相似三角形存在性问题解题方法
专题03 动点引起的相似三角形存在性问题(解析版)
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专题04 动点引起的相似三角形存在性问题【相似三角形存在性】以A 、B 、C 为顶点的三角形与已知△DEF 相似,其中,∠ABC =∠DEF 分类讨论:①△ABC ∽△DEF ;②△CBA ∽△DEF 可得到:AB BC DE EF =;AB BC EF DE=,特殊地,当∠ABC =∠DEF =90°时,可借助tan ∠BAC =tan ∠DFE 或tan ∠BCA =tan ∠DFE 解答问题.【一题多解 · 典例剖析】例题1. (2021·山东省济宁市中考)如图,直线1322y x =-+分别交x 轴、y 轴于点A ,B ,过点A 的抛物线2y x bx c =-++与x 轴的另一交点为C ,与y 轴交于点()0,3D ,抛物线的对称轴l 交AD 于E ,连接OE 交AB于点F .(1)求抛物线解析式; (2)求证:OE AB ⊥;(3)P 为抛物线上的一动点,直线PO 交AD 于点M ,是否存在这样的点P ,使以A ,O ,M 为顶点的三角形与ACD △相似?若存在,求点P 的横坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y =-x 2+2x +3;(2)见解析;(3)存在,点P 113-±或±3 【解析】解:(1)∵直线1322y x =-+分别交x 轴、y 轴于点A ,B∴A (3,0),B (0,32), 又抛物线经过A (3,0),D (0,3),∴22033300b c c ⎧=-++⎨=-++⎩, 解得:23b c =⎧⎨=⎩即抛物线的解析式为y =-x 2+2x +3;(2)由y =-x 2+2x +3得,抛物线对称轴为x =1 设直线AD 的解析式为:y =kx +a , 将A (3,0),D (0,3)代入得:303k b b +=⎧⎨=⎩, 解得13k b =-⎧⎨=⎩即直线AD 的解析式为:y =-x +3, ∴E (1,2),G (1,0),在Rt △OEG 中,知tan ∠OEG =12OG EG = , 在Rt △OAB 中,tan ∠BAO =12OB OA =, ∴∠OEG =∠BAO , ∵∠OEG +∠EOG =90° ∴∠BAO +∠EOG =90° 即OE ⊥AB . (3)存在.∵A (3,0),抛物线的对称轴为直线x =1,∴C (-1,0), ∴AC =3-(-1)=4, ∵OA =OD =3,∠AOD =90°, ∴232AD OA ==,设直线CD 解析式为y =mx +n ,则:03m n n -+=⎧⎨=⎩,解得33m n =⎧⎨=⎩∴直线CD 解析式为y =3x +3, 易知,∠MAO =∠COD , 分类讨论:①当△AOM ∽△ACD 时,方法一:解析式法欲求P 点坐标,需求直线OP 的解析式,再与抛物线解析式联立即可. 可知,OM ∥CD即直线OP 的解析式为:y =3x , 联立y =3x ,y =-x 2+2x +3得: x 113-±即P 113-±方法二:比例法 易知AM AN AD OA =,AM AOAD AC=,∴=AN AOOA AC 即3=34AN ∴AN =94,ON =34即M (34,94)∴直线OM 解析式为:y =3x 联立y =3x ,y =-x 2+2x +3得: x =1132-±. 方法三:设参数法设M (m ,-m +3),0<m <3,A (3,0) 易知,AM AOAD AC =,即3432AM = 即AM =924∴(3-m )2+(-m +3)2=(924)2解析:m =34或m =214(舍)即M (34,94)∴直线OM 解析式为:y =3x 联立y =3x ,y =-x 2+2x +3得: x =1132-±. ②当△AMO ∽△ACD 时,方法一:比例法易知AM AOAC AD =, 即432AM = ∴AM 2由△AMN 为等腰直角三角形,知MN =AN =2, ∴ON =1,即M (1,2) ∴直线OM 的解析式为y =2x , 联立y =2x ,y =-x 2+2x +3得: x =±3方法二:设参数法 设M (m ,-m +3),0<m <3由AM 2得:(m -3)2+(-m +3)2=(22 解得:m =1或m =5(舍) ∴直线OM 的解析式为y =2x , 联立y =2x ,y =-x 2+2x +3得: x =±3综上所述,点P 113-±±3 【一题多解 · 对标练习】练习1.(2021·湖南省邵阳市中考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线C :()20y ax bx c a =++≠经过点()1,1和()4,1.(1)求抛物线C 的对称轴.(2)当1a =-时,将抛物线C 向左平移2个单位,再向下平移1个单位,得到抛物线1C . ①求抛物线1C 的解析式.②设抛物线1C 与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的右侧),与y 轴交于点C ,连接BC .点D 为第一象限内抛物线1C 上一动点,过点D 作DE OA ⊥于点E .设点D 的横坐标为m .是否存在点D ,使得以点O ,D ,E 为顶点的三角形与BOC 相似,若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)x=2.5;(2)①y=-x2+x+2;②11+33【解析】解:(1)∵抛物线图像过(1,1)、(4,1)两点,∴抛物线对称轴为:x=(1+4)÷2=2.5;(2)①将点(1,1)、(4,1)向左平移2个单位,再向下平移1个单位,得到(-1,0),(2,0),将点(-1,0),(2,0),a=-1,代入抛物线解析式得:y=-x2+x+2.②根据①中的函数关系式,可得:A(2,0),B(-1,0),C(0,2),D(m,-m2+m+2),其中0<m<2可知∠BOC=∠DEO=90°,以点O,D,E为顶点的三角形与△OBC相似有两种情况,(i)当△ODE∽△BCO时,方法一、比例法则OE DEOB OC=,即2-++2=12m m m,解得m=1或-2(舍),方法二、三角函数tan∠BOC=tan∠ODE即OB OEOC DE=,21=2-++2mm m解得:m=1或-2(舍),(ii)当△ODE∽△CBO时,方法一、比例法则OE DEOC OB=,即2-++2=21m m m,解得:1+331-3344=或(舍)m方法二、三角函数tan∠BOC=tan∠DOE即OB DEOC OE=,21-++2=2m mm解得:1+331-3344=或(舍)m综上所述,满足条件的m的值为1或1+334.【多题一解·典例剖析】例题2.(2021·湖南省怀化市中考)如图所示,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且2OA=,4OB=,8OC=,抛物线的对称轴与直线BC交于点M,与x轴交于点N.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P是对称轴上的一个动点,是否存在以P、C、M为顶点的三角形与MNB相似?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=-x2+2x+8;(2)存在,(1,2)或17 1,2⎛⎫ ⎪⎝⎭.【解析】解:(1)∵OA=2,OB=4,OC=8,∴A(-2,0)、B(4,0)、C(0,8),设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c,∴84201640c a b c a b c =⎧⎪-+=⎨⎪++=⎩ 解得:812c a b =⎧⎪=-⎨⎪=⎩∴二次函数的解析式为y =-x 2+2x +8;(2)存在以点P 、C 、M 为顶点的三角形与△MNB 相似, 理由如下:由(1)知抛物线对称轴为直线:x =1,设直线BC 的解析式为y =kx +t ,将点B 、C 坐标代入可得:408k b b +=⎧⎨=⎩, 解得:28a b =-⎧⎨=⎩,∴直线BC 的解析式为y =-2x +8, ∴点M (1,6),N (1,0),∴BN =3,MN =6,BM =35,CM =5, 由∠BMN =∠CMP 知,分两种情况讨论: ①当∠CPM =∠MNB =90°时,如图所示:易知CP ∥x 轴,∴点P 坐标为(1,8).②当∠PCM =∠MNB =90°时,如图所示:∴cos ∠CMP =cos ∠MNB 即CM MNPM BM=, 535=∴PM =52,即点P 坐标为171,2⎛⎫⎪⎝⎭.综上所述,符合要求的P 点坐标为(1,8)或171,2⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【多题一解 · 对标练习】练习2.(2021·四川省遂宁市中考)如图,已知二次函数的图象与x 轴交于A 和B (-3,0)两点,与y 轴交于C (0,-3),对称轴为直线1x =-,直线y =-2x +m 经过点A ,且与y 轴交于点D ,与抛物线交于点E ,与对称轴交于点F .(1)求抛物线的解析式和m 的值;(2)在y 轴上是否存在点P ,使得以D 、E 、P 为顶点的三角形与△AOD 相似,若存在,求出点P 的坐标;若不存在,试说明理由.【答案】(1)y =(x +1)2-4;m =2;(2)存在,(0,12)或(0,14.5).【解析】解:(1)∵二次函数的图象与x 轴交于A 和B (-3,0)两点,对称轴为直线x =-1, ∴A (1,0),设二次函数解析式为:y =a (x -1)(x +3), 把C (0,-3)代入得: -3=a (0-1)(0+3), 解得:a =1,即二次函数解析式为:y = (x -1)(x +3),即:y =(x +1)2-4, ∵直线y =-2x +m 经过点A , ∴0=-2×1+m ,解得:m =2;(2)由(1)得:直线AF 的解析式为:y =-2x +2, 又直线y =-2x +2与y 轴交于点D ,与抛物线交于点E , ∴当x =0时,y =2,即D (0,2),联立()22214y x y x =-+⎧⎪⎨=+-⎪⎩,解得:11512x y =-⎧⎨=⎩,2210x y =⎧⎨=⎩, ∵点E 在第二象限, ∴E (-5,12),以D 、E 、P 为顶点的三角形与△AOD 相似,由∠EDP =∠ADO 知,分两种情况讨论. ①当∠EPD =∠AOD =90°时, 过点E 作EP ⊥y 轴于点P ,此时P (0,12);②当∠PED =∠AOD =90°时,过点E 作EP ’⊥AE ,则tan ∠ADO =tan ∠PEP’, ∴OA PP OD EP '=,即:125PP '=, 解得:PP ’=2.5,此时P’(0,14.5),综上所述:点P 的坐标为(0,12)或(0,14.5).练习3. (2021·四川省泸州市中考)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线213442y x x =-++与两坐标轴分别相交于A ,B ,C 三点(1)求证:∠ACB =90°(2)点D 是第一象限内该抛物线上的动点,过点D 作x 轴的垂线交BC 于点E ,交x 轴于点F . ①求DE +BF 的最大值;②点G 是AC 的中点,若以点C ,D ,E 为顶点的三角形与AOG 相似,求点D 的坐标.【答案】(1)(2)①9;②(4,6)或(3,254).【解析】解:(1)在213442y x x =-++中,当x =0,y =4即C (0,4)当y =0时,即2134042x x -++=解得:x =-2或x =8即A (-2,0),B (8,0)∴AB =10,AC 5BC 5则102=(52+(52即AB 2=AC 2+BC 2∴∠ACB =90°(2)①设直线BC 的解析式为:y =kx +b ,将(0,4),(8,0)代入得: 804k b b +=⎧⎨=⎩,解得:k =-0.5,b =4即直线BC 解析式为y =-0.5x +4设D (m ,213442m m -++),则BF =8-m ,DE =2124m m -+∴DE +BF =2124m m -++8-m =()21294m --+ ∵14-<0∴当m =2时DE +BF 取最大值,最大值为9.②∵点G 是AC 的中点,在Rt △AOC 中,OG =AG 5即△AOG 为等腰三角形,∵∠CAO +∠ACO =∠ACO +∠OCB =90°∴∠CAO =∠OCB又OC ∥DF∴∠OCB =∠CED∴∠CAO =∠CED设D (m ,213442m m -++),则E (m ,-0.5m +4),DE =2124m m-+ 当以点C ,D ,E 为顶点的三角形与△AOG 相似, 分两种情况讨论:①△ECD ∽△AOG 则CEDEAO AG =, 即212425m mCE -+=∴CE 21425m m -+又OC ∥DF ∴CEOFBC OB =845m=∴CE 5m21425m m -+5m解得:m =0(舍)或m =3即D (3,254)②△EDC ∽△AOG ,则CE DEAG OA=,212425m m-+=,∴CE=212452m m-+又OC∥DF,知,CE5m∴212452m m-+5m解得:m=0(舍)或m=4 即D(4,6)综上所述,D点坐标为(3,254)或(4,6).。
(word完整版)相似三角形的存在性问题解题策略
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中考数学压轴题解题策略(2)相似三角形的存在性问题解题策略《挑战压轴题·中考数学》的作者 上海 马学斌专题攻略相似三角形的判定定理有3个,其中判定定理1和判定定理2都有对应角相等的条件,因此探求两个三角形相似的动态问题,一般情况下首先寻找一组对应角相等.判定定理2是最常用的解题依据,一般分三步:寻找一组等角,分两种情况列比例方程,解方程并检验,如例题1、2、3、4.应用判定定理1解题,先寻找一组等角,再分两种情况讨论另外两组对应角相等,如例题6. 应用判定定理3解题不多见,如例题5,根据三边对应成比例列连比式解方程(组).例题解析例❶ 如图1-1,抛物线213482y x x =-+与x 轴交于A 、B 两点(A 点在B 点左侧),与y 轴交于点C .动直线EF (EF //x 轴)从点C 开始,以每秒1个单位的速度沿y 轴负方向平移,且分别交y 轴、线段BC 于E 、F 两点,动点P 同时从点B 出发,在线段OB 上以每秒2个单位的速度向原点O 运动.是否存在t ,使得△BPF 与△ABC 相似.若存在,试求出t 的值;若不存在,请说明理由.图1—1【解析】△BPF 与△ABC 有公共角∠B ,那么我们梳理两个三角形中夹∠B 的两条边. △ABC 是确定的.由213482y x x =-+,可得A (4, 0)、B (8, 0)、C (0, 4).于是得到BA =4,BC =512CE CO EF OB ==. △BPF 中,BP =2t ,那么BF 的长用含t 的式子表示出来,问题就解决了.在Rt △EFC 中,CE =t ,EF =2t ,所以5CF t =. 因此4555(4)BF t t ==-.于是根据两边对应成比例,分两种情况列方程: ①当BA BP BC BF =455(4)t =-43t =(如图1—2). ②当BA BF BC BP =5(4)45t -=207t =(如图1—3).图1—2 图1—3例❷ 如图2—1,在平面直角坐标系中,顶点为M 的抛物线y =ax 2+bx (a >0)经过点A 和x 轴正半轴上的点B ,AO =BO =2,∠AOB =120°.(1)求这条抛物线的解析式; (2)连结OM ,求∠AOM 的大小;(3)如果点C 在x 轴上,且△ABC 与△AOM 相似,求点C 的坐标.图2-1【解析】△ABC 与△AOM 中相等的一组角在哪里呢?本题由简到难,层层深入.第(1)题求出抛物线的解析式,得到顶点M 的坐标,为第(2)题求∠AOM 的大小作铺垫;求得了∠AOM 的大小,第(3)题暗示了要在△ABC 中寻找与∠AOM 相等的角.(1)如图2—2,过点A 作AH ⊥y 轴,垂足为H .容易得到A (1,3)-. 再由A (1,3)-、B (2,0)两点,可求得抛物线的解析式为232333y x x =-. (2)由2232333(1)3333y x x x =-=--,得顶点M 3(1,)3-. 所以3tan 3BOM ∠=.所以∠BOM =30°.所以∠AOM =150°.图2-2(3)由A (1,3)-、B (2,0),可得∠ABO =30°. 因此当点C 在点B 右侧时,∠ABC =∠AOM =150°. 所以△ABC 与△AOM 相似,存在两种情况: ①当3BA OA BC OM ==时,23233BA BC ===.此时C (4,0)(如图2—3). ②当3BC OABA OM==时,33236BC BA ==⨯=.此时C (8,0)(如图2-4).图2-3 图2-4例❸ 如图3-1,抛物线y =ax 2+bx -3与x 轴交于A (1, 0)、B (3, 0)两点,与y 轴交于点D ,顶点为C . (1)求此抛物线的解析式;(2)在x 轴下方的抛物线上是否存在点M ,过M 作MN ⊥x 轴于点N ,使以A 、M 、N 为顶点的三角形与△BCD 相似?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.图3-1【解析】△AMN 是直角三角形,因此必须先证明△BCD 是直角三角形.一般情况下,根据直角边对应成比例分两种情况列方程.(1)抛物线的解析式为y =-x 2+4x -3.(2)由y =-x 2+4x -3=-(x -2)2+1,得D (0,-3),C (2, 1).如图3-2,由B (3, 0)、D (0,-3)、C (2, 1),可知∠CBO =45°,∠DBO =45°. 所以∠CBD =90°,且21332BC BD ==.图3—2 图3—3 图3-4设点M 、N 的横坐标为x ,那么NM =-y M ,而NA 的长要分N 在A 的右边或左边两种情况,因此列方程要“两次分类":当N 在A 右侧时,NA =x -1,分两种情况列方程:①当3NA BD NM BC ==时,13(1)(3)x x x -=--.解得103x =.此时M 107(,)39-(如图3-3). ②当13NA BC NM BD ==时,11(1)(3)3x x x -=--.解得x =6.此时M (6,-15)(如图3—5). 当N 在A 左侧时,NA =1-x ,也要分两种情况列方程:①当3NA BD NM BC ==时,13(1)(3)x x x -=--.解得83x =>1,不符合题意(如图3—4). ②当13NA BC NM BD ==时,11(1)(3)3x x x -=--.解得x =0,此时M (0,-3)(如图3-6).图3-5 图3—6例❹ 如图4-1,在平面直角坐标系中,A (8,0),B (0,6),点C 在x 轴上,BC 平分∠OBA .点P 在直线AB 上,直线CP 与y 轴交于点F ,如果△ACP 与△BPF 相似,求直线CP 的解析式.图4-1【解析】首先求得点C (3,0).△ACP 与△BPF 中,相等的角在哪里啊?①如图4—2,当点P 在线段AB 上时,△ACP 与△BPF 中,∠APC 与∠BPF 是邻补角,如果这两个邻补角一个是锐角,一个是钝角,两个三角形怎么可能相似呢?因此CP 与AB 是垂直的.可以求得F (0,-4),于是直线CF (CP )为443y x =-.②如图4—3,当点P 在AB 的延长线上时,△ACP 与△BPF 有公共角∠P .于是∠OFC =∠PFB =∠A ,可以求得F (0, 4),因此直线CF (CP )为443y x =-+.③如图4—4,当点P 在BA 的延长线上时,∠B 与∠PCA 不可能相等.在△AOB 中,根据大边对大角,∠B >∠BAO ;∠BAO 又是△PCA 的一个外角,∠BAO >∠PCA .图4—2 图4—3 图4—4例❺ 如图5-1,二次函数y =x 2+3x 的图象经过点A (1,a ),线段AD 平行于x 轴,交抛物线于点D .在y 轴上取一点C (0, 2),直线AC 交抛物线于点B ,连结OA 、OB 、OD 、BD .求坐标平面内使△EOD ∽△AOB 的点E 的坐标;图5—1【解法一】点A、D、B都是确定的,可以求得A(1, 4),D(-4, 4),B(-2,-2).所以17AO=,22BO=,35AB=,42DO=.△EOD∽△AOB,对应边已经确定,因此我们可以根据判定定理3列方程.由EO OD DEAO OB BA==,得42172235EO DE==.所以217EO=,65DE=.设点E的坐标为(x, y),根据EO2=68,DE2=180,列方程组222268,(4)(4)180.x yx y⎧+=⎪⎨++-=⎪⎩解得118,2,xy=⎧⎨=-⎩222,8,xy=⎧⎨=-⎩所以点E的坐标为(8,-2)或(-2, 8).上面的解题过程是“盲解”,我们并不明白两个三角形的位置关系.【解法二】如图5-2,△AOB是确定的,△AOB与△EOD有公共点O,OB∶OD=1∶2,∠BOD=90°.如果△EOD∽△AOB,我们可以把△AOB绕着点O顺时针旋转,使得点B′落在OD上,此时旋转角为90°,点B′恰好落在OD的中点.按照这个运动规则,点A(1, 4)绕着点O顺时针旋转90°,得到点A′(4,-1),点A′是线段OE 的中点,因此点E的坐标为(8,-2).如图5—3,点E(8,-2)关于直线OD(即直线y=-x)对称的点为E′(2,-8).图5-2 图5—3例❻如图6-1,在△ABC中,AB=AC=42,BC=8.⊙A的半径为2,动点P从点B出发沿BC方向以每秒1个单位的速度向点C运动.延长BA交⊙A于点D,连结AP交⊙A于点E,连结DE并延长交BC于点F.设点P运动的时间为t秒,当△ABP与△FBD相似时,求t的值.图6-1【解析】△ABC 是等腰直角三角形,⊙A 是确定的,先按照题意把图形补充完整. 如图6-2,容易发现△ABP 与△FBD 有公共角∠B ,如果根据对应边成比例列方程BA BD BP BF =或BA BFBP BD=,其中BA =42,BP =t ,BD =42+2,但是用含t 的式子表示BF 困难重重啊!图6—2 图6—3 图6—4我们另起炉灶,按照判定定理1来解决.△ABP 与△FBD 有公共角∠B ,我们以∠D 为分类标准,分两种情况讨论它们相似:第一种情况,如图6—3,∠BAP =∠D 是不可能的,这是因为∠BAP 是等腰三角形ADE 的外角,∠BAP =2∠D .第二种情况,如图6-4,当∠BPA =∠D 时,在△ABP 中,由于∠BAP =2∠D =2∠BPA , 因此45°+3∠BPA =180°.解得∠BPA =45°.此时△ABP 是等腰直角三角形,P 与C 重合,所以t =8.解答这道题目,如果选取点P 的3个不同位置,按照题意画图,可以帮助我们探究.在讨论第二种情况∠BPA =∠D 时,我们容易被已知图6—1给定的点P 的位置所误导,以为图6—2中“锐角∠D ”与“钝角∠BPA ”不可能相等.马学斌 wnmaxuebin@163。
