中考数学:存在性问题复习
专题55 一次函数背景下的图形存在性问题(原卷版)-中考数学解题大招复习讲义
例题精讲考点一:一次函数中等腰三角形存在性问题【例1】.如果一次函数y=﹣x+6的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,M点在x轴上,并且使得以点A、B、M为定点的三角形是等腰三角形,则M点的坐标为.变式训练【变1-1】.如图,在平面直角坐标系中,直线MN的函数解析式为y=﹣x+3,点A在线段MN上且满足AN=2AM,B点是x轴上一点,当△AOB是以OA为腰的等腰三角形时,则B点的坐标为.【变1-2】.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣2x+12与x轴交于点A,与y轴交于点B,与直线y=x交于点C.(1)求点C的坐标.(2)若P是x轴上的一个动点,直接写出当△OPC是等腰三角形时P的坐标.考点二:一次函数中直角三角形存在性问题【例2】.已知点A、B的坐标分别为(2,2)、(5,1),试在x轴上找一点C,使△ABC为直角三角形.【变2-1】.如图,一次函数y=kx+1的图象过点A(1,2),且与x轴相交于点B.若点P 是x轴上的一点,且满足△ABP是直角三角形,则点P的坐标是.【变2-2】.如图,已知一次函数y=x﹣2的图象与y轴交于点A,一次函数y=4x+b的图象与y轴交于点B,且与x轴以及一次函数y=x﹣2的图象分别交于点C、D,点D的坐标为(﹣2,﹣4).(1)关于x、y的方程组的解为.(2)求△ABD的面积;(3)在x轴上是否存在点E,使得以点C,D,E为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.考点三:一次函数中平行四边形存在性问题【例3】.如图,已知一次函数y=kx+b的图象经过A(1,3),B(﹣2,﹣1)两点,并且交x轴于点C,交y轴于点D.(1)求该一次函数的表达式;(2)求△AOB的面积;(3)平面内是否存在一点M,使以点M、C、O、B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.变式训练【变3-1】.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+3与x轴、y轴相交于A、B两点,点C在线段OA上,将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到CD,此时点D恰好落在直线AB上,过点D作DE⊥x轴于点E.(1)求证:△BOC≌△CED;(2)如图2,将△BCD沿x轴正方向平移得△B'C'D',当B'C'经过点D时,求△BCD平移的距离及点D的坐标;(3)若点P在y轴上,点Q在直线AB上,是否存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的P点的坐标;若不存在,请说明理由.考点四:一次函数中矩形存在性问题【例4】.如图,在平面直角坐标系中,已知Rt△AOB的两直角边OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,且OA、OB的长满足|OA﹣8|+(OB﹣6)2=0,∠ABO的平分线交x轴于点C过点C作AB的垂线,垂足为点D,交y轴于点E.(1)求线段AB的长;(2)求直线CE的解析式;(3)若M是射线BC上的一个动点,在坐标平面内是否存在点P,使以A、B、M、P为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.变式训练【变4-1】.如图,四边形OABC是矩形,点A、C在坐标轴上,△ODE是△OCB绕点O顺时针旋转90°得到的,点D在x轴上,直线BD交y轴于点F,交OE于点H,线段BC、OC的长是方程x2﹣4x+3=0的两个根,且OC>BC.(1)求直线BD的解析式;(2)求点H到x轴的距离;(3)点M在坐标轴上,平面内是否存在点N,使以点D、F、M、N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.考点五:一次函数中菱形存在性问题【例5】.如图1,直线y=x+6与x,y轴分别交于A,B两点,∠ABO的角平分线与x轴相交于点C.