二次函数(存在性问题)
二次函数存在性问题
二次函数存在性问题一、存在三角形:1、如图,已知抛物线y=-x 2+2x+3交x 轴于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C 。
(1)求点A 、B 、C 的坐标。
(2)若点M 为抛物线的顶点,连接BC 、CM 、BM ,求△BCM 的面积。
(3)连接AC ,在x 轴上是否存在点P 使△ACP 为等腰三角形,若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由。
2、如图,直线AC :1y x =--与抛物线24y ax bx =+-都经过点(1,0)A -、(3,4)B -.(1)求抛物线的解析式;(2) 动点P 在线段AC 上,过点P 作x 轴的垂线与抛物线相交于点E ,求线段PE 长度的最大值; (3) 当线段PE 的长度取得最大值时,在抛物线上是否存在点Q ,使△PCQ 是以PC 为直角边的直角三角形?若存在,请求出Q 点的坐标;若不存在.请说明理由.3、已知:Rt △ABC 的斜边长为5,斜边上的高为2,将这个直角三角形放置在平面直角坐标系中,使其斜边AB 与x 轴重合(其中OA<OB ),直角顶点C 落在y 轴正半轴上(如图11)。
(1)求线段OA 、OB 的长和经过点A 、B 、C 的抛物线的关系式。
(4分) (2)如图12,点D 的坐标为(2,0),点P (m ,n )是该抛物线上的一个动点(其中m >0,n >0),连接DP 交BC 于点E 。
①当△BDE 是等腰三角形时,直接写出....此时点E 的坐标。
(3分) ②又连接CD 、CP (如图13),△CDP 是否有最大面积?若有,求出△CDP 的最大面积和此时点P 的坐标;若没 有,请说明理由。
(3分)图11A B O C 图9 yx P E 图12 图13二、 存在四边形:1、如图,已知抛物线)0(2≠++=a c bx ax y 的顶点坐标为Q ()1,2-,且与y 轴交于点C ()3,0,与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的右侧),点P 是该抛物线上一动点,从点C 沿抛物线向点A 运动(点P 与A 不重合),过点P 作PD ∥y 轴,交AC 于点D . (1)求该抛物线的函数关系式;(2)当△ADP 是直角三角形时,求点P 的坐标;(3)在问题(2)的结论下,若点E 在x 轴上,点F 在抛物线上, 问是否存在以A 、P 、E 、F 为顶点的平行四边形?若存在, 求点F 的坐标;若不存在,请说明理由.2、在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A )0,4(-,B )4,0(-,C )0,2(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x y -=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.3、如图,在平面直角坐标系中CDA Rt AOB Rt ∆≅∆,且)2,0(),0,1(B A -抛物线22-+=ax ax y 经过点C 。
二次函数存在性问题
2012年二次函数存在性问题一、二次函数中有关面积的存在性问题例1(10山东潍坊)如图所示,抛物线与x 轴交于点()()1030A B -,、,两点,与y 轴交于点()03.C -,以AB 为直径作M ⊙,过抛物线上一点P 作M ⊙的切线PD ,切点为D ,并与M ⊙的切线AE 相交于点E ,连结DM 并延长交M ⊙于点N ,连结.AN AD 、 (1)求抛物线所对应的函数关系式及抛物线的顶点坐标;(2)若四边形EAMD 的面积为求直线PD 的函数关系式;(3)抛物线上是否存在点P ,使得四边形EAMD 的面积等于DAN △的面积?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.答案:解:(1)因为抛物线与x 轴交于点()()1030A B -,、,两点,设抛物线的函数关系式为:()()13y a x x =+-,∵抛物线与y 轴交于点()03C -,,∴()()30103a -=+-, ∴ 1.a =所以,抛物线的函数关系式为:223y x x =--,又()214y x =--,因此,抛物线的顶点坐标为()14-,.(2)连结EM ,∵EA ED 、是M ⊙,的两条切线,∴EA ED EA AM ED MN =⊥⊥,,,∴EAM EDM △≌△又四边形EAMD的面积为∴EAM S =△∴12AM AE =· 又2AM =,∴AE =因此,点E的坐标为(11E -或(21.E --,当E 点在第二象限时,切点D 在第一象限. 在直角三角形EAM中,tan EA EMA AM ∠=== ∴60EMA ∠=°,∴60DMB ∠=° 过切点D 作DF AB ⊥,垂足为点F ,∴1MF DF ==, 因此,切点D的坐标为(2.设直线PD 的函数关系式为y kx b =+,将((12E D -、的坐标代入得2k b k b=+=-+⎪⎩解之,得33k b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩所以,直线PD的函数关系式为33y x =-+当E 点在第三象限时,切点D 在第四象限.同理可求:切点D的坐标为(2,,直线PD的函数关系式为y x = 因此,直线PD 的函数关系式为33y x =-+或33y x =-(3)若四边形EAMD 的面积等于DAN △的面积 又22EAM DAN AMD EAMD S S S S ==△△△四边形, ∴AMD EAM S S =△△∴E D 、两点到x 轴的距离相等,∵PD 与M ⊙相切,∴点D 与点E 在x 轴同侧, ∴切线PD 与x 轴平行,此时切线PD 的函数关系式为2y =或 2.y =-当2y =时,由223y x x =--得,1x =当2y =-时,由223y x x =--得,1x =故满足条件的点P 的位置有4个,分别是()()()1231112P P P ++-、、、()412.P --说明:本参考答案给出了一种解题方法,其它正确方法应参考标准给出相应分数.强化训练★1、(10广东深圳)如图,抛物线y =ax 2+c (a >0)经过梯形ABCD 的四个顶点,梯形的底AD 在x 轴上,其中A (-2,0),B (-1, -3).(2)点M 为y 轴上任意一点,当点M 到A 、B 两点的距离之和为最小时,求此时点M 的坐标;(3)在第(2)问的结论下,抛物线上的点P 使S △P AD =4S △ABM 成立,求点P 的坐标.答案:(1)、因为点A 、B 均在抛物线上,故点A 、B 的坐标适合抛物线方程∴403a c a c +=⎧⎨+=-⎩ 解之得:14a c =⎧⎨=-⎩;故24y x =-为所求(2)如图2,连接BD ,交y 轴于点M ,则点M 就是所求作的点 设BD 的解析式为y kx b =+,则有203k b k b +=⎧⎨-+=-⎩,12k b =⎧⎨=-⎩,故BD 的解析式为2y x =-;令0,x =则2y =-,故(0,2)M -(3)、如图3,连接AM ,BC 交y 轴于点N ,由(2)知,易知BN=MN=1, 易求AM BM ==图2122ABM S =⨯= ;设2(,4)P x x -,依题意有:214422AD x -=⨯ ,即:2144422x ⨯-=⨯解之得:x =±0x =,故 符合条件的P 点有三个:1234),(4),(0,4)P P P --★2、.矩形OBCD 在如图所示的平面直角坐标系中,其中三个顶点分别为O (0,0)、B (0,3)、D (-2,0),直线AB 交x 轴于点A (1,0).(1)求直线AB 的解析式;(2)求过A 、B 、C 三点的抛物线的解析式,并写出其顶点E 的坐标;(3)过点E 作x 轴的平行线EF 交AB 于点F .将直线AB 沿轴向右平移2个单位,与x 轴交于点G ,与EF 交于点H .请问过A 、B 、C 三点的抛物线上是否存在点P ,使得S △P AG =3 4S △PEH.若存在,求点P二、二次函数中构建直角三角形与相似形的存在性问题例2 (2010甘肃)(12分) 如图,抛物线与x 轴交于A (-1,0)、B (3,0)两点,与y轴交于点C (0,-3),设抛物线的顶点为D . (1)求该抛物线的解析式与顶点D 的坐标;(2)以B 、C 、D 为顶点的三角形是直角三角形吗?为什么?(3)探究坐标轴上是否存在点P ,使得以P 、A 、C 为顶点的三角形与△BCD 相似?若存在,请指出符合条件的点P 的位置,并直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)设该抛物线的解析式为c bx ax y ++=2,由抛物线与y 轴交于点C (0,-3),可知3-=c .即抛物线的解析式为32-+=bx ax y . ………………………1分把A (-1,0)、B (3,0)代入, 得30,9330.a b a b --=⎧⎨+-=⎩解得2,1-==b a .∴ 抛物线的解析式为y = x 2-2x -3. ……………………………………………3分 ∴ 顶点D 的坐标为()4,1-. ……………………………………………………4分 说明:只要学生求对2,1-==b a ,不写“抛物线的解析式为y = x 2-2x -3”不扣分. (2)以B 、C 、D 为顶点的三角形是直角三角形. ……………………………5分理由如下:过点D 分别作x 轴、y 轴的垂线,垂足分别为E 、F.在Rt △BOC 中,OB=3,OC=3,∴ 182=BC . …………………………6分 在Rt △CDF 中,DF=1,CF=OF-OC=4-3=1,∴ 22=CD . …………………………7分 在Rt △BDE 中,DE=4,BE=OB-OE=3-1=2,∴ 202=BD . …………………………8分 ∴ 222BD CD BC =+, 故△BCD 为直角三角形. …………………………9分 (3)连接AC ,可知Rt △COA ∽ Rt △BCD ,得符合条件的点为O (0,0). ………10分过A 作AP 1⊥AC 交y 轴正半轴于P 1,可知Rt △CAP 1 ∽ Rt △COA ∽ Rt △BCD ,求得符合条件的点为)31,0(1P . …………………………………………11分 过C 作CP 2⊥AC 交x 轴正半轴于P 2,可知Rt △P 2CA ∽ Rt △COA ∽ Rt △BCD , 求得符合条件的点为P 2(9,0). …………………………………………12分 ∴符合条件的点有三个:O (0,0),)31,0(1P ,P 2(9,0).三、二次函数中构建等腰三角形的存在性问题例3(10重庆潼南)如图, 已知抛物线c bx x y ++=221与y 轴相交于C ,与x 轴相交于A 、B ,点A 的坐标为(2,0),点C 的坐标为(0,-1). (1)求抛物线的解析式;(2)点E 是线段AC 上一动点,过点E 作DE ⊥x 轴于点D ,连结DC ,当△DCE 的面积最大时,求点D 的坐标;(3)在直线BC 上是否存在一点P ,使△ACP 为等腰三角形,若存在,求点P 的坐标,若不存在,说明理由.答案:解:(1)∵二次函数bx x y +=221∴⎩⎨⎧-==++1022c c b解得: b =-21c =-1 ∴二次函数的解析式为21=y (2)设点D 的坐标为(m ,0∴ OD =m ∴AD =2-m 由△AD E ∽△AOC 得,AO AD =∴122DEm =- ∴DE =22m -∴△CDE 的面积=21×22m-×m=242m m +-=41)1(412+--m当m =1时,△CDE 的面积最大 ∴点D 的坐标为(1,0)(3)存在 由(1)知:二次函数的解析式为121212--=x x y 设y=0则1212102--=x x 解得:x 1=2 x 2=-1 ∴点B 的坐标为(-1,0) C (0,-1)设直线BC 的解析式为:y =kx +b∴ ⎩⎨⎧-==+-10b b k 解得:k =-1 b =-1∴直线BC 的解析式为: y =-x -1在Rt △AOC 中,∠AOC=900OA=2 OC=1 由勾股定理得:AC=5 ∵点B(-1,0) 点C (0,-1) ∴OB=OC ∠BCO=450①当以点C 为顶点且PC=AC=5时, 设P(k , -k -1)过点P 作PH ⊥y 轴于H题图26∴∠HCP=∠BCO=450 CH=PH=∣k ∣ 在Rt △PCH 中k 2+k 2=()25 解得k 1=210, k 2=-210 ∴P 1(210,-1210-) P 2(-210,1210-) ②以A 为顶点,即AC=AP=5设P(k , -k -1),过点P 作PG ⊥x 轴于GAG=∣2-k ∣ GP=∣-k -1∣ 在Rt △APG 中 AG 2+PG 2=AP 2(2-k )2+(-k -1)2=5 解得:k 1=1,k 2=0(舍)∴P 3(1, -2)③以P 为顶点,PC=AP 设P(k , -k -1) 过点P 作PQ ⊥y 轴于点Q PL ⊥x 轴于点L ,∴L(k ,0)∴△QPC 为等腰直角三角形, PQ=CQ=k 由勾股定理知CP=PA=2k∴AL=∣k -2∣, PL=|-k -1|在Rt △PLA 中(2k)2=(k -2)2+(k +1)2 解得:k =25∴P 4(25,-27) 综上所述: 存在四个点:P 1(210,-1210-) P 2(-210,1210-) P 3(1, -2) P 4(25,-27) 三、二次函数中构建四边形的存在性问题(一)二次函数中构建梯形的存在性问题例4 (10山东临沂)如图,二次函数y = -x 2+ax +b 的图像与x 轴交于A (-21,0)、 B (2,0)两点,且与y 轴交于点C ;(1) 求该拋物线的解析式,并判断△ABC 的形状;(2) 在x 轴上方的拋物线上有一点D ,且以A 、C 、D 、B 四 点为顶点的四边形是等腰梯形,请直接写出D 点的坐标; (3) 在此拋物线上是否存在点P ,使得以A 、C 、B 、P 四点为顶点的四边形是直角梯形?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,说明理由。
二次函数中的存在性问题
⼆次函数中的存在性问题⼆次函数中的存在性问题存在性问题是指判断满⾜某种条件的事物是否存在的问题,这类问题的知识覆盖⾯较⼴,综合性较强,题意构思⾮常精巧,解题⽅法灵活,对学⽣分析问题和解决问题的能⼒要求较⾼,是近⼏年来各地中考的“热点”。
这类题⽬解法的⼀般思路是:假设存在→推理论证→得出结论。
若能导出合理的结果,就做出“存在”的判断,导出⽭盾,就做出“不存在”的判断。
以下⼏篇内容为⼏种典型的⼆次函数中出现的存在性问题,希望⼤家在以后的学习中如果遇到此类型时能够轻松解决。
⼀、特殊三⾓形的存在性问题(⼀)⼆次函数中的等腰三⾓形存在性问题如果△ABC是等腰三⾓形,那么存在①AB=AC,②BA=BC,③CA=CB三种情况.因此,解等腰三⾓形的存在性问题时,通常要进⾏分类讨论。
这类问题有⼏何法和代数法两种⽅法,我们要根据具体情况灵活选择简便的⽅法。
⼏何法⼀般分三步:分类、画图、计算.代数法⼀般也分三步:罗列三边长,分类列⽅程,解⽅程并检验.(⼆)⼆次函数中的直⾓三⾓形存在性问题如果△ABC是直⾓三⾓形,那么存在①∠A为直⾓,②∠B为直⾓,③∠C为直⾓三种情况.因此,解直⾓三⾓形的存在性问题时,通常要进⾏分类讨论。
这类问题有⼏何法和代数法两种⽅法,我们要根据具体情况灵活选择简便的⽅法。
⼏何法⼀般分三步:分类、画图、计算.代数法⼀般也分三步:罗列三边长,分类列⽅程,解⽅程并检验.(三)⼆次函数中的等腰直⾓三⾓形存在性问题在解决等腰直⾓三⾓形存在性问题时,往往要⽤到⼏何和代数相结合的⽅法,设出点的坐标后,利⽤等腰直⾓三⾓形的⼏何性质及函数关系式列⽅程求解,最常⽤到的有:①两直⾓边相等,直⾓边与斜边的⽐为1:√2;②斜边中线垂直于斜边,且等于斜边的⼀半。
③直⾓顶点处构造三垂直,得到全等三⾓形,利⽤对应边的等量关系求解。
专题22.8 二次函数中的存在性问题【八大题型】(人教版)(原卷版)
专题22.8 二次函数中的存在性问题【八大题型】【人教版】【题型1 二次函数中直角三角形的存在性问题】 (1)【题型2 二次函数中等腰三角形的存在性问题】 (3)【题型3 二次函数中等腰直角三角形的存在性问题】 (5)【题型4 二次函数中平行四边形的存在性问题】 (7)【题型5 二次函数中矩形的存在性问题】 (9)【题型6 二次函数中菱形的存在性问题】 (11)【题型7 二次函数中正方形的存在性问题】 (13)【题型8 二次函数中角度问题的存在性问题】 (15)【题型1 二次函数中直角三角形的存在性问题】【例1】(2022•柳州)已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(m,0)两点,与y轴交于点C(0,5).(1)求b,c,m的值;(2)如图1,点D是抛物线上位于对称轴右侧的一个动点,且点D在第一象限内,过点D作x轴的平行线交抛物线于点E,作y轴的平行线交x轴于点G,过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,当四边形DEFG 的周长最大时,求点D的坐标;(3)如图2,点M是抛物线的顶点,将△MBC沿BC翻折得到△NBC,NB与y轴交于点Q,在对称轴上找一点P,使得△PQB是以QB为直角边的直角三角形,求出所有符合条件的点P的坐标.【变式1-1】(2022•桐梓县模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=−√36x2+2√33x+2√3与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,它的对称轴与x轴交于点D,直线L经过C,D两点,连接AC.(1)求A,B两点的坐标及直线L的函数表达式;(2)探索直线L上是否存在点E,使△ACE为直角三角形,若存在,求出点E的坐标;若不存在,说明理由.【变式1-2】(2022秋•日喀则市月考)如图,二次函数y=﹣x2+4x+5的图象与x轴交于A,B两点,与y 轴交于点C,M为抛物线的顶点.(1)求M点的坐标;(2)求△MBC的面积;(3)坐标轴上是否存在点N,使得以B,C,N为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.【变式1-3】(2022•平南县二模)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且A(﹣1,0),对称轴为直线x=2.(1)求该抛物线的表达式;(2)直线l过点A与抛物线交于点P,当∠P AB=45°时,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使得△BCQ是直角三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【题型2 二次函数中等腰三角形的存在性问题】【例2】(2022•沙坪坝区校级模拟)如图1,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)交x轴于点A(﹣1,0),点B (4,0),交y轴于点C.连接BC,过点A作AD∥BC交抛物线于点D(异于点A).(1)求抛物线的表达式;(2)点P是直线BC上方抛物线上一动点,过点P作PE∥y轴,交AD于点E,过点E作EG⊥BC于点G,连接PG.求△PEG面积的最大值及此时点P的坐标;个单位,得到新抛物线y1,在y1的对称轴上(3)如图2,将抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)水平向右平移32确定一点M,使得△BDM是以BD为腰的等腰三角形,请写出所有符合条件的点M的坐标,并任选其中一个点的坐标,写出求解过程.【变式2-1】(2022•湘西州)定义:由两条与x轴有着相同的交点,并且开口方向相同的抛物线所围成的封闭曲线称为“月牙线”,如图①,抛物线C1:y=x2+2x﹣3与抛物线C2:y=ax2+2ax+c组成一个开口向上的“月牙线”,抛物线C1和抛物线C2与x轴有着相同的交点A(﹣3,0)、B(点B在点A右侧),与y轴的交点分别为G、H(0,﹣1).(1)求抛物线C2的解析式和点G的坐标.(2)点M是x轴下方抛物线C1上的点,过点M作MN⊥x轴于点N,交抛物线C2于点D,求线段MN 与线段DM的长度的比值.(3)如图②,点E是点H关于抛物线对称轴的对称点,连接EG,在x轴上是否存在点F,使得△EFG 是以EG为腰的等腰三角形?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.【变式2-2】(2022秋•永嘉县校级期末)如图,在平面直角坐标系中,点A,B分别是y轴正半轴,x轴正x2+3x+k交y 半轴上两动点,OA=2k,OB=2k+3,以AO,BO为邻边构造矩形AOBC,抛物线y=−34轴于点D,P为顶点,PM⊥x轴于点M.