九年级中考 专题04 动点与相似三角形存在性问题解法题型讲义(教师版)
![九年级中考 专题04 动点与相似三角形存在性问题解法题型讲义(教师版)](https://img.taocdn.com/s3/m/0f70d61f77c66137ee06eff9aef8941ea76e4bc2.png)
动点与相似三角形存在性问题解法动点存在性问题是中考的热点与难点,相似三角形存在性问题是其中的重点题型。
其解题核心是找到比例关系得到方程,难点在于分类讨论找出隐含的条件. 通常,隐含的条件中角度相等不太容易发现.一、典例解析例1. 【2020·广东东莞】如图,抛物线y =3+√36x 2+bx +c 与x 轴交于A ,B 两点,点A ,B 分别位于原点的左、右两侧,BO =3AO =3,过点B 的直线与y 轴正半轴和抛物线的交点分别为C ,D ,BC =√3CD .(1)求b ,C 的值;(2)求直线BD 的函数解析式;(3)点P 在抛物线的对称轴上且在x 轴下方,点Q 在射线BA 上.当△ABD 与△BPQ 相似时,请直接写出所有满足条件的点Q 的坐标.【答案】见解析.【解析】解:(1)∵OB=3OA=3∴B (3,0),A (-1,0)∴0930b c b c ⎧+=⎪⎪++=解得:b=,c= (2)过点D 作DE ⊥y 轴于E ,∵∠ECD=∠BCO,∠DEC=∠BOC=90°∴△CDE∽△CBO∴CD DE BC OB=3DE=,即D点横坐标为其坐标为D()由B(3,0)得直线BD解析式为:y=(3)由A(-1,0),B(3,0),D(),知S△ABD=2),BD=2),AD=过点A作AH⊥BD于H,∴AH=2,DH=2,∴tan∠ADB=1,tan∠∠设Q(x,0),P(1,m),其中m<0,x<3,①当△ABD∽△BPQ时,∠DAB=∠QBP(由题意知∠QBP<90°,∠DAB>90°,不存在)②当△ABD∽△BQP时,同理,此种情况不存在;③当△ABD∽△QBP时,tan ∠ADB=tan ∠QPB=1,tan ∠ABD= tan ∠∠PQO=tan ∠∴2m -m=,21m x -=-即Q 0) ④当△ABD ∽△QPB 时,同理,∴12m -=,即m=-2,21m x -=-x=5-即Q (5-0)⑤当△ABD ∽△PQB 时,同理,∴12m -=,即m=-2,1m x --,x=1-即Q (1-0)⑥当△ABD ∽△PBQ 时,同理,∴2m -m=,11m x -=-,x=1即Q (1,0). 例2.【2020·贵州铜仁】如图,已知抛物线y =ax 2+bx +6经过两点A (﹣1,0),B (3,0),C 是抛物线与y 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P (m ,n )在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,设△PBC 的面积为S ,求S 关于m 的函数表达式(指出自变量m 的取值范围)和S 的最大值;(3)点M 在抛物线上运动,点N 在y 轴上运动,是否存在点M 、点N 使得∠CMN =90°,且△CMN 与△OBC 相似,如果存在,请求出点M 和点N 的坐标.【答案】见解析.【解析】解:(1)将A (﹣1,0)、B (3,0)代入y =ax 2+bx +6,得:{a −b +6=09a +3b +6=0,解得:{a =−2b =4, ∴抛物线的解析式为y =﹣2x 2+4x +6.(2)过点P 作PF ∥y 轴,交BC 于点F ,如图所示.当x =0时,y =﹣2x 2+4x +6=6,∴点C 的坐标为(0,6).设直线BC 的解析式为y =kx +c ,将B (3,0)、C (0,6)代入y =kx +c ,得:{3k +c =0c =6,解得:{k =−2c =6, ∴直线BC 的解析式为y =﹣2x +6.设点P 的坐标为(m ,﹣2m 2+4m +6),则点F 的坐标为(m ,﹣2m +6),∴PF =﹣2m 2+4m +6﹣(﹣2m +6)=﹣2m 2+6m ,∴S △PBC =12PF •OB =﹣3m 2+9m =﹣3(m −32)2+274,∴当m =32时,△PBC 面积取最大值,最大值为274.∵点P (m ,n )在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,∴0<m <3.(3)存在点M 、点N 使得∠CMN =90°,且△CMN 与△OBC 相似.①如图,∠CMN =90°,当点M 位于点C 上方,过点M 作MD ⊥y 轴于点D ,∵∠CDM =∠CMN =90°,∠DCM =∠NCM ,∴△MCD ∽△NCM ,若△CMN 与△OBC 相似,则△MCD 与△NCM 相似,设M (a ,﹣2a 2+4a +6),C (0,6),∴DC =﹣2a 2+4a ,DM =a ,当DM CD =OB OC =36=12时,△COB ∽△CDM ∽△CMN , ∴a −2a 2+4a =12,解得,a =1,∴M (1,8),此时ND =12DM =12,∴N (0,172),②当CD DM =OB OC =12时,△COB ∽△MDC ∽△NMC , ∴−2a 2+4a a =12, 解得a =74,∴M (74,558),此时N (0,838). ③如图,当点M 位于点C 的下方,过点M 作ME ⊥y 轴于点E ,设M (a ,﹣2a 2+4a +6),C (0,6),∴EC =2a 2﹣4a ,EM =a ,同理可得:2a 2−4a a =12或2a 2−4a a =2,△CMN 与△OBC 相似, 解得a =94或a =3,∴M (94,398)或M (3,0),此时N 点坐标为(0,38)或(0,−32).综上所述,M (1,8),N (0,172)或M (74,558),N (0,838)或M (94,398),N (0,38)或M (3,0),N (0,−32),使得∠CMN =90°,且△CMN 与△OBC 相似.例3.【2020·浙江金华】如图,在平面直角坐标系中,正方形ABOC 的两直角边分别在坐标轴的正半轴上,分别过OB ,OC 的中点D ,E 作AE ,AD 的平行线,相交于点F ,已知OB =8.(1)求证:四边形AEFD为菱形.(2)求四边形AEFD的面积.(3)若点P在x轴正半轴上(异于点D),点Q在y轴上,平面内是否存在点G,使得以点A,P,Q,G为顶点的四边形与四边形AEFD相似?若存在,求点P的坐标;若不存在,试说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)∵DF∥AE,EF∥AD,∴四边形AEFD是平行四边形∵四边形ABOC是正方形,∴OB=OC=AB=AC,∠ACE=∠ABD=90°∵点D,E是OB,OC的中点,∴CE=BD,∴△ACE≌△ABD(SAS),∴AE=AD,∴平行四边形AEFD是菱形(2)连接DE∵S△ABD=12AB·BD=12×8×4=16S△ODE=12OD·OE=12×4×4=8∴S△AED=S正方形ABOC-2 S△ABD-S△ODE=64-2×16-8=24,∴S菱形AEFD=2S△AED=48.(3)连接AF与DE相交于点K,易得△ADK的两直角边之比为1:3,①当AP为菱形一边时,点Q在x轴上方,有两种情况:(i)如图,AG与PQ交于点H,∵菱形P AQG∽菱形ADFE,∴△APH的两直角边之比为1:3.过点H作HN⊥x轴于点N,交AC于点M,设AM=t,∵HN∥OQ,点H是PQ的中点,∴点N是OP中点,∴HN是△OPQ的中位线,∴ON=PN=8-t.∵∠1=∠3=90°-∠2,∠PNH=∠AMH=90°,∴△HMA∽△PNH,∴13 AM MH NH PN==∴HN=3AM=3t,∴MH=MN-NH=8-3t,∵PN=3MH,∴8-t=3(8-3t),解得t=2,∴OP=2ON=2(8-t)=12,∴点P的坐标为(12,0).(ii)如图△APH的两直角边之比为1:3.过点H作HI⊥y轴于点I,过点P作PN⊥x轴交IH于点N,延长BA交IN于点M.∵∠1=∠3=90°-∠2,∠AMH=∠PNH,∴△AMH∽△HNP,∴13 AM MH NH PN==设MH=t,∴PN=3MH=3t,∴AM=BM-AB=3t-8,∴HN=3AM=3(3t-8)=9t-24.∵HI是△OPQ的中位线,∴OP=2IH,∴HI=HN,∴8+t=9t-24,解得t=4∴OP=2HI=2(8+t)=24,∴点P的坐标为(24,0).②当AP为菱形一边时,点Q在x轴下方,有两种情况,(i)△PQH的两直角边之比为1:3.过点H作HM⊥y轴于点M,过点P作PN⊥HM于点N.∵MH是△QAC的中位线,∴HM=4,同理,△HPN∽△QHM∴13 PN NH MH MQ==则PN=43,∴OM=4 3设HN=t,则MQ=3t.∵MQ=MC,∴4383t=-,解得:t=209∴OP=MN=4+t=56 9即P(569,0);(ii)△PQH的两直角边之比为1:3.过点H作HM⊥x轴于点M,交AC于点I,过点Q作NQ⊥HM于点N,同理,得:HM=4 3设PM=t,则HN=3t,∵HN=HI,∴4383t=+,解得:t=289∴OP=OM-PM=QN-PM=4-t=8 9即P(89,0).③当AP为菱形对角线时,△PQH的两直角边之比为1:3.同理得:点P的坐标为(16,0).综上所述,点P的坐标为(12,0),(24,0),(569,0),(89,0),(16,0).三、刻意练习1.【2020·山东烟台】如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A,B两点,且OA=2OB,与y轴交于点C,连接BC,抛物线对称轴为直线x=12,D为第一象限内抛物线上一动点,过点D作DE⊥OA于点E,与AC交于点F,设点D的横坐标为m.(1)求抛物线的表达式;(2)抛物线上是否存在点D,使得以点O,D,E为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)设OB =t ,则OA =2t ,则点A 、B 的坐标分别为(2t ,0)、(﹣t ,0), 则12=12(2t ﹣t ),解得:t =1,点A 、B 的坐标分别为(2,0)、(﹣1,0),则抛物线的表达式为:y =a (x ﹣2)(x +1)=ax 2+bx +2,解得:a =﹣1,故抛物线的表达式为:y =﹣x 2+x +2;(2)存在,理由:点D (m ,﹣m 2+m +2)(m >0),则OD =m ,DE =﹣m 2+m +2,以点O ,D ,E 为顶点的三角形与△BOC 相似, 则DE OE =OB OC ,DE OE =OC OB即DE OE =2或12,即222m m m -++=或2212m m m -++=,解得:m =1或﹣2(舍去),综上所述,m =1. 2.【2020·黑龙江绥化】如图1,抛物线21(2)62y x =-++与抛物线21122y x tx t =-++-相交y 轴于点C ,抛物线1y 与x 轴交于A 、B 两点(点B 在点A 的右侧),直线23y kx =+交x 轴负半轴于点N ,交y 轴于点M ,且OC ON =.(1)求抛物线1y 的解析式与k 的值;(2)抛物线1y 的对称轴交x 轴于点D ,连接AC ,在x 轴上方的对称轴上找一点E ,使以点A ,D ,E 为顶点的三角形与AOC ∆相似,求出DE 的长;【答案】见解析.【解析】解:(1)当0x =时,得21(2)62642y x =-++=-+=, (0,4)C ∴,把(0,4)C 代入21122y x tx t =-++-得,24t -=, 6t ∴=,2134y x x ∴=-++,ON OC =,(4,0)N ∴-,把(4,0)N -代入23y kx =+中,得430k -+=, 解得,34k =; ∴抛物线1y 的解析式为2134y x x =-++,k 的值为34. (2)连接AE ,令0y =,得21340y x x =-++=,解得,1x =-或4,(1,0)A ∴-,(4,0)B ,∴对称轴为:14322x -+==, 3(2D ∴,0), 1OA ∴=,4OC =,32OD =,52AD =, ①当AOC EDA ∆∆∽时,OA OC DE DA=,即1452DE =, 58DE ∴=, ②当AOC ADE ∆∆∽时,AO OC AD DE=,即1452DE =, 10DE ∴=, 综上,58DE =或10; 3.【2020·湖北鄂州】如图,抛物线y =12x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 左边),与y 轴交于点C .直线y =12x ﹣2经过B 、C 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是抛物线上的一动点,过点P 且垂直于x 轴的直线与直线BC 及x 轴分别交于点D 、M .PN ⊥BC ,垂足为N .设M (m ,0).当点P 在直线BC 下方的抛物线上运动时,是否存在一点P ,使△PNC 与△AOC 相似.若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)针对于直线y =12x ﹣2,令x =0,则y =﹣2,∴C (0,﹣2),令y =0,则0=12x ﹣2,∴x =4,∴B (4,0),将点B ,C 坐标代入抛物线y =12x 2+bx +c 中,得{c =−28+4b +c =0, ∴{b =−32c =−2, ∴抛物线的解析式为y =12x 2−32x ﹣2;(2)由(1)知,抛物线的解析式为y =12x 2−32x ﹣2,令y =0,则0=12x 2−32x ﹣2,∴x =﹣1或x =4,∴点A (﹣1,0),∴OA =1,∵B (4,0),C (0,﹣2),∴OB =4,OC =2,∴OAOC =OCOB ,∵∠AOC =∠COB =90°,∴△AOC ∽△COB ,∴∠OAC =∠OCB ,∠ACO =∠OBC ,∵△PNC 与△AOC 相似,当△PNC ∽△AOC ,∴∠PCN =∠ACO ,∴∠PCN =∠OBC ,∴CP ∥OB ,∴点P 的纵坐标为﹣2,∴12m 2−32m ﹣2=﹣2, ∴m =0(舍)或m =3,∴P (3,﹣2);当△PNC ∽△AOC 时,∴∠PCN =∠CAO ,∴∠OCB =∠PCD ,∵PD ∥OC ,∴∠OCB =∠CDP ,∴∠PCD =∠PDC ,∴PC =PD ,由①知,P (m ,12m 2−32m ﹣2),D (m ,12m ﹣2), ∵C (0,﹣2),∴PD =2m −12m 2,PC =√m 2+(12m 2−32m −2+2)2=√m 2+(12m 2−32m)2,∴2m 2−12m =√m 2+(12m 2−32m)2,∴m =32,∴P (32,−258), 即满足条件的点P 的坐标为(3,﹣2)或(32,−258). 4.【2020·湖北荆州】如图1,在平面直角坐标系中,A (﹣2,﹣1),B (3,﹣1),以O 为圆心,OA 的长为半径的半圆O 交AO 延长线于C ,连接AB ,BC ,过O 作ED ∥BC 分别交AB 和半圆O 于E ,D ,连接OB ,CD .(1)求证:BC 是半圆O 的切线;(2)试判断四边形OBCD 的形状,并说明理由;(3)如图2,若抛物线经过点D 且顶点为E .①求此抛物线的解析式;②点P 是此抛物线对称轴上的一个动点,以E ,D ,P 为顶点的三角形与△OAB 相似,问抛物线上是否存在一点Q .使S △EPQ =S △OAB ?若存在,请直接写出Q 点的横坐标;若不存在,说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)证明:设AB 与y 轴交于M ,∵A (﹣2,﹣1),B (3,﹣1),∴AB ∥x 轴,且AM =2,OM =1,AB =5,∴OA =OC =√5,∵DE ∥BC ,O 是AC 的中点,∴OE 是△ABC 的中位线,∴AE =12AB ,BC =2OE ,∴E (12,﹣1), ∴EM =12,∴OE =√OM 2+ME 2=√12+(12)2=√52,∴BC =2OE =√5,在△ABC 中,∵AC 2+BC 2=(2√5)2+(√5)2=25,AB 2=52=25,∴AC 2+BC 2=AB 2,∴△ABC 是直角三角形,且∠ACB =90°,∴BC ⊥AC ,∵AC 为半圆O 的直径,∴BC 是半圆O 的切线;(2)四边形OBCD 是平行四边形,理由是:由(1)得:BC =OD =OA =√5,∵OD ∥BC ,∴四边形OBCD 是平行四边形;(3)①由(1)知:OD =OA =√5,E 是AB 的中点,且E (12,﹣1),OE =√52, 过D 作DN ⊥y 轴于N ,则DN ∥EM ,∴△ODN ∽△OEM ,∴ON OM =DN EM =OD OE ,即ON 1=DN12=√5√52,∴ON =2,DN =1,∴N (﹣1,2),设此抛物线的解析式为:y =a (x −12)2﹣1,把N (﹣1,2)代入得:2=a (﹣1−12)2﹣1,解得:a =43,∴此抛物线的解析式为:y =43(x −12)2﹣1,即y =43x 2−43x −23;②存在,过D 作DG ⊥EP 于G ,设Q 的横坐标为x ,∵DG =1+12=32,EG =2+1=3,∴DE =√DG 2+EG 2=√(32)2+32=3√52, tan ∠DEG =DG EG =323=12, ∵tan ∠OAM =OM AM =12,且∠DEG 和∠OAM 都是锐角, ∴∠DEG =∠OAM ,当△EPD ∽△AOB 时,EP AO =DE AB ,即√5=3√525,∴EP =32, ∵S △AOB =12AB ⋅OM =12×5×1=52, ∵S △EPQ =S △OAB , ∴12⋅EP ⋅|x −12|=52,即12×32×|x −12|=52, 解得:x =236或−176;当△OAB ∽△DEP 时,ABEP =OADE ,即5EP =√53√52,∴EP =152,同理得:12⋅152⋅|x −12|=52, 解得:x =76或−16;综上,存在符合条件的点Q ,Q 点的横坐标为236或−176或76或−16. 5.【2020·湖北随州】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +1的对称轴为直线x =32,其图象与x轴交于点A 和点B (4,0),与y 轴交于点C .(1)直接写出抛物线的解析式和∠CAO 的度数;(2)动点M ,N 同时从A 点出发,点M 以每秒3个单位的速度在线段AB 上运动,点N 以每秒√2个单位的速度在线段AC 上运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设运动的时间为t (t >0)秒,连接MN ,再将线段MN 绕点M 顺时针旋转90°,设点N 落在点D 的位置,若点D 恰好落在抛物线上,求t 的值及此时点D 的坐标;(3)在(2)的条件下,设P 为抛物线上一动点,Q 为y 轴上一动点,当以点C ,P ,Q 为顶点的三角形与△MDB 相似时,请直接写出点P 及其对应的点Q 的坐标.(每写出一组正确的结果得1分,至多得4分)【答案】见解析.【解析】解:(1)由题意:{−b 2a =3216a +4b +1=0, 解得{a =−14b =34, ∴抛物线的解析式为y =−14x 2+34x +1,令y =0,可得x 2﹣3x ﹣4=0,解得x =﹣1或4,∴A (﹣1,0),令y =0,得到x =1,∴C (0,1),∴OA =OC =1,∴∠CAO =45°.(2)过点C 作CE ⊥OA 于E ,过点D 作DF ⊥AB 于F .∵∠NEM =∠DFM =∠NMD =90°,∴∠NME +∠DMF =90°,∠DMF +∠MDF =90°, ∴∠NME =∠MDF , ∵NM =DM ,∴△MEN ≌△DFM (AAS ), ∴NE =MF ,EM =DF ,∵∠CA O =45°,AN =√2t ,AM =3t , ∴AE =EN =t , ∴EM =AM ﹣AE =2t ,∴DF =2t ,MF =t ,OF =4t ﹣1, ∴D (4t ﹣1,2t ),∴−14(4t ﹣1)2+34(4t ﹣1)+1=2t , ∵t >0,解得t =34,经检验,t =34时,M ,N 均没有达到终点,符合题意, ∴D (2,32).(3)当点Q 在点C 的下方,点P 在y 的右侧,∠QCP =∠MDB 时,取E (12,0),连接EC ,过点E 作EG ⊥EC 交PC 于G ,∵M (54,0),D (2,32),B (4,0)∴FM =2−54=34,DM =3√54,BM =114,BD =52, ∴DF =2MF , ∵OC =2OE ,∴tan ∠OCE =tan ∠MDF =12, ∴∠OCE =∠MDF , ∴∠OCP =∠MDB , ∴∠ECG =∠FDB ,∴tan ∠ECG =tan ∠FDB =43, ∵EC =√52, ∴EG =2√53,可得G (116,23), ∴直线CP 的解析式为y =−211x +1, 由{y =−211x +1y =−14x 2+34x +1,解得{x =0y =0或{x =4111y =39121, ∴P (4111,39121),∴PC =41√511, 当MD CQ=BD CP或MD PC=BD CQ时,△QCP 与△MDB 相似,可得CQ =615242或2050363, ∴Q (0,−373242)或(0,−1687363).当点Q 在点C 的下方,点P 在y 的右侧,∠QCP =∠DMB 时,设PC 交x 轴于K .∵tan ∠OCK =tan ∠DMB =2, ∴OK =2OC =2, 即点K 与F 重合,∴直线PC 的解析式为y =−12x +1,由{y =−12x +1y =−14x 2+34x +1,解得{x =0y =1或{x =5y =−32,∴P (5,−32), ∴PC =5√52, 当DM PC=BM CQ或DM CQ=BM PC时,△QCP 与△MDB 相似,可得CQ =556或7522, ∴Q (0,−496)或(0,−5322). 