(1)求点C的坐标;(2)在直线BC上有两点M,N,△AMN是等腰直角三角形,∠MAN=90°,求点M 的坐标;(3)点P在y轴上,在平面上是否存在点Q,使以点A、B、P、Q为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.变式训练【变5-1】.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+4与x轴、y轴分别交于点D、C,直线AB与y轴交于点B(0,﹣2),与直线CD交于点A(m,2).(1)求直线AB的解析式;(2)点E是射线CD上一动点,过点E作EF∥y轴,交直线AB于点F,若以O、C、E、F为顶点的四边形是平行四边形,请求出点E的坐标;(3)设P是射线CD上一点,在平面内是否存在点Q,使以B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.1.一次函数y=x+4分别交x轴、y轴于A、B两点,在x轴上取一点C,使△ABC为等腰三角形,则这样的点C的坐标为.2.如图,在平面直角坐标系中,点A坐标为(2,1),连接OA,点P是x轴上的一动点,如果△OAP是等腰三角形,请你写出符合条件的点P坐标.3.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(4,0),点C在y 的正半轴上,且OB=2OC,在直角坐标平面内确定点D,使得以点D、A、B、C为顶点的四边形是平行四边形,请写出点D的坐标为.4.如图,一次函数y=k2x+b的图象与y轴交于点B,与正比例函数y=k1x的图象相交于点A(3,4),且OA=OB.(1)分别求出这两个函数的解析式;(2)求△AOB的面积;(3)点P在x轴上,且△POA是等腰三角形,请直接写出点P的坐标.5.直线l1交x轴于点A(6,0),交y轴于B(0,6).(1)如图,折叠△AOB,使BA落在y轴上,折痕所在直线为l2,直线l2与x轴交于C 点,求C点坐标及l2的解析式;(2)在直线l1上找点M,使得以M、A、C为顶点的三角形是等腰三角形,求出所有满足条件的M点的坐标.6.在平面直角坐标系中,直线y=kx+8k(k是常数,k≠0)与坐标轴分别交于点A,点B,且点B的坐标为(0,6).(1)求点A的坐标;(2)如图1,将直线AB绕点B逆时针旋转45°交x轴于点C,求直线BC的解析式;(3)在(2)的条件下,直线BC上有一点M,坐标平面内有一点P,若以A、B、M、P 为顶点的四边形是菱形,请直接写出点P的坐标.7.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与x轴交于点A(﹣4,0),与y轴交于点B,且与正比例函数y=x的图象交于点C(m,6).(1)求一次函数的解析式;(2)求△BOC的面积;(3)在x轴上是否存在一点P,使得△ABP是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.8.如图,已知一次函数y=x+m的图象与x轴交于点A(﹣6,0),交y轴于点B.(1)求m的值与点B的坐标(2)问在x轴上是否存在点C ABC的面积为16?若存在,求出点C的坐标;若不存在,说明理由.(3)问在x轴是否存在点P,使得△ABP为等腰三角形,求出点P坐标.(4)一条经过点D(0,2)和直线AB上的一点的直线将△AOB分成面积相等的两部分,请求出这条直线的函数表达式.9.在平面直角坐标系中,一次函数y=﹣x+2的图象交x轴、y轴分别于A、B两点,交直线y=kx于P(2,a).(1)求点A、B的坐标;(2)若Q为x轴上一动点,△APQ为等腰三角形,直接写出Q点坐标;(3)点C在直线AB上,过C作CE⊥x轴于E,交直线OP于D,我们规定若C,D,E 中恰好有一点是其他两点所连线段的中点,则称C,D,E三点为“和谐点”,求出C,D,E三点为“和谐点”时C点的坐标.10.如图所示,直线l:y=﹣x+2与x轴、y轴分别交于A、B两点,在y轴上有一点C(0,4).(1)求△AOB的面积;(2)动点M从A点以每秒1个单位的速度沿x轴向左移动,求△COM的面积S与M的移动时间t之间的函数关系式;(3)当动点M在x轴上移动的过程中,在平面直角坐标系中是否存在点N,使以点A,C,N,M为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,直线y=﹣x+4与x轴、y轴分别交于A、B两点,直线BC与x轴、y轴分别交于C、B两点,连接BC,且OC=OB.