(1)求OD,PM的长(结果均用含k的代数式表示).(2)当PM=BM时,求该抛物线的表达式.(3)在点A在整个运动过程中,若存在△ADP是等腰三角形,请求出所有满足条件的k的值.【变式2-3】(2022•杭州校级自主招生)如图,抛物线y=ax2﹣5ax+4经过△ABC的三个顶点,已知BC∥x轴,点A在x轴的负半轴上,点C在y轴上,且AC=BC.(1)求抛物线的对称轴;(2)求A点坐标并求抛物线的解析式;(3)若点P在x轴下方且在抛物线对称轴上的动点,是否存在△P AB是等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点P坐标;不存在,请说明理由.【题型3 二次函数中等腰直角三角形的存在性问题】【例3】(2022•顺城区模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A和B(5,0),与y轴交于点C (0,5).(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴与x轴交于点M,与BC交于点F,点D是对称轴上一点,当点D关于直线BC的对称点E在抛物线上时,求点E的坐标;(3)点P在抛物线的对称轴上,点Q在直线BC上方的抛物线上,是否存在以O,P,Q为顶点的三角形是等腰直角三角形,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣2,0),与【变式3-1】(2022•碑林区校级三模)已知抛物线C1:y=14y轴交于点C(0,﹣3),顶点为D.(1)求抛物线C1的表达式和点D的坐标;(2)将抛物线C1沿x轴平移m(m>0)个单位长度,所得新的抛物线记作C2,C2的顶点为D′,与抛物线C1交于点E,在平移过程中,是否存在△DED′是等腰直角三角形?如果存在,请求出满足条件的抛物线C2的表达式,并写出平移过程;如果不存在,请说明理由.【变式3-2】(2022•琼海二模)如图1,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(3,0)、B(﹣1,0),与y 轴交于点C,点P为x轴上方抛物线上的动点,点F为y轴上的动点,连接P A,PF,AF.(1)求该抛物线所对应的函数解析式;(2)如图1,当点F的坐标为(0,﹣4),求出此时△AFP面积的最大值;(3)如图2,是否存在点F,使得△AFP是以AP为腰的等腰直角三角形?若存在,求出所有点F的坐标;若不存在,请说明理由.【变式3-3】(2022•枣庄)如图①,已知抛物线L:y=x2+bx+c的图象经过点A(0,3),B(1,0),过点A作AC∥x轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的关系式;(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当△OPE面积最大时,求出P点坐标;(3)将抛物线L向上平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OAE内(包括△OAE的边界),求h的取值范围;(4)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P,使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【题型4 二次函数中平行四边形的存在性问题】【例4】(2022•垦利区二模)已知抛物线y=ax2+bx+3的图象与x轴相交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C,连接AC,有一动点D在线段AC上运动,过点D作x轴的垂线,交抛物线于点E,交x轴于点F,AB=4,设点D的横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)连接AE、CE,当△ACE的面积最大时,点D的坐标是;(3)当m=﹣2时,在平面内是否存在点Q,使以B,C,E,Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【变式4-1】(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;【变式4-2】(2022•福山区一模)如图,抛物线y=ax2+bx+c过点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴负半轴交于点C,且OC=3OA,抛物线的顶点为D,对称轴交x轴于点E.(1)求抛物线的函数表达式;(2)求直线BC的函数表达式;(3)若点P是抛物线上一点,过点P作PQ⊥x轴交直线BC于点Q,试探究是否存在以点E,D,P,Q为顶点的平行四边形.若存在,求出点P坐标;若不存在,请说明理由.【变式4-3】(2022•青羊区校级模拟)抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C(0,3),点P是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点P在线段AC上方的抛物线上运动(不与A,C重合),过点P作PD⊥AB,垂足为D,PD交AC于点E.作PF⊥AC,垂足为F,求△PEF的面积的最大值;(3)如图2,点Q是抛物线的对称轴l上的一个动点,在抛物线上,是否存在点P,使得以点A,P,C,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.【题型5 二次函数中矩形的存在性问题】【例5】(2022•齐齐哈尔三模)综合与实践如图,二次函数y=﹣x2+c的图象交x轴于点A、点B,其中点B的坐标为(2,0),点C的坐标为(0,2),过点A、C的直线交二次函数的图象于点D.(1)求二次函数和直线AC的函数表达式;(2)连接DB,则△DAB的面积为6;(3)在y轴上确定点Q,使得∠AQB=135°,点Q的坐标为;(4)点M是抛物线上一点,点N为平面上一点,是否存在这样的点N,使得以点A、点D、点M、点N 为顶点的四边形是以AD为边的矩形?若存在,请你直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.【变式5-1】(2022•博山区一模)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,x﹣4.且点A的坐标为(﹣2,0),直线BC的解析式为y=12(1)求抛物线的解析式.(2)如图1,过点A作AD∥BC交抛物线于点D(异于点A),P是直线BC下方抛物线上一点,过点P作PQ∥y轴,交AD于点Q,过点Q作QR⊥BC于点R,连接PR.求△PQR面积的最大值及此时点P 的坐标.(3)如图2,点C关于x轴的对称点为点C′,将抛物线沿射线C′A的方向平移2√5个单位长度得到新的抛物线y′,新抛物线y′与原抛物线交于点M,原抛物线的对称轴上有一动点N,平面直角坐标系内是否存在一点K,使得以D,M,N,K为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点K的坐标;若不存在,请说明理由.【变式5-2】(2022•绥化)如图,抛物线y=ax2+bx+c交y轴于点A(0,﹣4),并经过点C(6,0),过点A作AB⊥y轴交抛物线于点B,抛物线的对称轴为直线x=2,D点的坐标为(4,0),连接AD,BC,BD.点E从A点出发,以每秒√2个单位长度的速度沿着射线AD运动,设点E的运动时间为m秒,过点E作EF⊥AB于F,以EF为对角线作正方形EGFH.(1)求抛物线的解析式;(2)当点G随着E点运动到达BC上时,求此时m的值和点G的坐标;(3)在运动的过程中,是否存在以B,G,C和平面内的另一点为顶点的四边形是矩形,如果存在,直接写出点G的坐标,如果不存在,请说明理由.【变式5-3】(2022•黔东南州)如图,抛物线y=ax2+2x+c的对称轴是直线x=1,与x轴交于点A,B(3,0),与y轴交于点C,连接AC.(1)求此抛物线的解析式;(2)已知点D是第一象限内抛物线上的一个动点,过点D作DM⊥x轴,垂足为点M,DM交直线BC 于点N,是否存在这样的点N,使得以A,C,N为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出点N的坐标,若不存在,请说明理由;(3)已知点E是抛物线对称轴上的点,在坐标平面内是否存在点F,使以点B、C、E、F为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.【题型6 二次函数中菱形的存在性问题】【例6】(2022•烟台一模)如图,平面直角坐标系中,正方形ABCD的顶点A,B在x轴上,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,C(4,﹣5)两点,且与直线DC交于另一点E.(1)求抛物线的解析式;(2)P为y轴上一点,过点P作抛物线对称轴的垂线,垂足为Q,连接EQ,AP.试求EQ+PQ+AP的最小值;(3)N为平面内一点,在抛物线对称轴上是否存在点M,使得以点M,N,E,A为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【变式6-1】(2022•邵阳县模拟)如图,直线l:y=﹣3x﹣6与x轴、y轴分别相交于点A、C;经过点A、x2+bx+c与x轴的另一个交点为点B,其顶点为点D,对称轴与x轴相交于点E.C的抛物线C:y=12(1)求抛物线C的对称轴.(2)将直线l向右平移得到直线l1.①如图①,直线l1与抛物线C的对称轴DE相交于点P,要使PB+PC的值最小,求直线l1的解析式.②如图②,直线l1与直线BC相交于点F,直线l1上是否存在点M,使得以点A、C、F、M为顶点的四边形是菱形,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【变式6-2】(2022•嘉定区二模)在平面直角坐标系xOy(如图)中,已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A(3,0)、B(4,1)两点,与y轴的交点为C点.(1)求抛物线的表达式;(2)求四边形OABC的面积;(3)设抛物线y=ax2+bx+3的对称轴是直线l,点D与点B关于直线l对称,在线段BC上是否存在一点E,使四边形ADCE是菱形,如果存在,请求出点E的坐标;如果不存在,请说明理由.【变式6-3】(2022•山西模拟)综合与探究如图,二次函数y=ax2+bx+4的图象与x轴分别交于点A(﹣2,0),B(4,0),点E是x轴正半轴上的一个动点,过点E作直线PE⊥x轴,交抛物线于点P,交直线BC于点F.(1)求二次函数的表达式.EF,求此时点P的坐标.(2)当点E在线段OB上运动时(不与点O,B重合),恰有线段PF=12(3)试探究:若点Q是y轴上一点,在点E运动过程中,是否存在点Q,使得以点C,F,P,Q为顶点的四边形为菱形,若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【题型7 二次函数中正方形的存在性问题】【例7】(2022•铁锋区二模)综合与探究如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+b与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,过A,B两点的抛物线交x轴于另一点C,且OA=20C,点F是直线AB下方抛物线上的动点,连接F A,FB.(1)求抛物线解析式;(2)当点F与抛物线的顶点重合时,△ABF的面积为;(3)求四边形F AOB面积的最大值及此时点F的坐标.(4)在(3)的条件下,点Q为平面内y轴右侧的一点,是否存在点Q及平面内另一点M,使得以A,F,Q,M为顶点的四边形是正方形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由.【变式7-1】(2022•陇县二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线L1:y=ax2+bx+c经过A(﹣2,0),)两点,且与y轴交于点C,点B是该抛物线的顶点.B(1,−94(1)求抛物线L1的表达式;(2)将L1平移后得到抛物线L2,点D,E在L2上(点D在点E的上方),若以点A,C,D,E为顶点的四边形是正方形,求抛物线L2的解析式.【变式7-2】(2022秋•南宁期中)如图,抛物线与y轴交于点C(0,3),与x轴于点A(﹣1,0)、B(3,0),点P是抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式;(2)Q是抛物线上第一象限除点P外一点,△BCQ与△BCP的面积相等,求点Q的坐标;(3)若M、N为抛物线上两个动点,分别过点M、N作直线BC的垂线段,垂足分别为D、E.是否存在点M、N使四边形MNED为正方形?如果存在,求正方形MNED的边长;如果不存在,请说明理由.【变式7-3】(2022•南充)如图,抛物线顶点P(1,4),与y轴交于点C(0,3),与x轴交于点A,B.(1)求抛物线的解析式.(2)Q是抛物线上除点P外一点,△BCQ与△BCP的面积相等,求点Q的坐标.(3)若M,N为抛物线上两个动点,分别过点M,N作直线BC的垂线段,垂足分别为D,E.是否存在点M,N使四边形MNED为正方形?如果存在,求正方形MNED的边长;如果不存在,请说明理由.【题型8 二次函数中角度问题的存在性问题】【例8】(2022•西宁)如图,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,点C在直线AB上,过点C作CD⊥x轴于点D(1,0),将△ACD沿CD所在直线翻折,使点A恰好落在抛物线上的点E处.(1)求抛物线解析式;(2)连接BE,求△BCE的面积;(3)抛物线上是否存在一点P,使∠PEA=∠BAE?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.,0),B(3,【变式8-1】(2022•鄂尔多斯)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2经过A(−127)两点,与y轴交于点C.2(1)求抛物线的解析式;(2)点P在抛物线上,过P作PD⊥x轴,交直线BC于点D,若以P、D、O、C为顶点的四边形是平行四边形,求点P的横坐标;(3)抛物线上是否存在点Q,使∠QCB=45°?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【变式8-2】(2022•运城二模)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣8与x轴交于点A(﹣2,0),B(8,0)两点,与y轴交于点C,点P是直线BC下方抛物线上一动点,过点P作直线PE∥y轴,交直线BC于点D,交x轴于点F,以PD为斜边,在PD的右侧作等腰直角△PDF.(1)求抛物线的表达式,并直接写出直线BC的表达式;(2)设点P的横坐标为m(0<m<3),在点P运动的过程中,当等腰直角△PDF的面积为9时,请求出m的值;(3)连接AC,该抛物线上是否存在一点M,使∠ACO+∠BCM=∠ABC,若存在,请直接写出所有符合条件的点M的坐标,若不存在,请说明理由.x2+bx+c交x轴于A(﹣3,0),B(4,0)【变式8-3】(2022•罗湖区校级一模)如图,已知抛物线y=−13两点,交y轴于点C,点P是抛物线上一点,连接AC、BC.(1)求抛物线的表达式;(2)连接OP,BP,若S△BOP=2S△AOC,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得∠QBA=75°?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.。
二次函数的存在性问题(Word版解析+答案)
中考压轴题解析二次函数的存在性问题【典例分析】【考点 1】二次函数与相似三角形问题例1】已知抛物线y ax2 bx 3与 x轴分别交于A( 3,0),B(1,0)两点,与 y轴交于点 C.2)点 F 是线段 AD 上一个动点.1AD .2ABC 相似?若相似,求出点 F 的坐标;若不相似,请说明理由.变式1-1】如图,抛物线y ax2 2x c经过A( 1,0),B两点,且与y轴交于点C(0,3) ,抛物线与直线y x 1交于A,E 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)坐标轴上是否存在一点Q,使得AQE是以AE为底边的等腰三角形?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.(3)P点在x轴上且位于点B 的左侧,若以P,B,C为顶点的三角形与ABE相似,求点P的坐AF①如图 1,设k ,当 k 为何值时,CFAD1)求抛物线的表达式及顶点 D 的坐标;标.1【变式1-2】如图,已知抛物线y m(x 2)(x m)(m > 0)与 x 轴相交于点 A,B,与 y轴相交于点 C,且点 A 在点 B 的左侧 .( 1)若抛物线过点( 2, 2),求抛物线的解析式;(2)在( 1)的条件下,抛物线的对称轴上是否存在一点H ,使 AH+CH 的值最小,若存在,求出点 H 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在第四象限内,抛物线上是否存在点M ,使得以点 A,B,M 为顶点的三角形与△ACB 相似?若存在,求出 m 的值;若不存在,请说明理由 .考点 2】二次函数与直角三角形问题BC交于点D,连接AC 、AD ,求VACD的面积;3 点E为直线BC上的任意一点,过点E作x轴的垂线与抛物线交于点F ,问是否存在点E使VDEF 为直角三角形?若存在,求出点E 坐标,若不存在,请说明理由.例2】如图,抛物线y ax2bx c a 0的顶点坐标为2, 1 ,图象与y 轴交于点C 0,3 ,与x轴2 设抛物线对称轴与直线【变式2-1】如图,经过x 轴上A( 1,0), B(3,0)两点的抛物线y m(x 1)2 4m (m 0)交y 轴于点C ,设抛物线的顶点为D ,若以DB 为直径的⊙ G 经过点C ,求解下列问题:1)用含m的代数式表示出C,D 的坐标;2)求抛物线的解析式;3)能否在抛物线上找到一点Q,使△BDQ 为直角三角形?如能,求出Q点的坐标,若不能,请说明理由。
二次函数存在性问题
类型3直角三角形存在性问题
3、如图,抛物线y=ax2+bx-4a经过A(-1,0),C(0,4)两点,与x轴交于另一点B. (1)求抛物线的表达式; (2)已知点D(m,m+1)在第一象限的抛物线上,连接CD,BD,把△BCD沿BC折叠, ①求点D的对应点D′的坐标; ②在抛物线上是否存在点P,使得△DD′P是以DD′为一直角边的直角三角形?若存在,求 出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
体验中考
7、[2017·齐齐哈尔] 如图,在平面直角坐标系中,把矩形OABC沿对角线AC所在的直线 折叠,点B落在点D处,DC与y轴相交于点E.矩形OABC的边OC,OA的长是关于x的一元二次 方程x2-12x+32=0的两个根,且OA>OC. (1)求线段OA,OC的长.(2)证明△ADE≌△COE,并求出线段OE的长. (3)直接写出点D的坐标. (4)若F是直线AC上的一个动点,在平面直角坐标系内是否存在点P,使以点E,C,P,F为 顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
二次函数存在性问题
上次作业处理
类型1全等三角形存在性问题
1、已知直线y=kx-6与抛物线y=ax2+bx+c相交于A,B两点,且点A(1,-4)为抛物 线的顶点,点B在x轴上. (1)求抛物线对应的函数表达式. (2)在(1)中二次函数的第二象限的图象上是否存在一点P,使△POB与△POC全等?若存在, 求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. (3)若点Q是y轴上一点,且△ABQ为直角三角形,求点Q的坐标.
(3)如图②,取一根橡皮筋两端点分别固定在A,B处,用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖P在 直线AB上方的抛物线上移动,动点P与A,B两点构成无数个三角形,在这些三角形中是 否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时点P的坐标;如果 不存在,请简要说明理由.