当点Q 在点C 的下方,点P 在y 的右侧,∠QCP =∠DBM 时,同法可得P (253,−919),Q (0,−25718)或(0,115199),当点Q 在点C 上方,∠QCP =∠DMB 时,同法可得P (1,32),Q (0,176)或(0,3722),当点Q 在点C 上方,∠QCP =∠MDB 时,同法可得P (2511,171121),Q (0,617242)或(0,1613363),当点Q 在点C 下方,点P 在y 轴的左侧时,∠QCP =∠DBM 时,同法可得P (−73,−199),Q (0,−5918)或(0,−25199). 6.【2020·湖南怀化】如图所示,抛物线y =x 2﹣2x ﹣3与x 轴相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,点M 为抛物线的顶点.(1)求点C 及顶点M 的坐标.(2)直线CM 交x 轴于点E ,若点P 是线段EM 上的一个动点,是否存在以点P 、E 、O 为顶点的三角形与△ABC 相似.若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】见解析. 【解析】解:(1)令y =x 2﹣2x ﹣3中x =0,此时y =﹣3, 故C 点坐标为(0,﹣3), 又∵y =x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4, ∴抛物线的顶点M 的坐标为(1,﹣4); (2)连接AC ,OP ,设MC 的解析式为:y =kx +m ,代入C (0,﹣3),M (1,﹣4)得{−3=m −4=k +m ,解得{k =−1m =−3∴MC 的解析式为:y =﹣x ﹣3,令y =0,则x =﹣3, ∴E 点坐标为(﹣3,0), ∴OE =OB =3,且OC ⊥BE , ∴CE =CB ,∴∠B =∠E , 设P (x ,﹣x ﹣3), 又∵P 点在线段EC 上, ∴﹣3<x <0,则EP =√(x +3)2+(−x −3)2=√2(x +3),BC =√32+32=3√2, 由题意知:△PEO 相似△ABC , ①△PEO ∽△CBA , ∴EO BA =EP BC,∴34=√2(x+3)3√2, 解得x =−34,满足﹣3<x <0,此时P 的坐标为(−34,−94); ②△PEO ∽△ABC , ∴EO BC =EP BA,∴3√2=√2(x+3)4, 解得x =﹣1,满足﹣3<x <0,此时P 的坐标为(﹣1,﹣2). 综上所述,P 点的坐标为(−34,−94)或(﹣1,﹣2).7.【2020·江苏连云港】在平面直角坐标系中,把与轴交点相同的二次函数图象称为“共根抛物线”.如图,抛物线的顶点为,交轴于点、(点在点左侧),交轴于点.抛物线与是“共根抛物线”,其顶点为.(1)若抛物线经过点,求对应的函数表达式;(2)设点是抛物线上的一个动点,且位于其对称轴的右侧.若与相似,求其“共根抛物线” 的顶点的坐标.xOy x 2113:222L y x x =--D x A B A B y C 2L 1L P 2L (2,12)-2L Q 1L DPQ ∆ABC ∆2L P【答案】见解析.【解析】解:(1)当时,,解得或4,,,,由题意设抛物线的解析式为, 把代入, ,解得,抛物线的解析式为. (2)由题意,,,,,,,顶点,, 由题意,不可能是直角, 第一种情形:当时,①当时,, 0y =2132022x x --=1x =-(1,0)A ∴-(4,0)B (0,2)C 2L (1)(4)y a x x =+-(2,12)-(1)(4)y a x x =+-126a -=-2a =22(1)(4)268y x x x x =+-=--5AB =CB =CA =222AB BC AC ∴=+90ACB ∴∠=︒2CB CA =221313252()22228y x x x =--=--∴3(2D 25)8-PDQ ∠90DPQ ∠=︒QDP ABC ∆∆∽12QP AC DP BC ==设,则,,,, ,,解得或(舍弃), ,.②当时, ,, 解得或(舍), ,.第二种情形:当. ①当时,,213(,2)22Q x x x --3(2P 2132)22x x --2213251392()228228DP x x x x =----=-+32QP x =-2PD QP =213923228x x x ∴-=-+112x =323(2P ∴39)8DQP ABC ∆∆∽2QO PD=239324x x x -=-+52x =323(2P ∴21)8-90DQP ∠=︒PDQ ABC ∆∆∽12PQ AC DQ BC ==过点作于.则,, ,,,, ,, ,由,可得,, ,.②当时,过点作于.同法可得,,,,,,由,可得, ,.Q QM PD ⊥M QDM PDQ ∆∆∽∴12QM PQ MD DQ ==3(2M 39)811(2Q 39)88MD ∴=4MQ =DQ ∴=DQ PDDM DQ=10PD =3(2D 25)8-3(2P ∴55)8DPQ ABC ∆∆∽Q QM PD ⊥M 3(2M 21)8-5(2Q 21)8-12DM ∴=1QM =QD =QD PD DM DQ =52PD =3(2P ∴5)8-8.【2020·山东聊城】如图,二次函数的图象与轴交于点,,与轴交于点,抛物线的顶点为,其对称轴与线段交于点,垂直于轴的动直线分别交抛物线和线段于点和点,动直线在抛物线的对称轴的右侧(不含对称轴)沿轴正方向移动到点. (1)求出二次函数和所在直线的表达式;(2)连接,,在动直线移动的过程中,抛物线上是否存在点,使得以点,,为顶点的三角形与相似?如果存在,求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)将点,,代入, 得:,解得:,二次函数的表达式为:, 当时,,,设所在直线的表达式为:, 将、代入, 得:,解得:,所在直线的表达式为:;24y ax bx ==++x (1,0)A -(4,0)B y C D BC E x l BC P F l x B 24y ax bx =++BC CP CD l P P C F DCE ∆P (1,0)A -(4,0)B 24y ax bx ==++0401644a b a b =-+⎧⎨=++⎩13a b =-⎧⎨=⎩234y x x =-++0x =4y =(0,4)C ∴BC y mx n =+(0,4)C (4,0)B y mx n =+404nm n =⎧⎨=+⎩14m n =-⎧⎨=⎩BC ∴4y x =-+(2)存在,理由如下: 如图所示:由(2)得:, ,又与有共同的顶点,且在的内部, ,只有时,, , 、,,由(2)得:,,的坐标为:, ,, ,, 解得:, 当时,, ∴点的坐标为:,.9.【2020·山东潍坊】如图,抛物线y =ax 2+bx +8(a ≠0)与x 轴交于点A (﹣2,0)和点B (8,0),与y 轴交于点C ,顶点为D ,连接AC ,BC ,BC与抛物线的对称轴l 交于点E .//PF DE CED CFP ∴∠=∠PCF ∠DCE ∠C PCF ∠DCE ∠PCF DCE ∴∠≠∠∴PCF CDE ∠=∠PCF CDE ∆∆∽∴PF CFCE DE=(0,4)C 3(2E 5)2CE ∴==154DE =24PF t t =-+F (,4)t t -+CF ∴∴240t ≠∴15(4)34t -+=165t =165t =2216168434()345525t t -++=-+⨯+=P 16(584)25(1)求抛物线的表达式;(2)点P 是第一象限内抛物线上的动点,连接PB ,PC ,当S △PBC =35S △ABC 时,求点P 的坐标;(3)点N 是对称轴l 右侧抛物线上的动点,在射线ED 上是否存在点M ,使得以点M ,N ,E 为顶点的三角形与△OBC 相似?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +8(a ≠0)过点A (﹣2,0)和点B (8,0),∴{4a −2b +8=064a +8b +8=0,解得{a =−12b =3, ∴抛物线解析式为:y =−12x 2+3x +8;(2)当x =0时,y =8,∴C (0,8),∴直线BC 解析式为:y =﹣x +8,∵S △ABC =12⋅AB ⋅OC =12×10×8=40, ∴S △PBC =35S △ABC =24,过点P 作PG ⊥x 轴,交x 轴于点G ,交BC 于点F ,设P(t ,−12t 2+3x +8),∴F (t ,﹣t +8),∴PF =−12t 2+4t ,∴S △PBC =12PF ⋅OB =24,即12×(−12t 2+4t)×8=24, ∴t 1=2,t 2=6,∴P 1(2,12),P 2(6,8);(3)∵C (0,8),B (8,0),∠COB =90°,∴△OBC 为等腰直角三角形,抛物线y =−12x 2+3x +8的对称轴为x =−b 2a =−32×(−12)=3, ∴点E 的横坐标为3,又∵点E 在直线BC 上,∴点E 的纵坐标为5,∴E (3,5),设M(3,m),N(n ,−12n 2+3n +8),①当MN =EM ,∠EMN =90°,当△NME ~△COB 时,则{m −5=n −3−12n 2+3n +8=m, 解得{n =6m =8或{n =−2m =0(舍去), ∴此时点M 的坐标为(3,8),②当ME =EN ,当∠MEN =90°时,则{m −5=n −3−12n 2+3n +8=5,解得:{m =5+√15n =3+√15或{m =5−√15n =3−√15(舍去), ∴此时点M 的坐标为(3,5+√15);③当MN =EN ,∠MNE =90°时,连接CM ,故当N 为C 关于对称轴l 的对称点时,△MNE ~△COB ,此时四边形CMNE 为正方形,∴CM =CE ,∵C (0,8),E (3,5),M (3,m ),∴CM =√32+(m −8)2,CE =√32+(5−8)2=3√2,∴√32+(m −8)2=3√2,解得:m 1=11,m 2=5(舍去),此时点M 的坐标为(3,11);故在射线ED 上存在点M ,使得以点M ,N ,E 为顶点的三角形与△OBC 相似,点M 的坐标为:(3,8),(3,5+√15)或(3,11).10.【2020·山东烟台】如图,抛物线y =ax 2+bx +2与x 轴交于A ,B 两点,且OA =2OB ,与y 轴交于点C ,连接BC ,抛物线对称轴为直线x =12,D 为第一象限内抛物线上一动点,过点D 作DE ⊥OA 于点E ,与AC 交于点F ,设点D 的横坐标为m .(1)求抛物线的表达式;(2)抛物线上是否存在点D ,使得以点O ,D ,E 为顶点的三角形与△BOC 相似?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)设OB =t ,则OA =2t ,则点A 、B 的坐标分别为(2t ,0)、(﹣t ,0),则x =12=12(2t ﹣t ),解得:t =1,故点A 、B 的坐标分别为(2,0)、(﹣1,0),则抛物线的表达式为:y =a (x ﹣2)(x +1)=ax 2+bx +2,解得:a =﹣1,故抛物线的表达式为:y =﹣x 2+x +2;(2)存在,理由:点D (m ,﹣m 2+m +2)(m >0),则OD =m ,DE =﹣m 2+m +2,以点O ,D ,E 为顶点的三角形与△BOC 相似,则DE OE =OB OC 或OC OB ,即DE OE =2或12,即−m 2+m+2m =2或12, 解得:m =1或﹣2(舍去)或1+√334或1−√334(舍去), 故m =1或1+√334.11.【2020·陕西】如图,抛物线y =x 2+bx +c 经过点(3,12)和(﹣2,﹣3),与两坐标轴的交点分别为A ,B ,C ,它的对称轴为直线l .(1)求该抛物线的表达式;(2)P 是该抛物线上的点,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△AOC 全等,求满足条件的点P ,点E 的坐标.【答案】见解析.【解析】解:(1)将点(3,12)和(﹣2,﹣3)代入抛物线表达式得{12=9+3b +c −3=4−2b +c ,解得{b =2c =−3, 故抛物线的表达式为:y =x 2+2x ﹣3;(2)抛物线的对称轴为x =﹣1,令y =0,则x =﹣3或1,令x =0,则y =﹣3,故点A 、B 的坐标分别为(﹣3,0)、(1,0);点C (0,﹣3),故OA =OC =3,∵∠PDE =∠AOC =90°,∴当PD =DE =3时,以P 、D 、E 为顶点的三角形与△AOC 全等,设点P (m ,n ),当点P 在抛物线对称轴右侧时,m ﹣(﹣1)=3,解得:m =2,故n =22+2×2﹣5=5,故点P (2,5),故点E (﹣1,2)或(﹣1,8);当点P 在抛物线对称轴的左侧时,由抛物线的对称性可得,点P (﹣4,5),此时点E 坐标同上, 综上,点P 的坐标为(2,5)或(﹣4,5);点E 的坐标为(﹣1,2)或(﹣1,8).。
专题06 二次函数中三角形存在性问题(解析版)--2023 年中考数学压轴真题汇编
![专题06 二次函数中三角形存在性问题(解析版)--2023 年中考数学压轴真题汇编](https://img.taocdn.com/s3/m/5434c6d84bfe04a1b0717fd5360cba1aa8118cfc.png)
挑战2023年中考数学解答题压轴真题汇编专题06二次函数中三角形存在性问题一.相似三角形的存在性1.(2022•陕西)已知抛物线y=ax2+bx﹣4经过点A(﹣2,0),B(4,0),与y 轴的交点为C.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P是该抛物线上一点,且位于其对称轴l的右侧,过点P分别作l,x轴的垂线,垂足分别为M,N,连接MN.若△PMN和△OBC相似,求点P 的坐标.【解答】解:(1)把A(﹣2,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣4得:,解得,∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣x﹣4;(2)如图:∵y=x2﹣x﹣4=(x﹣1)2﹣,∴抛物线y=x2﹣x﹣4的对称轴是直线x=1,在y=x2﹣x﹣4中,令x=0得y=﹣4,∴C(0,﹣4),∴OB=OC=4,∴△BOC是等腰直角三角形,∵△PMN和△OBC相似,∴△PMN是等腰直角三角形,∵PM⊥直线x=1,PN⊥x轴,∴∠MPN=90°,PM=PN,设P(m,m2﹣m﹣4),∴|m﹣1|=|m2﹣m﹣4|,∴m﹣1=m2﹣m﹣4或m﹣1=﹣m2+m+4,解得m=+2或m=﹣+2或m=或m=﹣,∵点P是该抛物线上一点,且位于其对称轴直线x=1的右侧,∴P的坐标为(+2,+1)或(,1﹣).2.(2022•绵阳)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B两点,交y轴于点C(0,3),顶点D的横坐标为1.(1)求抛物线的解析式;(2)在y轴的负半轴上是否存在点P使∠APB+∠ACB=180°,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)过点C作直线l与y轴垂直,与抛物线的另一个交点为E,连接AD,AE,DE,在直线l下方的抛物线上是否存在一点M,过点M作MF⊥l,垂足为F,使以M,F,E三点为顶点的三角形与△ADE相似?若存在,请求出M点的坐标,若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵顶点D的横坐标为1,∴抛物线的对称轴为直线x=1,∵A(﹣1,0),∴B(3,0),∴设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),将C(0,3)代入抛物线的解析式,则﹣3a=3,解得a=﹣1,∴抛物线的解析式为:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3.(2)存在,P(0,﹣1),理由如下:∵∠APB+∠ACB=180°,∴∠CAP+∠CBP=180°,∴点A,C,B,P四点共圆,如图所示,由(1)知,OB=OC=3,∴∠OCB=∠OBC=45°,∴∠APC=∠ABC=45°,∴△AOP是等腰直角三角形,∴OP=OA=1,∴P(0,﹣1).(3)存在,理由如下:由(1)知抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3,∴D(1,4),由抛物线的对称性可知,E(2,3),∵A(﹣1,0),∴AD=2,DE=,AE=3.∴AD2=DE2+AE2,∴△ADE是直角三角形,且∠AED=90°,DE:AE=1:3.∵点M在直线l下方的抛物线上,∴设M(t,﹣t2+2t+3),则t>2或t<0.∴EF=|t﹣2|,MF=3﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣2t,若△MEF与△ADE相似,则EF:MF=1:3或MF:EF=1:3,∴|t﹣2|:(t2﹣2t)=1:3或(t2﹣2t):|t﹣2|=1:3,解得t=2(舍)或t=3或﹣3或(舍)或﹣,∴M的坐标为(3,0)或(﹣3,﹣12)或(﹣,).综上,存在点M,使以M,F,E三点为顶点的三角形与△ADE相似,此时点M的坐标为(3,0)或(﹣3,﹣12)或(﹣,).3.(2022•恩施州)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=﹣x2+c与y 轴交于点P(0,4).(1)直接写出抛物线的解析式.(2)如图,将抛物线y=﹣x2+c向左平移1个单位长度,记平移后的抛物线顶点为Q,平移后的抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C.判断以B、C、Q三点为顶点的三角形是否为直角三角形,并说明理由.(3)直线BC与抛物线y=﹣x2+c交于M、N两点(点N在点M的右侧),请探究在x轴上是否存在点T,使得以B、N、T三点为顶点的三角形与△ABC 相似,若存在,请求出点T的坐标;若不存在,请说明理由.(4)若将抛物线y=﹣x2+c进行适当的平移,当平移后的抛物线与直线BC 最多只有一个公共点时,请直接写出抛物线y=﹣x2+c平移的最短距离并求出此时抛物线的顶点坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+c与y轴交于点P(0,4),∴c=4,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4;(2)△BCQ是直角三角形.理由如下:将抛物线y=﹣x2+4向左平移1个单位长度,得新抛物线y=﹣(x+1)2+4,∴平移后的抛物线顶点为Q(﹣1,4),令x=0,得y=﹣1+4=3,∴C(0,3),令y=0,得﹣(x+1)2+4=0,解得:x1=1,x2=﹣3,∴B(﹣3,0),A(1,0),如图1,连接BQ,CQ,PQ,∵P(0,4),Q(﹣1,4),∴PQ⊥y轴,PQ=1,∵CP=4﹣3=1,∴PQ=CP,∠CPQ=90°,∴△CPQ是等腰直角三角形,∴∠PCQ=45°,∵OB=OC=3,∠BOC=90°,∴△BOC是等腰直角三角形,∴∠BCO=45°,∴∠BCQ=180°﹣45°﹣45°=90°,∴△BCQ是直角三角形.(3)在x轴上存在点T,使得以B、N、T三点为顶点的三角形与△ABC相似.∵△ABC是锐角三角形,∠ABC=45°,∴以B、N、T三点为顶点的三角形与△ABC相似,必须∠NBT=∠ABC=45°,即点T在y轴的右侧,设T(x,0),且x>0,则BT=x+3,∵B(﹣3,0),A(1,0),C(0,3),∴∠ABC=45°,AB=4,BC=3,设直线BC的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线BC的解析式为y=x+3,由,解得:,,∴M(﹣,),N(,),∴BN=×=,①当△NBT∽△CBA时,则=,∴=,解得:x=,∴T(,0);②当△NBT∽△ABC时,则=,∴=,解得:x=,∴T(,0);综上所述,点T的坐标T(,0)或(,0).(4)抛物线y=﹣x2+4的顶点为P(0,4),∵直线BC的解析式为y=x+3,∴直线BC与y轴的夹角为45°,当抛物线沿着垂直直线BC的方向平移到只有1个公共点时,平移距离最小,此时向右和向下平移距离相等,设平移后的抛物线的顶点为P′(t,4﹣t),则平移后的抛物线为y=﹣(x﹣t)2+4﹣t,由﹣(x﹣t)2+4﹣t=x+3,整理得:x2+(1﹣2t)x+t2+t﹣1=0,∵平移后的抛物线与直线BC最多只有一个公共点,∴Δ=(1﹣2t)2﹣4(t2+t﹣1)=0,解得:t=,∴平移后的抛物线的顶点为P′(,),平移的最短距离为.二.直角三角形的存在性4.(2022•广安)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象与x轴交于A、C两点,与y轴交于点B,其中点B坐标为(0,﹣4),点C坐标为(2,0).(1)求此抛物线的函数解析式.(2)点D是直线AB下方抛物线上一个动点,连接AD、BD,探究是否存在点D,使得△ABD的面积最大?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.(3)点P为该抛物线对称轴上的动点,使得△PAB为直角三角形,请求出点P的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象经过点B(0,﹣4),点C(2,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣4;(2)存在.理由:如图1中,设D(t,t2+t﹣4),连接OD.令y=0,则x2+x﹣4=0,解得x=﹣4或2,∴A(﹣4,0),C(2,0),∵B(0,﹣4),∴OA=OB=4,=S△AOD+S△OBD﹣S△AOB=×4×(﹣﹣t+4)+×4×(﹣t)﹣×∵S△ABD4×4=﹣t2﹣4t=﹣(t+2)2+4,∵﹣1<0,∴t=﹣2时,△ABD的面积最大,最大值为4,此时D(﹣2,﹣4);(3)如图2中,设抛物线的对称轴交x轴于点N,过点B作BM⊥抛物线的对称轴于点M.则N(﹣1.0).M(﹣1,﹣4);∵OA=OB=4,∠AOB=90°,∴∠OAB=∠OBA=45°,当∠P1AB=90°时,△ANP1是等腰直角三角形,∴AN=NP1=3,∴P1(﹣1,3),当∠ABP2=90°时,△BMP2是等腰直角三角形,可得P2(﹣1,﹣5),当∠APB=90°时,设P(﹣1,n),设AB的中点为J,连接PJ,则J(﹣2,﹣2),∴PJ=AB=2,∴12+(n+2)2=(2)2,解得n=﹣2或﹣﹣2,∴P3(﹣1,﹣2),P4(﹣1,﹣﹣2),综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣1,3)或(﹣1,﹣5)或(﹣1,﹣2)或(﹣1,﹣﹣2).5.