(1)求点A的坐标及直线BC的函数关系式;(2)点M在x轴上,连接MB,当∠MBA+∠CBO=45°时,求点M的坐标;(3)若点P在x轴上,平面内是否存在点Q,使点B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.12.已知,一次函数y=的图象与x轴、y轴分别交于点A、点B,与直线y=相交于点C.过点B作x轴的平行线l.点P是直线l上的一个动点.(1)求点A,点B的坐标.(2)求点C到直线l的距离.=S△BCP,求点P的坐标.(3)若S△AOC(4)若点E是直线y=上的一个动点,当△APE是以AP为直角边的等腰直角三角形时,请直接写出点E的坐标.13.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+与y=x相交于点A,与x轴交于点B.(1)求点A,B的坐标;(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在一点C,使得以O,A,B,C为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,试求出所有符合条件的点C的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)在直线OA上,是否存在一点D,使得△DOB是等腰三角形?如果存在,试求出所有符合条件的点D的坐标,如果不存在,请说明理由.14.如图,经过点B(0,2)的直线y=kx+b与x轴交于点C,与正比例函数y=ax的图象交于点A(﹣1,3)(1)求直线AB的函数的表达式;(2)直接写出不等式(kx+b)﹣ax<0的解集;(3)求△AOC的面积;(4)点P是直线AB上的一点,且知△OCP是等腰三角形,写出所有符合条件的点P 的坐标.15.如图1,已知直线l1:y=kx+4交x轴于A(4,0),交y轴于B.(1)直接写出k的值为;(2)如图2,C为x轴负半轴上一点,过C点的直线l2:经过AB的中点P,点Q(t,0)为x轴上一动点,过Q作QM⊥x轴分别交直线l1、l2于M、N,且MN=2MQ,求t的值;(3)如图3,已知点M(﹣1,0),点N(5m,3m+2)为直线AB右侧一点,且满足∠OBM=∠ABN,求点N坐标.16.如图,平面直角坐标系中,直线l分别交x轴、y轴于A、B两点(OA<OB)且OA、OB的长分别是一元二次方程x2﹣(+1)x+=0的两个根,点C在x轴负半轴上,且AB:AC=1:2(1)求A、C两点的坐标;(2)若点M从C点出发,以每秒1个单位的速度沿射线CB运动,连接AM,设△ABM 的面积为S,点M的运动时间为t,写出S关于t的函数关系式,并写出自变量的取值范围;(3)点P是y轴上的点,在坐标平面内是否存在点Q,使以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.17.如图1,在平面直角坐标系中.直线与x轴、y轴相交于A、B两点,动点C 在线段OA上,将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到CD,此时点D恰好落在直线AB上时,过点D作DE⊥x轴于点E.(1)求证:△BOC≌△CED;(2)如图2,将△BCD沿x轴正方向平移得△B'C'D',当直线B′C′经过点D时,求点D的坐标;(3)若点P在y轴上,点Q在直线AB上.是否存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.18.如图,在平面直角坐标系中,直线AB:y=﹣x+4与x轴、y轴分别交于点A、B,点C在y轴的负半轴上,若将△CAB沿直线AC折叠,点B恰好落在x轴正半轴上的点D 处.(1)点A的坐标是,点B的坐标是,AB的长为;(2)求点C的坐标;=S△OCD,直接写出点M的坐标.(3)点M是y轴上一动点,若S△MAB(4)在第一象限内是否存在点P,使△PAB为等腰直角三角形,若存在,直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.19.