二次函数存在性问题(题集)
二次函数存在性问题(题集)1.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知A (﹣1,0),C(0,2).(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点E是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,求△CBF的最大面积及此时点E的坐标.2.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C.(1)求这个二次函数的关系解析式;(2)点M为抛物线上一动点,在x轴上是否存在点Q,使以A、C、M、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由.3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3a经过点A(﹣1,0)、C(0,3),且与x轴交于另一点B,将抛物线的顶点记为D.(1)求该抛物线的表达式;(2)在对称轴右侧的抛物线上是否存在点P,使得△PDC为等腰三角形?若存在,求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+3的图象与x轴的两个交点为A(4,0)与点C,与y轴交于点B.(1)求此二次函数关系式和点C的坐标;(2)请你直接写出△ABC的面积;(3)在x轴上是否存在点P,使得△PAB是等腰三角形?若存在,请你直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.BC上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点D.(1)求抛物线的表达式;(2)连接CD、DB.当△BDC的面积最大时,求△BDC面积的最大值以及此时点P的坐标?(3)是否存在点P,使得△PCD是等腰三角形,若存在,求出P点的坐标.若不存在,说明理由.6.如图,抛物线y=﹣+mx+n与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知A(﹣1,0),C(0,2).(1)求抛物线的解析式;(2)点E是线段BC上的一个动点(不与B、C重合),过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时点E的坐标.(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出P点的坐标;如果不存在,请说明理由.顶点,对称轴与x轴交于E.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,在抛物线的对称轴DE上求作一点M,使△AMC的周长最小,并求出点M的坐标和周长的最小值.(3)如图2,点P是x轴上的动点,过P点作x轴的垂线分别交抛物线和直线BC于F、G.设点P的横坐标为m.是否存在点P,使△FCG是等腰三角形?若存在,直接写出m的值;若不存在,请说明理由.8.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C,点P是抛物线上一动点,连接PB,PC.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,当点P在直线BC上方时,过点P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E.若PE=2ED,求△PBC 的面积;(3)抛物线上存在一点P,使△PBC是以BC为直角边的直角三角形,求点P的坐标.9.如图1,二次函数y=ax2+bx﹣2(a≠0)的图象与x轴交于A(﹣4,0)、B(1,0)两点,与y轴交于点C.(1)求这个二次函数的表达式:(2)点M在该抛物线的对称轴上,当△ACM是直角三角形时,求点M的坐标;(3)如图2,点D在y轴上,且CD=OA,连接AD,点E、F分别是线段OA,AD上的动点,求EF+OF的最小值.10.如图,抛物线y=ax2+bx过A(4,0),B(1,3)两点,点C、B关于抛物线的对称轴对称,过点B作直线BH ⊥x轴,交x轴于点H.(1)求抛物线的表达式;(2)点P是抛物线上一动点,且位于第四象限,当△ABP的面积为6时,求出点P的坐标;(3)若点M在直线BH上运动,点N在x轴上运动,当以点C、M、N为顶点的三角形为等腰直角三角形时,请直接写出此时△CMN的面积.11.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,且抛物线经过A(1,0),C(0,3)两点,与x轴的另一交点为点B.(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)M为抛物线的对称轴x=﹣1上一点,设点M到点A的距离与到点C的距离之和为t,求t的最小值;(3)设点P为抛物线的对称轴x=﹣1上的一个动点,请直接写出使△BPC为直角三角形的点P的坐标.12.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣8与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC.点P是第四象限内抛物线上的一个动点,点P的横坐标为m,过点P作PM⊥x轴,垂足为点M,PM交BC于点Q.(1)求A,B,C三点的坐标;(2)试探究在点P运动的过程中,是否存在这样的点Q,使得以A、C、Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.13.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+bx+c过A,B,C三点,点A的坐标是(3,0),点C的坐标是(0,﹣3),动点P在抛物线上.(1)b=,c=,点B的坐标为;(2)是否存在点P,使得△ACP是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由;(3)是否存在点P使得∠PCA=15°,若存在,请直接写出点P的横坐标.若不存在,请说明理由.14.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(﹣1,0),C(2,3)两点,与y轴交于点N.其顶点为D.(1)抛物线及直线AC的函数关系式;(2)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值.(3)在抛物线对称轴上是否存在一点M,使以A,N,M为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请直接写出点M的坐标.若不存在,请说明理由.15.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,且点B与点C的坐标分别为B(3,0),C(0,3),点M是抛物线的顶点,点P为线段MB上一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D,若OD=m.(1)求二次函数解析式;(2)设△PCD的面积为S,试判断S有最大值或最小值吗?若有,求出其最值,若没有,请说明理由;(3)在MB上是否存在点P,使△PCD为直角三角形?若存在,请写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.16.综合与探究在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交点C.(1)求抛物线与直线AC的函数解析式;(2)若点P是直线AC上方抛物线上的一动点,过点P作PF⊥x轴于点F,交直线AC于点D,求线段PD的最大值.(3)点M为抛物线上一动点,在x轴上是否存在点Q,使以A、C、M、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由.17.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,AC=,OB=OC=3OA.(1)求抛物线的解析式;(2)在第二象限内的抛物线上确定一点P,使四边形PBAC的面积最大,求出点P的坐标;(3)在(2)的结论下,点M为x轴上一动点,抛物线上是否存在一点Q,使点P、B、M、Q为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.18.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(﹣1,0),C(0,2),对称轴为直线x=.(1)求该抛物线和直线BC的解析式;(2)点G是直线BC上方抛物线上的动点,设G点的横坐标为m,试用含m的代数式表示△GBC的面积,并求出△GBC面积的最大值;(3)设R点是直线x=1上一动点,M为抛物线上的点,是否存在点M,使以点B、C、R、M为顶点的四边形为平行四边形,若存在,请直接写出符合条件的所有点M坐标,不存在说明理由.19.如图,抛物线y=ax2+bx+6经过A(﹣2,0)、B(4,0)两点,与y轴交于点C,点D是抛物线上一动点,设点D的横坐标为m(1<m<4),连接AC、BC、DB、DC.(1)求抛物线的函数表达式.(2)当△BCD的面积等于△AOC的面积的时,求m的值.(3)当m=2时,若点M是x轴上一动点,点N是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点M,使得以点B、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.20.如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣5的经过点(﹣2,﹣15)、点(2,1).(1)求抛物线的表达式;(2)请用配方法求抛物线顶点A的坐标;(3)已知点M坐标为(2,﹣1).设动点P、Q分别在抛物线和对称轴l上,当以A,P,Q,M为顶点的四边形是平行四边形时,求P、Q两点的坐标.21.如图,已知抛物线y=x2+bx﹣3c经过点A(1,0)和点B(0,﹣3),与x轴交于另一点C.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P是抛物线上的动点,点Q是抛物线对称轴上的动点,那么是否存在这样的点P,使以点A、C、P、Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.22.如图,抛物线经过A(﹣2,0),B(4,0),C(0,﹣3)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)在直线BC下方的抛物线上有一动点P,使得△PBC的面积最大,求点P的坐标;(3)点M为x轴上一动点,在抛物线上是否存在一点N,使以A,C,M,N四点构成的四边形为平行四边形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.23.如图,抛物线y=﹣x2+2x+与x轴相交于A,B两点,点B在点A的右侧,与y轴相交于点C.(1)求点A,B,C的坐标;(2)在抛物线的对称轴上有一点P,使PA+PC的值最小,求点P的坐标;(3)点M为x轴上一动点,在抛物线上是否存在一点N,使以A,C,M,N四点构成的四边形为平行四边形?若存在,求点N的坐标;若不存在,请说明理由.24.如图,抛物线y=﹣x2+mx+n与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知A(﹣1,0),C(0,2)(1)求抛物线的表达式;(2)点E是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时E点的坐标;(3)在y轴上是否存在点P使得∠OBP+∠OBC=45°?若存在,请直接写出点P的坐标,若不存在,请说明理由.25.如图,抛物线y=ax2+2x+c(a<0)与x轴交于点A和点B(点A在原点的左侧,点B在原点的右侧),与y轴交于点C,OB=OC=3.(1)求该抛物线的函数解析式;:S△(2)如图1,连接BC,点D是直线BC上方抛物线上的点,连接OD,CD,OD交BC于点F,当S△COF CDF=3:2时,求点D的坐标.(3)如图2,点E的坐标为(0,),在抛物线上是否存在点P,使∠OBP=2∠OBE?若存在,请直接写出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.26.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点,其中A(3,0),B(﹣1,0),与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,直线y=kx+b1经过点A,C,连接CD.(1)求抛物线和直线AC的解析式:(2)若抛物线上存在一点P,使△ACP的面积是△ACD面积的2倍,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使线段AQ绕Q点顺时针旋转90°得到线段QA1,且A1好落在抛物线上?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.27.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于A(﹣3,0),B两点,与y轴相交于点C(0,2),对称轴是直线x=﹣1,连接AC.(1)求该抛物线的表达式;(2)若过点B的直线l与抛物线相交于另一点D,当∠ABD=∠BAC时,求直线l的表达式;=S (3)在(2)的条件下,当点D在x轴下方时,连接AD,此时在y轴左侧的抛物线上存在点P,使S△BDP.请直接写出所有符合条件的点P的坐标.△ABD28.如图1,抛物线y=ax2+c与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,若OC=2OA=4.(1)求抛物线解析式;(2)如图2,过点A、C作直线,求直线AC的解析式;(3)若P为抛物线上一点且∠ABP=∠ACO,求点P的坐标.29.图①,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A(﹣1,0),并且与直线y=x﹣2相交于坐标轴上的B、C两点,动点P在直线BC下方的二次函数的图象上.(1)求此二次函数的表达式;(2)如图①,连接PC,PB,设△PCB的面积为S,求S的最大值;(3)如图②,抛物线上是否存在点Q,使得∠ABQ=2∠ABC?若存在,则求出直线BQ的解析式及Q点坐标;若不存在,请说明理由.。
二次函数中点的存在性问题
二次函数中的存在性问题1.已知抛物线y=﹣x2+x﹣3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C.在直线CA上方的抛物线上是否存在一点D,使得△ACD的面积最大?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.2.已知y=ax2+bx+c(a≠0)图象与直线y=kx+4相交于A(1,m),B(4,8)两点,与x轴交于原点及点C.(1)求直线和抛物线解析式;(2)在x轴上方的抛物线上是否存在点D,使S△OCD=2S△OAB?如果存在,求出点D坐标,如果不存在,说明理由.3.已知直线y=x﹣3与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+mx+n经过点A和点C.(1)求此抛物线的解析式;(2)在直线CA上方的抛物线上是否存在点D,使得△ACD的面积最大?若存在,求出点D的坐标;若不存在,说明理由.4.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),过点A的直线y=kx+1交抛物线于点C(2,3).(1)求直线AC及抛物线的解析式;(2)若直线y=kx+1与抛物线的对称轴交于点E,以点E为中心将直线y=kx+1顺时针旋转90°得到直线l,设直线l与y轴的交点为P,求△APE的面积;(3)若G为抛物线上一点,是否存在x轴上的点F,使以B、E、F、G为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线交x轴于A,B两点(A在B的左侧),交y轴于点C.(1)求直线BC的解析式;(2)求抛物线的顶点及对称轴;(3)若点Q是抛物线对称轴上的一动点,线段AQ+CQ是否存在最小值?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由;(4)若点P是直线BC上方的一个动点,△PBC的面积是否存在最大值?若存在,求出点P的坐标及此时△PBC 的面积;若不存在,说明理由.1.已知抛物线y=﹣x2+x﹣3与x轴交于A,B两点,2.与y轴交于点C.在直线CA上方的抛物线上是否存在3.一点D,使得△ACD的面积最大?若存在,求出点D4.的坐标;若不存在,请说明理由.解答:解:对于抛物线y=﹣x2+x﹣3,令y=0,得到﹣x2+x﹣3=0,解得:x=1或x=4,∴B(1,0),A(4,0),令x=0,得到y=﹣3,即C(0,﹣3),设直线AC解析式为y=kx+b,将A与C坐标代入得:,解得:k=,b=﹣3,∴直线AC解析式为y=x﹣3,设平行于直线AC,且与抛物线只有一个交点的直线方程为y=x+m,此时直线与抛物线交于点D,使得△ACD的面积最大,与二次函数解析式联立消去y得:﹣x2+x﹣3=x+m,整理得:3x2﹣12x+4m+12=0,∴△=144﹣12(4m+12)=0,解得:m=0,∴此时直线方程为y=x,点D坐标为(2,).2.(2008•宁波校级自主招生)已知y=ax2+bx+c(a≠0)图象与直线y=kx+4相交于A(1,m),B(4,8)两点,与x轴交于原点及点C.(1)求直线和抛物线解析式;(2)在x轴上方的抛物线上是否存在点D,使S△OCD=2S△OAB?如果存在,求出点D坐标,如果不存在,说明理由.解答:解:(1)∵直线y=kx+4过A(1,m),B(4,8)两点,∴,解得,∴y=x+4,把O、A、B三点坐标代入抛物线解析式,得,,∴y=﹣x2+6x;∴S△OCD=2S△OAB=12,×6×h=12,解得h=4,由﹣x2+6x=4,得x=3±,∴D(3+,4)或(3﹣,4).3.(2014春•昌平区期末)已知直线y=x﹣3与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+mx+n经过点A和点C.(1)求此抛物线的解析式;(2)在直线CA上方的抛物线上是否存在点D,使得△ACD的面积最大?若存在,求出点D的坐标;若不存在,说明理由.解答:解:(1)把x=0代入y=x﹣3得y=﹣3,则C点坐标为(0,﹣3),把y=0代入y=x﹣3得x﹣3=0,解得x=4,则A点坐标为(4,0),把A(4,0),C(0,﹣3)代入y=﹣x2+mx+n得,解得,所以二次函数解析式为y=﹣x2+x﹣3;(2)存在.过D点作直线AC的平行线y=kx+b,当直线y=kx+b与抛物线只有一个公共点时,点D到AC的距离最大,此时△ACD的面积最大,∵直线AC的解析式为y=x﹣3,∴k=,即y=x+b,由直线y=x+b和抛物线y=﹣x2+x﹣3组成方程组得,消去y得到3x2﹣12x+4b+12=0,∴△=122﹣4×3×(4b+12)=0,解得b=0,∴3x2﹣12x+12=0,解得x1=x2=2,把x=2,b=0代入y=x+b得y=,∴D点坐标为(2,).4.(2010•孝感模拟)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),过点A的直线y=kx+1交抛物线于点C(2,3).(1)求直线AC及抛物线的解析式;(3)若G为抛物线上一点,是否存在x轴上的点F,使以B、E、F、G为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.解答:解:(1)∵点C(2,3)在直线y=kx+1上,∴2k+1=3.解得k=1.∴直线AC的解析式为y=x+1.∵点A在x轴上,∴A(﹣1,0).∵抛物线y=﹣x2+bx+c过点A、C,∴解得∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.(2)由y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,可得抛物线的对称轴为x=1,B(3,0).∴E(1,2).根据题意,知点A旋转到点B处,直线l过点B、E.设直线l的解析式为y=mx+n.将B、E的坐标代入y=mx+n中,联立可得m=﹣1,n=3.∴直线l的解析式为y=﹣x+3.∴P(0,3).过点E作ED⊥x轴于点D.∴S△PAE=S△PAB﹣S△EAB=AB•PO﹣AB•ED=×4×(3﹣2)=2.(3)存在,点F的坐标分别为(3﹣,0),(3+,0),(﹣1﹣,0)(﹣1+,0).5.(2013秋•红安县校级月考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交x轴于A,B两点(A在B的左侧),交y轴于点C.(1)求直线BC的解析式;(3)若点Q是抛物线对称轴上的一动点,线段AQ+CQ是否存在最小值?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由;(4)若点P是直线BC上方的一个动点,△PBC的面积是否存在最大值?若存在,求出点P的坐标及此时△PBC 的面积;若不存在,说明理由.考点:二次函数综合题.专题:压轴题.分析:(1)令y=0,解关于x的一元二次方程求出点B的坐标,令x=0求出点C的坐标,设直线BC的解析式为y=kx+b,然后利用待定系数法求一次函数解析式解答即可;(2)把二次函数解析式整理成顶点式形式,然后写出顶点坐标与对称轴即可;(3)根据轴对称确定最短路线问题,直线BC与对称轴的交点即为使线段AQ+CQ最小的点Q,然后利用直线解析式求解即可;(4)过点P作PD∥y轴与BC相交于点D,根据抛物线解析式与直线BC的解析式表示出PD,再根据S△PBC=S△PCD+S△PBD列式整理,然后利用二次函数最值问题解答.解答:解:(1)令y=0,则﹣x2+x+2=0,整理得,x2﹣2x﹣3=0,解得x1=﹣1,x2=3,所以,点B的坐标为(3,0),令x=0,则y=2,所以,点C的坐标为(0,2),设直线BC的解析式为y=kx+b,则,解得,所以,直线BC的解析式为y=﹣x+2;(2)∵y=﹣x2+x+2,=﹣(x2﹣2x+1)+2+,=﹣(x﹣1)2+,∴顶点坐标为(1,),(3)由轴对称确定最短路线问题,直线BC与对称轴的交点即为使线段AQ+CQ最小的点,x=1时,y=﹣×1+2=,所以,存在Q(1,),使线段AQ+CQ最小;(4)如图,过点P作PD∥y轴与BC相交于点D,则PD=(﹣x2+x+2)﹣(﹣x+2)=﹣x2+2x,所以,S△PBC=S△PCD+S△PBD,=×(﹣x2+2x)×3,=﹣x2+3x,=﹣(x﹣)2+,所以,当x=时,△PBC的面积最大为,此时,y=﹣×()2+×+2=,所以,存在P(,),使S△PBC最大=.点评:本题是二次函数综合题型,主要利用了抛物线与x轴的交点坐标的求解,待定系数法求一次函数解析式,二次函数的顶点坐标与对称轴的求法,轴对称确定最短路线问题,二次函数的最值问题.。
(完整版)二次函数中的存在性问题(等腰三角形的存在性问题)