(2022•辽宁)如图,抛物线y=ax2﹣3x+c与x轴交于A(﹣4,0),B两点,与y轴交于点C(0,4),点D为x轴上方抛物线上的动点,射线OD交直线AC于点E,将射线OD绕点O逆时针旋转45°得到射线OP,OP交直线AC 于点F,连接DF.(1)求抛物线的解析式;(2)当点D在第二象限且=时,求点D的坐标;(3)当△ODF为直角三角形时,请直接写出点D的坐标.【解答】解:(1)将点A(﹣4,0),C(0,4)代入y=ax2﹣3x+c,∴,解得,∴y=﹣x2﹣3x+4;(2)过点D作DG⊥AB交于G,交AC于点H,设直线AC的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=x+4,设D(n,﹣n2﹣3n+4),H(n,n+4),∴DH=﹣n2﹣4n,∵DH∥OC,∴==,∵OC=4,∴DH=3,∴﹣n2﹣4n=3,解得n=﹣1或n=﹣3,∴D(﹣1,6)或(﹣3,4);(3)设F(t,t+4),当∠FDO=90°时,过点D作MN⊥y轴交于点N,过点F作FM⊥MN交于点M,∵∠DOF=45°,∴DF=DO,∵∠MDF+∠NDO=90°,∠MDF+∠MFD=90°,∴∠NDO=∠MFD,∴△MDF≌△NOD(AAS),∴DM=ON,MF=DN,∴DN+ON=﹣t,DN=ON+(﹣t﹣4),∴DN=﹣t﹣2,ON=2,∴D点纵坐标为2,∴﹣x2﹣3x+4=2,解得x=或x=,∴D点坐标为(,2)或(,2);当∠DFO=90°时,过点F作KL⊥x轴交于L点,过点D作DK⊥KL交于点K,∵∠KFD+∠LFO=90°,∠KFD+∠KDF=90°,∴∠LFO=∠KDF,∵DF=FO,∴△KDF≌△LFO(AAS),∴KD=FL,KF=LO,∴KL=t+4﹣t=4,∴D点纵坐标为4,∴﹣x2﹣3x+4=4,解得x=0或x=﹣3,∴D(0,4)或(﹣3,4);综上所述:D点坐标为(,2)或(,2)或(0,4)或(﹣3,4).三.等腰三角形的存在性6.(2022•百色)已知抛物线经过A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)三点,O 为坐标原点,抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,点M为射线BD上一动点,连接OM,交BC于点F.(1)求抛物线的表达式;(2)求证:∠BOF=∠BDF;(3)是否存在点M,使△MDF为等腰三角形?若不存在,请说明理由;若存在,求ME的长.【解答】(1)解:设抛物线的表达式为y=ax2+bx+c,把A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)代入得:,解得,∴抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3;(2)证明:∵正方形OBDC,∴∠OBC=∠DBC,BD=OB,∵BF=BF,∴△BOF≌△BDF,∴∠BOF=∠BDF;(3)解:∵抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,∴令y=3,则3=﹣x2+2x+3,解得:x1=0,x2=2,∴E(2,3),①如图,当M在线段BD的延长线上时,∠BDF为锐角,∴∠FDM为钝角,∵△MDF为等腰三角形,∴DF=DM,∴∠M=∠DFM,∴∠BDF=∠M+∠DFM=2∠M,∵BM∥OC,∴∠M=∠MOC,由(2)得∠BOF=∠BDF,∴∠BDF+∠MOC=3∠M=90°,∴∠M=30°,在Rt△BOM中,BM=,∴ME=BM﹣BE=3﹣2;②如图,当M在线段BD上时,∠DMF为钝角,∵△MDF为等腰三角形,∴MF=DM,∴∠BDF=∠MFD,∴∠BMO=∠BDF+∠MFD=2∠BDF,由(2)得∠BOF=∠BDF,∴∠BMO=2∠BOM,∴∠BOM+∠BMO=3∠BOM=90°,∴∠BOM=30°,在Rt△BOM中,BM=,∴ME=BE﹣BM=2﹣,综上所述,ME的值为:3﹣2或2﹣.7.(2022•山西)综合与探究如图,二次函数y=﹣x2+x+4的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B 的左侧),与y轴交于点C.点P是第一象限内二次函数图象上的一个动点,设点P的横坐标为m.过点P作直线PD⊥x轴于点D,作直线BC交PD于点E.(1)求A,B,C三点的坐标,并直接写出直线BC的函数表达式;(2)当△CEP是以PE为底边的等腰三角形时,求点P的坐标;(3)连接AC,过点P作直线l∥AC,交y轴于点F,连接DF.试探究:在点P运动的过程中,是否存在点P,使得CE=FD,若存在,请直接写出m的值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)在y=﹣x2+x+4中,令x=0得y=4,令y=0得x=8或x=﹣2,∴A(﹣2,0),B(8,0),C(0,4),设直线BC解析式为y=kx+4,将B(8,0)代入得:8k+4=0,解得k=﹣,∴直线BC解析式为y=﹣x+4;(2)过C作CG⊥PD于G,如图:设P(m,﹣m2+m+4),∴PD=﹣m2+m+4,∵∠COD=∠PDO=∠CGD=90°,∴四边形CODG是矩形,∴DG=OC=4,CG=OD=m,∴PG=PD﹣DG=﹣m2+m+4﹣4=﹣m2+m,∵CP=CE,CG⊥PD,∴GE=PG=﹣m2+m,∵∠GCE=∠OBC,∠CGE=90°=∠BOC,∴△CGE∽△BOC,∴=,即=,解得m=0(舍去)或m=4,∴P(4,6);(3)存在点P,使得CE=FD,理由如下:过C作CH⊥PD于H,如图:设P(m,﹣m2+m+4),由A(﹣2,0),C(0,4)可得直线AC解析式为y=2x+4,根据PF∥AC,设直线PF解析式为y=2x+b,将P(m,﹣m2+m+4)代入得:﹣m2+m+4=2m+b,∴b=﹣m2﹣m+4,∴直线PF解析式为y=2x﹣m2﹣m+4,令x=0得y=﹣m2﹣m+4,∴F(0,﹣m2﹣m+4),∴OF=|﹣m2﹣m+4|,同(2)可得四边形CODH是矩形,∴CH=OD,∵CE=FD,∴Rt△CHE≌Rt△DOF(HL),∴∠HCE=∠FDO,∵∠HCE=∠CBO,∴∠FDO=∠CBO,∴tan∠FDO=tan∠CBO,∴=,即=,∴﹣m2﹣m+4=m或﹣m2﹣m+4=﹣m,解得m=2﹣2或m=﹣2﹣2或m=4或m=﹣4,∵P在第一象限,∴m=2﹣2或m=4.8.(2022•东营)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)在对称轴上找一点Q,使△ACQ的周长最小,求点Q的坐标;(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.【解答】解:(1)将点A(﹣1,0),点B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3,∴,解得,∴y=x2﹣2x﹣3;(2)连接CB交对称轴于点Q,∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴抛物线的对称轴为直线x=1,∵A、B关于对称轴x=1对称,∴AQ=BQ,∴AC+AQ+CQ=AC+CQ+BQ≥AC+BC,当C、B、Q三点共线时,△ACQ的周长最小,∵C(0,﹣3),B(3,0),设直线BC的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=x﹣3,∴Q(1,﹣2);(3)当∠BPM=90°时,PM=PB,∴M点与A点重合,∴M(﹣1,0);当∠PBM=90°时,PB=BM,如图1,当P点在M点上方时,过点B作x轴的垂线GH,过点P作PH⊥GH 交于H,过点M作MG⊥HG交于G,∵∠PBM=90°,∴∠PBH+∠MBG=90°,∵∠PBH+∠BPH=90°,∴∠MBG=∠BPH,∵BP=BM,∴△BPH≌△MBG(AAS),∴BH=MG,PH=BG=2,设P(1,t),则M(3﹣t,﹣2),∴﹣2=(3﹣t)2﹣2(3﹣t)﹣3,解得t=2+或t=2﹣,∴M(1﹣,﹣2)或(1+,﹣2),∵M点在对称轴的左侧,∴M点坐标为(1﹣,﹣2);如图2,当P点在M点下方时,同理可得M(3+t,2),∴2=(3+t)2﹣2(3+t)﹣3,解得t=﹣2+(舍)或t=﹣2﹣,∴M(1﹣,2);综上所述:M点的坐标为(1﹣,﹣2)或(1﹣,2)或(﹣1,0).9.(2022•枣庄)如图①,已知抛物线L:y=x2+bx+c经过点A(0,3),B(1,0),过点A作AC∥x轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的关系式;(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当△OPE面积最大时,求出P点坐标;(3)将抛物线L向上平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OAE内(包括△OAE的边界),求h的取值范围;(4)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P,使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线L:y=x2+bx+c经过点A(0,3),B(1,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;(2)如图,过P作PG∥y轴,交OE于点G,设P(m,m2﹣4m+3),∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,∴∠AOE=45°,∴△AOE是等腰直角三角形,∴AE=OA=3,∴E(3,3),∴直线OE的解析式为:y=x,∴G(m,m),∴PG=m﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+5m﹣3,=S△OPG+S△EPG∴S△OPE=PG•AE=×3×(﹣m2+5m﹣3)=﹣(m2﹣5m+3)=﹣(m﹣)2+,∵﹣<0,∴当m=时,△OPE面积最大,此时,P点坐标为(,﹣);(3)由y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,得抛物线l的对称轴为直线x=2,顶点为(2,﹣1),抛物线L向上平移h个单位长度后顶点为F(2,﹣1+h).设直线x=2交OE于点M,交AE于点N,则E(3,3),∵直线OE的解析式为:y=x,∴M(2,2),∵点F在△OAE内(包括△OAE的边界),∴2≤﹣1+h≤3,解得3≤h≤4;(4)设P(m,m2﹣4m+3),分四种情况:①当P在对称轴的左边,且在x轴下方时,如图,过P作MN⊥y轴,交y 轴于M,交l于N,∴∠OMP=∠PNF=90°,∵△OPF是等腰直角三角形,∴OP=PF,∠OPF=90°,∴∠OPM+∠NPF=∠PFN+∠NPF=90°,∴∠OPM=∠PFN,∴△OMP≌△PNF(AAS),∴OM=PN,∵P(m,m2﹣4m+3),则﹣m2+4m﹣3=2﹣m,解得:m=(舍)或,∴P的坐标为(,);②当P在对称轴的左边,且在x轴上方时,同理得:2﹣m=m2﹣4m+3,解得:m1=(舍)或m2=,∴P的坐标为(,);③当P在对称轴的右边,且在x轴下方时,如图,过P作MN⊥x轴于N,过F作FM⊥MN于M,同理得△ONP≌△PMF,∴PN=FM,则﹣m2+4m﹣3=m﹣2,解得:m1=或m2=(舍);P的坐标为(,);④当P在对称轴的右边,且在x轴上方时,如图,同理得m2﹣4m+3=m﹣2,解得:m=或(舍),P的坐标为:(,);综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).方法二:作直线DE:y=x﹣2,E(1,﹣1)是D点(2,0)绕O点顺时针旋转45°并且OD缩小倍得到,易知直线DE即为对称轴上的点绕O点顺时针旋转45°,且到O点距离缩小倍的轨迹,联立直线DE和抛物线解析式得x2﹣4x+3=x﹣2,解得x1=,x2=,同理可得x3=或x4=;综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).10.(2023•澄城县一模)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0)、B,与y轴交于点C(0,3),直线l是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数解析式;(2)在对称轴l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形,若存在,求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)把点A(﹣1,0)、点C(0,3)分别代入y=﹣x2+bx+c,得.解得.故该抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3;(2)由(1)知,该抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3.则该抛物线的对称轴为直线x=﹣=1.故设M(1,m).∵A(﹣1,0)、点C(0,3),∴AC2=10,AM2=4+m2,CM2=1+(m﹣3)2.①若AC=AM时,10=4+m2,解得m=±.∴点M的坐标为(1,)或(1,﹣);②若AC=CM时,10=1+(m﹣3)2,解得m=0或m=6,∴点M的坐标为(1,0)或(1,6).当点M的坐标为(1,6)时,点A、C、M共线,∴点M的坐标为(1,0);③当AM=CM时,4+m2=1+(m﹣3)2,解得m=1,∴点M的坐标为(1,1).综上所述,符合条件的点M的坐标为(1,)或(1,﹣)或(1,0)或(1,1).11.(2023•碑林区校级一模)二次函数y=ax2+bx+2的图象交x轴于A(﹣1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,动点M从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿AB方向运动,过点M作MN⊥x轴交直线BC于点N,交抛物线于点D,连接AC,设运动的时间为t秒.(1)求二次函数y=ax2+bx+2的表达式;(2)在直线MN上存在一点P,当△PBC是以∠BPC为直角的等腰直角三角形时,求此时点D的坐标.【解答】解:(1)将点(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+2,∴a=﹣,b=,∴y=﹣x2+x+2;(2)∵BM=5﹣2t,∴M(2t﹣1,0),设P(2t﹣1,m),∵PC2=(2t﹣1)2+(m﹣2)2,PB2=(2t﹣5)2+m2,∵PB=PC,∴(2t﹣1)2+(m﹣2)2=(2t﹣5)2+m2,∴m=4t﹣5,∴P(2t﹣1,4t﹣5),∵PC⊥PB,∴×=﹣1,∴t=1或t=2,∴M(1,0)或M(3,0),∴D(1,3)或D(3,2).12.(2023•东洲区模拟)抛物线y=ax2+bx+3经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴正半轴交于点C.(1)求此抛物线解析式;(2)如图①,连接BC,点P为抛物线第一象限上一点,设点P的横坐标为m,△PBC的面积为S,求S与m的函数关系式,并求S最大时P点坐标;(3)如图②,连接AC,在抛物线的对称轴上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴,解得:,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)点P作PF⊥x轴于点F,交BC于点E,设BC直线解析式为:y=kx+b,∵B(3,0),C(0,3),∴,解得,∴y=﹣x+3,由题意可知P(m,﹣m2+2m+3),E(m,﹣m+3),S=S△PBE+S△PCE,S=PE•OB=(﹣m2+2m+3+m﹣3)×3,,∵,∴当时,S有最大值,此时P点坐标为;(3)存在,M 1(1,0),,,M4(1,1),①当AC=AM时,如图,设对称轴l与AB交于点E,则,∵AM2=AE2+EM2,∴,解得:,∴M点的坐标为或,②当AC=MC时,则OC为AM的垂直平分线.因此M与E重合,因此,M点的坐标为(1,0),③当AM=CM时,如图,设M点的坐标为(1,n),则AM2=22+n2=4+n2,CM2=12+(3﹣n)2,∴4+n2=12+(3﹣n)2,解得:n=1,∴M点的坐标为(1,1),综上可知,潢足条件的M点共四个,其坐标为M1(1,0),,,M 4(1,1).13.(2023•三亚一模)如图,抛物线y =ax 2+3x +c (a ≠0)与x 轴交于点A (﹣2,0)和点B ,与y 轴交于点C (0,8),顶点为D ,连接AC ,CD ,DB ,直线BC 与抛物线的对称轴l 交于点E .(1)求抛物线的解析式和直线BC 的解析式;(2)求四边形ABDC 的面积;(3)P 是第一象限内抛物线上的动点,连接PB ,PC ,当S △PBC =S △ABC 时,求点P 的坐标;(4)在抛物线的对称轴l 上是否存在点M ,使得△BEM 为等腰三角形?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线y =ax 2+3x +c (a ≠0)过点A (﹣2,0)和C (0,8),∴,解得,∴抛物线的解析式为y =﹣x 2+3x +8.令y =0,得.解得x 1=﹣2,x 2=8.∴点B 的坐标为(8,0).设直线BC 的解析式为y =kx +b .把点B (8,0),C (0,8)分别代入y =kx +b ,得,解得,∴直线BC 的解析式为y =﹣x +8.(2)如图1,设抛物线的对称轴l 与x 轴交于点H .∵抛物线的解析式为,∴顶点D 的坐标为.∴S 四边形ABDC =S △AOC +S 梯形OCDH +S △BDH ===70.(3)∵.∴.如图2,过点P作PG⊥x轴,交x轴于点G,交BC于点F.设点.∵点F在直线BC上,∴F(t,﹣t+8).∴.∴.∴.解得t1=2,t2=6.∴点P的坐标为(2,12)或P(6,8).(4)存在.∵△BEM为等腰三角形,∴BM=EM或BE=BM或BE=EM,设M(3,m),∵B(8,0),E(3,5),∴BE==5,EM=|m﹣5|,BM==,当BM=EM时,=|m﹣5|,∴m2+25=(m﹣5)2,解得:m=0,∴M(3,0);当BE=BM时,5=,∴m2+25=50,解得:m=﹣5或m=5(舍去),∴M(3,﹣5);当BE=EM时,5=|m﹣5|,解得:m=5+5或m=5﹣5,∴M(3,5+5)或(3,5﹣5),综上所述,点M的坐标为(3,0)或(3,﹣5)或(3,5+5)或(3,5﹣5).14.(2023•南海区一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3(a >0)与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为直线BC下方抛物线上的一动点,PM⊥BC于点M,PN∥y轴交BC于点N.求线段PM的最大值和此时点P的坐标;(3)点E为x轴上一动点,点Q为抛物线上一动点,是否存在以CQ为斜边的等腰直角三角形CEQ?若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)将A(﹣1,0),B(3,0)代入函数y=ax2+bx﹣3(a>0)中,得,解得,∴解析式为y=x2﹣2x﹣3,故抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)当x=0时,y=3,∴C(0,﹣3),∵B(3,0),∴∠OCB=∠OBC=45°,∵PN∥y轴,∴∠MNP=45°,∵PM⊥BC,∴PM=PN,则当PN最大时,PM也最大,设BC的解析式为y=mx+n,∴,解得,∴BC解析式为y=x﹣3,设P(x,x2﹣2x﹣3),N(x,x﹣3),∴PN=x﹣3﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣(x﹣)2+,当x=时,PN最大,则PM=PN=×=,∴P(,),故PM最大值为,P点坐标为(,﹣);(3)存在,点E的坐标为(﹣5,0),(,0),(0,0),(,0).∵CEQ是以CQ为斜边的等腰直角三角形,∴设Q(x,x2﹣2x﹣3),①如图,过点E作x轴的垂线l,再分别过点C和点Q作垂线l的垂线,分别交于点M和点N,∵∠CEQ=90°,∴∠QEM+∠CEN=90°,∵∠QEM+∠MQE=90°,∴∠EQM=∠CEN,∵∠CNE=∠QME=90°,EC=EQ,∴△EMQ≌△CNE(AAS),∴CN=EM=x2﹣2x﹣3,MQ=EN=3,∴|x Q|+MQ=CN,﹣x+3=x2﹣2x﹣3,解得x=﹣2,x=3(舍去),∴OE=CM=2+3=5,E(﹣5,0),②如图,过点E作x轴的垂线l,再分别过点C和点Q作垂线l的垂线,分别交于点M和点N,同理:△EMC≌△QNE(AAS),CM=EN=x2﹣2x﹣3,NQ=EM=3,∴﹣x+x2﹣2x﹣3=3,解得x=,x=(舍去),∴OE=CM=,E(,0),③如图,点E和点O重合,点Q和点B重合,此时E(0,0),④如图,过点E作x轴的垂线l,再分别过点C和点Q作垂线l的垂线,分别交于点M和点N,同理:△EMC≌△QNE(AAS),CM=EN=x2﹣2x﹣3,NQ=EM=3,∴x+3=x2﹣2x﹣3,解得x=,x=(舍去),∴OE=CM=,E(,0),综上所述,点E的坐标为(﹣5,0),(,0),(0,0),(,0).41。
相似三角形的存在性问题解题策略
![相似三角形的存在性问题解题策略](https://img.taocdn.com/s3/m/f81ac79802768e9950e73807.png)
相似三角形的存在性问题解题策略
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相似三角形存在性问题解题方法
![相似三角形存在性问题解题方法](https://img.taocdn.com/s3/m/f473c5ce8762caaedc33d441.png)
若△ABC与△ACD相似,求m的值.