如图,直角坐标系中,直线y=kx+b分别与x轴、y轴交于点A(3,0),点B(0,﹣4),过D(0,8)作平行x轴的直线CD,交AB于点C,点E(0,m)在线段OD上,延长CE交x轴于点F,点G在x轴正半轴上,且AG=AF.(1)求直线AB的函数表达式.(2)当点E恰好是OD中点时,求△ACG的面积.(3)是否存在m,使得△FCG是直角三角形?若存在,直接写出m的值;若不存在,请说明理由.20.如图直线l:y=kx+6与x轴、y轴分别交于点B、C两点,点B的坐标是(﹣8,0),点A的坐标为(﹣6,0).(1)求k的值.(2)若点P是直线l在第二象限内一个动点,当点P运动到什么位置时,△PAC的面积为3,求出此时直线AP的解析式.(3)在x轴上是否存在一点M,使得△BCM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.21.如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线l:y=﹣x+m与x、y轴的正半轴分别相交于点A、B,过点C(﹣4,﹣4)画平行于y轴的直线交直线AB于点D,CD=10(1)求点D的坐标和直线l的解析式;(2)求证:△ABC是等腰直角三角形;(3)如图2,将直线l沿y轴负方向平移,当平移适当的距离时,直线l与x、y轴分别相交于点A′、B′,在直线CD上存在点P,使得△A′B′P是等腰直角三角形.请直接写出所有符合条件的点P的坐标.(不必书写解题过程)22.直线y=kx﹣4与x轴、y轴分别交于B、C两点,且=.(1)求点B的坐标和k的值;(2)若点A时第一象限内的直线y=kx﹣4上的一动点,则当点A运动到什么位置时,△AOB的面积是6?(3)在(2)成立的情况下,x轴上是否存在点P,使△POA是等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.23.如图,一次函数y1=x+n与x轴交于点B,一次函数y2=﹣x+m与y轴交于点C,且它们的图象都经过点D(1,﹣).(1)则点B的坐标为,点C的坐标为;(2)在x轴上有一点P(t,0),且t>,如果△BDP和△CDP的面积相等,求t的值;(3)在(2)的条件下,在y轴的右侧,以CP为腰作等腰直角△CPM,直接写出满足条件的点M的坐标.24.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=kx+b的图象与y轴交于点A(0,4),与直线y=﹣x﹣1在第四象限相交于点B,连接OB,△AOB的面积为6.(1)求点B的坐标及直线AB的解析式;(2)已知点M在直线AB右侧,且△MAB是以AB为直角边的等腰直角三角形,请求出符合条件的点M的坐标.25.综合与探究:如图,直线l1:y=x+3与过点A(3,0)的直线l2:y=kx+b(k≠0)交于点C(1,m)与x轴交于点B.(1)求直线l2对应的函数解析式;(2)请直接写出不等式kx+b<x+3的解集;(3)若点N在平面直角坐标系内,则在直线l1上是否存在点F使以A,B,F,N为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.26.一次函数y=kx+(k≠0)的图象与x轴、y轴分别交于A(1,0)、B(0,m)两点.(1)求一次函数解析式和m的值;(2)将线段AB绕着点A旋转,点B落在x轴负半轴上的点C处.点P在直线AB上,直线CP把△ABC分成面积之比为2:1的两部分.求直线CP的解析式;(3)在第二象限是否存在点D,使△BCD是以BC为腰的等腰直角三角形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.27.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=k1x+b的图象与x轴交于点A(﹣3,0),与y轴交于点B,且与正比例函数y=k2x的图象交点为C(3,4).(1)求正比例函数与一次函数的关系式.(2)若点D在第二象限,△DAB是以AB为直角边的等腰直角三角形,请求出点D的坐标.(3)在y轴上是否存在一点P使△POC为等腰三角形,若存在,求出所有符合条件的点P的坐标.28.