二次函数中的存在性问题(等腰三角形)[07福建龙岩]如图,抛物线254y ax ax =-+经过ABC △已知BC x ∥轴,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,且AC BC =. (1)求抛物线的对称轴;(2)写出A B C ,,三点的坐标并求抛物线的解析式;(3)探究:若点P 是抛物线对称轴上且在x 轴下方的动点, 是否存在PAB △是等腰三角形.若存在,求出所有符合条 件的点P 坐标;不存在,请说明理由. 解:(1)抛物线的对称轴5522a x a -=-= (2)(30)A -, (54)B , (04)C ,把点A 坐标代入254y ax ax =-+中,解得16a =-215466y x x ∴=-++(3)存在符合条件的点P 共有3个.以下分三类情形探索.设抛物线对称轴与x 轴交于N ,与CB 交于M .过点B 作BQ x ⊥轴于Q ,易得4BQ =,8AQ =, 5.5AN =,2BM = ① 以AB 为腰且顶角为角A 的PAB △有1个:1P AB △.222228480AB AQ BQ ∴=+=+= 在1Rt ANP △中,1PN ==== 152P ⎛∴ ⎝⎭ ② AB 为腰且顶角为角B 的PAB △有1个:2P AB △.在2Rt BMP △中,22MP ==== 252P ⎛∴ ⎝⎭③以AB 为底,顶角为角P 的PAB △有1个,即3P AB △.画AB 的垂直平分线交抛物线对称轴于3P ,此时平分线必过等腰ABC △的顶点C .过点3P 作3P K 垂直y 轴,垂足为K ,显然3Rt Rt PCK BAQ △∽△.312P K BQ CK AQ ∴==. 3 2.5P K = 5CK ∴= 于是1OK = 3(2.51)P ∴-,[07广西河池]如图,已知抛物线224233y x x =-++的图象与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,抛物线的对称轴与x 轴交于点D . 点M 从O 点出发,以每秒1的速度向B 运动,过M 作x 轴的垂线,交抛物线于点P ,交BC 于(1)求点B 和点C 的坐标;(2)设当点M 运动了x (秒)时,四边形OBPC 的面积为S , 求S 与x 的函数关系式,并指出自变量x 的取值范围.(3)在线段BC 上是否存在点Q ,使得△DBQ 成为以BQ 等腰三角形?若存在,求出点Q 的坐标,若不存在,说明理由.(1)把x =0代入224233y x x =-++得点C 的坐标为C (0,2) 把y =0代入224233y x x =-++得点B 的坐标为B (3,0)(2)连结OP ,设点P 的坐标为P (x ,y )OBPC S 四边形=OPC S △+OPB S △ =112322x y ⨯⨯+⨯⨯= 3223x ⎛+- ⎝∵ 点M 运动到B 点上停止,∴03x ≤≤∴23324S x ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭(03x ≤≤)(3)存在. BC=13 ① 若BQ = DQ∵ BQ = DQ ,BD = 2 ∴ BM = 1 ∴OM = 3-1 = 2 ∴2tan 3QM OC OBC BM OB ∠=== ∴QM =23 所以Q的坐标为Q (2,23) . ② 若BQ =BD =2 ∵ △BQM ∽△BCO ,∴BQ BC =QM CO =BMBO∴=2QM∴ QM∵BQ BC =BM OB ∴ 3BM∴ BM ∴ OM = 3 ··················································· 11分 所以Q 的坐标为Q (313-,13) ··················································· 12分[07年云南省]已知:如图,抛物线2y ax bx c =++经过(1,0)A 、(5,0)B 、(0,5)C 三点. (1)求抛物线的函数关系式;(2)若过点C 的直线y kx b =+与抛物线相交于点E (4,m ), 请求出△CBE 的面积S 的值;(3)在抛物线上求一点0P 使得△ABP 0为等腰三角形并 写出0P 点的坐标;(4)除(3)中所求的0P 点外,在抛物线上是否还存在其它的点P 使得△ABP 为等腰三角形?若存在,请求出一共有几个满足条件的点P (要求简要说明理由,但不证明);若不存在这样的点P ,请说明理由. 解:(1)∵抛物线经过点(1,0)A 、(5,0)B ∴(1)(5)y a x x =--. 又∵抛物线经过点(0,5)C ∴55a =,1a =.∴抛物线的解析式为2(1)(5)65y x x x x =--=-+.(2)∵E 点在抛物线上, ∴m = 42–4×6+5 = -3.∵直线y = kx +b 过点C (0, 5)、E (4, –3), ∴5,4 3.b k b =⎧⎨+=-⎩解得k = -2,b = 5.设直线y =-2x +5与x 轴的交点为D ,当y =0时,-2x +5=0,解得x =52.∴D 点的坐标为(52,0). ∴S =S △BDC + S △BDE =1515(5)5+(5)32222⨯-⨯⨯-⨯=10.(3)∵抛物线的顶点0(3,4)P -既在抛物线的对称轴上又在抛物线上,∴点0(3,4)P -为所求满足条件的点.(4)除0P 点外,在抛物线上还存在其它的点P 使得△ABP 为等腰三角形.理由如下:∵220024254AP BP ==+=>,∴分别以A 、B 为圆心半径长为4画圆,分别与抛物线 交于点B 、1P 、2P 、3P 、A 、4P 、5P 、6P , 除去B 、A 两个点外,其余6个点为满足条件的点. (说明:只说出P 点个数但未简要说明理由的不给分)xyC B AE–1 1 O[07山东威海]如图①,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(12),,点B 的坐标为(31),,二次函数2y x =的图象记为抛物线1l .(1)平移抛物线1l ,使平移后的抛物线过点A ,但不过点B ,写出平移后的一个抛物线的函数表达式: (任写一个即可).(2)平移抛物线1l ,使平移后的抛物线过A B ,两点,记为抛物线2l ,如图②,求抛物线2l 的函数表达式. (3)设抛物线2l 的顶点为C ,K 为y 轴上一点.若ABK ABC S S =△△,求点K 的坐标.(4)请在图③上用尺规作图的方式探究抛物线2l 上是否存在点P ,使ABP △为等腰三角形.若存在,请判断点P 共有几个可能的位置(保留作图痕迹);若不存在,请说明理由.解:(1)有多种答案,符合条件即可.例如21y x =+,2y x x =+,2(1)2y x =-+或223y x x =-+,2(1)y x =+,2(1y x =-.(2)设抛物线2l 的函数表达式为2y x bx c =++,点(12)A ,,(31)B ,在抛物线2l 上,12931b c b c ++=⎧∴⎨++=⎩,解得9211.2b c ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴抛物线2l 的函数表达式为291122y x x =-+. (3)229119722416y x x x ⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭,C ∴点的坐标为97416⎛⎫⎪⎝⎭,.过A B C ,,三点分别作x 轴的垂线,垂足分别为D E F ,,, 则2AD =,716CF =,1BE =,2DE =,54DF =,34FE =. ABC ADEB ADFC CFEB S S S S ∴=--△梯形梯形梯形117517315(21)22122164216416⎛⎫⎛⎫=+⨯-+⨯-+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.x图①x图②x图③x延长BA 交y 轴于点G ,设直线AB 的函数表达式为y mx n =+, 点(12)A ,,(31)B ,在直线AB 上,213.m n m n =+⎧∴⎨=+⎩,解得125.2m n ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴直线AB 的函数表达式为1522y x =-+.G ∴点的坐标为502⎛⎫ ⎪⎝⎭,. 设K 点坐标为(0)h ,,分两种情况: 若K 点位于G 点的上方,则52KG h =-.连结AK BK ,. 151553122222ABK BKG AKG S S S h h h ⎛⎫⎛⎫=-=⨯⨯--⨯⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭△△△. 1516ABK ABC S S ==△△,515216h ∴-=,解得5516h =.K ∴点的坐标为55016⎛⎫ ⎪⎝⎭,.若K 点位于G 点的下方,则52KG h =-.同理可得,2516h =.K ∴点的坐标为25016⎛⎫⎪⎝⎭,. (4)作图痕迹如图③所示. 由图③可知,点P 共有3个可能的位置.注:作出线段AB 的中垂线得1分,画出另外两段弧得1分.x[07山东泰安]如图,在OAB △中,90B ∠=,30BOA ∠=,4OA =,将OAB △绕点O 按逆时针方向旋转至OA B ''△,C 点的坐标为(0,4). (1)求A '点的坐标; (2)求过C ,A ',A 三点的抛物线2y ax bx c =++的解析式;(3)在(2)中的抛物线上是否存在点P ,使以O A P ,,为顶点的三角形 是等腰直角三角形?若存在,求出所有点P 的坐标;若不存在,请说明理由 解:(1)过点A '作A D '垂直于x 轴,垂足为D ,则四边形OB A D ''为矩形 在A DO '△中,A D OA ''=sin 4sin 6023A OD '∠=⨯=2OD A B AB''=== ∴点A '的坐标为(2 (2)(04)C ,在抛物线上,4c ∴= 24y ax bx∴=++(40)A ,,(2A ',在抛物线24y ax bx =++上 16440424a b a b ++=⎧⎪∴⎨++=⎪⎩,3a b ⎧=⎪⎨⎪=⎩ ∴所求解析式为23)42y x x =++. (3)①若以点O 为直角顶点,由于4OC OA ==,点C 在抛物线上,则点(04)C ,为满足条件的点. ②若以点A 为直角顶点,则使PAO △为等腰直角三角形的点P 的坐标应为(44),或(44)-,,经计算知;此两点不在抛物线上.③若以点P 为直角顶点,则使PAO △为等腰直角三角形的点P 的坐标应为(22),或(22)-,,经计算知;此两点也不在抛物线上.综上述在抛物线上只有一点(04)P ,使OAP △为等腰直角三角形[08广东梅州]如图11所示,在梯形ABCD 中,已知AB ∥CD , AD ⊥DB , AD =DC =CB ,AB =4.以AB 所在直线为x 轴,过D 且垂直于 AB 的直线为y 轴建立平面直角坐标系.(1)求∠DAB 的度数及A 、D 、C 三点的坐标;(2)求过A 、D 、C 三点的抛物线的解析式及其对称轴L . (3)若P 是抛物线的对称轴L 上的点,那么使∆PDB 为等腰三角形的点P 有几个?(不必求点P 的坐标,只需说明理由)解: (1) DC ∥AB ,AD =DC =CB , ∴ ∠CDB =∠CBD =∠DBA , ∠DAB =∠CBA , ∴∠DAB =2∠DBA ,∠DAB +∠DBA =90 , ∴∠DAB =60 , ∠DBA =30 , AB =4, ∴DC =AD =2, R t ∆AOD ,OA =1,OD =3,.∴A (-1,0),D (0, 3),C (2, 3).(2)根据抛物线和等腰梯形的对称性知,满足条件的抛物线必过点A (-1,0),B (3,0), 故可设所求为 y =a (x +1)( x -3) 将点D (0,3)的坐标代入上式得, a =33-. 所求抛物线的解析式为 y =).3)(1(33-+-x x ···································· 7分 其对称轴L 为直线x =1. ········································································· 8分 (3) ∆PDB 为等腰三角形,有以下三种情况:①因直线L 与DB 不平行,DB 的垂直平分线与L 仅有一个交点P 1,P 1D =P 1B ,∆P 1DB 为等腰三角形; ·········································································· 9分 ②因为以D 为圆心,DB 为半径的圆与直线L 有两个交点P 2、P 3,DB =DP 2,DB =DP 3, ∆P 2DB , ∆P 3DB 为等腰三角形;③与②同理,L 上也有两个点P 4、P 5,使得 BD =BP 4,BD =BP 5. ··················· 10分 由于以上各点互不重合,所以在直线L 上,使∆PDB 为等腰三角形的点P 有5个.[08福建南平]如图,平面直角坐标系中有一矩形纸片OABC ,O 为原点,点A C ,分别在x 轴,y 轴上,点B 坐标为(2)m ,(其中0m >),在BC 边上选取适当的点E 和点F ,将OCE △沿OE 翻折,得到OGE △;再将ABF △沿AF 翻折,恰好使点B 与点G 重合,得到AGF △,且90OGA ∠=.(1)求m 的值;(2)求过点O G A ,,的抛物线的解析式和对称轴; (3)在抛物线的对称轴...上是否存在点P ,使得OPG △是 等腰三角形?若不存在,请说明理由;若存在,直接答出.... 所有满足条件的点P 的坐标(不要求写出求解过程). (1)(2)B m ,,由题意可知2AG AB ==2OG OC ==OA m =90OGA ∠=,222OG AG OA ∴+= 222m ∴+=.又0m >,2m ∴=(2)过G 作直线GH x ⊥轴于H ,则1OH =,1HG =,故(11)G ,.又由(1)知(20)A ,, 设过O G A ,,三点的抛物线解析式为2y ax bx c =++ 抛物线过原点,0c ∴=.又抛物线过G A ,两点,1420a b a b +=⎧∴⎨+=⎩解得12a b =-⎧⎨=⎩∴所求抛物线为22y x x =-+ ∴它的对称轴为1x =.(3)答:存在,满足条件的点P 有(10),,(11)-,,(112),,(112)+,.[08湖南株洲]如图(1),在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(1,-2),点B 的坐标为(3,-1),二次函数2y x =-的图象为1l .(1)平移抛物线1l ,使平移后的抛物线过点A ,但不过点B ,写出平移后的抛物线的一个解析式(任写一个即可).(2)平移抛物线1l ,使平移后的抛物线过A 、B 两点,记抛物线为2l ,如图(2),求抛物线2l 的函数解析式及顶点C 的坐标.(3)设P 为y 轴上一点,且ABC ABP S S ∆∆=,求点P 的坐标.(4)请在图(2)上用尺规作图的方式探究抛物线2l 上是否存在点Q ,使QAB ∆为等腰三角形. 若存在,请判断点Q 共有几个可能的位置(保留作图痕迹);若不存在,请说明理由.(1)222345y x x y x x =-+-=-+-或等 (满足条件即可) ……1分(2)设2l 的解析式为2y x bx c =-++,联立方程组21193b c b c-=-++⎧⎨-=-++⎩, 解得:911,22b c ==-,则2l 的解析式为291122y x x =-+-, ……3分点C 的坐标为(97,416-) ……4分(3)如答图23-1,过点A 、B 、C 三点分别作x 轴的垂线,垂足分别为D 、E 、F ,则2AD =,716CF =,1BE =,2DE =,54DF =,34FE =.得:1516ABC ABED BCFE CFD S S S S ∆=--=梯形梯形梯形A . ……5分延长BA 交y 轴于点G ,直线AB 的解析式为1522y x =-,则点G 的坐标为(0,52-),设点P 的坐y ox 图(1)yo x 图(2) l 1l 2标为(0,h )①当点P 位于点G 的下方时,52PG h =--,连结AP 、BP ,则52ABP BPG APG S S S h ∆∆∆=-=--,又1516ABC ABP S S ∆∆==,得5516h =-,点P 的坐标为(0,5516-). …… 6分②当点P 位于点G 的上方时,52PG h =+,同理2516h =-,点P 的坐标为(0,2516-).综上所述所求点P 的坐标为(0,5516-)或(0,2516-) …… 7分(4) 作图痕迹如答图23-2所示.由图可知,满足条件的点有1Q 、2Q 、3Q 、4Q ,共4个可能的位置. …… 10分答图23-2EF 答图23-1[08浙江温州]如图,在Rt ABC △中,90A ∠=,6AB =,8AC =,D E ,分别是边AB AC ,的中点,点P 从点D 出发沿DE 方向运动,过点P 作PQ BC ⊥于Q ,过点Q 作QR BA ∥交AC 于R ,当点Q 与点C 重合时,点P 停止运动.设BQ x =,QR y =.(1)求点D 到BC 的距离DH 的长;(2)求y 关于x 的函数关系式(不要求写出自变量的取值范围); (3)是否存在点P ,使PQR △为等腰三角形?若存在, 请求出所有满足要求的x 的值;若不存在,请说明理由. 解:(1)Rt A ∠=∠,6AB =,8AC =,10BC ∴=. 点D 为AB 中点,132BD AB ∴==. 90DHB A ∠=∠=,B B ∠=∠.BHD BAC ∴△∽△,DH BD AC BC ∴=,3128105BD DH AC BC ∴==⨯=.(2)QR AB ∥,90QRC A ∴∠=∠=.C C ∠=∠,RQC ABC ∴△∽△,RQ QC AB BC ∴=,10610y x-∴=, 即y 关于x 的函数关系式为:365y x =-+. (3)存在,分三种情况:①当PQ PR =时,过点P 作PM QR ⊥于M ,则QM RM =.1290∠+∠=,290C ∠+∠=,1C ∴∠=∠.84cos 1cos 10C ∴∠===,45QM QP ∴=,1364251255x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭∴=,185x ∴=.②当PQ RQ =时,312655x -+=,6x ∴=. ③当PR QR =时,则R 为PQ 中垂线上的点,于是点R 为EC 的中点,11224CR CE AC ∴===.tan QR BA C CR CA ==, 366528x -+∴=,152x ∴=.综上所述,当x 为185或6或152时,PQR △为等腰三角形.A BCD ER P H QA BCD ER P H QM2 1 HA B CDE RPHQ二次函数中的存在性问题(直角三角形)[08辽宁十二市]如图16,在平面直角坐标系中,直线y =-x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,抛物线2(0)3y ax x c a =-+≠经过A B C ,,三点. (1)求过A B C ,,三点抛物线的解析式并求出顶点F 的坐标;(2)在抛物线上是否存在点P ,使ABP △为直角三角形,若存在,直接写出P 点坐标;若不存在,请说明理由;(3)试探究在直线AC 上是否存在一点M ,使得MBF △的周长最小,若存在,求出M 点的坐标;若不存在,请说明理由.x。
二次函数解析几何--存在性问题
二次函数解析几何专题——存在性问题存在性问题是指判断满足某种条件的事物是否存在的问题,这类问题的知识覆盖面较广,综合性较强,题意构思非常精巧,解题方法灵活,对学生分析问题和解决问题的能力要求较高,是近几年来各地中考的“热点”。
这类题目解法的一般思路是:假设存在→推理论证→得出结论。
若能导出合理的结果,就做出“存在”的判断,导出矛盾,就做出不存在的判断。
由于“存在性”问题的结论有两种可能,所以具有开放的特征,在假设存在性以后进行的推理或计算,对基础知识,基本技能提出了较高要求,并具备较强的探索性,正确、完整地解答这类问题,是对我们知识、能力的一次全面的考验。
一、方法总结解存在性问题的一般步骤:(1)假设点存在;(2)将点的坐标设为参数;(3)根据已知条件建立关于参数的方程或函数。
二、常用公式(1)两点间距离公式:若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB|=221221)()(y y x x -+-(2)中点坐标公式:1212,22x x y y x y ++==(3)斜率公式:①;②(为直线与x 轴正方向的夹角)2121y y k x x -=-tan k θ=θ(4)①对于两条不重合的直线l 1、l 2,其斜率分别为k 1、k 2,则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2②如果两条直线l 1、l 2的斜率存在,设为k 1、k 2,则l 1⊥l 2⇔k 1k 2=-1.题型一 面积问题例1.如图,抛物线y =-x 2+bx +c 与x 轴交于A (1,0),B (-3,0)两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)在(1)中的抛物线上的第二象限内是否存在一点P ,使△PBC 的面积最大?,若存在,求出点P 的坐标及△PBC 的面积最大值;若不存在,请说明理由.变式练习:1.如图,在直角坐标系中,点A 的坐标为(-2,0),连结OA ,将线段OA 绕原点O 顺时针旋转120°,得到线段OB .(1)求点B 的坐标;(2)求经过A 、O 、B 三点的抛物线的解析式;(3)如果点P 是(2)中的抛物线上的动点,且在x 轴的下方,那么△PAB 是否有最大面积?若有,求出此时P 点的坐标及△PAB 的最大面积;若没有,请说明理由.O B A CyxA xy BO能力提升:1.(2013菏泽)如图1,△运动到何处时,四边形PDCQ的面积最小?此时四边形2.如图,已知抛物线y=x2+bx+c的图象与x轴的一个交点为B(5,0),另一个交点为A,且与y轴交于点C(0,5).(1)求直线BC与抛物线的解析式;(2)若点M是抛物线在x轴下方图象上的一动点,过点M作MN∥y轴交直线BC于点N,求MN的最大值;(3)在(2)的条件下,MN取得最大值时,若点P是抛物线在x轴下方图象上任意一点,以BC为边作平行四边形CBPQ,设平行四边形CBPQ的面积为S1,△ABN的面积为S2,且S1=6S2,求点P的坐标.3.如图,二次函数的图象与x轴相交于点A(-3,0)、B(-1,0),与y轴相交于点C(0,3),点P是该图象上的动点;一次函数y=kx-4k(k≠0)的图象过点P交x轴于点Q.(1)求该二次函数的解析式;(2)当点P的坐标为(-4,m)时,求证:∠OPC=∠AQC;(3)点M,N分别在线段AQ、CQ上,点M以每秒3个单位长度的速度从点A向点Q运动,同时,点N以每秒1个单位长度的速度从点C向点Q运动,当点M,N中有一点到达Q点时,两点同时停止运动,设运动时间为t秒.连接AN,当△AMN的面积最大时,①求t的值;②直线PQ能否垂直平分线段MN?若能,请求出此时点P的坐标;若不能,请说明你的理由.yD BMA CO xE 图1的坐标,并求出△POB的面积;若不存在,请说明理由.)中抛物线的第二象限图象上是否存在一点与△POC的坐标;若不存在,请说明理由;c的图象的顶点C的坐标为(0,-2),交m(m>1)与x轴交于D。
二次函数中的存在性问题(最新整理)