-
3
第一步 寻找分类标准
三部曲: 先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
△ABC与△ACD
保持直角三角形的性质不变
-
分两种情况:
① AB CA AC CD
② AB CD AC CA
4
第二步 无须画图——罗列线段的长
三部曲: 先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
7
小结 ——分类讨论,数形结合
思路清晰 运算易错
三部曲: 先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
分两种情况:
① AB CA AC CD
② AB CD AC CA
分类标准:夹直角相等,两直角边对应成比例
数形结合:先求点的坐标,再求线段的长,
-
8
三部曲: 先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
08嘉定24
A
B C
D
8
yB
yA
m
代入y2
x
xB
m 4
xCxAm,yCyDm 2- 代 入 y 8xxD 4m 5
第二步 无须画图——罗列线段的长
三部曲: 先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
A m, 8 , B m , 8 , m 4 m
C m, 2 , D 4m, 2 m m
AB 3m AC 6 CD 3m
08上海25
三部曲: 先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
AB=2,AD=4,∠DAB=90°,AD//BC
M是DE的中点,BE = x
连结BD,交线段AM于点N,如果以A、N、D为 顶点的三角形与△BME相似,求线段BE的长.
-
21
第一步 寻找分类标准——画阴影三角形
【中考数学几何模型】第二十五节:二次函数三角形相似存在性问题
![【中考数学几何模型】第二十五节:二次函数三角形相似存在性问题](https://img.taocdn.com/s3/m/58a1abecac51f01dc281e53a580216fc700a53ad.png)
中考数学几何模型第二十五节:二次函数三角形相似存在性问题448.二次函数三角形相似存在性问题(初三)x2+bx+c与x轴交于A,B两点,点A,B分别位于原点的左、右两侧,B0=3A0=3,过点B的直如图,抛物线y=3+36线与y轴正半轴和抛物线的交点分别为C,D,BC=3CD(1)求b,c的值;(2)求直线BD的函数解析式;(3)点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上.当△ABD与△BPQ相似时,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标.449.二次函数线段最大值三角形相似存在性问题(初三),D 如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A,B两点,且OA=20B,与y轴交于点C,连接BC,抛物线对称轴为直线x=12为第一象限内抛物线上一动点,过点D作DE⊥OA于点E,与AC交于点F,设点D的横坐标为m.(1)求抛物线的表达式;(2)当线段DF的长度最大时,求D点的坐标;(3)抛物线上是否存在点D,使得以点0,D,E为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.450.二次函数铅垂定理面积最大值三角形形似存在性(初三)如图,已知抛物线y=ax2+bx+6经过两点A(―1,0),B(3,0),C是抛物线与y轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P(m,n)在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,设△PBC的面积为S,求S关于m的函数表达式(指出自变量m的取值范围)和S的最大值;(3)点M在抛物线上运动,点N在y轴上运动,是否存在点M、点N使得∠CMN=90∘,且△CMN与△OBC相似,如果存在,请求出点M和点N的坐标.451.二次函数三角形面积定值三角形相似存在性问题(初三)如图,抛物线y=ax2+bx+8(a≠0)与x轴交于点A(―2,0)和点B(8,0),与y轴交于点C,顶点为D,连接AC,BC,BC与抛物线的对称轴l交于点E.(1)求抛物线的表达式;S△ABC时,求点P的坐标;(2)点P是第一象限内抛物线上的动点,连接PB,PC,当S△PBC=35(3)点N是对称轴1右侧抛物线上的动点,在射线ED上是否存在点M,使得以点M,N,E为顶点的三角形与△OBC相似?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.452.二次函数平行四边形存在性三角形相似存在性问题(初三)如图,二次函数y=ax2+bx+4的图象与x轴交于点A(―1,0),B(4,0),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D,其对称轴与线段BC交于点E,垂直于x轴的动直线1分别交抛物线和线段BC于点P和点F,动直线1在抛物线的对称轴的右侧(不含对称轴)沿x轴正方向移动到B点.(1)求出二次函数y=ax2+bx+4和BC所在直线的表达式;(2)在动直线1移动的过程中,试求使四边形DEFP为平行四边形的点P的坐标;(3)连接CP,CD,在动直线1移动的过程中,抛物线上是否存在点P,使得以点P,C,F为顶点的三角形与△DCE相似?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.453.二次函数三角形相似存在性问题(初三)已知抛物线y =ax 2+bx +3与x 轴分别交于A(―3,0),B(1,0)两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的表达式及顶点D 的坐标;(2)点F 是线段AD 上一个动点.①如图1,设k =AFAD ,当k 为何值时,CF =12AD ?②如图2,以A,F,0为顶点的三角形是否与△ABC 相似?若相似,求出点F 的坐标;若不相似,请说明理由.454.二次函数三角形相似存在性问题(初三)如图1,直线y =―12x +b 与抛物线y =ax 2交于A,B 两点,与y 轴于点C ,其中点A 的坐标为(―4,8).(1)求a,b 的值;(2)将点A 绕点C 逆时针旋转90∘得到点D .①试说明点D 在抛物线上;②如图2,将直线AB 向下平移,交抛物线于E,F 两点(点E 在点F 的左侧),点G 在线段OC 上.若△GEF ∼△DBA (点G,E,F 分别与点D,B,A 对应),求点G 的坐标.455.二次函数三角形存在性问题面积倍分动点问题(初三)如图,已知抛物线y =ax 2+bx(a ≠0)过点A(3,―3)和点B(33,0).过点A 作直线AC//x 轴,交y 轴于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上取一点P ,过点P 作直线AC 的垂线,垂足为D .连接OA ,使得以A,D,P 为顶点的三角形与△AOC 相似,求出对应点P 的坐标;(3)抛物线上是否存在点Q ,使得S △AOC =13S △ACQ ?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.答案448.【解】(1)∵BO=3AO=3,∴点B(3,0),点A(-1,0),∴抛物线解析式为:y =3+36(x +1)(x -3)=3+36x 2-3+33x -3+32,∴b =-3+33,c =-3+32;(2)如图1,过点D 作DE ⊥AB 于E,∴CO//DE,∴BCCD =BOOE ,∵BC =3CD,BO =3,∴3=3OE,∴OE =3,∴点D 横坐标为-3,∴点D 坐标为(-3,3+1),设直线BD 的函数解析式为:y =kx +m,把点B(3,0),D(-3,3+1)代入得:{3+1=-3k +m0=3k +m ,解得:{k =-33m =3,∴直线BD 的函数解析式为y =-33x +3;(3)∵点B(3,0),点A(-1,0),点D(-3,3+1),∴AB =4,AD =22,BD =23+2,对称轴为直线x =1,∵直线BD:y =-33x +3与y 轴交于点C,∴点C(0,3),∴OC =3,∵tan ∠CBO =COBO =33,∴∠CBO =30∘,如图1,过点A 作AF ⊥BD 于F,∴AF =12AB =2,BF =3AF =23,BD =2DE =23+2∴DF =BD -BF =23+2-23=2,∴DF =AF,∴∠ADB =45∘,设对称轴与x 轴的交点为N,即点N (1,0),BN =3-1=2,现在分两种情况讨论:第一种情况:若∠CBO =∠PBO =30∘,如图3:∴BN =3PN =2,BP =2PN,∴PN =233,BP =433,(1)当△BAD ∽△BPQ,∴BP BA=BQBD ,∴BQ =2+233,∴点Q1(1-233,0);(2)当△BAD ∽△BQP,∴BPBD=BQAB ,∴BQ =4-433,∴点Q2(-1+433,0);第二种情况:若∠PBO =∠ADB =45∘,如图3:∴BN =PN =2,BP =2BN =22,(3).当△DAB ∽△BPQ,∴BP AD=BQBD ,∴2222=BQ23+2,∴BQ =23+2,∴点Q3(1-23,0);(4).当△BAD ∽△PQB,∴BPBD=BQAD ,∴2223+2=BQ22,∴BQ ==23-2,∴点Q4(5-23,0);综上所述:满足条件的点Q 的坐标为(1-233,0)或(-1+433,0)或(1-23,0)或(5-23,0).449.【解】(1).设OB =t,则OA =2t,则点A 、B 的坐标分别为(2t,0)、(-t,0),则x =12=12(2t -t),解得:t =1,故点A 、B 的坐标分别为(2,0)、(-1,0),则抛物线的表达式为:y =a(x -2)(x +1)=ax 2+bx +2,解得:a =-1,b =1,故抛物线的表达式为:y =-x 2+x +2;(2).对于y =-x 2+x +2,令x =0,则y =2,故点C(0,2),由点A 、C 的坐标得,直线AC 的表达式为:y =-x +2,设点D 的横坐标为m,则点D (m,-m 2+m +2),则点F(m,-m +2),则DF =-m 2+m +2-(-m +2)=-m 2+2m,∵-1<0,故DF 有最大值,DF 最大时m =1,∴点D(1,2);(3)存在,理由如下:点D (m,-m 2+m +2)(m >0),则OE =m,DE =-m 2+m +2,以点O,D,E 为顶点的三角形与△BOC 相似,则DEOE =OBOC 或DEOE =OCOB ,即DOOE =12或DOOE =2,即-m 2+m +2m=12或-m 2+m +2m=2,解得:m =1或-2(舍去)或1+334或1-334(舍去),经检验m =1或1+334是方程的解,且符合题意,故m =1或1+334.450.【解】(1)将A(-1,0)、B(3,0)代入y =ax 2+bx +6,得:{a -b +6=09a +3b +6=0,解得:{a =-2b =4,∴抛物线的解析式为y =-2x 2+4x +6.(2)过点P 作PF ⊥x 轴,交BC 于点F,如图1所示.当x =0时,y =-2x 2+4x +6=6,∴点C 的坐标为(0,6).设直线BC 的解析式为y =kx +c,将B(3,0)、C(0,6)代入y =kx +c,得:{3k +c =0c =6,解得:{k =-2c =6,∴直线BC 的解析式为y =-2x +6.∵点P(m,n)在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,∴点P 的坐标为(m,-2m 2+4m +6),则点F 的坐标为(m,-2m +6),∴PF =-2m 2+4m +6-(-2m +6)=-2m 2+6m,∴S =12PF ⋅OB =-3m 2+9m =-3(m -32)2+274,∴当m =32时,△PBC 面积取最大值,最大值为274.∵点P(m,n)在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,∴0<m <3.综上所述,S 关于m 的函数表达式为:S =-3m 2+9m(0<m <3),S 的最大值为274.(3)存在点M 、点N 使得∠CMN =90∘,且△CMN 与△OBC 相似.第一种情况:如图2,∠CMN =90∘,当点M 位于点C 上方,过点M 作MD ⊥y 轴于点D,∵∠CDM =∠CMN =90∘,∠DCM =∠NCM,∴△MCD ∼△NCM,若△CMN 与△OBC 相似,则△MCD 与△OBC 相似,设M (a,-2a 2+4a +6),C(0,6),∴DC =-2a 2+4a,DM =a,当DMCD =OBOC =36=12时,△COB ∽△CDM ∽△CMN,∴a-2a 2+4a =12,解得,a =1,∴M(1,8),此时ND =12DM =12,∴N (0,172),当CDDM =OBOC =12时,△COB ∼△MDC ∼△NMC,∴-2a 2+4a a=12,解得a =74,∴M (74,558),∴DN =2DM =72此时N (0,838).第二种情况:如图3,当点M 位于点C 的下方,过点M 作ME ⊥y 轴于点E,设M (a,-2a 2+4a +6),C(0,6),∴EC =2a 2-4a,EM =a,同理可得:2a 2-4aa =12或2a 2-4aa=2,△CMN 与△OBC 相似,解得a =94或a =3,∴M (94,398)或M(3,0),此时N 点坐标为(0,38)或(0,-32).综合以上得,存在M(1,8),N (0,172)或M (74,558),N (0,838)或M (94,398),N (0,38)或M(3,0),N (0,-32),使得∠CMN =90∘,且△CMN 与△OBC 相似.451.【解】(1)∵抛物线y =ax 2+bx +8(a ≠0)过点A (-2,0)和点B(8,0),∴{4a -2b +8=064a +8b +8=0,解得{a =-12b =3.∴拋物线解析式为:y =-12x 2+3x +8;(2)当x =0时,y =8,∴C(0,8),∴直线BC 解析式为:y =-x +8,∵S △ABC =12AB ×OC =12×10×8=40,∴S △PBC =35S △ABC =24,如图1,过点P 作PG ⊥x 轴,交x 轴于点G,交BC 于点F,设p (x,-12x 2+3x +8),∴F(x,-x +8),∴PF =-12x 2+4x,∵S △PBC =12×PF ×OB =24,∴12×(-12x 2+4x )×8=24,∴t 1=2,t 2=6,∴P 1(2,12),P 2(6,8);(3)存在,理由如下:∵C(0,8),B(8,0),∠COB =90∘,∴△OBC 为等腰直角三角形,易知拋物线的对称轴为x =3,∴点E 的横坐标为3,又∵点E 在直线BC 上,∴点E 的纵坐标为5,∴E(3,5),设M(3,m),N (n,-12n 2+3n +8),(1)如图2,当MN =EM,∠EMN =90∘,△NME ∽△COB,则{m -5=n -3-12n 2+3n +8=m ,解得{n =6m =8或{n =-2m =0(舍去),∴此时点M 的坐标为(3,8),(2)如图3,当ME =EN,∠MEN =90∘时,△MEN ∼△COB,则{m -5=n -3-12n 2+3n +8=5,解得:{m =5+15n =3+15或{m =5-15n =3-15(舍去),∴此时点M 的坐标为(3,5+15);(3)如图4,当MN =EN,∠MNE =90∘时,此时△MNE 与△COB 相似,此时的点M 与点E 关于(1)的结果(3,8)对称,设M(3,m),则m -8=8-5,解得m =11,∴M(3,11);此时点M 的坐标为(3,11);故在射线ED 上存在点M,使得以点M,N,E 为顶点的三角形与△OBC 相似,点M 的坐标为:(3,8)或(3,5+15)或(3,11).452.【解】(1)将点A(-1,0),B(4,0),代入y =ax 2+bx +4,得:{0=a -b +40=16a +4b +4,解得:{a =-1b =3,∴次函数的表达式为:y =-x 2+3x +4,当x =0时,y =4,∴C(0,4),设BC 所在直线的表达式为:y =mx +n,将C(0,4)、B(4,0)代入y =mx +n,得:{4=n o =4m +n ,解得:{m =-1n =4,∴BC所在直线的表达式为:y=-x+4;(2)∵DE⊥x轴,PF⊥x轴,∴DE//PF,只要DE=PF,四边形DEFP即为平行四边形,∵y=-x2+3x+4=-(x-32)2+254,∴点D的坐标为:(32,254),将x=32代入y=-x+4,即y=-32+4=52,∴点E的坐标为:(32,52),∴DE=254-52=154,设点P的横坐标为t,则P的坐标为:(t,-t2+3t+4),F的坐标为:(t,-t+4),∴PF=-t2+3t+4-(-t+4)=-t2+4t,由DE=PF得:-t2+4t=154,解得:t1=32(不合题意舍去),t2=52,当t=52时,-t2+3t+4=-(52)2+3×52+4=214,∴点P的坐标为(52,214);(3)存在,理由如下:如下图,连接CD,连接CP:由(2)得:PF//DE,∴∠CED=∠CFP,又∵∠PCF与∠DCE有共同的顶点C,且∠PCF在∠DCE的内部,∴∠PCF≠∠DCE,∴只有∠PCF=∠CDE时,△PCF∼△CDE,∴PFCE =CFDE,∵C(0,4),E(32,52),∴CE=322,由(2)得:DE=154,PF=-t2+4t,F的坐标为:(t,-t+4),∴CF=2t,∴-t2+4t322=2t154,∵t≠0,∴154(-t+4)=3,解得:t =165,当t =165时,-t 2+3t +4=-(165)2+3×165+4=8425,∴点P 的坐标为:(165,8425).453.【解】(1)∵抛物线y =ax 2+bx +3过点A(-3,0),B(1,0),∴{9a -3b +3=0a +b +3=0,解得:{a =-1b =-2,∴拋物线解析式为y =-x 2-2x +3;∵y =-x 2-2x +3=-(x +1)2+4∴顶点D 的坐标为(-1,4);(2)①∵在Rt △AOC 中,OA =3,OC =3,∴AC 2=OA 2+OC 2=18∵D(-1,4),C(0,3),A(-3,0),∴CD 2=12+12=2∴AD 2=22+42=20∴AC 2+CD 2=AD 2∴△ACD 为直角三角形,且∠ACD =90∘.求得直线AD 的解析式为y =2x +6,设F(m,2m +6),∵CF =12AD,∴(2m +6-3)2+m 2=(5)2,解得m =-2或m =-25(舍去),∴F(-2,2),∴F 为AD 的中点,∴AFAD=12,∴k =12.②在Rt △ACD 中,tan ∠CAD =DC AC =232=13,在Rt △OBC 中,tan ∠OCB =OBOC =13,∴∠CAD =∠OCB,∵OA =OC∴∠OAC =∠OCA =45∘,∴∠FAO =∠ACB,若以A,F,O 为顶点的三角形与△ABC 相似,则可分两种情况考虑:第一种情况:当∠AOF =∠ABC 时,△AOF ∼△CBA,∴OF//BC,设直线BC 的解析式为y =kx +b,∴{k +b =0b =3,解得:{k =-3b =3,∴直线BC 的解析式为y =-3x +3,∴直线OF 的解析式为y =-3x,设直线AD 的解析式为y =mx +n,∴{-k +b =4-3k +b =0,解得:{k =2b =6,∴直线AD 的解析式为y =2x +6,联立方程组,并解得:x =-65:,y =185∴F (-65,185).第二种情况:当∠AOF =∠CAB =45∘时,△AOF ∼△CAB,∵∠CAB =45∘,∴OF ⊥AC,即OF 是∠AOC 的角平分线,∴直线OF 的解析式为y =-x,∴联立得:{y =-xy =2x +6,解得:{x =-2y =2,∴F(-2,2).综合以上可得F 点的坐标为F (-65,185)或(-2,2).454.