在学习一元一次不等式与一次函数的过程中,小新在同一个坐标系中发现直线l1:y1=﹣x+3与坐标轴相交于A,B两点,直线l2:y2=kx+b(k≠0)与坐标轴相交于C,D两点,两直线相交于点E,且点E的横坐标为2.已知OC=,点P是直线l2上的动点.(1)求直线l2的函数表达式;(2)过点P作x轴的垂线与直线l1和x轴分别相交于M,N两点,当点N是线段PM的三等分点时,求P点的坐标;(3)若点Q是x轴上的动点,是否存在以A,E,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出所有满足条件的P点坐标;若不存在,请说明理由.29.(1)认识模型:如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过A作AD⊥ED于D,过B作BE⊥ED于E.求证:△BEC≌△CDA;(2)应用模型:①已知直线y=﹣2x+4与y轴交于A点,与x轴交于B点,将线段AB绕点B顺时针旋转90度,得到线段CB,求点C的坐标;②如图3,矩形ABCO,O为坐标原点,B的坐标为(5,4),A,C分别在坐标轴上,P是线段BC上动点,已知点D在第一象限,且是直线y=2x﹣3上的一点,点Q是平面内任意一点.若四边形ADPQ是正方形,请直接写出所有符合条件的点D的坐标.30.如图,四边形OABC为矩形,其中O为原点,A、C两点分别在x轴和y轴上,点B的坐标是(4,6),将矩形沿直线DE折叠,使点C落在AB边上点F处,折痕分别交OC、BC于点E、D,且点D的坐标是(,6).(1)求BF的长度;(2)如图2,点P在第二象限,且△PDE≌△CED,求直线PE的解析式;(3)若点M为直线DE上一动点,在x轴上是否存在点N,使以M、N、D、F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.。
中考数学复习---二次函数中三角形存在性问题压轴题练习(含答案解析)
中考数学复习---二次函数中三角形存在性问题压轴题练习(含答案解析)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△P AB为直角三角形,请求出点P 的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象经过点B(0,﹣4),点C(2,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣4;(2)存在.理由:如图1中,设D (t ,t 2+t ﹣4),连接OD .令y =0,则x 2+x ﹣4=0,解得x =﹣4或2,∴A (﹣4,0),C (2,0),∵B (0,﹣4),∴OA =OB =4,∵S △ABD =S △AOD +S △OBD ﹣S △AOB =×4×(﹣﹣t +4)+×4×(﹣t )﹣×4×4=﹣t 2﹣4t =﹣(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△OPE =S△OPG+S△EPG=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,M1(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),,,M4(1,1).13.(2023•三亚一模)如图,抛物线y=ax2+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=ax2+3x+c(a≠0)过点A(﹣2,0)和C(0,8),∴,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+8.令y=0,得.解得x1=﹣2,x2=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。
2023年中考数学复习存在性问题系列菱形的存在性问题专题探究
