪⎩
得解析式y =12x 2-32x +1………………3分 (2)设C (x 0,y 0),则有
00200011,13 1.22y x y x x ⎧=+⎪⎨⎪=-+⎩
解得004,3.x y =⎧⎨=⎩∴C (4,3).………6分 由图可知:S =S △ACE -S △ABD .又由对称轴为x =
32可知E (2,0). ∴S =12AE ·y 0-12AD ×OB =12×4×3-12×3×1=92
………………………8分 当P 为直角顶点时,如图:过C 作CF ⊥x 轴于F .
∵Rt△BOP ∽Rt△PFC ,∴
BO OP PF CF =.即143a a =-. 整理得a 2-4a +3=0.解得a =1或a =3
∴所求的点P 的坐标为(1,0)或(3,0)
综上所述:满足条件的点P 共有二个………………12分
(3)设符合条件的点P 存在,令P (a ,0):
当P 为直角顶点时,
如图:过C 作CF ⊥x 轴于F ,
∵Rt △BOP ∽Rt △PFC ,∴
CF OP PF BO =,即341a a =-, 整理得a 2-4a+3=0,解得a=1或a=3,
∴所求的点P 的坐标为(1,0)或(3,0), 综上所述:满足条件的点P 共有二个。