二次函数中的存在性问题1. 如图,矩形OABC在平面直角坐标系xOy中,点A在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,OA=4,OC=3,若抛物线的顶点在BC边上,且抛物线经过O,A两点,直线AC交抛物线于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求点D的坐标;(3)若点M在抛物线上,点N在x轴上,是否存在以A,D,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.4:解:(1)设抛物线顶点为E,根据题意OA=4,OC=3,得:E(2,3),设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+3,将A(4,0)坐标代入得:0=4a+3,即a=﹣,则抛物线解析式为y=﹣(x﹣2)2+3=﹣x2+3x;(2)设直线AC解析式为y=kx+b(k≠0),将A(4,0)与C(0,3)代入得:,解得:,故直线AC解析式为y=﹣x+3,与抛物线解析式联立得:,解得:或,则点D坐标为(1,);(3)存在,分两种情况考虑:①当点M在x轴上方时,如答图1所示:四边形ADMN为平行四边形,DM∥AN,DM=AN,由对称性得到M(3,),即DM=2,故AN=2,∴N1(2,0),N2(6,0);②当点M在x轴下方时,如答图2所示:过点D作DQ⊥x轴于点Q,过点M作MP⊥x轴于点P,可得△ADQ≌△NMP,∴MP=DQ=,NP=AQ=3,将y M=﹣代入抛物线解析式得:﹣=﹣x2+3x,解得:x M=2﹣或x M=2+,∴x N=x M﹣3=﹣﹣1或﹣1,∴N3(﹣﹣1,0),N4(﹣1,0).综上所述,满足条件的点N有四个:N1(2,0),N2(6,0),N3(﹣﹣1,0),N4(﹣1,0).2.如图,已知抛物线经过A(﹣2,0),B(﹣3,3)及原点O,顶点为C(1)求抛物线的函数解析式.(2)设点D在抛物线上,点E在抛物线的对称轴上,且以AO为边的四边形AODE是平行四边形,求点D的坐标.(3)P是抛物线上第一象限内的动点,过点P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在点P,使得以P,M,A为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),将点A(﹣2,0),B(﹣3,3),O(0,0),代入可得:,解得:.故函数解析式为:y=x2+2x.(2)当AO为平行四边形的边时,DE∥AO,DE=AO,由A(﹣2,0)知:DE=AO=2,若D在对称轴直线x=﹣1左侧,则D横坐标为﹣3,代入抛物线解析式得D1(﹣3,3),若D在对称轴直线x=﹣1右侧,则D横坐标为1,代入抛物线解析式得D2(1,3).综上可得点D的坐标为:(﹣3,3)或(1,3).(3)存在.如图:∵B(﹣3,3),C(﹣1,﹣1),根据勾股定理得:BO2=18,CO2=2,BC2=20,∵BO2+CO2=BC2,∴△BOC是直角三角形,假设存在点P,使以P,M,A为顶点的三角形与△BOC相似,设P(x,y),由题意知x>0,y>0,且y=x2+2x,①若△AMP∽△BOC,则=,即x+2=3(x2+2x),得:x1=13,x2=﹣2(舍去).当x=13时,y=59,即P(13,59),②若△PMA∽△BOC,则=,即:x2+2x=3(x+2),得:x1=3,x2=﹣2(舍去)当x=3时,y=15,即P(3,15).故符合条件的点P有两个,分别是P(13,59)或(3,15).3. 如图,直线y=2x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,把△AOB沿y轴翻折,点A落到点C,过点B的抛物线y=﹣x2+bx+c与直线BC交于点D(3,﹣4).(1)求直线BD和抛物线的解析式;(2)在第一象限内的抛物线上,是否存在疑点M,作MN垂直于x轴,垂足为点N,使得以M、O、N为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线BD上方的抛物线上有一动点P,过点P作PH垂直于x轴,交直线BD于点H,当四边形BOHP是平行四边形时,试求动点P的坐标.8、解答:解:(1)∵y=2x+2,∴当x=0时,y=2,∴B(0,2).当y=0时,x=﹣1,∴A(﹣1,0).∵抛物线y=﹣x2+bx+c过点B(0,2),D(3,﹣4),∴解得:,∴y=﹣x2+x+2;设直线BD的解析式为y=kx+b,由题意,得,解得:,∴直线BD的解析式为:y=﹣2x+2;(2)存在.如图1,设M(a,﹣a2+a+2).∵MN垂直于x轴,∴MN=﹣a2+a+2,ON=a.∵y=﹣2x+2,∴y=0时,x=1,∴C(1,0),∴OC=1.∵B(0,2),∴OB=2.当△BOC∽△MON时,∴,∴,解得:a1=1,a2=﹣2M(1,2)或(﹣2,﹣4);如图2,当△BOC∽△ONM时,,∴,∴a=或,∴M(,)或(,).∵M在第一象限,(,);∴符合条件的点M的坐标为(1,2),(3)设P(b,﹣b2+b+2),H(b,﹣2b+2).如图3,∵四边形BOHP是平行四边形,∴BO=PH=2.∵PH=﹣b2+b+2+2b﹣2=﹣b2+3b.∴2=﹣b2+3b∴b1=1,b2=2.当b=1时,P(1,2),当b=2时,P(2,0)∴P点的坐标为(1,2)或(2,0).4.如图,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置.(1)求点B的坐标;(2)求经过点A、O、B的抛物线的解析式;(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.考点:二次函数综合题.专题:压轴题;分类讨论.分析:(1)首先根据OA的旋转条件确定B点位置,然后过B做x轴的垂线,通过构建直角三角形(2)和OB的长(即OA长)确定B点的坐标.(2)已知O、A、B三点坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式.(3)根据(2)的抛物线解析式,可得到抛物线的对称轴,然后先设出P点的坐标,而O、B坐标已知,可先表示出△OPB三边的边长表达式,然后分①OP=OB、②OP=BP、③OB=BP三种情况分类讨论,然后分辨是否存在符合条件的P点.解答:解:(1)如图,过B点作BC⊥x轴,垂足为C,则∠BCO=90°,∵∠AOB=120°,∴∠BOC=60°,又∵OA=OB=4,∴OC=OB=×4=2,BC=OB•sin60°=4×=2,∴点B的坐标为(﹣2,﹣2);(2)∵抛物线过原点O和点A、B,∴可设抛物线解析式为y=ax2+bx,将A(4,0),B(﹣2.﹣2)代入,得,解得,∴此抛物线的解析式为y=﹣x2+x(3)存在,如图,抛物线的对称轴是直线x=2,直线x=2与x轴的交点为D,设点P的坐标为(2,y),①若OB=OP,则22+|y|2=42,解得y=±2,当y=2时,在Rt△POD中,∠PDO=90°,sin∠POD==,∴∠POD=60°,∴∠POB=∠POD+∠AOB=60°+120°=180°,即P、O、B三点在同一直线上,∴y=2不符合题意,舍去,∴点P的坐标为(2,﹣2)②若OB=PB,则42+|y+2|2=42,解得y=﹣2,故点P的坐标为(2,﹣2),③若OP=BP,则22+|y|2=42+|y+2|2,解得y=﹣2,故点P的坐标为(2,﹣2),综上所述,符合条件的点P只有一个,其坐标为(2,﹣2),5.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣3.0)、C(0,4),点B在抛物线上,CB∥x轴,且AB平分∠CAO.(1)求抛物线的解析式;(2)线段AB上有一动点P,过点P作y轴的平行线,交抛物线于点Q,求线段PQ的最大值;(3)抛物线的对称轴上是否存在点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.10、解答:解:(1)如图1,∵A(﹣3,0),C(0,4),∴OA=3,OC=4.∵∠AOC=90°,∴AC=5.∵BC∥AO,AB平分∠CAO,∴∠CBA=∠BAO=∠CAB.∴BC=AC.∴BC=5.∵BC∥AO,BC=5,OC=4,∴点B的坐标为(5,4).∵A(﹣3.0)∴解得:∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4.(2)如图2,设直线AB的解析式为y=mx+n,∵A(﹣3.0)、B(5,4)在直线AB上,∴解得:∴直线AB的解析式为y=x+.设点P的横坐标为t(﹣3≤t≤5),则点Q的横坐标也为t.∴y P=t+,y Q=﹣t2+t+4.∴PQ=y Q﹣y P=﹣t2+t+4﹣(t+)=﹣t2+t+4﹣t﹣=﹣t2++=﹣(t2﹣2t﹣15)=﹣[(t﹣1)2﹣16]=﹣(t﹣1)2+.∵﹣<0,﹣3≤1≤5,∴当t=1时,PQ取到最大值,最大值为.∴线段PQ的最大值为.(3)①当∠BAM=90°时,如图3所示.抛物线的对称轴为x=﹣=﹣=.∴x H=x G=x M=.∴y G=×+=.∴GH=.∵∠GHA=∠GAM=90°,∴∠MAH=90°﹣∠GAH=∠AGM.∵∠AHG=∠MHA=90°,∠MAH=∠AGM,∴△AHG∽△MHA.∴.∴=.解得:MH=11.∴点M的坐标为(,﹣11).②当∠ABM=90°时,如图4所示.∵∠BDG=90°,BD=5﹣=,DG=4﹣=,∴BG===.同理:AG=.∵∠AGH=∠MGB,∠AHG=∠MBG=90°,∴△AGH∽△MGB.∴=.∴=.解得:MG=.∴MH=MG+GH=+=9.∴点M的坐标为(,9).综上所述:符合要求的点M的坐标为(,9)和(,﹣11).6.(2009•崇左)在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点C(﹣1,0),如图所示:抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B.21教育网(1)求点B的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题.专题:压轴题.分析:(1)根据题意,过点B作BD⊥x轴,垂足为D;根据角的互余的关系,易得B到x、y 轴的距离,即B的坐标;21(2)根据抛物线过B点的坐标,可得a的值,进而可得其解析式;(3)首先假设存在,分A、C是直角顶点两种情况讨论,根据全等三角形的性质,可得答案.解答:解:(1)过点B作BD⊥x轴,垂足为D,∵∠BCD+∠ACO=90°,∠ACO+∠CAO=90°,∴∠BCD=∠CAO,(1分)又∵∠BDC=∠COA=90°,CB=AC,∴△BCD≌△CAO,(2分)∴BD=OC=1,CD=OA=2,(3分)∴点B的坐标为(﹣3,1);(4分)(2)抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B(﹣3,1),则得到1=9a﹣3a﹣2,(5分)解得a=,所以抛物线的解析式为y=x2+x﹣2;(7分)(3)假设存在点P,使得△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形:①若以点C为直角顶点;则延长BC至点P1,使得P1C=BC,得到等腰直角三角形△ACP1,(8分)过点P1作P1M⊥x轴,∵CP1=BC,∠MCP1=∠BCD,∠P1MC=∠BDC=90°,∴△MP1C≌△DBC.(10分)∴CM=CD=2,P1M=BD=1,可求得点P1(1,﹣1);(11分)②若以点A为直角顶点;则过点A作AP2⊥CA,且使得AP2=AC,得到等腰直角三角形△ACP2,(12分)过点P2作P2N⊥y轴,同理可证△AP2N≌△CAO,(13分)∴NP2=OA=2,AN=OC=1,可求得点P2(2,1),(14分)经检验,点P1(1,﹣1)与点P2(2,1)都在抛物线y=x2+x﹣2上.(16分)练习:1. 如图,二次函数y=x 2+bx+c 的图象与x 轴交于A 、B 两点,且A 点坐标为(-3,0),经过B 点的直线交抛物线于点D (-2,-3).(1)求抛物线的解析式和直线BD 解析式;(2)过x 轴上点E (a ,0)(E 点在B 点的右侧)作直线EF ∥BD ,交抛物线于点F ,是否存在实数a 使四边形BDFE 是平行四边形?如果存在,求出满足条件的a ;如果不存在,请说明理由.2.已知抛物线经过A (2,0). 设顶点为点P ,与x 轴的另一交点为点B . 36232++=bx x y (1)求b 的值,求出点P 、点B 的坐标;(2)如图,在直线 y=x 上是否存在点D ,使四边形OPBD 为平行四边形?若存在,3求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在x 轴下方的抛物线上是否存在点M ,使△AMP ≌△AMB ?如果存在,试举例验证你的猜想;如果不存在,试说明理由.4. 如图,已知抛物线y =x2+bx +3与x 轴交于点B (3,0),与y 轴交于点A ,P 是抛物线上的一个动点,点P 的横坐标为m (m >3),过点P 作y 轴的平行线PM ,交直线AB 于点M .(1)求抛物线的解析式;(2)若以AB 为直径的⊙N 与直线PM 相切,求此时点M 的坐标;(3)在点P 的运动过程中,△APM 能否为等腰三角形?若能,求出点M 的坐标;若不能,请说明理由.3. 已知:如图一次函数y =x +1的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ;21二次函数y =x 2+bx +c 的图象与一次函数y =x +1的图象交于B 、C 两点,2121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.4. 如图,抛物线与x轴交于A(-1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,-3),设抛物线的顶点为D.(1)求该抛物线的解析式与顶点D的坐标;(2)以B、C、D为顶点的三角形是直角三角形吗?为什么?(3)探究坐标轴上是否存在点P,使得以P、A、C为顶点的三角形与△BCD相似?若存在,请指出符合条件的点P的位置,并直接写出点P的坐标.。
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【最新整理,下载后即可编辑】已知,抛物线322--=x x y 交x 轴于点A 、B ,交y 轴于点C. 1、线段最值 ①线段和最小点P 是抛物线对称轴上一动点,当点P 坐标为多少时,PA+PC 值最小.A BCO xy②线段差最大点Q 是抛物线对称轴上一动点,当点Q 坐标为多少时,|QA-QC|值最大.A BCO xy③线段最值连接BC ,点M 是线段BC 上一动点,过点M 作MN//y 轴,交抛物线于点N ,求线段MN 的最大值及点N 的坐标.A BCO xyNM变式① 点N 是第四象限内抛物线上一动点,连接BN 、CN ,求BCN S ∆的最大值及点N 的坐标 A BCO xy N变式②点N 是第四象限内抛物线上一动点,求点N 到线段BC 的最大距离及点N 的坐标A BCO xyNM2、等腰三角形的存在性问题 点D 为抛物线322--=x x y 的顶点,连接BC ,点P 是直线BC 上一动点,是否存在点P ,使△PAD 为等腰三角形,若存在,求出点P 的坐标,若不存在,说明理由.A BCO xyD3、菱形的存在性问题点D 为抛物线322--=x x y 的顶点,连接BC 点P 是直线BC 上一动点,点Q 为坐标平面内一点,是否存在以A 、D 、P 、Q 为顶点的四边形是菱形,若存在,求出点P 坐标,若不存在,说明理由.A BCO xyD4、平行四边形的存在性问题点D 为抛物线322--=x x y 的顶点,点M 是抛物线上一动点,点N 为直线BC 上一动点,是否存在以O 、D 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求出点M 坐标,若不存在,说明理由.A BCO xyD5、直角三角形的存在性问题点P 为抛物线322--=x x y 的对称轴上的一动点,是否存在点P ,使△PBC 为直角三角形,若存在,求出点P 的坐标,若不存在,说明理由.ABCO xy6、等腰直角三角形的存在性问题 点M 在线段BC 上,过点M 作MN 平行于x 轴交抛物线322--=x x y 第三象限内于点N ,点R 在x 轴上,是否存在点R ,使△MNR 为等腰直角三角形,若存在,求出点R 坐标,若不存在,说明理由.ABCOxyMN7、相似的存在性问题点D 为抛物线322--=x x y 的顶点,点E 是OD 与BC 的交点,点F 为x 轴上的一动点,是否存在点F ,使△BEF 和△OCE 相似,若存在,求出点F 坐标,若不存在,说明理由.ABC O xyDE。
专题训练(三) 二次函数中的存在性问题
专题训练(三)二次函数中的存在性问题▶类型一构造特殊三角形1.如图1,抛物线y=-x2+2x+3与y轴交于点C,点D 的坐标为(0,1),P是抛物线上的动点.若△PCD是以CD为底的等腰三角形,则点P的坐标为.图12.如图2,直线y=-√3x+n交x轴于点A,交y轴于点C(0,3√3),抛物线y=23x2+bx+c经过点A,交y轴于点B(0,-2).P为抛物线上一个动点,过点P作x轴的垂线PD,过点B作BD⊥PD于点D,连结PB,设点P的横坐标为m.(1)求抛物线的表达式;(2)当△BDP为等腰直角三角形时,求线段PD的长.图2▶类型二构造特殊四边形3.如图3,抛物线y=-x2+2x+3与y轴交于点C,A为x轴上方的抛物线上任意一点,过点A作x轴的垂线交x轴于点B,设点A的横坐标为m,当四边形ABOC为平行四边形时,m的值为.图34.如图4,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2-43x+2(a≠0)过点B(1,0).(1)求抛物线的函数表达式;(2)求抛物线与y轴的交点C的坐标及与x轴的另一交点A的坐标;(3)以AC为边在第二象限画正方形ACPQ,求P,Q 两点的坐标.图45.如图5,在平面直角坐标系中,已知抛物线L:y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A(-3,0)和B(1,0)两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.(1)求抛物线的函数表达式和顶点D的坐标;(2)将抛物线L沿B,D所在的直线平移,平移后点B 的对应点为点B',点C的对应点为点C',点D的对应点为点D',当四边形BB'C'C是菱形时,求此时平移后的抛物线的表达式.图5▶类型三构造相等的角或特殊度数的角6.[2020·绍兴柯桥区期末]如图3-ZT-6,直线y=-x+3与x轴、y轴分别交于B,C两点,抛物线y=-x2+bx+c 经过B,C两点,与x轴另一交点为A,顶点为D.(1)求抛物线的函数表达式.(2)在x轴上找一点E,使△EDC的周长最小,求符合条件的点E的坐标.(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得∠APB=∠OCB?若存在,求出PB2的值;若不存在,请说明理由.图6专题训练(三)教师详解详析1.(1+√2,2)或(1-√2,2)[解析] ∵△PCD 是以CD 为底的等腰三角形, ∴点P 在线段CD 的垂直平分线上.如图,作CD 的垂直平分线l 交抛物线于点P 1,P 2,交y 轴于点E ,则E 为线段CD 的中点.∵抛物线y=-x 2+2x+3与y 轴交于点C , ∴C (0,3).而D (0,1), ∴点E 的坐标为(0,2), ∴点P 的纵坐标为2.在y=-x 2+2x+3中,令y=2,可得-x 2+2x+3=2,解得x=1±√2,∴点P 的坐标为(1+√2,2)或(1-√2,2).2.解:(1)∵直线y=-√3x+n 交y 轴于点C (0,3√3), ∴n=3√3,∴y=-√3x+3√3. 令y=0,得x=3, ∴A (3,0).∵抛物线y=23x 2+bx+c 经过点A ,交y 轴于点B (0,-2).∴c=-2,6+3b-2=0, ∴b=-43,∴抛物线的表达式为y=23x 2-43x-2.(2)∵点P 的横坐标为m ,且点P 在抛物线上, ∴Pm ,23m 2-43m-2. ∵PD ⊥x 轴,BD ⊥PD , ∴点D 的坐标为(m ,-2), ∴BD=|m|,PD=23m 2-43m-2+2.当△BDP 为等腰直角三角形时,PD=BD , ∴|m|=23m 2-43m , m 2=23m 2-43m 2,解得m 1=0(舍去),m 2=72,m 3=12,∴当△BDP 为等腰直角三角形时,线段PD 的长为72或12.3.2 [解析] 当x=0时,y=3, ∴点C 的坐标为(0,3),则OC=3.∵点A 的横坐标为m ,且点A 在抛物线上, ∴点A 的坐标为(m ,-m 2+2m+3).当四边形ABOC 是平行四边形时,AB=3,当AB=3时,-m 2+2m+3=3,解得m 1=0(舍去),m 2=2,∴m=2. 4.解:(1)将B (1,0)代入y=ax 2-43x+2,得a-43+2=0,∴a=-23,∴抛物线的函数表达式为y=-23x 2-43x+2.(2)当y=0时,-23x 2-43x+2=0,解得x 1=1,x 2=-3. 当x=0时,y=2,∴抛物线与y 轴的交点C 的坐标为(0,2),与x 轴的另一交点A 的坐标为(-3,0).(3)如图,过点P ,Q 分别作PH ⊥y 轴,QG ⊥x 轴,垂足分别为H ,G.∵四边形ACPQ 是正方形,∴易证△AOC ≌△QGA ≌△CHP , ∴AO=QG=CH=3,OC=GA=HP=2, ∴P (-2,5),Q (-5,3).5.解:(1)把A (-3,0)和B (1,0)代入抛物线L :y=ax 2+bx+3,得{9a -3b +3=0,a +b +3=0,解得{a =-1,b =-2,即抛物线L :y=-x 2-2x+3,化为顶点式为y=-(x+1)2+4,故顶点D 的坐标为(-1,4). (2)∵B (1,0),D (-1,4),由待定系数法可得直线BD 的表达式为y=-2x+2. 设平移后点B 的对应点B'的坐标为(x ,-2x+2), 则BB'2=(x-1)2+(-2x+2-0)2=5(x-1)2.∵抛物线L :y=-x 2-2x+3,∴点C 的坐标为(0,3),∴BC 2=12+32=10, ∴5(x-1)2=10,解得x 1=√2+1,x 2=-√2+1.∴点B'的坐标为(√2+1,-2√2)或(-√2+1,2√2).当点B'的坐标为(√2+1,-2√2),即点B 向右平移√2个单位,再向下平移2√2个单位,可得点B',∴抛物线L :y=-x 2-2x+3=-(x+1)2+4向右平移√2个单位,再向下平移2√2个单位,可得y=-(x+1-√2)2+4-2√2.当点B'的坐标为(-√2+1,2√2),即点B 向左平移√2个单位,再向上平移2√2个单位,可得点B',∴抛物线L :y=-x 2-2x+3=-(x+1)2+4向左平移√2个单位,再向上平移2√2个单位,可得y=-(x+1+√2)2+4+2√2.综上所述,当四边形BB'C'C 是菱形时,此时平移后的抛物线的表达式为y=-(x+1-√2)2+4-2√2或y=-(x+1+√2)2+4+2√2.6.解:(1)直线y=-x+3与x 轴、y 轴分别交于B ,C 两点,则点B ,C 的坐标分别为(3,0),(0,3). 将点B ,C 的坐标代入y=-x 2+bx+c ,得 {-9+3b +c =0,c =3,解得{b =2,c =3,故抛物线的函数表达式为y=-x 2+2x+3.(2)如图①,作点C 关于x 轴的对称点C',连结C'D 交x 轴于点E ,此时EC+ED 的值最小,则△EDC 的周长最小.抛物线的顶点D 的坐标为(1,4),点C'(0,-3).用待定系数法可求得直线C'D 的表达式为y=7x-3. 当y=0时,x=37,故点E 的坐标为37,0.(3)存在.①当点P 在x 轴上方时,如图②, ∵OB=OC=3,∠BOC=90°, ∴∠OCB=45°=∠APB. 令y=0,则-x 2+2x+3=0, 解得x 1=-1,x 2=3, ∴A (-1,0),∴AB=4.过点B 作BH ⊥AP 于点H ,设PH=BH=a , 则PB=P A=√2a.由勾股定理得AB 2=AH 2+BH 2, 即16=(√2a-a )2+a 2, 解得a 2=8+4√2,则PB 2=2a 2=16+8√2. ②当点P 在x 轴下方时, 同理可得PB 2=16+8√2.综上可得,PB 2的值为16+8√2.。
中考 压轴专题02 二次函数的存在性问题 - 解析
压轴专题02:二次函数与存在性问题方法点拨:二次函数与动点存在性问题,平面上任意两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2) 距离为|P 1P 2|=221221)()(y y x x -+- 中点坐标:2,22121y y y x x x +=+=对于两条不重合的直线l 1,l 2,其斜率分别为k 1,k 2,则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1,特殊情况:当一条直线斜率为零,另一条直线斜率不存在时,两条直线垂直. 把点用坐标表示出来,根据以上公式结合几何性质,代数化处理,构造方程解之即可。