【解】(1)由题意,得{-12×(-4)+b =8(-4)2×a =8,解得{a =12b =6.(2)①如图,分别过点A,D 作AM ⊥y 轴于点M,DN ⊥y 轴于点N.由(1)可知,直线AB 的解析式为y =-12x +6,∴C(0,6),∵∠AMC =∠DNC =∠ACD =90∘,∴∠ACM +∠DCN =90∘,∠DCN +∠CDN =90∘,∴∠ACM =∠CDN∵CA =CD,∴△AMC ≅△CND(SAS)∴AN =AM =4,DN =CM =2,∴D(-2,2),当x =-2时,y =12×22=2,∴点D 在抛物线y =12x 2上.②由{y =-12x +6y =12x 2,解得{x =-4y =8或{x =3y =92,∴点B 的坐标为(3,92),∴直线AD 的解析式为y =-3x -4,直线BD 的解析式为y =12x +3,设E (t,12t 2),∴直线EF 的解析式为y =-12x +12t 2+12t,由{y =-12x +12t 2+12t y =12x 2,解得{y =t y =12t 2或{x =-t -1y =12(t +1)2,∴F (-t -1,12(t +1)2),∵△GEF ∼△DBA,EF//AB,由题意可知,EG//DB,GF//AD,∴直线EG 的解析式为y =12x +12t 2-12t,直线FG 的解析式为y =-3x +12(t +1)2-3(t +1),联立,解得:{x =-37t -57y =12t 2-57t -514,∴G (-37t -57,12t 2-57t -514),令-37t -57=0,解得t =-53,∴G (0,209)455.【解】(1)把A(3,-3)和点B(33,0)代入拋物线得:{3a +3b =-327a +33b =0,解得:a =12,b =-332,则抛物线解析式为y =12x 2-332x;(2)存在,分两种情况讨论:第一种情况:当P 在直线AD 上方时,设P 坐标为(x,12x 2-332x ),则有AD =x -3,PD =12x 2-332x +3,①当△OCA ∽△ADP 时,OCAD =CADP ,即3x -3=312x 2-332x +3,整理得:3x 2-93x +18=23x -6,即3x 2-113x +24=0,解得:x =833或x =3(舍去),此时P(833,-43);②.当△OCA ∽△PDA 时,OCPD =CAAD ,即312x 2-332x +3=3x-3,整理得:3x 2-9x +63=6x -63,即x 2-53x +12=0,解得:x =43或x =3(舍去),此时P(43,6);当点P(0,0)时,也满足△OCA ∽△PDA;第二种情况,当P 在直线AD 下方时,同理可得:P 的坐标为(433,-103),综上所述,P 的坐标为(833,-43)或(43,6)或(433,-103)或(0,0);(3)在Rt △AOC 中,OC =3,AC =3,根据勾股定理得:OA =23,∵12OC ⋅AC =12OA ⋅h,∴h =32,∵S △AOC =13S △AOQ =332,∴△AOQ 边OA 上的高为∴S =12×PM ×OA =12(-x 2-3x )×392,过O 作OM ⊥OA,截取OM =92,过M 作MN//=-32(x +32)2+278.当x =-32时,S 最大=278,OA,交y 轴于点N,如下图所示:在Rt △OMN 中,ON =2OM =9,即N(0,9),过M 作MH ⊥x 轴,在Rt △OMH 中,MH =12OM =94,OH =32OM =934,即M (934,94),设直线MN 解析式为y =kx +9,把M(934,94)代入得:94=934k +9,即k =-3,即y =-3x +9,联立得:{y =-3x +9y =12x 2-332x,解得:{x =33y =0或{x =-23y =15,即Q(33,0)(此时与B 点重合)或(-23,15),则拋物线上存在点Q,使得S △AOC =13S △AOQ ,此时点Q 的坐标为(33,0)或(-23,15).。
相似三角形证明技巧(整理)
![相似三角形证明技巧(整理)](https://img.taocdn.com/s3/m/102d563b5acfa1c7aa00cca2.png)
相似三角形解题方法、技巧、步骤、辅助线解析一、相似三角形(1)三角形相似的条件:①;② ;③ . 二、两个三角形相似的六种图形:只要能在复杂图形中辨认出上述基本图形,并能根据问题需要舔加适当的辅助线,构造出基本图形,从而使问题得以解决.三、三角形相似的证题思路:判定两个三角形相似思路:1)先找两对内角对应相等(对平行线型找平行线),因为这个条件最简单; 2)再而先找一对内角对应相等,且看夹角的两边是否对应成比例; 3)若无对应角相等,则只考虑三组对应边是否成比例;找另一角 两角对应相等,两三角形相似找夹边对应成比例 两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似找夹角相等 两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似找第三边也对应成比例 三边对应成比例,两三角形相似找一个直角 斜边、直角边对应成比例,两个直角三角形相似找另一角 两角对应相等,两三角形相似找两边对应成比例 判定定理2 找顶角对应相等 判定定理1找底角对应相等 判定定理1找底和腰对应成比例 判定定理3e)相似形的传递性 若△1∽△2,△2∽△3,则△1∽△3四、“三点定形法”,即由有关线段的三个不同的端点来确定三角形的方法。
具体做法是:先看比例式前项和后项所代表的两条线段的三个不同的端点能否分别确定一个三角形,若能,则只要证明这两个三角形相似就可以了,这叫做“横定”;若不能,再看每个比的前后两项的两条线段的两条线段的三个不同的端点能否分别确定一个三角形,则只要证明这两个三角形相似就行了,这叫做“竖定”。
有些学生在寻找条件遇到困难时,往往放弃了基本规律而去乱碰乱撞,乱添辅助线,这样反而使问题复杂化,效果并不好,应当运用基本规律去解决问题。
例1、已知:如图,ΔABC 中,CE ⊥AB,BF ⊥AC. 求证: BAAC AF AE(判断“横定”还是“竖定”? )a)已知一对等b)己知两边对应成比c)己知一个直d)有等腰关例2、如图,CD是Rt△ABC的斜边AB上的高,∠BAC的平分线分别交BC、CD于点E、F,AC·AE=AF·AB吗?说明理由。
二次函数中相似三角形的存在性问题--教师版
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二次函数中相似三角形的存在性问题班级:_______ 姓名:______ 专题攻略相似三角形的判定定理有3个,其中判定定理1和判定定理2都有对应角相等的条件,因此探求两个三角形相似的动态问题,一般情况下首先寻找一组对应角相等.判定定理2是最常用的解题依据,一般分三步:寻找一组等角,分两种情况列比例方程,解方程并检验.应用判定定理1解题,先寻找一组等角,再分两种情况讨论另外两组对应角相等. 应用判定定理3解题不多见,根据三边对应成比例列连比式解方程(组).例题解析例❶ 如图1-1,抛物线213482y x x =-+与x 轴交于A 、B 两点(A 点在B 点左侧),与y 轴交于点C .动直线EF (EF //x 轴)从点C 开始,以每秒1个单位的速度沿y 轴负方向平移,且分别交y 轴、线段BC 于E 、F 两点,动点P 同时从点B 出发,在线段OB 上以每秒2个单位的速度向原点O 运动.是否存在t ,使得△BPF 与△ABC 相似.若存在,试求出t 的值;若不存在,请说明理由.图1-1【解析】△BPF 与△ABC 有公共角∠B ,那么我们梳理两个三角形中夹∠B 的两条边.△ABC 是确定的.由213482y x x =-+,可得A (4, 0)、B (8, 0)、C (0, 4).于是得到BA =4,BC =12CE CO EF OB ==. △BPF 中,BP =2t ,那么BF 的长用含t 的式子表示出来,问题就解决了.在Rt △EFC 中,CE =t ,EF =2t ,所以CF =.因此)BF t ==-.于是根据两边对应成比例,分两种情况列方程: ①当BA BPBC BF ==43t =(如图1-2).②当BA BFBC BP ==207t =(如图1-3).图1-2 图1-3 例❷ 如图2-1,在平面直角坐标系中,顶点为M 的抛物线y =ax 2+bx (a >0)经过点A 和x 轴正半轴上的点B ,AO =BO =2,∠AOB =120°.(1)求这条抛物线的解析式;(2)连结OM ,求∠AOM 的大小;(3)如果点C 在x 轴上,且△ABC 与△AOM 相似,求点C 的坐标.图2-1【解析】△ABC 与△AOM 中相等的一组角在哪里呢?本题由简到难,层层深入.第(1)题求出抛物线的解析式,得到顶点M 的坐标,为第(2)题求∠AOM 的大小作铺垫;求得了∠AOM 的大小,第(3)题暗示了要在△ABC 中寻找与∠AOM 相等的角.(1)如图2-2,过点A 作AH ⊥y 轴,垂足为H .容易得到A (-.再由A (-、B (2,0)两点,可求得抛物线的解析式为2y x =-.(2)由221)y x x x ==--M (1,.所以tan 3BOM ∠=.所以∠BOM =30°.所以∠AOM =150°.图2-2(3)由A (-、B (2,0),可得∠ABO =30°.因此当点C 在点B 右侧时,∠ABC =∠AOM =150°.所以△ABC 与△AOM 相似,存在两种情况:①当BA OABC OM ==2BC ===.此时C (4,0)(如图2-3).②当BC OA BA OM ==6BC ===.此时C (8,0)(如图2-4).图2-3 图2-4例❸ 如图3-1,抛物线y =ax 2+bx -3与x 轴交于A (1, 0)、B (3, 0)两点,与y 轴交于点D ,顶点为C .(1)求此抛物线的解析式;(2)在x 轴下方的抛物线上是否存在点M ,过M 作MN ⊥x 轴于点N ,使以A 、M 、N 为顶点的三角形与△BCD 相似?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.图3-1【解析】△AMN 是直角三角形,因此必须先证明△BCD 是直角三角形.一般情况下,根据直角边对应成比例分两种情况列方程.(1)抛物线的解析式为y =-x 2+4x -3.(2)由y =-x 2+4x -3=-(x -2)2+1,得D (0,-3),C (2, 1).如图3-2,由B (3, 0)、D (0,-3)、C (2, 1),可知∠CBO =45°,∠DBO =45°.所以∠CBD =90°,且13BC BD ==.图3-2 图3-3 图3-4设点M 、N 的横坐标为x ,那么NM =-y M ,而NA 的长要分N 在A 的右边或左边两种情况,因此列方程要“两次分类”:当N 在A 右侧时,NA =x -1,分两种情况列方程: ①当3NA BD NM BC ==时,13(1)(3)x x x -=--.解得103x =.此时M 107(,)39-(如图3-3). ②当13NA BC NM BD ==时,11(1)(3)3x x x -=--.解得x =6.此时M (6,-15)(如图3-5). 当N 在A 左侧时,NA =1-x ,也要分两种情况列方程: ①当3NA BD NM BC ==时,13(1)(3)x x x -=--.解得83x =>1,不符合题意(如图3-4). ②当13NA BC NM BD ==时,11(1)(3)3x x x -=--.解得x =0,此时M (0,-3)(如图3-6).图3-5 图3-6例❹ 如图4-1,在平面直角坐标系中,A (8,0),B (0,6),点C 在x 轴上,BC 平分∠OBA .点P 在直线AB 上,直线CP 与y 轴交于点F ,如果△ACP 与△BPF 相似,求直线CP 的解析式.图4-1【解析】首先求得点C (3,0).△ACP 与△BPF 中,相等的角在哪里啊?①如图4-2,当点P 在线段AB 上时,△ACP 与△BPF 中,∠APC 与∠BPF 是邻补角,如果这两个邻补角一个是锐角,一个是钝角,两个三角形怎么可能相似呢?因此CP 与AB 是垂直的.可以求得F (0,-4),于是直线CF (CP )为443y x =-. ②如图4-3,当点P 在AB 的延长线上时,△ACP 与△BPF 有公共角∠P .于是∠OFC=∠PFB =∠A ,可以求得F (0, 4),因此直线CF (CP )为443y x =-+. ③如图4-4,当点P 在BA 的延长线上时,∠B 与∠PCA 不可能相等.在△AOB 中,根据大边对大角,∠B >∠BAO ;∠BAO 又是△PCA 的一个外角,∠BAO >∠PCA .图4-2 图4-3 图4-4例❺ 如图5-1,二次函数y =x 2+3x 的图象经过点A (1,a ),线段AD 平行于x 轴,交抛物线于点D .在y 轴上取一点C (0, 2),直线AC 交抛物线于点B ,连结OA 、OB 、OD 、BD .求坐标平面内使△EOD ∽△AOB 的点E 的坐标;图5-1【解法一】点A 、D 、B 都是确定的,可以求得A (1, 4),D (-4, 4),B (-2,-2).所以AO =BO =,AB =,DO =.△EOD ∽△AOB ,对应边已经确定,因此我们可以根据判定定理3列方程. 由EO OD DE AO OB BA ====EO =,DE = 设点E 的坐标为(x , y ),根据EO 2=68,DE 2=180,列方程组222268,(4)(4)180.x y x y ⎧+=⎪⎨++-=⎪⎩解得118,2,x y =⎧⎨=-⎩ 222,8,x y =⎧⎨=-⎩ 所以点E 的坐标为(8,-2)或(-2, 8).上面的解题过程是“盲解”,我们并不明白两个三角形的位置关系.【解法二】如图5-2,△AOB 是确定的,△AOB 与△EOD 有公共点O ,OB ∶OD =1∶2,∠BOD =90°.如果△EOD ∽△AOB ,我们可以把△AOB 绕着点O 顺时针旋转,使得点B ′落在OD 上,此时旋转角为90°,点B ′恰好落在OD 的中点.按照这个运动规则,点A (1, 4) 绕着点O 顺时针旋转90°,得到点A ′(4,-1),点A ′是线段OE 的中点,因此点E 的坐标为(8,-2).如图5-3,点E(8,-2)关于直线OD(即直线y=-x)对称的点为E′(2,-8).图5-2 图5-3。
(word完整版)相似三角形证明技巧(整理)
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1相似三角形解题方法、技巧、步骤、辅助线解析一、相似三角形(1)三角形相似的条件:① ;② ;③ 。
二、两个三角形相似的六种图形:只要能在复杂图形中辨认出上述基本图形,并能根据问题需要舔加适当的辅助线,构造出基本图形,从而使问题得以解决。
三、三角形相似的证题思路:判定两个三角形相似思路:1)先找两对内角对应相等(对平行线型找平行线),因为这个条件最简单; 2)再而先找一对内角对应相等,且看夹角的两边是否对应成比例; 3)若无对应角相等,则只考虑三组对应边是否成比例; 找另一角 两角对应相等,两三角形相似找夹边对应成比例 两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似找夹角相等 两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似找第三边也对应成比例 三边对应成比例,两三角形相似找一个直角 斜边、直角边对应成比例,两个直角三角形相似 找另一角 两角对应相等,两三角形相似找两边对应成比例 判定定理2a )已知一对b)己知两边对应成c)己知一个2找顶角对应相等 判定定理1找底角对应相等 判定定理1找底和腰对应成比例 判定定理3e )相似形的传递性 若△1∽△2,△2∽△3,则△1∽△3四、“三点定形法”,即由有关线段的三个不同的端点来确定三角形的方法。
具体做法是:先看比例式前项和后项所代表的两条线段的三个不同的端点能否分别确定一个三角形,若能,则只要证明这两个三角形相似就可以了,这叫做“横定”;若不能,再看每个比的前后两项的两条线段的两条线段的三个不同的端点能否分别确定一个三角形,则只要证明这两个三角形相似就行了,这叫做“竖定”。
有些学生在寻找条件遇到困难时,往往放弃了基本规律而去乱碰乱撞,乱添辅助线,这样反而使问题复杂化,效果并不好,应当运用基本规律去解决问题。
例1、已知:如图,ΔABC 中,CE ⊥AB ,BF ⊥AC. 求证: BAAC AF AE(判断“横定”还是“竖定”? )例2、如图,CD 是Rt △ABC 的斜边AB 上的高,∠BAC 的 平分线分别交BC 、CD 于点E 、F ,AC ·AE=AF ·AB 吗? 说明理由。
相似三角形的存在性(讲义及答案)
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相似三角形的存在性➢ 知识点睛1. 存在性问题的处理思路①分析不变特征分析背景图形中的定点,定线,定角等不变特征. ②分类、的图形.,画出符合题意 通常先尝试画出其中一种情形,分析解决后,再类比解决其他情形. ③求解、验证围绕不变特征、画图依据来设计方案进行求解;验证时,要回归点的运动范围,画图或推理,判断是否符合题意. 注:复杂背景下的存在性问题往往需要研究背景图形,几何背景往往研究点,线,角;函数背景研究点坐标,表达式等.2. 相似三角形的存在性不变特征及特征下操作要点举例:一般先从角(不变特征)入手,分析对应关系后,作出符合题意图形, 再借助不变特征和对应边成比例列方程求解. 常见特征如一组角对应相等,这一组相等角顶点为确定对应 点,结合对应关系分类后,作出符合题意图形,一般利用对 应边成比例列方程求解 .结合图形形成因素(判定,定义等)考虑分类 画图MM➢ 精讲精练1.如图,将长为 8 cm ,宽为 5 cm 的矩形纸片 ABCD 折叠,使点 B 落在 CD 边的点 E 处,压平后得到折痕 MN ,点 A 的对称点为点 F ,CE =4 cm .若点 G 是矩形边上任意一点,则当 △ABG 与△CEN 相似时,线段 AG 的长为.FFADA D EEBNCBNC2.如图,抛物线 y = - 1 x 2 + 10x - 8 经过 A ,B ,C 三点,3 3BC ⊥OB ,AB =BC ,过点 C 作 CD ⊥x 轴于点 D .点 M 是直线 AB 上方的抛物线上一动点,作 MN ⊥x 轴于点 N ,若 △AMN 与△ACD 相似,则点 M 的坐标为.3.如图,已知抛物线 y = 3x 2 + bx + c 与坐标轴交于 A ,B ,C 三4点,点 A 的坐标为(-1,0),过点 C 的直线 y = 34tx - 3 与 x 轴交于点 Q ,点 P 是线段 BC 上的一个动点,过 P 作 PH ⊥OB于点 H .若 PB =5t ,且 0<t <1.(1) 点 C 的坐标是,b = ,c = .(2) 求线段 QH 的长(用含 t 的代数式表示).(3) 依点 P 的变化,是否存在 t 的值,使以 P ,H ,Q 为顶点的三角形与△COQ 相似?若存在,求出所有符合条件的 t 值;若不存在,说明理由.yCA OB xEyCA OB xEyCA OB xEyCA OB xE4.如图,抛物线y =-1x2 +3x + 2 与x 轴交于A,B 两点,与2 2y 轴交于点C,点D(1,m)在抛物线上,直线y=-x-1 与抛物线交于A,E 两点,点P 在x 轴上,且位于点B 的左侧,若以P,B,D 为顶点的三角形与△ABE 相似,则点P 的坐标为.5. 如图,已知抛物线过点 A (0,6),B (2,0),C (7, 5).2(1) 求抛物线的解析式.(2) 若 D 是抛物线的顶点,E 是抛物线的对称轴与直线 AC的交点,F 与 E 关于 D 对称.求证:∠CFE =∠AFE .(3) 在 y 轴上是否存在这样的点 P ,使△AFP 与△FDC 相似?若存在,请求出所有符合条件的点 P 的坐标;若不存在, 请说明理由.6.如图,抛物线y=ax2+bx 经过两点A(-1,1),B(2,2).过点B作BC∥x 轴,交抛物线于点C,交y 轴于点D.连接OA,OB,OC,AC,点N 在坐标平面内,且△AOC 与△OBN 相似(边OA与边OB对应),则点N 的坐标为.yE C BFO AxD yE C BD 1 FO AxD7.如图 1,在平面直角坐标系中,抛物线 y =3 x 2 + 3 3 x - 7 38 4 8与 x 轴交于点 A ,B (点 A 在点 B 右侧),点 D 为抛物线的顶点.点 C 在 y 轴的正半轴上,CD 交 x 轴于点 F ,△CAD 绕点 C 顺时针旋转得到△CFE ,点 A 恰好旋转到点 F ,连接 BE .(1) 求点 A ,B ,D 的坐标.(2) 求证:四边形 BFCE 是平行四边形.(3) 如图 2,过顶点 D 作 DD 1⊥x 轴于点 D 1,点 P 是抛物线上一动点,过点 P 作 PM ⊥x 轴,点 M 为垂足,使得△P AM 与△DD 1A 相似(不含全等).①求出一个满足以上条件的点 P 的横坐标; ②直.接.回.答.这样的点 P 共有几个?图1图2⎨【参考答案】1. 15 , 20 , 25 或 25 4 3 4 32. M 1( 5 , - 7 ),M 2( 11 , 1 )2 4 2 43.(1)(0,-3); - 9;-3;4⎧4 - 8t (0 < t ≤1 ) (2) QH = ⎪ 2; 1⎪8t - 4(⎪⎩ 2< t < 1)(3)符合条件的 t 值有 732 4. P 1( 13 ,0),P 2( - 22,0)或 25 或 32-1.7 55.(1)抛物线的解析式为 y = 1x 2 - 4x + 6 ;2(2)证明略;(3)符合条件的点 P 的坐标为(0,-2)或(0,-41 ). 26. (3,4),(4,3),(-2,-1)或(-1,-2)7. (1)A (1,0);B (-7,0);D (-3, -2 3 );(2)证明略;(3)①点 P 的横坐标分别为-11,-5 - 37;②共 3 个. 3 32。