2023年中考复习存在性问题系列菱形的存在性问题专题探究函数和菱形存在性问题作为压轴题目,结合了“分类讨论思想”,“方程思想”“菱形的判定方法”,势必要比单纯的菱形判定思考难度要大得多,因此我在研究了近些年中考真题之后尝试性地总结一下菱形存在性问题的通用解法,以供大家参考.解题攻略1.【基本概念】菱形作为一种特殊的平行四边形,可以从以下几种方式得到:(1)有一组邻边相等的平行四边形菱形;(2)对角线互相垂直的平行四边形是菱形;(3)四边都相等的四边形是菱形2.【基本题型】因此就常规题型而言,菱形存在性至少有2个动点,多则有3个动点,可细分如下两大类题型:(1)2个定点+1个半动点+1个全动点(2)1个定点+3个半动3.【解题思路】解决问题的方法也可有如下两种:思路1:先平四,再菱形设点坐标,根据平四存在性要求列出“A +C =B +D ”(AC 、BD 为对角线),再结合一组邻边相等,得到方程组.思路2:先等腰,再菱形在构成菱形的4个点中任取3个点,必构成等腰三角形,根据等腰存在性方法可先确定第3个点,平移再确定第4个点.典例剖析1. 两定两动:坐标轴+平面例1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线2(0)y ax x c a =-+≠与x 轴交于点A 、B 两点(点A 在点B 左侧),与y 轴交于点C .OA 、OB 的长是不等式组243522x x x x +>⎧⎪⎨-⎪⎩的整数解()OA OB <,点(2,)D m 在抛物线上.(1)求抛物线的解析式及的值;(2)轴上的点使和的值最小,则 ;(3)将抛物线向上平移,使点落在点处.当时,抛物线向上平移了 个单位;(4)点在在轴上,平面直角坐标系内存在点使以点、、、为顶点的四边形为菱形,请直接写出点的坐标.【答案】(1)-4(2)2(3)9(4)、、、.【详解】:(1)所给不等式组的解集为,其整数解为2,3,、的长是所给不等式组的整数解,且,,,则,,点、在抛物线上,, m y E AE DE OE =C F //AD FB M y N A B M NN 1(5,4)N --2(5,4)N -321)N 4(5,21)N 24x <OA OB OA OB <2OA ∴=3OB =(2,0)A -(3,0)B A B ∴420930a c a c ++=⎧⎨-+=⎩解得, 所求的抛物线的解析式为,点在抛物线上,;(2)如图1所示,连接交轴于点,则此时最小,设直线的解析式为,点,在直线上,, 解得, 直线的函数解析式为,当时,,即.,, 16a c =⎧⎨=-⎩∴26y x x =--(2,)D m 22264m ∴=--=-AD y E AE ED+AD (0)y kx b k =+≠(2,0)A -(2,4)D -AD ∴2024k b k b -+=⎧⎨+=-⎩12k b =-⎧⎨=-⎩∴AD 2y x =--0x =2y =-(0E 2)-|2|2OE ∴=-=故答案为:2;(3)如图1,,,, ,,,,,抛物线向上平移9个单位,故答案为:9;(4)以、、、为顶点的四边形是菱形,对角线互相垂直且平分,由,与不能作为一组对角线,分两种情况:①以与为对角线时,如图2①和图2②, //AD FB AEO BFO ∴∆∆∽∴OE OA OF OB=2OE OA ==3OF OB ∴==(0,6)C -|6|6OC ∴=-=639CF CO OF ∴=+=+=∴A B M N OA OB ≠AB ∴MN ∴AM BN如图2①,,四边形是菱形,轴,,在中,,,,如图2②,同理可得:,②以与为对角线时,如图2③和图2④,如图2③,菱形的边长仍为5,轴,,,235AB OA OB =+=+=ABMN ////MN AB x ∴5MN MB AB ===Rt MBO ∆2222534OM MB OB --=(0,4)M ∴(5,4)N ∴-(5,4)N --ANBM //MN x 22225221MO AM OA =--=21)M ∴,如图2④,同理可得:,综上所述,①②两种情况,符合条件的点的坐标为:、、、.2.两定两动:对称轴+平面例2.如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD 为正方形,点A ,B 在x 轴上,抛物线y =x 2+bx +c 经过点B ,D (﹣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)F 为抛物线对称轴上一点,Q 为平面直角坐标系中的一点,是否存在以点Q ,F ,E ,B 为顶点的四边形是以BE 为边的菱形.