【考点1】二次函数与相似三角形问题【例1】如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点(1,0)A -,点(3,0)B ,与y 轴交于点C ,且过点(2,3)D -.点P 、Q 是抛物线2y ax bx c =++上的动点. (1)求抛物线的解析式;(2)直线OQ 与线段BC 相交于点E ,当OBE ∆与ABC ∆相似时,求点Q 的坐标.【分析】(1)函数的表达式为:y=a (x+1)(x-3),将点D 坐标代入上式,即可求解;(2)分∠ACB=∠BOQ 、∠BAC=∠BOQ ,两种情况分别求解,通过角的关系,确定直线OQ 倾斜角,进而求解. 【详解】解:(1)函数的表达式为:(1)(3)y a x x =+-,将点D 坐标代入上式并解得:1a =, 故抛物线的表达式为:223y x x =--…①; (2)∵3OB OC ==,∴45OCB OBC ︒∠=∠=,∵ABC OBE ∠=∠,故OBE ∆与ABC ∆相似时,分为两种情况: ①当ACB BOQ ∠=∠时,4AB =,32BC =,10AC =, 过点A 作AH ⊥BC 与点H ,1122ABC S AH BC AB OC ∆=⨯⨯=⨯,解得:22AH =,∴CH 2tan 2ACB ∠=, 则直线OQ 的表达式为: 2 y x =-…②,联立①②并解得:3x =±3,23)Q -或(3,3; ②BAC BOQ ∠=∠时,3tan 3tan 1OC BAC BOQ OA ∠====∠,则直线OQ 的表达式为:3 y x =-…③,联立①③并解得:1132x -±=,故点1133313Q -+-⎝⎭或1133313--+⎝⎭; 综上,点3,23)Q -或(3,3或113113-+-⎝⎭或1133313--+⎝⎭. 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到解直角三角形、三角形相似等,其中(2),要注意分类求解,避免遗漏.【变式1-1】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0)和点C (0,4),交x轴正半轴于点B,连接AC,点E是线段OB上一动点(不与点O,B重合),以OE 为边在x轴上方作正方形OEFG,连接FB,将线段FB绕点F逆时针旋转90°,得到线段FP,过点P作PH∥y轴,PH交抛物线于点H,设点E(a,0).(1)求抛物线的解析式.(2)若△AOC与△FEB相似,求a的值.(3)当PH=2时,求点P的坐标.【详解】(1)点C(0,4),则c=4,二次函数表达式为:y=﹣x2+bx+4,将点A的坐标代入上式得:0=﹣1﹣b+4,解得:b=3,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+3x+4;(2)tan∠ACO=AOCO=14,△AOC与△FEB相似,则∠FBE=∠ACO或∠CAO,即:tan∠FEB=14或4,∵四边形OEFG为正方形,则FE=OE=a,EB=4﹣a,则144aa=-或44aa=-,解得:a=165或45;(3)令y=﹣x2+3x+4=0,解得:x=4或﹣1,故点B(4,0);分别延长CF、HP交于点N,∵∠PFN+∠BFN=90°,∠FPN+∠PFN=90°,∴∠FPN=∠NFB,∵GN∥x轴,∴∠FPN=∠NFB=∠FBE,∵∠PNF=∠BEF=90°,FP=FB,∴△PNF≌△BEF(AAS),∴FN=FE=a,PN=EB=4﹣a,∴点P(2a,4),点H(2a,﹣4a2+6a+4),∵PH=2,即:﹣4a2+6a+4﹣4=|2|,解得:a=1或12317+317-舍去),故:点P的坐标为(2,4)或(1,4)或3+17,4).【考点2】二次函数与直角三角形问题【例2】如图,在平面直角坐标系中,直线122y x =-+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,抛物线223y x bx c =-++过点B 且与直线相交于另一点53,24C ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是抛物线上的一动点,当PAO BAO ∠=∠时,求点P 的坐标; (3)点5(,0)02N n n ⎛⎫<< ⎪⎝⎭在x 轴的正半轴上,点(0,)M m 是y 轴正半轴上的一动点,且满足90MNC ︒∠=.①求m 与n 之间的函数关系式;②当m 在什么范围时,符合条件的N 点的个数有2个? 【分析】(1)利用一次函数求出A 和B 的坐标,结合点C 坐标,求出二次函数表达式;(2)当点P 在x 轴上方时,点P 与点C 重合,当点P 在x 轴下方时,AP 与y 轴交于点Q ,求出AQ 表达式,联立二次函数,可得交点坐标,即为点P ; (3)①过点C 作CD ⊥x 轴于点D ,证明△MNO ∽△NCD ,可得MO NOND CD=,整理可得结果; ②作以MC 为直径的圆E ,根据圆E 与线段OD 的交点个数来判断M 的位置,即可得到m 的取值范围. 【详解】解:(1)∵直线122y x =-+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,令x=0,则y=2,令y=0,则x=4,∴A (4,0),B (0,2),∵抛物线223y x bx c =-++经过B (0,2),53,24C ⎛⎫⎪⎝⎭,∴2322554342c b c =⎧⎪⎨=-⨯++⎪⎩,解得:762b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴抛物线的表达式为:227236y x x =-++; (2)当点P 在x 轴上方时,点P 与点C 重合,满足PAO BAO ∠=∠, ∵53,24C ⎛⎫⎪⎝⎭,∴53,24P ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 当点P 在x 轴下方时,如图,AP 与y 轴交于点Q , ∵PAO BAO ∠=∠,∴B ,Q 关于x 轴对称,∴Q (0,-2),又A (4,0),设直线AQ 的表达式为y=px+q ,代入,204q p q -=⎧⎨=+⎩,解得:122p q ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴直线AQ 的表达式为:122y x =-,联立得:212227236y x y x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-++⎪⎩,解得:x=3或-2,∴点P 的坐标为(3,12-)或(-2,-3), 综上,当PAO BAO ∠=∠时,点P 的坐标为:53,24⎛⎫⎪⎝⎭或(3,12-)或(-2,-3);(3)①如图,∠MNC=90°,过点C 作CD ⊥x 轴于点D ,∴∠MNO+∠CND=90°, ∵∠OMN+∠MNO=90°,∴∠CND=∠OMN,又∠MON=∠CDN=90°,∴△MNO ∽△NCD ,∴MO NO ND CD =,即5324m nn =-,整理得:241033m n n =-+;②如图,∵∠MNC=90°,以MC为直径画圆E,∵5 (,0)02N n n⎛⎫<<⎪⎝⎭,∴点N在线段OD上(不含O和D),即圆E与线段OD有两个交点(不含O和D),∵点M在y轴正半轴,当圆E与线段OD相切时,有NE=12MC,即NE2=14MC2,∵M(0,m),53,24C⎛⎫⎪⎝⎭,∴E(54,382m+),∴2382m⎛⎫+⎪⎝⎭=22153424m⎡⎤⎛⎫⎛⎫+-⎢⎥⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,解得:m=2512,当点M与点O重合时,如图,此时圆E与线段OD(不含O和D)有一个交点,∴当0<m<2512时,圆E与线段OD有两个交点,故m的取值范围是:0<m<25 12.【点睛】本题是二次函数综合,考查了求二次函数表达式,相似三角形的判定和性质,圆周角定理,一次函数表达式,难度较大,解题时要充分理解题意,结合图像解决问题.【变式2-1】如图,抛物线24y ax bx=+-经过A(-3,6),B(5,-4)两点,与y轴交于点C,连接AB,AC,BC.(1)求抛物线的表达式;(2)求证:AB平分CAO∠;(3)抛物线的对称轴上是否存在点M,使得ABM∆是以AB为直角边的直角三角形.若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.【分析】(1)将A(-3,0),B(5,-4)代入抛物线的解析式得到关于a、b的方程组,从而可求得a、b 的值;(2)先求得AC的长,然后取D(2,0),则AD=AC,连接BD,接下来,证明BC=BD,然后依据SSS可证明△ABC≌△ABD,接下来,依据全等三角形的性质可得到∠CAB=∠BAD;(3)作抛物线的对称轴交x轴与点E,交BC与点F,作点A作AM′⊥AB,作BM⊥AB,分别交抛物线的对称轴与M′、M,依据点A和点B的坐标可得到tan∠BAE=12,从而可得到tan∠M′AE=2或tan∠MBF=2,从而可得到FM和M′E的长,故此可得到点M′和点M的坐标.【详解】解:(1)将A(-3,0),B(5,-4)两点的坐标分别代入,得9340,25544a ba b--=⎧⎨+-=-⎩,解得1,65,6ab⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩故抛物线的表达式为y =215466y x x =--. (2)证明:∵AO=3,OC=4,∴AC=2234+=5.取D (2,0),则AD=AC=5.由两点间的距离公式可知BD=22(52)(40)-+--=5. ∵C (0,-4),B (5,-4),∴BC=5.∴BD=BC . 在△ABC 和△ABD 中,AD=AC ,AB=AB ,BD=BC , ∴△ABC ≌△ABD ,∴∠CAB=∠BAD ,∴AB 平分∠CAO ; (3)存在.如图所示:抛物线的对称轴交x 轴与点E ,交BC 与点F .抛物线的对称轴为x=52,则AE=112. ∵A (-3,0),B (5,-4),∴tan ∠EAB=12. ∵∠M′AB=90°.∴tan ∠M′AE=2.∴M′E=2AE=11,∴M′(52,11). 同理:tan ∠MBF=2.又∵BF=52,∴FM=5,∴M (52,-9). ∴点M 的坐标为(52,11)或(52,-9).【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,主要应用了待定系数法求二次函数的解析式,全等三角形的性质和判定、锐角三角函数的定义,求得FM 和M′E 的长是解题的关键【考点3】二次函数与等腰三角形问题【例3】如图1,抛物线y =﹣x 2+bx +c 过点A (﹣1,0),点B (3,0)与y 轴交于点C .在x 轴上有一动点E (m ,0)(0<m <3),过点E 作直线l ⊥x 轴,交抛物线于点M . (1)求抛物线的解析式及C 点坐标;(2)当m =1时,D 是直线l 上的点且在第一象限内,若△ACD 是以∠DCA 为底角的等腰三角形,求点D 的坐标;(3)如图2,连接BM 并延长交y 轴于点N ,连接AM ,OM ,设△AEM 的面积为S 1,△MON 的面积为S 2,若S 1=2S 2,求m 的值.【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)若△ACD 是以∠DCA 为底角的等腰三角形,则可以分CD =AD 或AC =AD 两种情况,分别求解即可; (3)S 1=12AE ×y M ,2S 2=ON •x M ,即可求解. 【详解】解:(1)将点A 、B 的坐标代入抛物线表达式得-1-b+c=0-9+3b+c=0⎧⎨⎩,解得b=2c=3⎧⎨⎩,故抛物线的表达式为y =﹣x 2+2x +3,当x =0时,y =3,故点C (0,3); (2)当m =1时,点E (1,0),设点D 的坐标为(1,a ), 由点A 、C 、D 的坐标得,AC ()()220+1+3-0=10,同理可得:ADCD①当CD=AD,解得a=1;②当AC=AD时,同理可得a=(舍去负值);故点D的坐标为(1,1)或(1);(3)∵E(m,0),则设点M(m,﹣m2+2m+3),设直线BM的表达式为y=sx+t,则2-m+2m+3=sm+t0=3s+t⎧⎨⎩,解得:1s=-m+13t=m+1⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩,故直线BM的表达式为y=﹣1m+1x+3m+1,当x=0时,y=3m+1,故点N(0,3m+1),则ON=3m+1;S1=12⨯AE×y M=12×(m+1)×(﹣m2+2m+3),2S2=ON•x M=3m+1×m=S1=12×(m+1)×(﹣m2+2m+3),解得m=﹣舍去负值),经检验m2是方程的根,故m2.【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、等腰三角形的性质、面积的计算等,其中(2),要注意分类求解,避免遗漏.【变式3-1】已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C(0,﹣3),顶点D的坐标为(1,﹣4).(1)求抛物线的解析式.(2)在y轴上找一点E,使得△EAC为等腰三角形,请直接写出点E的坐标.(3)点P是x轴上的动点,点Q是抛物线上的动点,是否存在点P、Q,使得以点P、Q、B、D为顶点,BD为一边的四边形是平行四边形?若存在,请求出点P、Q坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)根据抛物线的顶点坐标设出抛物线的解析式,再将点C坐标代入求解,即可得出结论;(2)先求出点A,C坐标,设出点E坐标,表示出AE,CE,AC,再分三种情况建立方程求解即可;(3)利用平移先确定出点Q的纵坐标,代入抛物线解析式求出点Q的横坐标,即可得出结论.【详解】解:(1)∵抛物线的顶点为(1,﹣4),∴设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣4,将点C(0,﹣3)代入抛物线y=a(x﹣1)2﹣4中,得a﹣4=﹣3,∴a=1,∴抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3;(2)由(1)知,抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,∴x=﹣1或x=3,∴B(3,0),A(﹣1,0),令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3),∴AC10,设点E(0,m),则AE21m+CE=|m+3|,∵△ACE是等腰三角形,∴①当AC=AE1021m+∴m=3或m=﹣3(点C的纵坐标,舍去),∴E(3,0),②当AC=CE10=|m+3|,∴m=﹣310,∴E(0,﹣10)或(0,﹣310),③当AE=CE21m+|m+3|,∴m=﹣43,∴E(0,﹣43),即满足条件的点E的坐标为(0,3)、(0,﹣10)、(0,﹣310)、(0,﹣43 );(3)如图,存在,∵D(1,﹣4),∴将线段BD向上平移4个单位,再向右(或向左)平移适当的距离,使点B的对应点落在抛物线上,这样便存在点Q,此时点D的对应点就是点P,∴点Q的纵坐标为4,设Q(t,4),将点Q的坐标代入抛物线y=x2﹣2x﹣3中得,t2﹣2t﹣3=4,∴t=1+22或t=1﹣22,∴Q(1+22,4)或(1﹣22,4),分别过点D,Q作x轴的垂线,垂足分别为F,G,∵抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴的右边的交点B的坐标为(3,0),且D(1,﹣4),∴FB=PG=3﹣1=2,∴点P的横坐标为(1+22)﹣2=﹣1+22或(1﹣22)﹣2=﹣1﹣22,即P(﹣1+22,0)、Q(1+22,4)或P(﹣1﹣22,0)、Q(1﹣22,4).【考点4】二次函数与平行四边形问题【例4】如图,抛物线过点A(0,1)和C,顶点为D,直线AC与抛物线的对称轴BD的交点为B30),平行于y轴的直线EF与抛物线交于点E,与直线AC交于点F,点F的横坐标为433,四边形BDEF为平行四边形.(1)求点F的坐标及抛物线的解析式;(2)若点P为抛物线上的动点,且在直线AC上方,当△PAB面积最大时,求点P的坐标及△PAB面积的最大值;(3)在抛物线的对称轴上取一点Q,同时在抛物线上取一点R,使以AC为一边且以A,C,Q,R为顶点的四边形为平行四边形,求点Q和点R的坐标.【分析】(1)由待定系数法求出直线AB 的解析式为y 3,求出F 点的坐标,由平行四边形的性质得出﹣3a+1=163a ﹣8a+1﹣(﹣13),求出a 的值,则可得出答案; (2)设P (n ,﹣n 23n+1),作PP'⊥x 轴交AC 于点P',则P'(n 3),得出PP'=﹣n 2733,由二次函数的性质可得出答案; (3)联立直线AC 和抛物线解析式求出C 73343),设Q 3,m ),分两种情况:①当AQ 为对角线时,②当AR 为对角线时,分别求出点Q 和R 的坐标即可. 【详解】解:(1)设抛物线的解析式为y =ax 2+bx+c (a≠0),∵A (0,1),B 30),设直线AB 的解析式为y =kx+m ,∴3k m 0m 1+==⎪⎩,解得31k m ⎧=⎪⎨⎪=⎩∴直线AB 的解析式为y 3, ∵点F 43,∴F 343+1=﹣13,∴F 点的坐标为433,﹣13), 又∵点A 在抛物线上,∴c =1,对称轴为:x =﹣32ba=,∴b =﹣3a ,∴解析式化为:y =ax 2﹣23ax+1,∵四边形DBFE 为平行四边形.∴BD =EF ,∴﹣3a+1=163a ﹣8a+1﹣(﹣13),解得a =﹣1, ∴抛物线的解析式为y =﹣x 2+23x+1;(2)设P (n ,﹣n 2+23n+1),作PP'⊥x 轴交AC 于点P',则P'(n 3),∴PP'=﹣n 2733,S △ABP =12OB•PP'2372+n 2374936324n ⎝, ∴当n 736△ABP 49324,此时P 7364712). (3)∵231331y x y x x ⎧=+⎪⎨⎪=-++⎩,∴x =0或x 733C 73343),设Q 3m ), ①当AQ 为对角线时,∴R (473,33m +), ∵R 在抛物线y =2(3)x -+4上,∴m+73=﹣24333⎛ ⎝+4,解得m =﹣443, ∴Q 443,3⎫-⎪⎭,R 4373,33⎛⎫- ⎪⎝⎭;②当AR 为对角线时,∴R 1073,33m -), ∵R 在抛物线y =2(3)x -+4上,∴m ﹣27103333=-+4,解得m =﹣10,∴Q 310),R 10373,33-).综上所述,Q 443,3⎛⎫- ⎪⎝⎭,R 4373,33⎛⎫-- ⎪⎝⎭;或Q (3,﹣10),R (10373,33-). 【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,平行四边形的性质等知识,熟练掌握二次函数的性质及方程思想,分类讨论思想是解题的关键.【变式4-1】如图,二次函数2y x bx c =++的图象交x 轴于点()30A -,,()10B ,,交y 轴于点C .点(),0P m 是x 轴上的一动点,PM x ⊥轴,交直线AC 于点M ,交抛物线于点N .(1)求这个二次函数的表达式;(2)①若点P 仅在线段AO 上运动,如图1.求线段MN 的最大值;②若点P 在x 轴上运动,则在y 轴上是否存在点Q ,使以M ,N ,C ,Q 为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由. 【分析】(1)把(3,0),(1,0)A B -代入2y x bx c =++中求出b ,c 的值即可; (2)①由点(),0P m 得()2(,3),,23M m m N m m m --+-,从而得()2(3)23MN m m m =---+-,整理,化为顶点式即可得到结论;②分MN=MC 和2MC MN =两种情况,根据菱形的性质得到关于m 的方程,求解即可.【详解】解:(1)把(3,0),(1,0)A B -代入2y x bx c =++中,得093,01.b c x c =-+⎧⎨=++⎩ 解得2,3.b c =⎧⎨=-⎩∴223y x x =+-.(2)设直线AC 的表达式为y kx b =+,把(3,0),(0,3)A C --代入y kx b =+.得,03,3.k b b =-+⎧⎨-=⎩解这个方程组,得1,3.k b =-⎧⎨=-⎩∴3y x =--.∵点(),0P m 是x 轴上的一动点,且PM x ⊥轴.∴()2(,3),,23M m m N m m m --+-.∴()2(3)23MN m m m =---+-23m m =--23924m ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭.∵10a =-<,∴此函数有最大值. 又∵点P 在线段OA 上运动,且3302-<-<∴当32m =-时,MN 有最大值94. ②∵点(),0P m 是x 轴上的一动点,且PM x ⊥轴.∴()2(,3),,23M m m N m m m --+-.∴()2(3)23MN m m m =---+-23m m =--(i )当以M ,N ,C ,Q 为顶点的四边形为菱形,则有MN=MC ,如图,∵C (0,-3)∴222(0)(33)2m m m -+--+=∴223=2m m m --整理得,432670m m m ++= ∵20m ≠,∴2670m m ++=,解得,132m =-,232m =-32m =-+CQ=MN=322, ∴OQ=-3-(322)=321-∴Q(0,321-);当m=32--时,CQ=MN=-322-,∴OQ=-3-(-322-)=321-∴Q(0,321-); (ii)若2MC MN =,如图,则有223=22m m m --整理得,432650m m m ++= ∵20m ≠,∴2650m m ++=,解得,11m =-,25m =- 当m=-1时,MN=CQ=2,∴Q (0,-1), 当m=-5时,MN=-10<0(不符合实际,舍去)综上所述,点Q 的坐标为123(0,321),(0,1),(0,321)Q Q Q --- 【点睛】本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法;解(2)的关键是利用线段的和差得出二次函数,又利用了二次函数的性质,解(3)的关键是利用菱形的性质得出关于m 的方程,要分类讨论,以防遗漏.。
二次函数存在性问题(菱形、平行四边形、矩形)