初三数学相似三角形解题技巧
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初三数学相似三角形解题技巧摘要:1.相似三角形的判定方法2.相似三角形的性质应用3.解题步骤与实例分析正文:相似三角形在初中数学中占有重要地位,掌握相似三角形的判定方法和性质对解决各类题目有很大帮助。
本文将为大家介绍相似三角形的解题技巧,帮助大家更好地运用这一知识点。
一、相似三角形的判定方法1.两角法:如果两个三角形有两个对应角相等,则这两个三角形相似。
2.边比例法:如果两个三角形的对应边成比例,则这两个三角形相似。
3.面积比例法:如果两个三角形的面积成比例,则这两个三角形相似。
4.角-边-角法:如果两个三角形的一组对应角相等,且夹在这两个角之间的那组对应边成比例,则这两个三角形相似。
二、相似三角形的性质应用1.相似三角形的对应边成比例。
2.相似三角形的对应角相等。
3.相似三角形的面积比等于相似比的平方。
4.相似三角形的高成比例。
5.相似三角形的周长比等于相似比。
三、解题步骤与实例分析1.观察题目,找出已知条件和所求问题。
2.判断三角形是否相似,若相似,利用相似三角形的性质解题。
3.根据题目条件,运用相似三角形的判定方法,确定相似三角形的存在。
4.利用相似三角形的性质,将问题转化为简单的计算或几何问题。
5.进行计算或几何分析,得出最终答案。
实例:已知三角形ABC与三角形DEF相似,AB/DE = 2,BC/EF = 3,求AC/DF。
解:由相似三角形的性质可知,三角形ABC与三角形DEF的对应边成比例。
因此,AC/DF = AB/DE × BC/EF = 2 × 3 = 6。
总之,掌握相似三角形的判定方法和性质,并能灵活运用这些知识解决实际问题,是提高初三数学解题能力的关键。
第4讲相似三角形存在性问题处理策略
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第四讲相似三角形存在性问题知识必备一、相似的判定1、两边成比例且夹角相等的两个三角形相似,简称为”SAS”2、两角分别相等的个三角形相似,简称为“AA二、相似与∽1、一般地,若△ABC 与△DEF相似,,则不具备对应关系,需分类求解2、若△ABC ∽△DE,,则具备对应关系三、定边与定角1、定边与定长:确定的边、其长度确定,必可求;2、定角定比:确定的角、其三角函数值确定,必可求。
方法提炼一、导边处理(“AA”法)相似三角形存在性问题、基本上都可以按部就班,如下解决:第一步:先找到一组关键的等角,有时明显,有时隐蔽;第二步:以这两个相等角的两邻边分两种情形对应成比例列方程此法为通法。
如图4-2-1、在△ABC 和△DEF 中,若已确定∠A=∠D,则要使△ABC 与△DEF 相似,需要分两种情形讨论:AB/AC=DE/DF或AB/AC=DF/DE,再依次列方程求解二、导角处理(“AA法)第一步先找到一组关键的等角第二步:另两个内角分两类对应相等。
不称此通法为”AA法举例:如图4-2-1,在△ABC 和△DEF 中,若已确定∠A=∠D,要使△ABC 与△DEF 相似,需要分两种情形讨论:∠B=∠E 或∠B=∠F,再导角分析处理。
三温馨提示1.解法一(“SAS法),通用性更强,普适性更广,往往是首选。
2.解法二(“AA法),导角分析,常转化为角的存在性问题。
举例(一)显性的相等角例1、在四边形ABCD中,AD//BC,∠B=90°,AB=8,AD=3,BC=4,点P为AB边上的一动点,若△PAD与△PBC相似,则满足条件的点P共有()个A.1B. 2C. 3D.4(二)隐形的相等角例2、已知二次函数的图像经过A(-2,0),B(-3,3)及原点,顶点为C。
(1)求此二次函数的解析式;(2)连接BC,交x轴于点F,y轴上是否存在点P,使得△POC与△BOF相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由。
相似三角形的存在性问题解题策略
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相似三角形的存在性问题解题策略相似三角形的存在性问题是上海中考数学的热点问题.解相似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.难点在于寻找分类标准,分类标准寻找的恰当,可以使得解的个数不重复不遗漏,也可以使得列方程和解方程又好又快.【例1】(2011年青浦区第24题)如图1,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,BD⊥DC,BC=10cm,CD=6cm.在线段BC、CD上有动点F、E,点F以每秒2cm的速度,在线段BC上从点B向点C匀速运动;同时点E以每秒1cm 的速度,在线段CD上从点C向点D匀速运动.当点F到达点C时,点E同时停止运动.设点F运动的时间为t(秒),点F、E在运动过程中,如果△CEF与△BDC相似,求线段BF的长.图1〖解题策略〗如图2,用含有t的式子把线段的长标记出来.观察△CEF与△BDC,两个三角形有一个公共的锐角∠C,△BDC是确定的直角三角形,夹∠C的两边比是6∶10=3∶5,那么根据判定定理2,在△CEF中,夹∠C的两边比为3∶5.因此分两种情况:①如图3,当∠CEF=90°时,35CE CDCF CB==.所以31025tt=-.解得3011t=.此时60211BF t==cm.②如图4,当∠CFE=90°时,35CF CDCE CB==.所以10235tt-=.解得5013t=.此时100213BF t==cm.图2 图3 图4【例2】(2010年长宁区第25题)如图5,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)交x轴于A、B两点(A点在B点左侧),交y轴于点C.已知B(8,0),tan∠ABC=12,△ABC的面积为8.(1)求抛物线的解析式;(2)若动直线EF(EF//x轴)从点C开始,以每秒1个长度单位的速度沿y轴负方向平移,且分别交y轴、线段BC于E、F两点,动点P同时从点B出发,在线段OB上以每秒2个单位的速度向原点O 运动.联结FP,设运动时间t秒.是否存在t的值,使以P、B、F为顶点的三角形与△ABC相似.若存在,试求出t的值;若不存在,请说明理由.图5 〖解题策略〗第(1)题求得的抛物线的解析式对第(2)题不产生影响,但是点A 的坐标在两个小题中都要用到. 观察△ABC 与△PBF ,两个三角形有一个公共的锐角∠B ,△ABC 是确定的三角形,那么根据判定定理2,在△PBF 中,夹∠B 的两边比分两种情况,解答如下:在Rt △OBC 中,OB =8,OC =4,所以45BC =.在Rt △EFC 中,EF =2t ,CE =t ,所以5CF t =.在△BFP 中,夹∠B 的两边BP =2t ,4555(4)BF t t =-=-. 在△ABC 与△BFP 中,有公共的∠B .①当BA BP BC BF =时,42455(4)t t =-.解得43t =. ②当BA BF BC BP =时,45(4)245t t -=.解得207t =. 综上所述,当34t =或720t =时,△ABC 与△BFP 相似. 【例3】(2009年闸北区第25题)如图6,△ABC 中,AB =5,AC =3,cos A =310.D 为射线BA 上的点(点D 不与点B 重合),作DE //BC 交射线CA 于点E ..(1) 若CE =x ,BD =y ,求y 与x 的函数关系式,并写出函数的定义域;(2) 当点D 在AB 边上时,BC 边上是否存在点F ,使△ABC 与△DEF 相似?若存在,请求出线段BF 的长;若不存在,请说明理由.图6〖解题策略〗解读题设部分,我们知道△ABC 是腰长为5,底边为3的等腰三角形,根据平行线截得的对应线段成比例,容易得到第(1)题的关系为53y x =. 平行线DE 截得的△ADE 与△ABC 相似,要探求△DEF 与△ABC 相似,根据相似三角形的传递性,△DEF 与△ADE 也是相似的,都是腰长与底边比为5∶3的等腰三角形.那么根据DE 来分类,分DE 为腰或底边两种情况.如图7,当DE 为△ADE 与△DEF 的公共腰时,根据轴对称和中心对称,可以知道,D 、E 、F ′分别是AB 、AC 和BC 的中点,此时BF ′=2.5, BF =4.1.如图8,当DE 为等腰三角形DEF 的底边时,四边形DECF 是平行四边形,此时12534BF =.图7 图8【例4】(2011年静安区第25题) 如图9,点A 、B 在⊙O 上,∠AOB =90º,点C 是AB 上的一个动点,AC 与OB 的延长线相交于点D ,是否存在点C ,使得△DCB ∽△DOC ?如果存在,请证明;如果不存在,请简要说明理由. O B CD图9〖解题策略〗△DCB 与△DOC 有一个公共的角∠D ,而∠DBC 是△BOC 的一个外角,因此∠DBC >∠DOC ,所以这两个三角形如果相似的话,只存在∠DCB =∠DOC 的情况.△AOC 与△BOC 的两个底角的和∠ACO +∠BCO =135°为定值,因此∠DCB =∠DOC =45°,点C 是AB 的中点.。
第4讲相似三角形存在性处理策略
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第4讲相似三角形存在性处理策略在数学领域中,相似三角形的存在性处理策略是指确定两个或多个三角形是否相似的方法和步骤。
相似三角形是指具有相同形状但可能有不同大小的三角形。
下面列举了几种常见的相似三角形存在性处理策略:1.AA相似定理(角-角相似定理)AA相似定理是指当两个三角形的两个对应角度分别相等时,这两个三角形是相似的。
具体的处理策略是在已知两个角度相等的前提下,确定三角形的其它对应角是否相等。
如果三角形的所有对应角度都相等,则可以得出结论这两个三角形是相似的。
2.SSS相似定理(边-边-边相似定理)SSS相似定理是指当两个三角形的三个对应边的比例相等时,这两个三角形是相似的。
处理策略是确定两个三角形的三个对应边的比例是否相等。
如果比例都相等,则可以得出结论这两个三角形是相似的。
3.SAS相似定理(边-角-边相似定理)SAS相似定理是指当两个三角形的一个对应角相等,而且两个对应边的比例相等时,这两个三角形是相似的。
处理策略是在已知一个对应角相等和两个对应边的比例相等的前提下,确定三角形的其它对应角是否相等。
如果三角形的所有对应角度都相等,则可以得出结论这两个三角形是相似的。
4.HL相似定理(斜边-斜边相似定理)HL相似定理是指当两个直角三角形的斜边长度相等,而且一个锐角和一个直角对应角相等时,这两个三角形是相似的。
处理策略是在已知一个锐角和一个直角对应角相等以及斜边长度相等的前提下,确定三角形的其它对应边是否成比例。
如果两个对应边成比例,则可以得出结论这两个三角形是相似的。
在处理相似三角形存在性时,需要注意以下几点:1.已知条件的准确性:确保已知条件是准确的,否则可能会导致错误的结论。
2.证明过程的逻辑性:需要有清晰的思路和逻辑关系,按照合理的步骤进行证明。
3.几何图形的正确绘制:确保几何图形的绘制准确无误,以便更好地理解问题和推导结论。
4.先验知识的运用:相似三角形的存在性处理策略需要运用一些先验知识和数学定理,例如角度和边的性质,三角函数的概念等。
相似三角形六大证明技巧
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相似三角形六大证明技巧在数学中,相似三角形的研究是非常重要的,因为这可以帮助我们解决各种有关比例和比较的问题。
在证明相似三角形的过程中,存在许多有效的技巧和方法来简化问题并加深我们对其性质的理解。
以下是六大证明技巧,可用于证明相似三角形。
1.AA相似性定理:AA相似性定理是最常见的相似三角形证明技巧之一、该定理指出,如果两个三角形中的两个角度相等,则两个三角形相似。
这可以用于简化相似三角形的证明,特别是当两个三角形之一已知边长或角度的情况下,通过证明两个角度相等,即可得出它们相似的结论。
2.SAS相似性定理:SAS相似性定理是另一种常用的相似三角形证明技巧。
该定理指出,如果两个三角形中的两个边的比值相等,并且这两条边夹角的比值也相等,则两个三角形相似。
这可以用于证明两个三角形相似的证明,特别是当两个三角形已知有一个相等的边和夹角的情况下。
3.SSS相似性定理:SSS相似性定理是证明相似三角形的另一种方法。
该定理指出,如果两个三角形的三条边的比值相等,则两个三角形相似。
这可以用于证明两个三角形相似的证明,特别是当两个三角形已知边长的情况下。
4.比较边与角:当两个三角形中的两个角度已知且相等时,可以比较它们的边。
通过确定它们的边比值并与已知比值进行比较,可以确定它们是否相似。
这个方法通常需要使用三角函数和三角恒等式来解决。
5.直角三角形的特殊性质:在直角三角形中,如果两个直角三角形的一个角是相等的,并且另一个角是互补的,则两个三角形一定相似。
这是因为两个直角三角形的另一个角度相等,而直角定理保证了两个三角形的边的比值相等。
6.利用平行线:当直线与两条平行线相交时,可以使用平行线的性质来证明相似三角形。
具体而言,如果两个平行线通过一个第三个线段形成一个相似三角形,则可以通过证明这两个平行线的其他线段与第三个线段的比值相等来证明这两个平行线的其他线段与第三个线段的比值相等。
除了上述六大证明技巧之外,还有一些其他技巧可以用于证明相似三角形,如三角形的重心和垂心的性质,重心和垂心在相似三角形的边和角之间有特殊的关系。
相似三角形证明技巧
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相似三角形证明技巧在三角形的几何学中,相似三角形是指具有相同形状但可能不同尺寸的三角形。
相似三角形之间存在着一些重要的性质和关系,通过使用这些性质和关系,我们可以进行相似三角形的证明。
下面整理了一些常用的相似三角形证明技巧:1.边比例法:当两个三角形的各边之间的比例相等时,可以得出它们是相似三角形的结论。
例如,如果两个三角形的对应边之比相等,则可以证明这两个三角形是相似的。
2.角度比例法:当两个三角形的对应角度相等或成比例时,可以证明这两个三角形是相似的。
例如,如果两个三角形的相对内角相等,则可以得出它们是相似的结论。
3.等角法:当两个三角形的一些角度等于另一个三角形的角度时,可以得出它们是相似的结论。
通过将一个三角形的两个角度相等于另一个三角形的两个角度,可以证明这两个三角形是相似的。
4.三边法:当两个三角形的三边之比相等时,可以得出它们是相似的结论。
如果两个三角形的三边长度比例相等,可以通过这个比例关系证明它们是相似的。
5.正弦定理和余弦定理:正弦定理和余弦定理是解决相似三角形问题中常用的两个重要几何定理。
通过使用这两个定理,可以推导出两个三角形之间的边比例关系,从而证明它们是相似的。
6.高度比例法:当两个三角形的高度比例相等时,可以得出它们是相似的结论。
通过使用这个高度比例关系,可以证明两个三角形是相似的。
7.垂直角的性质:当两个三角形的顶点角相等时,可以得出它们是相似的结论。
通过使用这个垂直角的性质,可以证明两个三角形是相似的。
8.平行线法:当两个三角形的相应边平行时,可以得出它们是相似的结论。
通过使用平行线的性质,可以证明这两个三角形是相似的。
以上是一些常用的相似三角形证明技巧,需要根据具体情况选择合适的技巧来进行证明。
在实际应用中,常常需要结合多个技巧进行证明,同时还需要注意使用一些基本的几何推理技巧,如平移、旋转、对称等,来辅助进行证明。
相似存在性问题
![相似存在性问题](https://img.taocdn.com/s3/m/4c8e9d2df61fb7360a4c6527.png)
相似存在性问题解析模型一:直角三角形相似问题例1:如图,矩形OABC 在平面直角坐标系中位置, (60)A ,,(03)C -,,直线34y x =-与BC 边相交于D 点.(1)求点D 的坐标; (2)若抛物线294y ax x =-经过点A ,试确定此抛物线的表达式; (3)设(2)中的抛物线的对称轴与直线OD 交于点M ,点P 为对称轴上一动点,以P O M 、、为顶点的三角形与OCD △相似,求符合条件的点P 的坐标.相似存在性问题分析思路分析:(1)定方向:△OCD 是两条直角边分别为3和4的直角三角形。
则为直角三角形的相似问题。
(2)定分类:如上图,△POM 与Rt △OCD 已经有一对内错角∠PMO=∠COD 。
所以△POM 只要还有一个直角就可以利用AA 判定这两个三角形相似。
所以分为两种情况:∠OPM=90°和∠POM=90°(3)定解法:求P 点坐标,横坐标为3,只需要求纵坐标21P P 。
由于21P P 是Rt △POM 斜边的一部分。
所以利用直角边和斜边对应成比例建立方程求解。
(4)定结论:两种情况汇总。
解:(1)点D 的坐标为(43)-,. (2)抛物线的表达式为23984y x x =-. (3)情形一:当∠OPM=90°时,易证:1Rt Rt POM CDO △∽△. ∵抛物线的对称轴3x =,∴点1P 的坐标为1(30)P ,. 情形二:当∠POM=90°时,由34y x =-可得:)49,3(-M49,311==M P OP 则4152121=+=M P OP OM 设),3(2a PyO3- CDB6A x34y x =- MP 1P 2 yO3- CDB6A x34y x =- MP 1P 2则492+=a M P ;415=OM ;OD=5,OC=3,CD=4①MO P Rt 2∆∽Rt △DOC ;OCOMDO M P =2;解之:4=a ∴点2P 的坐标为2P (34),, ②MO P Rt 2∆∽Rt △ODC ;CD OM DO M P =2;解之:)(83舍去-=a 综上所述:1(30)P ,,2P (34), 练习1:已知二次函数2y ax bx c =++(0a ≠)的图象经过点(10)A ,,(20)B ,,(02)C -,,直线x m =(2m >)与x 轴交于点D .(1)求二次函数的解析式;(2)在直线x m =(2m >)上有一点E (点E 在第四象限),使得E D B 、、为顶点的三E 点坐标(用含m 的代数式表示);2m =- AO COED BD =122ED m =-, ∴22m ED -=,∵点E 在第四象限,∴1E ⎛ ⎝② △EDB ∽△COAAO COBD ED=,122m ED=-,∴24ED m =-, ∵点E 在第四象限,∴2(42)E m m -,. 综上所述:122m E m -⎛⎫⎪⎝⎭,;2(42)E m m -,点睛:若去掉“点E 在第四象限”这个条件,则还有两种情况,它们都位于x 轴的上方。