今天讲解二次函数背景下的四边形存在性问题.这里的四边形存在性问题,一般是以几种特殊的四边形为主,常考察的有平行四边形、菱形、 矩形、正方形.当然,三角形的存在性问题和四边形的存在性问题是一样, 如等腰三角形实际上和 菱形是一致的, 直角三角形和矩形是一样的, 等腰直角三角形和正方形是一致的.本文我们将重点讲解这类问题的求解逻辑以及注意事项,同时给大家理出一个比较通用的解题 模板.1如图,抛物线y = ax 2 + bx + 3 交x 轴于点A (−1, 0) 和点B (3, 0) ,与 y 轴交于点C ,连接BC , 交对称轴于点D .(1) 求抛物线的解析式;(2)点 P 是直线BC 上方的抛物线上点,连接PC ,PD .求 △PCD 的面积的最大值以及此时 点P 的坐标;(3)将抛物线y = ax 2 + bx + 3 向右平移 1 个单位得到新抛物线,新抛物线与原抛物线交于点E , 点F 是新抛物线的对称轴上的一点,点 G 是坐标平面内一点.当以D 、E 、F 、 G 四点为顶点的 四边形是菱形时,直接写出点F 的坐标,并写出求解其中一个点F 的坐标的过程.前两小问就不详说了,直接上结论, 抛物线解析式为y = −x 2 + 2x + 3 ;点 P | , | .( 3 15 )\2 4 )第 3 小问为菱形存在性问题, 以D 、E 、F 、 G 四点为顶点的四边形是菱形.四个点中, D , E 是定点,F 是平移后新抛物线对称轴上的动点,由于点F 的横坐标是确定的,只有纵坐标在变化, 我们可以称其为“G 如果只需要点F 的坐标,那么没有必要求解平移后抛物线的解析式.根据平移的性质,将原抛物线 向右平移 1 个单位长度, 那么原抛物线的对称轴也向右平移 1 个单位长度, 因此新抛物线的对称轴 为x = 2 ,几 F (2, m ) .但由于此时E 为量抛物线的交点,因此还是要把平移后的抛物线解析式求出 来,根据“左加右减”,平移后的抛物线解析式为y = − (x −1)2+ 2(x −1) + 3 = −x 2 + 4x ,联立两抛物(|y = −x 2 + 2x + 3 ( 3 15 ) 线〈|ly = −x 2 + 4x ,解得E |\2 , 4 )| .菱形的探究相对是比较简单的,对于这类探究性问题,一般都是先从确定的信息入手.菱形是 以D 、E 、F 、 G 为顶点, 其中DE 为定线段,那么存在的可能有DE 是一条边,也可能是一条对 对角线.前面提到,等腰三角形和菱形的分析是一致的,这里我们结合等腰三角形的存在性问题一 起分析.由于 G 是“自由点”,可以随机应变,因此讨论以D 、E 、F 为顶点的三角形是等腰三角 形.同样, 由于定线段DE 可能是等腰三角形的一条腰,也可能是底边.当DE 为一条腰时,第一种情形是点D 为顶点,即DE = DF ,也即半动点F 到D 的距离和E 到D 的距离相等,因此点F 在以点D 为圆心, DE 为半径的圆上,作出该圆,如图 1 所示,可知此时圆与新抛物线的对称轴有两个交点F 1 ,F 2 ,结合图象可以判断,此时两个点应该都是满足的.那么 再加上对应的“自由点” G ,就是以DE 为边菱形了.当DE 为一条腰时, 另一种情形是点E 为顶点, 即ED = EF ,也即半动点F 到E 的距离和D 到E 的距离相等,因此点F 在以点E 为圆心, ED 为半径的圆上,作出该圆,如图 2 所示,可知此时 圆与新抛物线的对称轴同样有两个交点F 1 ,F 2 ,结合图象, 此时的F 3 存在和DE 共线的风险,因此后续需要检验一下.根据坐标可以知道,x E =,通常像这类圆心可能为两个点中点的,一般都要留个心眼, 检验一下.此时再加上对应的“自由点” G ,也是以DE 为边菱形.当DE 为底边时,则F 为顶点, 即FD = FE ,即 F 到线段DE 的两端点的距离相等,可知此时F 在线段DE 的垂直平分线上,作出线段DE 的垂直平分线,如图 3 所示,可知此时有一个交点F 5 .加 上对应的“自由点” G ,此时便是以DE 为对角线的菱形.对于等腰三角形和菱形的存在性问题,如上图情形,我们称其为“两圆一线”法.由于这类题一般不需要书写完整过程,因此在解题过程中,把准备工作做好, 即对应的点坐标, 解析式等先求出来, 动点坐标假设好, 再把定线段DE ,半定线段DF 、EF 长度表示出来. 根据上 述分析,结合“两圆一线”分别使得三条线段两两相等建立方程,即DE = DF ,DE = EF ,DF = EF , 求解出动点坐标即可.(实际解题过程中, 一般使用线段平方的形式.此外, 只需关注下方解析中公 式计算部分即可,文字叙述部分可忽略)此题还是比较友善的,只需求出F 坐标.如果需要求解点G 的坐标,则还要加一个步骤.这里 以DEG 1F 1 为例,若要求 G 1 坐标,一般有两种比较常用的思路.一是利用菱形的对边平行且相等,即F 1G 1 可以看成是DE 平移得来的, 那么点D → F 1 的平移变化也即点E → G 1 的平移变化. 二是利用菱形的对角线相互平分,因此EF 1 的中点也即DG 1 的中点,利用中点坐标求解出 G 1 坐标.这两种处理 在平行四边形存在性问题中也是有力手段.(|y = −x 2 + 2x + 3 ( 3 15 ) 149 ( 149 )由题, y = −x 2 + 2x + 3 向右平移 1 个单位得到新抛物线y = − (x −1)2+ 2(x −1) + 3 = −x 2 + 4x ,联立〈|ly = −x 2 + 4x ,解得 E |\2 , 4 )| , 新抛物线的对称轴为x = 2 ,设 F (2, m ) ,由于 D (1, 2) ,则DE 2 =,EF 2 = + m −2= m 2 − m +,DF 2 = 1+ (m − 2)2= m 2 − 4m + 5 ,①当DE 、DF 为一组邻边时,则 DE 2 = DF 2 ,即 = m 2 − 4m + 5 ,37 ( ) ( )②当ED 、EF 为一组邻边时,则 ED 2 = EF 2 ,即 = m 2 − m + ,16 8 16 11 ( 11)③当EF 为对角线时,则FD = FE ,即 m 2 − m + = m 2 − 4m + 5 , 2 16解得m = ,此时 F 的坐标为|2, | ;( ) ( ) ( 149 )( 11) 当F |2, |时, y F + y D = 2y E ,x D + x F = 2x E ,即 E 为D 、F 中点, 不合题意, 舍去; 15 229 \ 2 )综上, F 点的坐标为||\2, 2 + 4 )|| 或||\2, 2 − 4 )|| 或(2, 2) 或|\2, 56 )| . 56 \ 56 )解得m = 2 或m = ,此时F 的坐标为(2, 2) 或|2, | ,2 \ 2 )解得m = 2 土 4 ,此时 F 的坐标为||\2, 2 + 4 )|| 或||\2, 2 − 4 )|| ;53 15 2291 .已知二次函数y = ax2 + bx − 2(a 丰 0)与x 轴交于A ( −, 0) ,B (4, 0) ,与 y 轴交于点C .(1) 求抛物线的解析式;(2) 连接AC ,BC ,点 P 是直线BC 下方抛物线上一点,过 P 作PD ∥AC 交直线BC 于点D ,PE ∥x 轴交直线BC 于点, E ,求△PDE 面积的最大值及此时点, P 的坐标;(3) 在(2)的条件下, 将原抛物线沿x 轴向左平移3个单位得到新抛物线,点 M 是新抛物线对称轴上一点, 点 N 是平面直角坐标系内一点, 当以点M 、 N 、P 、B 为顶点的四边形为菱形 时,请直接写出所有符合条件的N 点的坐标;并任选其中一个N 点,写出求解过程.立〈y= − 2 x 2 + 4x − 2 ,解得D 7 , 11 .1-1如图 1,抛物线y = ax 2 + bx + 4 交x 轴于A (−2, 0) ,B (4, 0) 两点,与y 轴交于点C ,连接 AC , BC .(1) 求抛物线的解析式;(2) P 是拋物线上位于直线BC 上方的一个动点,过点P 作PQ ∥y 轴交BC 于点Q , 过点P 作PE ⊥ BC 于点E ,过点 E 作EF ⊥ y 轴于点F ,求出2PQ + EF 的最大值及此时点P 的坐标;(3)如图 2,将抛物线y = ax 2 + bx + 4 沿着射线CB 的方向平移,使得新抛物线y ,过点(3,1) , 点D 为原抛物线y 与新抛物线y ,的交点,若点 G 为原抛物线的对称轴上一动点,点H 为新抛物线y , 上一动点,直接写出所有使得以 A ,D , G ,H 为顶点的四边形为平行四边形的点H 的坐标,并 把求其中一个点H 的坐标的过程写出来.抛物线解析式为y = − x 2 + x + 4 ;点 P | , | .相当于是沿着射线BC 方向平移,故舍去, 因此可得平移后抛物线的解析式为y = − x 2 + 4x − .联2 2 ( 1 13 y = − x 2 + x +4 \2 8 )这类平行四边的探究也并不难, 同样先从确定的信息入手.平行四边形是以A ,D ,G ,H 为 顶点,其中AD 是定线段, G 是半动点,H 在新的抛物线上.和菱形的讨论一样,我们要考虑AD 是 一条边的情形, 也要考虑AD 是对角线的情形.当 AD 是一条边时, 实际上此时也右两种情形,一是是平行四边形为ADHG ,也即AH ,DG 为 对角线;另一种则是平行四边形为ADGH ,也即 AG ,DH 为对角线.当然,不管是那种情形,由 于 AD 是一条边,根据平行四边形对边平行且相等的性质, GH 这条边可以看作是将AD 平移后得到1 (8 28 )2 \3 9 )第 3 小问中, 抛物线沿着射线CB 方向平移, 由于后续的点在新抛物线上, 因此还是要求出平移 后抛物线的解析式.这类沿着射线平移的,一般采用正交分解的形式平移,由点 C (0, 4) ,B (4, 0) 可 知,沿着射线 CB 平移,即向右平移t 个单位,则向下也平移t 个单位,因此假设平移后新抛物线的 解析式为y = − (x − t )2+ (x − t ) + 4 − t ,因为平移后经过点(3,1) ,代入可解得t = − 1 或t = 3 ,当 t = − 1 , 1 13的,由于半动点 G 在原抛物线对称轴x = 1 上,那么点 G 有可能是点 A 平移后得到的, 此时点H 就 是点D 平移后得到的,如图 1 所示;同理,当点 G 是点D 平移后得到的,那么此时点H 就是点A 平 移后得到的,如图 2 所示.设点 G (1, m ),根据平移的性质,结合点坐标的变化规律,当 A → G 时, 即(−2, 0) —(1, m ) ,则有D|2 , 8 )| —H | 2 , 8 + m )| ,由于点H 在新抛物线上, 且横坐标已知了,代入新抛物线即可 11 1 (13 213 13 13 (13 13 此外, 除了用平移性质得到H 点的坐标外,此时 AH 是一条对角线,也利用对角线相互平分, 则 A 、 H 的 中 点 和 D 、 G 的 中 点 是 同 一 个 , 利 用 中 点 坐 标 则 有 x A + x H = x D + x G ,故 13 13 13 (13 13 x H = x D + x G − x A = 2 ,将x = 2 代入新抛物线解析式,可求得H 点纵坐标y = − 8 ,故H | 2 , − 8 )|.当 AG 是一条对角线时, 则有x A + x G = x D + x H ,故 x H = x A + x G − x D = − ,代入新抛物线解析 277 ( 9 277式,可求得此时H 的纵坐标为 − ,故H |− , − | .8 2 8 ) 当 AD 是一条对角线时,则有x A + x D = x H + x G ,故 x H = x A + x D − x G = ,代入新抛物线解析式, 37 ( 1 37 可求得此时H 的纵坐标为 − ,故 H | , − | .8 2 8 )同样地,在解题过程中, 把准备工作做好,即对应的点坐标,解析式等先求出来,动点坐标假设好, 将点坐标表示列出来(通常都是横坐标),选定一个定点,如这里我们选定 x A ,将其与剩下 三点横坐标x D 、x G 、x H 两两组合,建立中点坐标关系式, 即x A + x D = x H + x G ,x A + x G = x D + x H 以 及x A + x H = x D + x G ,求解出点H 横坐标,再代入解析式中求出点H 纵坐标即可.求得纵坐标 8 + m = − 2 | 2 )| + 4 2 − 2 = − 8 ,此时H | 2 , − 8 )| . ( 7 11 (13 1113 (13 13)由题, 设平移后的抛物线解析式为y = − (x − t )2+ (x − t ) + 4− t ,因为平移后经过点(3,1),代入可解得t = − 1 (舍) 或t = 3 ,2 2联立〈y = − 2 x 2 + 4x − 2 ,解得 D 7 , 11 , y = − x 2 + x + 4 \2 8 )则x A =−2 ,x D = ,x G = 1,设 H 点横坐标为x H ,①当AH 为一条对角线时,x A + x H = x D + x G ,则 x H = ,代入可求得此时H | , − | ; 9 ( 9 277 )1 (1 37 )综上, H 的坐标为| , − |或|− , − |或| , − | .( 1 13 ③当AD 为一条对角线时,x A + x D = x H + x G ,则x H = ,代入可求得此时H | , − | ;(13 13) ( 9 277 ) (1 37 )2 \2 8 )\ 2 8 ) \ 2 8 ) \2 8 )②当AG 为一条对角线时,x A + x G = x D + x H ,则x H = − ,代入可求得此时H |− , − | ;2 \ 2 8 ) 2 \ 2 8 )故平移后抛物线的解析式为y = − x 2 + 4x − ,1 131.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y= ax2 + bx+ 3(a 0) 与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),且点A的坐标为( 3, 0) ,连接BC,过点A作AD∥BC交y轴于点D,OB= 3OA.(1) 求抛物线的解析式;(2) 如图1,点E为射线AD上一点,点P为第二象限内抛物线上一点,求四边形PBEC面积的最大值及此时点P的坐标;(3) 如图2,将原抛物线沿x轴正方向平移得到新抛物线y,y经过点C,平移后点A的对应点为点A,点N为线段AD的中点,点Q为新抛物线y的对称轴上一点,在新抛物线y上存在一点M,使以点M,Q,A,N为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出点M的坐标,并选择一个你喜欢的点写出求解过程.2.如图,抛物线y= x2 + bx+ c与x轴相交于点A(−1, 0) 和点B,交y轴于点C,tan 三ACO= .(1) 求抛物线的解析式;(2) 如图1 ,P点为一象限内抛物线上的一个动点,点D是BC中点,连接PD,BD,PB.求△BDP面积的最大值以及此时P点坐标;,M为新抛物线对称轴上(3) 如图2,将抛物线向左平移 1 个单位长度,得到新的抛物线y1一点,N为直线AC上一动点,在(2) 的条件下,是否存在点M,使得以点P、B、M、N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.| 4 21如图,已知抛物线y = ax 2 + bx − 4 与x 轴交于A ,B 两点, 与y 轴交于点C ,且点A 的坐标 为(−2, 0) ,直线BC 的解析式为y = x − 4 .(1) 求抛物线的解析式;(2)如图 1,过点 A 作 AD ∥BC 交抛物线于点D (异于点 A ), P 是直线BC 下方抛物线上一 点,过点P 作PQ ∥y 轴, 交AD 于点Q ,过点 Q 作QR ⊥ BC 于点R ,连接PR .求△PQR 面积的最 大值及此时点P 的坐标;(3) 如图 2,点 C 关于x 轴的对称点为点C ,将抛物线沿射线 C A 的方向平移2个单位长度得到新的抛物线y ,新抛物线y 与原抛物线交于点M ,原抛物线的对称轴上有一动点 N ,平面直 角坐标系内是否存在一点K ,使得以 D ,M ,N ,K 为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写 出点K 的坐标;若不存在, 请说明理由.抛物线解析式为y = x 2 − x − 4 ;S △PQR 的最大值为 9,点P (4, −6) .第 3 小问中,抛物线沿着射线C A 方向平移, 由于点M 为两抛物线交点, 因此需求出平移后抛 物线的解析式.根据A (−2, 0) ,C (0, 4) ,可知Rt △AOC 中AO : OC : AC = 1: 2 : ,因此将抛物线沿着射线C A 方向平移2个单位长度,则相当于向下平移 4 个单位长度,向左平移 2 个单位长度,因此平移后的抛物线为y = 1 (x + 2)2− 3 (x + 2) − 4 − 4 = 1 x 2 − 1 x −10 ,联立〈y = x 2 − x −10,解4 2 4 2y = x 2 − x − 4( 1得M (6, −4) .又 BC : y = 1 x − 4 ,可知 AD : y = 1 x + 1,联立〈 y = 2 x + 1,解得D (10, 6) .2 2 |y = 1 x 2 − 3x − 4因为以D ,M ,N ,K 为顶点的四边形是矩形,此时定线段是DM ,半动点为N ,自由点为K .和 前面讨论菱形、平行四边形时的流程基本大同小异,定线段DM 可能是矩形的边,也可能是矩形的 对角线,因此要分两种情形讨论.矩形的存在性问题和直角三角形的存在性问题是一致的,如本题 中,探究以D ,M ,N 为顶点的三角形是直角三角形. 同样地,先以直角三角形为例,那么D ,M ,1 3 4 2在实际解题中设 K (x , y ) 即可), 利用中点关系〈 M K D N ,则〈 K,整理得N 均有可能为直角顶点.当M 为直角顶点时,过M 作DM 垂线与对称轴交点即为点N 所在位置,如图 1 所示.对于N 点 坐标的求解,一方面,由于MN ⊥ DM ,则 k MN . k DM = − 1,结合点M 坐标,由此可求得直线MN 解 析式,将其与对称轴方程联立即可求得点N 坐标.另一方面,可以构造如图所示的K 型相似,即构DH MH1 腰直角三角形, 或者四边形中的正方形, 那么可以构造此类的K 型全等求解.在此直角三角形的基础上,加上自由点K ,就变成矩形问题了.对于矩形问题,同样可以求出点N 坐标后,利用平移关系或者对角线的中点关系,求相应的点K 的坐标.当然,如果是探究矩形 的存在性问题,也可以直接利用中点关系求得点K 的坐标.由点N (3, n ),设K (x K , y K ) (熟练后,(x + x = x + x (6 + x = 10 + 3 l y M + y K = y D + y N l−4 + y K = 6 + n 〈,再由对角线相等,即MK = DN ,代入即有1+ (y + 4)2= 49 + (16 − y )2,解得 y =,( 36 )同样适用.当D 为直角顶点时,三角形如图2 所示.同样, 加上自由点K ,就变成矩形问题了. 这里我们5 2 2 ( 44 )l y M + y N = y D + y K |y K = − \ 5 )对于直角三角形或矩形问题, 如上图情形,我们可以称其为“两线一圆”.若只求点N 坐标,一 般利用斜率关系,求出解析式后进一步求解.如果是矩形问题要求自由点的坐标,可以用对角线平 分且相等, 建立方程求解.当然, 先求点N ,利用点N 作为台阶进一步求解也是没问题的, 大家选 用自己顺手的方法即可.造 △MN 1G ∽△DMH ,利用 = ,可求出长度,进而得到点 N 坐标.更特殊地,如果是等以垂线方式求解.由于k DM = 2 ,则 k DN = − 5 ,故此时DN : y = − 5 x + 10 ,令x = 3 ,可解得N |\3, 5 )| , 由中点可知,〈(x M + x N = x D + x K ,可解得〈(|x K = − 16 ,此时 K −1,− 6 .l 5当N 为直角顶点时,则有NM ⊥ ND ,因此点N 在以DM 为直径的圆上.此种情形若只是求点N 坐标,策略比较多, 一方面,可以利用斜率, 由k ND . k NM= − 1求出点N 坐标;另一方面,可以利用线段长度求解,设DM 中点为为R ,则此时圆心为R ,因此NR = RD = DM ,由此也可求得点N 坐 标, 此外, 还可以利用勾股定理ND 2 + NM 2 = DM 2 .当加入自由点K ,变成矩形问题后,除了先求 出点N 坐标, 利用平移或中点求解点K 坐标外,也可以利用前面的对角线平分且相等来求解. 故此时K |7, | .此法借助的是矩形的对角线平分且相等的性质,该处理对于DM 是对角线的情形 \ 5 ) GM N G式和长度关系式子,即〈 M K D N 且MK 2 = DN 2 ,〈 M N D K 且MN 2 = DK 2 以及(x M + x D = x N + x K 4 2 4 2|l 4 2(x M + x K = x D + x N (6 + x = 10 + 3 (x = 7由MK 2 = DN 2 ,代入即有1+ (y + 4)2= 49 + (16 − y )2,解得 y = 36,故此时K 7,36;由MN 2 = DK 2 ,代入即有9 + (y +14)2 = 121+ (y − 6)2,解得 y = − 6 ,故此时K −1,− 6 ;(x M + x D = x N + x K (6 + 10 = 3 + x (x = 13 同样地,在解题过程中, 把准备工作做好,即对应的点坐标安排到位,动点坐标假设好,选定 一个定点, 如这里我们选定M ,将其与剩下三点横坐标D 、 N 、K 两两组合, 建立中点坐标关系 (x + x = x + x (x + x = x + xl y M + y K = y D + y N l y M + y N = y D + y K〈 且MD 2 = NK 2,利用方程组求解出对应的点K 的坐标. l y M + y D = y N + y K附:坐标平面内点A (x 1 , y 1 ) ,B (x 2 , y 2 ) ,其中x 1 丰 x 2 ,则过A 、B 两点的直线的斜率k =由题, 将抛物线沿着射线 C ,A 方向平移2个单位长度, 即将其向下平移 4 个单位长度, 向左平移 2 个单位长度, 因此平移后的抛物线为y =1(x + 2)2 − 3 (x + 2) − 4 − 4 = 1 x 2 − 1 x −10 , 联立〈y = x 2− x −10,解得M (6, −4) ,y = x 2 − x − 4( 1又 BC : y = 1 x − 4 ,可知 AD : y = 1 x + 1,联立〈 y = 2 x + 1,解得D (10, 6) ,2 2 |y = 1 x 2 − 3x − 4由M (6, −4) ,D (10, 6) ,设 N (3, n ) ,K (x , y ) ,①当MK 为一条对角线时,〈,即〈 ,整理得〈 , l y M + y K = y D + y N l −4 + y = 6 + n l n = y −105 \ 5 )②当MN 为一条对角线时,〈(x M + x N = x D + x K,即〈(6 + 3 = 10 + x,整理得〈(x = − 1l y M + y N = y D + y K l −4 + n = 6 + y l n = 10 + y5 \ 5 )③当MD 为一条对角线时,〈 ,即〈 ,整理得〈l y M + y D = y N + y K l−4 + 6 = n + y l n = 2 − y由MD 2 = NK 2 ,代入即有116 = 100 + (2 − 2y )2,解得y =− 1 或y = 3 ,故此时K (13, −1) 或(13,3) ; ( 36 ) ( 6 )综上, 点K 的坐标为|7, |或|−1,− |或(13, −1) 或(13,3) .\ 5 ) \ 5 ) y 1 − y 2. x 1 − x 21.如图1,二次函数y= ax2 + bx+ c(a丰0)与x轴交于点A(−2, 0) 、点B(点A在点B左侧),与y轴交于点C(0,3) ,tan 三CBO= .(1) 求二次函数解析式;(2)如图2,点P是直线BC上方抛物线上一点,PD∥y轴交BC于D,PE∥BC交x轴于点E,求PD+ BE的最大值及此时点P的坐标;(3) 在(2) 的条件下,当PD+ BE取最大值时,连接PC,将△PCD绕原点O顺时针旋转90。
二次函数存在性问题(平行四边形)
有关平行四边形的存在性问题一.知识与方法积累:已知点C(0,2), B(4,0),点A 为X 轴上一个动点,试在直角坐标平面内确定点M ,使得以点M 、A 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形(画出草图即可)分以下几种情况:(1)以BC 为对角线,BE 为边;2. 方法归纳:先分类;(按对角线和边)再画图;(画草图,确定目标点的大概位置)后计算。
(可利用三角形全等性质和平行四边形性质,准确求点的坐标)二.例题解析:如图,抛物线32++=bx ax y 与y 轴交于点C ,与x 轴交于A 、B 两点,31tan =∠OCA ,6=∆ABC S .(1)求点B 的坐标; (2)求抛物线的解析式及顶点坐标;(3)设点E 在x 轴上,点F 在抛物线上,如果A 、C 、E 、F 构成平行四边形,请求出点E 的坐标.321123422468OB C 321123422468O B C C A B O y巩固练习:1. 已知抛物线322++-=x x y 与x 轴的一个交点为 A(-1,0),与y 轴的正半轴交于点C . 问坐标平面内是否存在点M ,使得以点M 和抛物线上的三点A 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.2. 已知抛物线22y x x a =-+(0a <)与y 轴相交于点A ,顶点为M .直线12y x a =-分别与x 轴,y 轴相交于B C ,两点,并且与直线AM 相交于点N .在抛物线22y x x a =-+(0a <)上是否存在一点P ,使得以P A C N ,,,为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,试说明理由.。
二次函数中存在性问题