相似三角形存在性问题(含解析)
![相似三角形存在性问题(含解析)](https://img.taocdn.com/s3/m/3ab4dff2ba1aa8114531d965.png)
相像存在性问题1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c 与 x 轴交于 A、 D 两点,与 y 轴交于点B,四边形OBCD是矩形,点 A 的坐标为( 1,0),点 B 的坐标为( 0,4),已知点 E( m, 0)是线段 DO上的动点,过点 E 作 PE⊥ x 轴交抛物线于点 P,交 BC于点 G,交 BD于点 H.( 1)求该抛物线的分析式;( 2)当点 P 在直线 BC上方时,请用含 m的代数式表示 PG的长度;( 3)在( 2)的条件下,能否存在这样的点 P,使得以 P、B、G为极点的三角形与△ DEH相像?若存在,求出此时 m的值;若不存在,请说明原因.2.如图,在平面直角坐标系xoy中,抛物线25C xy ax x c过点A(,)和(,),(,)是轴正0 48 0 P t0690°得线段 PB.过点 B作x轴的垂线、过点半轴上的一个动点, M是线段 AP 的中点,将线段MP绕点 P 顺时针旋转A 作y轴的垂线,两直线订交于点D.( 1)求此抛物线的对称轴;( 2)当t为什么值时,点 D落在抛物线上?( 3)能否存在t,使得以 A、B、D 为极点的三角形与△PEB相像?若存在,求此时t 的值;若不存在,请说明原因.333.如图,过点 A ( 0, 3)的直线 l 1 与 x 轴交于点 B , tan ∠ ABO=4.过点 A 的另向来线 l 2: y =-4 tx + b (t >0)与 x 轴交于点 Q ,点 P 是射线 AB 上的一个动点, 过 P 作 PH ⊥ x 轴于点 H ,设 PB = 5t .( 1)求直线 l 1 的函数分析式;( 2)当点 P 在线段 AB 上运动时,设△ PHQ 的面积为 S ( S ≠ 0),求 S 与 t 之间的函数关系式(要求写出自变量t 的取值范围);(3)当点 P 在射线 AB上运动时,能否存在这样的 t 值,使以 P, H,Q为极点的三角形与△ AOQ相像?若存在,直接写出全部知足条件的 t 值所对应的 P 点坐标;若不存在,请说明原因.4.如图,点 A 是x 轴正半轴上的动点,点 B 的坐标为(0, 4),将线段AB 的中点绕点 A 按顺时针方向旋转90°得点 C,过点 C 作 x 轴的垂线,垂足为F,过点 B 作 y 点,连结AC、 BC、 CD,设点 A 的横坐标为t .轴的垂线与直线CF 订交于点E,点D是点A 对于直线CF的对称( 1)线段AB与AC的数目关系是,地点关系是.(2)当 t=2 时,求 CF 的长;(3)当 t 为什么值时,点 C 落在线段 BD上?求出此时点 C的坐标;(4)设△ BCE的面积为 S,求 S与 t 之间的函数关系式.5.如图,抛物线y=-1x2+3x- 2 交 x 轴于 A, B 两点(点 A 在点 B 的左边),交 y 轴于点 C,分别过点B, C 作 y 42轴, x轴的平行线,两平行线交于点D,将△BDC绕点C 逆时针旋转,使点D旋转到y 轴上获得△FEC,连结BF.(1)求点 B, C所在直线的函数分析式;( 2)求△ BCF的面积;(3)在线段 BC上能否存在点 P,使得以点 P,A, B 为极点的三角形与△ BOC相像?若存在,求出点 P 的坐标;若不存在,请说明原因.。
二次函数的存在性问题(相似三角形的存在性问题)
![二次函数的存在性问题(相似三角形的存在性问题)](https://img.taocdn.com/s3/m/46a470c2f524ccbff0218425.png)
二次函数的存在性问题(相似三角形)1、已知抛物线的顶点为A(2,1),且经过原点O,与x轴的另一交点为B。
(1)求抛物线的解析式;(2)若点C在抛物线的对称轴上,点D在抛物线上,且以O、C、D、B四点为顶点的四边形为平行四边形,求D点的坐标;(3)连接OA、AB,如图②,在x轴下方的抛物线上是否存在点P,使得△OBP与△OAB相似若存在,求出P点的坐标;若不存在,说明理由。
,` "A AB BO^x x y yxyF-2,-6A CEPDB5 *1 24 6 G2、设抛物线22y ax bx =+-与x 轴交于两个不同的点A(一1,0)、B(m ,0),与y 轴交于点C.且∠ACB=90°. (1)求m 的值和抛物线的解析式;(2)已知点D(1,n )在抛物线上,过点A 的直线1y x =+交抛物线于另一点E .若点P 在x 轴上,以点P 、B 、D 为顶点的三角形与△AEB 相似,求点P 的坐标.(3)在(2)的条件下,△BDP 的外接圆半径等于________________.~解:(1)令x=0,得y=-2 ∴C(0,一2).∵ACB=90°,CO ⊥AB,.∴ △AOC ∽△COB,.∴OA ·OB=OC 2;∴OB=22241OC OA == ∴m=4.3、已知抛物线2y ax bx c =++经过点A (5,0)、B (6,-6)和原点.(1)求抛物线的函数关系式; (2)若过点B 的直线y kx b '=+与抛物线相交于点C (2,m ),请求出∆OBC 的面积S 的值.·(3)过点C 作平行于x 轴的直线交y 轴于点D ,在抛物线对称轴右侧位于直线DC 下方的抛物线上,任取一点P ,过点P 作直线PF 平行于y 轴交x 轴于点F ,交直线DC 于点E . 直线PF 与直线DC 及两坐标轴围成矩形OFED (如图),是否存在点P ,使得∆OCD 与∆CPE 相似若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)由题意得:255036600a b c a b c c ++=⎧⎪++=⎨⎪=⎩ 解得150a b c =-⎧⎪=⎨⎪=⎩故抛物线的函数关系式为25y x x =-+(2)C 在抛物线上,2252,6m m ∴-+⨯=∴= C ∴点坐标为(2,6),B 、C 在直线y kx b '=+上∴6266k b k b '=+⎧⎨'-=+⎩解得3,12k b '=-=∴直线BC 的解析式为312y x =-+设BC 与x 轴交于点G ,则G 的坐标为(4,0)1146462422OBCS∴=⨯⨯+⨯⨯-= (3)存在P ,使得OCD ∽CPE 设P (,)m n ,90ODC E ∠=∠=︒ 故2,6CE m EP n =-=-若要OCD ∽CPE ,则要OD DC CE EP =或OD DC EP CE = 即6226m n =--或6262n m =-- 解得203m n =-或123n m =- 又(,)m n 在抛物线上,22035m n n m m =-⎧⎨=-+⎩或21235n mn m m=-⎧⎨=-+⎩ 解得12211023,,6509m m n n ⎧=⎪=⎧⎪⎨⎨=⎩⎪=⎪⎩或121226,66m m n n ==⎧⎧⎨⎨==-⎩⎩ 故P 点坐标为1050()39,和(6,6)-;4、如图,抛物线(1)(5)y a x x =+-与x 轴的交点为M N ,.直线y kx b =+与x 轴交于(20)P -,,与y 轴交于C .若A B ,两点在直线y kx b =+上,且AO BO ==,AO BO ⊥.D 为线段MN 的中点,OH 为Rt OPC △斜边上的高.(1)OH 的长度等于 ;k = ,b = .(2)是否存在实数a ,使得抛物线(1)(5)y a x x =+-以D N E ,,为顶点的三角形与AOB △是否还有符合条件的E 点(简要说明理由)每一个E 点,直线NE 与直线AB 的交点G 是否总满足】10PB PG <解:(1)1OH =;k =b =(2)设存在实数a ,使抛物线(1)(5)y a x x =+-上有一点E ,满足以D NE ,,为顶点的三角形与等腰直角AOB △相似.∴以D N E ,,为顶点的三角形为等腰直角三角形,且这样的三角形最多只有两类,一类是以DN 为直角边的等腰直角三角形,另一类是以DN 为斜边的等腰直角三角形.①若DN 为等腰直角三角形的直角边,则ED DN ⊥.由抛物线(1)(5)y a x x =+-得:(10)M -,,(50)N ,.(20)D ∴,,3ED DN ∴==.E ∴的坐标为(23),.把(23)E ,代入抛物线解析式,得13a =-.∴抛物线解析式为1(1)(5)3y x x =-+-.即2145333y x x =-++.②若DN 为等腰直角三角形的斜边,则DE EN ⊥,DE EN =.E ∴的坐标为(3.51.5),.把(3.51.5)E ,代入抛物线解析式,得29a =-. ∴抛物线解析式为2(1)(5)9y x x =-+-,即22810999y x x =-++当13a =-时,在抛物线2145333y x x =-++上存在一点(23)E ,满足条件,如果此抛物线上还有满足条件的E 点,不妨设为E '点,那么只有可能DE N '△是以DN 为斜边的等腰直角三角形,由此得(3.51.5)E ',, 显然E '不在抛物线2145333y x x =-++上,故抛物线2145333y x x =-++上没有符合条件的其他的E 点. {当29a =-时,同理可得抛物线22810999y x x =-++上没有符合条件的其他的E 点. 当E 的坐标为(23),,对应的抛物线解析式为2145333y x x =-++时,EDN △和ABO △都是等腰直角三角形,45GNP PBO ∴∠=∠=又NPG BPO ∠=∠,NPG BPO∴△∽△.PG PNPO PB∴=,2714PB PG PO PN ∴==⨯=,∴总满足10PB PG <.当E 的坐标为(3.51.5),,对应的抛物线解析式为22810999y x x =-++时,同理可证得:2714PB PG PO PN ==⨯=,∴总满足10PB PG <5、如图,抛物线的顶点为A (2,1),且经过原点O ,与x 轴的另一个交点为B .(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上求点M ,使△MOB 的面积是△AOB 面积的3倍;(3)连结OA ,AB ,在x 轴下方的抛物线上是否存在点N ,使△OBN 与△OAB 相似若存在,求出N 点的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)由题意可设抛物线的解析式为1)2(2+-=x a y·∵抛物线过原点 ∴01)20(2=+-a ∴41-=a∴抛物线的解析式为1)2(412+--=x y 即x x y +-=241.(2)∵△AOB 与△MOB 同底不等高 又∵S △MOB =3 S △AOB ∴△MOB 的高是△AOB 高的3倍 即点M 的纵坐标是3-∴x x +-=-2413 ∴01242=--x x 解得 61=x ,22-=x∴)36(1-,M )32(2--,M (3)由抛物线的对称性可知:AO =ABABO AOB ∠=∠若△OBN 与△OAB 相似, 必须有BNO BOA BON ∠=∠=∠, 显然 )12('-,A ∴直线ON 的解析式为x y 21-=, 由x x x +-=24121,得01=x ,62=x ∴)36(-,N 过N 作NE ⊥x 轴,垂足为E . 在Rt △BEN 中,BE =2,NE =3,∴133222=+=NB 又OB =4 ∴NB ≠OB ∴∠BON ≠∠BNO ∴△OBN 与△OAB 不相似,同理说明在对称轴左边的抛物线上也不存在符合条件的N 点.故在抛物线上不存在N 点,使得△OBN 与△OAB 相似】6、如图所示,将矩形OABC 沿AE 折叠,使点O 恰好落在BC 上F 处,以CF 为边作正方形CFGH ,延长BC 至M , 使CM =|CE —EO |,再以CM 、CO 为边作矩形CMNO. (1)试比较EO 、EC 的大小,并说明理由;(2)令CMNOCFGH S S m 四边形四边形=,请问m 是否为定值若是,请求出m 的值;若不是,请说明理由;(3)在(2)的条件下,若CO =1,CE =31,Q 为AE 上一点且QF =32,抛物线y =mx 2+bx+c 经过C 、Q 两点,请求出此抛物线的解析式. (4)在(3)的条件下,若抛物线y =mx 2+bx+c 与线段AB 交于点P ,试问在直线BC 上是否存在点K ,使得以P 、B 、K 为顶点的三角形与△AEF 相似若存在,请求直线KP 与y 轴的交点T 的坐标若不存在,请说明理由。
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第三步 计算——具体问题具体分析
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
BA AP ②当 AB BC
AB2 10 AP BC 3
3 A( 2,1), B (3,3), C (3, ) 2 3 AB 5 , BC 2
13 P2 ( 2, ) 3
三部曲:
小结 夹角相等,两边对应成比例
点D在x轴的正半轴上,若以点D、C、B组成的 三角形与△OAB相似,试求点D的坐标.
三部曲:
第一步 寻找分类标准
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
△OAB是固定不动的,
点D在点C的左边还是右边?
三部曲:
第一步 寻找分类标准
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
分两种情况:
BA CB ① BO CD BA CD ② BO CB
三部曲:
第二步 无须画图——罗列线段的长
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
BA 2 BO 4 CB 4 2 CD ?
三部曲:
第三步 计算——上下对应,书写整齐
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
BA 2 , BO 4, BC 4 2
BA CB ①当 BO CD BA CD ②当 BO CB
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
BA AB ①当 AP BC
BA AP ②当 AB BC
三部曲: 先找分类标准;
08上海25
再画示意图; 后计算.
AB=2,AD=4,∠DAB=90°,AD//BC
M是DE的中点,BE = x
连结BD,交线段AM于点N,如果以A、N、D为 顶点的三角形与△BME相似,求线段BE的长.
△ABC与△ABP中, 保持不变的是 ∠ABC= ∠BAP .
分两种情况:
BA AB ① AP BC BA AP ② AB BC
三部曲:
第二步 无须画图——罗列线段的长
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
y 2( x 2) 1
2
(3,3)
3 A( 2,1), B (3,3), C (3, ) 2
几何法三部曲:
代数法三部曲:
先分类;
再画图; 后计算.
先罗列三边;
再分类列方程; 后解方程、检验.
几何法与代数法相结合
几何法
确定目标
代数法
准确定位
几何法与代数法相结合——又好又快
三部曲:
08金山24
8 y x
2 y x
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
AB//DC//x轴, AC//y轴 点A的横坐标为m
8 m 8 A m, , B , , m 4 m 2 2 C m, , D 4m, m m
6 3m CD 3m AC AB m 4
数形结合 当心负号
三部曲:
第三步 计算、检验——具体问题具体分析
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
小结——步步有障碍
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
标准不容易确定 示意图不容易画准确; 两种情况的计算各有特点.
AB
3m 6 , AC , CD 3m 4 m
2
AB CA ①当 AC CD
6 3m 2 AC AB CD 3m m 4
m4 16
m 2
m 2
AB CD ②当 AC CA
AB CD 这是不可能的
三部曲: 先找分类标准;
小结 ——分类讨论,数形结合 思路清晰 运算易错
再画示意图; 后计算.
分两种情况:
AB CA ① AC CD AB CD ② AC CA
分类标准:夹直角相等,两直角边对应成比例
数形结合:先求点的坐标,再求线段的长,
三部曲: 先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
08嘉定24
2 4 2 4 CD
CD 16
D1 (20,0)
2 CD 4 4 2
CD 2
D2 (6,0)
三部曲: 先找分类标准;
小结 ——分类讨论,数形结合
再画示意图; 后计算.
分两种情况:
BA CB ① BO CD BA CD ② BO CB
分类标准: 夹角相等,两边对应成比例 数形结合: 求线段CD的长,写点D的坐标
1 EB EM ED ED 2 2
2
ED2 22 (4 x) 2
1 2 x 2 (4 x) 2 2
2
用x表示ED2?
x1 2, x2 10
三部曲:
第三步 计算——具体问题具体分析
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
②当∠ADN=∠BEM 又∠ADN=∠DBE 所以∠BEM=∠DBE 因此△DBE是等腰三角形 于是BE=2AD=8
②∠ADN=∠BEM
三部曲:
第三步 计算——具体问题具体分析
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
①当∠ADN=∠BME 又∠ADN=∠DBE 所以∠BME=∠DBE 因此△BME∽△DBE
1 于是 EB EM ED ED 2 2
2
第三步 计算——具体问题具体分析
①当∠ADN=∠BME
3 AB 5 , BC 2
三部曲:
第三步 计算——具体问题具体分析
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
BA AB ①当 AP BC
3 AP BC 2
3 A( 2,1), B (3,3), C (3, ) 2 3 AB 5 , BC 2
5 P 1 ( 2, ) 2
三部曲:
若△ABC与△ACD相似,求m的值.
三部曲:
第一步 寻找分类标准
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
分两种情况:
△ABC与△ACD 保持直角三角形的性质不变
AB CA ① AC CD AB CD ② AC CA
三部曲:
第二步 无须画图——罗列线段的长
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
B A C D
2 x
8 yB y A m
代入y
m xB 4
代入y 8 x
2 xC x A m, yC y D m
xD 4m
三部曲:
第二步 无须画图——罗列线段的长
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
三部曲:
y 2( x 2) 1
2
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
(3,3)
09卢湾24
直线x=3与抛物线交于B,与直线OA相交于C. 点P在抛物线的对称轴上,如果△ABP与△ABC相似,求 所有满足条件的P点坐标.
三部曲:
第一步 寻找分类标准——画阴影三角形
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
三部曲:
第一步 寻找分类标准——画阴影三角形
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
△AND与△BME中,唯一确定的角是∠ADN.
∠ADN=∠DBE>∠MBE
分两种情况:①∠ADN=∠BME ②∠ADN=∠BEM
三部曲:
第二步 比比画画——不求准确,但求思路
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
先找分类标准; 再画示意图; 后计算.
①∠ADN=∠BME