二次函数中存在性问题典例分析例1.已知,如图,已知抛物线y=ax2+bx x轴交于A(3,0),B(-1,0)两点,与y轴交于点C,连接AC,BC,若点M是x轴上的动点(不与点B重合),MN⊥AC于点N,连接CM.(1)求抛物线的解析式;(2)当MN=1时,求点N的坐标;(3)是否存在以点C,M,N为顶点的三角形与△ABC相似,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.例2.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点A,B(点A在点B的右侧),且与y轴交于点C,若OA=OC,一元二次方程ax2+bx+c=0的两根为1和3,点P是该抛物线上的一动点,从点C沿抛物线向点A运动(点P与A不重合),过点P作PD∥y轴,交AC于点D.(1)求该抛物线的函数关系式;(2)当△ADP是直角三角形时,求点P的坐标;(3)在题(2)的结论下,若点E在x轴上,点F在抛物线上,问是否存在以A、P、E、F 为顶点的平行四边形?若存在,求点F的坐标;若不存在,请说明理由.同步练习:1、如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2-4ax+1与x轴正半轴交于点A和点B,与y 轴交于点C,且OB=3OC,点P是第一象限内的点,联结BC,△PBC是以BC为斜边的等腰直角三角形.(1)求这个抛物线的解析式;(2)求点P的坐标;(3)点Q在x轴上,若以Q、O、P为顶点的三角形与以C、A、B为顶点的三角形相似,求点Q的坐标.2、如图1,经过原点O的抛物线y=ax2+bx(a≠0)与x轴交于另一点A(32,0),在第一象限内与直线y=x交于点B(2,t).(1)求这条抛物线的表达式;(2)在第四象限内的抛物线上有一点C,满足以B,O,C为顶点的三角形的面积为2,求点C的坐标;(3)如图2,若点M在这条抛物线上,且∠MBO=∠ABO,在(2)的条件下,是否存在点P,使得△POC∽△MOB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案例1、答案:(1)∵抛物线ya =ax 2+bxx 轴交于A (3,0),B (-1,0)两点,得0930a b a b ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩,解得:a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩2y x x = (2)∵233y x x =--∴当x =0时,y=,∴C (0,,∴OC∵A (3,0),∴OA =3,∴∠OAC =30°,∵MN =1,∠MNA =90°,在Rt △AMN 中,AN过点N 作NH ⊥x 轴于点H ,∴NH=2,AH =32, 当点M 在点A 左侧时,N 的坐标为(32,-2), 当点M 在点A 右侧时,N 的坐标为(,32), 综上,点N 的坐标为(32,-32)或(,32), (3)设M 点为(x ,0),则由(2)可得AB=4,BC2,AC,∵BC2+AC2=AB2,∴△ABC是直角三角形,∠BCA=90°,又由2S△CMA=AM×OC=AC×MN得:MN=,∴若以点C,M,N为顶点的三角形与△ABC相似,则:①:=,即2(3)4x-=234x+,即6x=6,所以x=1,此时M为(1,0);②:=,即2(3)43x-=234x+,即x2+3x=0,解之可得:x=0或x=-3,∴M为(0,0)或(-3,0),综上所述,存在以点C,M,N为顶点的三角形与△ABC相似,且M的坐标为(1,0)或(0,0)或(-3,0).分析:(1)把A、B两点坐标代入解析式求出a、b后可以得解;(2)过点N作NH⊥x轴于点H,则根据题意可以得到NH及AH的值,再分点M在点A左侧和点M在点A右侧两种情况分别写出点N坐标即可;(3)由题意可得△ABC为直角三角形,所以若以点C,M,N为顶点的三角形与△ABC相似,则MN CMCB AB=或MN CMCA AB=,由这两种情况分别求出M的坐标即可.例2、答案:(1)∵一元二次方程ax2+bx+c=0的两根为1和3,∴OA=OC=3,OB=1,∴点C(0,3),设二次函数的表达式y=a(x-1)(x-3),∴a(0-1)(0-3)=3,∴a=1,∴y=(x-1)(x-3),∴抛物线解析式为:y=x2-4x+3;(2)分两种情况:①如图1,当点P1为直角顶点时,点P1与点B重合,则P1(1,0),②如图2,当点A为△APD2的直角顶点,∵OA=OC,∠AOC=90°,∴∠OAD2=45°,当∠D2AP2=90°时,∠OAP2=45°,∴AO平分∠D2AP2.又∵P2D2∥y轴,∴P2D2⊥AO,∴点P2,D2关于x轴对称,设直线AC的函数关系式为y=kx+b.由题意得:303k bb+=⎧⎨=⎩,∴13kb=-⎧⎨-⎩,∴直线AC的解析式为:y=-x+3,∵D2在y=-x+3上,P2在y=x2-4x+3上,∴设D2(x,-x+3),P2(x,x2-4x+3),∴(-x+3)+(x2-4x+3)=0,∴x2-5x+6=0,∴x1=2,x2=3(舍),∴当x=2时,y=x2-4x+3=22-4×2+3=-1,∴P2的坐标为P2(2,-1),综上所得P点坐标为P1(1,0),P2(2,-1);(3)分两种情况考虑:①以AP为边构造平行四边形,平移直线AP交x轴于点E,交抛物线于点F,∵点P 的坐标为(2,-1),∴设点F 的坐标为(x ,1),∴x 2-4x +3=1,解得:x 1=,x 2=,∴点F 的坐标为(1)和(,1);②以AP 为对角线进行构造平行四边形,∵点A ,E 的纵坐标为0,∴点F 的纵坐标为-1,此时点P ,F 重合,∴不存在这种情况,舍去.综上所述,符合条件的F 点有两个,即(,1)和(,1).分析:(1)先求出点C 坐标,代入解析式可求解;(2)分两种情况讨论,由直角三角形的性质可求解;(3)分两种情况讨论,利用平行四边形的性质可求解.同步练习:1、解:(1)∵抛物线241y ax ax =-+∴点C 的坐标为(0,1)∵OB =3OC ∴点B 的坐标为(3,0)∴91210a a -+=∴13a =∴214133y x x =-+ (2)如图,过点P 作PM ⊥y 轴,PN ⊥x 轴,垂足分别为点M ,N .∵∠MPC =90°-∠CPN ,∠NPB =90°-∠CPN ,∴∠MPC =∠NPB在△PCM 和△PBN 中,PMC PNB MPC NPB PC PB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△PCM ≌△PBN ,∴PM =PN .).,(a a P 设点22PB PC = ,2222)3()1(a a a a +-=-+∴,2=a 解得,).2,2(P ∴),0,3(,2B x =该抛物线对称轴为 ).0,1(A ∴),1,0(),0,3(),0,1(),2,2(C B A P .2,22,22===∴AB AC PO,45,135 =∠=∠POB CAB 31tan ==∠∆OB OC OBC BOC Rt 中,在, ,90,45 <∠≠∠∴OCB OBC ,OA OC OAC Rt =∆中,在,45,45 <∠∴=∠∴ACB OCA左侧时:只有在点相似时,点与当O Q ABC OPQ ∆∆)0,4(,4,2222)1(-∴=∴=∴=Q OQ OQOQ OP AB AC 时,当 )0,2(,2,2222)2(-∴=∴=∴=Q OQ OQ OP OQ AB AC 时,当当点Q 在点A 右侧时,综上所述,点Q 的坐标为)0,2()0,4(--或2、解:(1)∵B (2,t )在直线y =x 上,∴t =2,∴B (2,2),把A 、B 两点坐标代入抛物线解析式可得42293042a b a b +=⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得23a b =⎧⎨=-⎩, ∴抛物线解析式为y =2x 2-3x ;(2)如图1,过C 作CD ∥y 轴,交x 轴于点E ,交OB 于点D ,过B 作BF ⊥CD 于点F ,∵点C 是抛物线上第四象限的点,∴可设C (t ,2t 2-3t ),则E (t ,0),D (t ,t ),∴OE =t ,BF =2-t ,CD =t -(2t 2-3t )=-2t 2+4t ,∴S △OBC =S △CDO +S △CDB =12CD •OE +12CD •BF =12(-2t 2+4t )(t +2-t )=-2t 2+4t , ∵△OBC 的面积为2,∴-2t 2+4t =2,解得t 1=t 2=1,∴C (1,-1);(3)存在.连接AB 、OM .设MB 交y 轴于点N ,如图2,∵B (2,2),∴∠AOB =∠NOB =45°,在△AOB 和△NOB 中=AOB NOB OB OBABO NBO ⎧⎪=⎨⎪=⎩∠∠∠∠ ∴△AOB ≌△NOB (ASA ),∴ON =OA =32, ∴N (0,32),∴可设直线BN 解析式为y =kx +32, 把B 点坐标代入可得2=2k +32,解得k =14,∴直线BN 的解析式为y =14x +32, 联立直线BN 和抛物线解析式可得2134223y x y x x ⎧=+⎪⎨⎪=-⎩,解得22x y =⎧⎨=⎩或384532x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴M (-38,4532), ∵C (1,-1),∴∠COA =∠AOB =45°,且B (2,2),∴OB =OC, ∵△POC ∽△MOB ,∴OM OB OP OC==2,∠POC =∠BOM , 当点P 在第一象限时,如图3,过M 作MG ⊥y 轴于点G ,过P 作PH ⊥x 轴于点H ,∵∠COA =∠BOG =45°,∴∠MOG =∠POH ,且∠PHO =∠MGO ,∴△MOG ∽△POH , ∴OM MG OG OP PH OH===2, ∵M (-38,4532), ∴MG =38,OG =4532, ∴PH =12MG =316,OH =12OG =4564,∴P (4564,316). 根据对称性可知,作点P 关于直线OC 使得对称点P ′,显然△P ′OC ∽△MOB , ∵直线OC 的解析式为y =-x ,∴直线PP ′的解析式为y =x -3364, 由3364y x y x =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,解得3312833128y y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 设P ′(m ,n ),则有45642m +=33128,3162n +=-33128, 解得m =-316,n =-4564,∴P ′(-316,-4564), 故存在满足条件的点P ,其坐标为(4564,316)或(-316,-4564).。
中考数学二次函数存在性问题及参考答案
中考数学二次函数存在性问题及参照答案一、二次函数中相像三角形的存在性问题1. 如图,把抛物线y x2向左平移1个单位,再向下平移 4 个单位,获得抛物线y ( x h) 2k .所得抛物线与x 轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,极点为D.(1)写出h、k的值;(2)判断△ ACD的形状,并说明原因;(3)在线段 AC上能否存在点 M,使△ AOM∽△ ABC若存在,求出点 M的坐标;若不存在,说明原因 .2.如图,已知抛物线经过 A(﹣ 2,0),B(﹣ 3,3)及原点 O,极点为C.( 1)求抛物线的分析式;( 2)若点 D 在抛物线上,点 E 在抛物线的对称轴上,且 A、 O、 D、 E 为极点的四边形是平行四边形,求点 D 的坐标;( 3)P 是抛物线上的第一象限内的动点,过点 P 作 PM x 轴,垂足为 M,能否存在点 P,使得以 P、M、A 为极点的三角形△ BOC相像若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明原因.二、二次函数中面积的存在性问题3. 如图,抛物线y ax2bx a > 0 与双曲线 ykx订交于点 A,B.已知点 B 的坐标为(- 2,- 2),点A 在第一象限内,且tan ∠ AOX= 4.过点 A 作直线 AC∥ x 轴,交抛物线于另一点C.(1)求双曲线和抛物线的分析式;(2)计算△ ABC的面积;(3)在抛物线上能否存在点 D,使△ ABD的面积等于△ ABC的面积.若存在,请你写出点 D的坐标;若不存在,请你说明原因.yA DO xB C4.如图,抛物线 y=ax2+c(a> 0)经过梯形 ABCD的四个极点,梯形的底 AD在 x 轴上,此中 A(- 2,0 ), B(- 1, -3).( 1)求抛物线的分析式;(3 分)()点 M为 y 轴上随意一点,当点 M到 A、B两点的距离之和为最小时,求此时点M的坐标;(2分)2( 3)在第( 2)问的结论下,抛物线上的点P 使=4建立,求点P的坐标.( 4 分)S△PAD S△ABM(4)在抛物线的 BD段上能否存在点 Q使三角形 BDQ的面积最大,如有,求出点 Q的坐标,若没有,请说明原因。
中考数学 二次函数存在性问题 及参考答案
中考数学二次函数存在性问题及参考答案中考数学二次函数存在性问题及参考答案一、二次函数中相似三角形的存在性问题1.如图,把抛物线 $y=x^2$ 向左平移1个单位,再向下平移4个单位,得到抛物线 $y=(x-h)^2+k$。
所得抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,顶点为D。
1)写出h、k的值;2)判断△ACD的形状,并说明理由;3)在线段AC上是否存在点M,使△AOM∽△ABC?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由。
2.如图,已知抛物线经过A($-2,0$),B($-3,3$)及原点O,顶点为C。
1)求抛物线的解析式;2)若点D在抛物线上,点E在抛物线的对称轴上,且A、O、D、E为顶点的四边形是平行四边形,求点D的坐标;3)P是抛物线上的第一象限内的动点,过点P作PM⊥x 轴,垂足为M,是否存在点P,使得以P、M、A为顶点的三角形△BOC相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由。
二、二次函数中面积的存在性问题3.如图,抛物线 $y=ax^2+bx$ ($a>0$)与双曲线$y=\frac{k}{x}$ 相交于点A,B。
已知点B的坐标为($-2,-2$),点A在第一象限内,且 $\tan\angle AOX=4$。
过点A作直线AC∥x轴,交抛物线于另一点C。
1)求双曲线和抛物线的解析式;2)计算△ABC的面积;3)在抛物线上是否存在点D,使△ABD的面积等于△ABC的面积。
若存在,请写出点D的坐标;若不存在,请说明理由。
4.如图,抛物线 $y=ax^2+c$ ($a>0$)经过梯形ABCD的四个顶点,梯形的底AD在x轴上,其中A($-2,0$),B($-1,-3$)。
1)求抛物线的解析式;2)点M为y轴上任意一点,当点M到A、B两点的距离之和为最小时,求此时点M的坐标;3)在第(2)问的结论下,抛物线上的点P使$\triangle PAD=4\triangle ABM$ 成立,求点P的坐标。
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函数图象中点的存在性问题(强化训练)
切入点一:利用基本图形来作图(充分利用图形的特殊性质),并描述作图方法
切入点二:做好数据准备,计算尽量利用相似、数形结合(交轨法)
切入点三:紧扣不变量,善于使用前题所采用的方法或结论
切入点四:在题目中寻找多解的信息(不重不漏)
1.1因动点产生的平行四边形问题
1. 如图1,直线L:y=-x+3与x轴、y轴分别交于点B、点C,经过B、C两点的抛物线G:y=ax2+bx+c 与x轴的另一交点为A,顶点为P,且对称轴是直线x=2.
(1)该抛物线G的解析式为;
(2)将直线L沿y轴向下平移个单位长度,能使它与抛物线G只有一个公共点;
(3)若点E在抛物线G的对称轴上,点F在该抛物线上,且以点A、B、E、F为顶点的四边形为平行四边形,求点E与点F坐标并直接写出平行四边形的周长.
(4)连接AC,得△ABC.若点Q在x轴上,且以点P、B、Q为顶点的三角形与△ABC相似,求点Q 的坐标.
2. 在平面直角坐标系xOy中,已知二次函数y=ax2-2ax+c(a≠0)的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),AB=4,与y轴交于点C,且过点(2,3).
(1)求此二次函数的表达式;
(2)若抛物线的顶点为D,连接CD、CB,问抛物线上是否存在点P,使得∠PBC+∠BDC=90°?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)点K为抛物线上C关于对称轴的对称点,点G抛物线上的动点,在x轴上是否存在点F,使A、K、F、G这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的F点坐标;如果不存在,请说明理由.
1.2因动点产生的等腰三角形问题
1.在平面直角坐标系xOy中,一块含60°角的三角板作如图摆放,斜边AB在x轴上,直角顶点C在y轴正半轴上,已知点A(-1,0).
(1)请直接写出点B、C的坐标:B 、C ;并求经过A、B、C三点的抛物线解析式;(2)现有与上述三角板完全一样的三角板DEF(其中∠EDF=90°,∠DEF=60°),把顶点E放在线段AB上(点E是不与A、B两点重合的动点),并使ED所在直线经过点C.此时,EF所在直线与(1)中的抛物线交于点M.
①设AE=x,当x为何值时,△OCE∽△OBC;
②在①的条件下探究:抛物线的对称轴上是否存在点P使△PEM是等腰三角形?若存在,请写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
1.3因动点产生的直角三角形问题
1. 如图,抛物线y=ax2-bx-2交x轴于A(-1,0)、B(4,0),交y轴于点C;
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是线段AB上一点,过D点作DE∥AC交抛物线于M,交y轴于N,若CM=AN,求D点坐标;(3)将抛物线沿x轴的正方向平移,交原抛物线于点P,点Q在x轴上,问是否存在点Q使△CPQ是以PC为斜边的等腰直角三角形?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
2.如图1,直线y=x+3与x轴、y轴分别交于点A、点C,经过A、C两点的抛物线y=ax2+bx+c与x轴的另一交点为B,顶点P的横坐标为-2.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)连接BC,得△ABC.若点D在x轴上,且以点P、B、D为顶点的三角形与△ABC相似,求出点P 的坐标并直接写出此时△PBD外接圆的半径;
(3)设直线l:y=x+t,若在直线l上总存在两个不同的点E,使得∠AEB为直角,则t的取值范围
是;
(4)点F是抛物线上一动点,若∠AFC为直角,则点F坐标为.
1.4因动点产生的相似三角形问题
1.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3与x轴的两个交点分别为A(-3,0)、B(1,0),过顶点C作CH⊥x轴于点H.
(1)直接填写:a= ,b= ,顶点C的坐标为;
(2)在y轴上是否存在点D,使得△ACD是以AC为斜边的直角三角形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,说明理由;
(3)若点P为x轴上方的抛物线上一动点(点P与顶点C不重合),PQ⊥AC于点Q,当△PCQ与△ACH相似时,求点P的坐标.
2.如图1,抛物线y=ax2+bx+3与x轴相交于点A(-3,0),B(-1,0),与y轴相交于点C,⊙O1为△ABC 的外接圆,交抛物线于另一点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求cos∠CAB的值和⊙O1的半径;
(3)如图2,抛物线的顶点为P,连接BP,CP,BD,M为弦BD中点,若点N在坐标平面内,满足△BMN∽△BPC,请直接写出所有符合条件的点N的坐标.
3.如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为C(l,4),交x轴于A、B两点,交y轴于点D,其中点B的坐标为(3,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,在抛物线的对称轴上找一点E,使|A E﹣DE|的值最大,求E的坐标;
(3)如图3,在抛物线上是否存在一点T,过点T作x轴的垂线,垂足为点M,过点M作MN∥BD,交线段AD于点N,连接MD,使△DNM∽△BMD?若存在,求出点T的坐标;若不存在,请说明理由.
1.5因动点产生的梯形问题
1.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+c经过点A(-3,0)、B(0,3)、C(1,0).(1)求抛物线的解析式和顶点D的坐标;
(2)如图1,将抛物线的对称轴绕抛物线的顶点D 顺时针旋转60°,与直线y=-x 交于点N .在直线DN 上是否存在点M ,使∠MON=75°.若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)点P 、Q 分别是抛物线y=ax 2+bx+c 和直线y=-x 上的点,当四边形OBPQ 是直角梯形时,求出点Q 的坐标.
2.如图,在平面直角坐标系xoy 中,AB 在x 轴上,AB=10,以AB 为直径的⊙O'与y 轴正半轴交于点C ,连接BC ,AC .CD 是⊙O'的切线,AD 丄CD 于点D ,tan ∠CAD=
2
1,抛物线y=ax 2+bx+c 过A ,B ,C 三点.
(1)求证:∠CAD=∠CAB;
(2)①求抛物线的解析式;
②判断抛物线的顶点E是否在直线CD上,并说明理由;
(3)在抛物线上是否存在一点P,使四边形PBCA是直角梯形?若存在,直接写出点P的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.
1.6因动点产生的面积问题
1.如图,已知点A(-1,0),B(4,0),点C在y轴的正半轴上,且∠ACB=90°,抛物线y=ax2+bx+c经过A、B、C三点,其顶点为M.
(1)求抛物线y=ax2+bx+c的解析式;
(2)试判断直线CM与以AB为直径的圆的位置关系,并加以证明;
(3)在抛物线上是否存在点N,使得S△BCN=4?如果存在,那么这样的点有几个?如果不存在,请说明理由.
2.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,与y轴交于C点,对称轴
与抛物线相交于点P,与直线BC相交于点M,连接PB.已知x1、x2恰是方程x2-2x-3=0的两根,
且sin ∠OBC= 2
2. (1)求该抛物线的解析式;
(2)对称轴上是否存在点D ,使得△BCD 是直角三角形?若存在,直接写出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)抛物线上是否存在一点Q ,使△QMB 与△PMB 的面积相等?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,说明理由;
1.7因动点产生角的问题
1.如图,已知点A的坐标是(-1,0),点B的坐标是(9,0),以AB为直径作⊙O′,交y轴的负半轴于点C,连接AC、BC,过A、B、C三点作抛物线.
(1)求点C的坐标及抛物线的解析式;
(2)点E是AC延长线上一点,∠BCE的平分线CD交⊙O′于点D,求点D的坐标;并直接写出直线BC、直线BD的解析式;
(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点P,使得∠PDB=∠CBD,若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
2.如图,OABC是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,O为原点,点A在x轴的正半轴上,点C在
y轴的正半轴上,OA=5,OC=3.
(1)在AB边上取一点D,将纸片沿OD翻折,使点A落在BC边上的点E处,求点D,E的坐标;(2)若过点D,E的抛物线与x轴相交于点F(-5,0),求抛物线的解析式和对称轴方程;
(3)若(2)中的抛物线与y轴交于点H,在抛物线上是否存在点P,使△PFH的内心在坐标轴上?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
(4)若(2)中的抛物线与y轴相交于点H,点Q在线段OD上移动,作直线HQ,当点Q移动到什么位置时,O,D两点到直线HQ的距离之和最大?请直接写出此时点Q的坐标及直线HQ的解析式.
1.8因动点产生的相切问题
1.已知:如图,抛物线y=x2+4x+m与x轴的负半轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C(0,3),过A、C两点作直线AC.
(1)直接写出m的值及点A、B的坐标;
(2)点P是线段AC上一点,设△ABP、△BPC的面积分别为S1、S2,且S1:S2=2:3,求点P的坐标;
(3)①设⊙O′的半径为1,圆心O′在抛物线上运动,则在运动过程中是否存在⊙O′与坐标轴相切的情况?若存在,求出圆心O’的坐标;若不存在,请说明理由.
②探究:设⊙O′的半径为r,圆心O′在抛物线上运动,当r取何值时,⊙O′与两坐标轴都相切?
2.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(﹣1,0),B(2,0),交y轴于C(0,﹣2),过A,C 画直线.
(1)求二次函数的解析式;
(2)点P在x轴正半轴上,且PA=PC,求OP的长;
(3)点M在二次函数图象上,以M为圆心的圆与直线AC相切,切点为H.
①若M在y轴右侧,且△CHM∽△AOC(点C与点A对应),求点M的坐标;
②若⊙M的半径为,求点M的坐标.。