若存在,请求出点F 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)P 为y 轴上一点,过点P 作抛物线对称轴的垂线,垂足为M ,连接ME ,BP ,探究EM +MP +PB 是否存在最小值.若存在,请求出这个最小值及点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)求出点B 的坐标为(1,0),再用待定系数法即可求解;(2)以点Q ,F ,E ,B 为顶点的四边形是以BE 为边的菱形,故点B 向右平移1个单位向上平移5个单位得到点E ,则Q (F )向右平移1个单位向上平移5个单位得到点F (Q ),21)N ∴(5,21)N -N 1(5,4)N --2(5,4)N -321)N 4(5,21)N-且BE=EF(BE=EQ),即可求解;(3)由题意抛物线的对称轴交x轴于点B′(﹣1,0),将点B′向左平移1个单位得到点B″(﹣2,0),连接B″E,交函数的对称轴于点M,过点M作MP⊥y轴,则点P、M为所求点,此时EM+MP+PB为最小,进而求解.【解析】(1)由点D的纵坐标知,正方形ABCD的边长为5,则OB=AB﹣AO=5﹣4=1,故点B的坐标为(1,0),则,解得,故抛物线的表达式为y=x2+2x﹣3;(2)存在,理由:∵点D、E关于抛物线对称轴对称,故点E的坐标为(2,5),由抛物线的表达式知,其对称轴为直线x=﹣1,故设点F的坐标为(﹣1,m),由点B、E的坐标得,BE2=(2﹣1)2+(5﹣0)2=26,设点Q的坐标为(s,t),∵以点Q,F,E,B为顶点的四边形是以BE为边的菱形,故点B向右平移1个单位向上平移5个单位得到点E,则Q(F)向右平移1个单位向上平移5个单位得到点F(Q),且BE=EF(BE=EQ),则或,解得或,故点F的坐标为(﹣1,5+)或(﹣1,5﹣)或(﹣1,)或(﹣1,﹣);(3)存在,理由:由题意抛物线的对称轴交x轴于点B′(﹣1,0),将点B′向左平移1个单位得到点B″(﹣2,0),连接B″E,交函数的对称轴于点M,过点M作MP⊥y轴,则点P、M为所求点,此时EM+MP+PB为最小,理由:∵B′B″=PM=1,且B′B″∥PM,故四边形B″B′PM为平行四边形,则B″M=B′P=BP,则EM+MP+PB=EM+1+MB″=B″E+1为最小,由点B″、E的坐标得,直线B″E的表达式为y=(x+2),当x=﹣1时,y=(x+2)=,故点M的坐标为(﹣1,),则EM+MP+PB的最小值B″E+1=1+=+1.3.两定两动:斜线+抛物线例3.(2021•山西)综合与探究如图,抛物线y=x2+2x﹣6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.(1)求A、B,C三点的坐标并直接写出直线AC,BC的函数表达式.(2)点P是直线AC下方抛物线上的一个动点,过点P作BC的平行线l,交线段AC于点D.①试探究:在直线l上是否存在点E,使得以点D,C,B,E为顶点的四边形为菱形,若存在,求出点E的坐标,若不存在,请说明理由;②设抛物线的对称轴与直线l交于点M,与直线AC交于点N.当S△DMN=S△AOC时,请直接写出DM的长.【分析】(1)解方程x2+2x﹣6=0,可求得A、B的坐标,令x=0,可求得点C的坐标,即可得直线AC,BC的函数表达式;(2)①设点D的坐标为(m,﹣m﹣6),其中﹣6<m<0,可得BD2=(m﹣2)2+(m+6)2,BC2=22+62=40,DC2=m2+(﹣m﹣6+6)2=2m2,分两种情况画出图形,根据菱形的性质即可求解;②设点D的坐标为(m,﹣m﹣6),其中﹣6<m<0,由直线l∥BC可设直线BC的解析式为y=3k+b,由点D的坐标可得b=﹣4m﹣6,则M(﹣2,﹣4m﹣12),根据AC的函数表达式可得N(﹣2,﹣4),求出MN,根据S△DMN=S△AOC可求得m,求出点D,点M 的坐标,即可得DM的长.【解析】(1)当y=0时,x2+2x﹣6=0,解得x1=﹣6,x2=2,∴A(﹣6,0),B(2,0),当x=0时,y=﹣6,∴C(0,﹣6),∵A(﹣6,0),C(0,﹣6),∴直线AC的函数表达式为y=﹣x﹣6,∵B(2,0),C(0,﹣6),∴直线BC的函数表达式为y=3x﹣6;(2)①存在:设点D的坐标为(m,﹣m﹣6),其中﹣6<m<0,∵B(2,0),C(0,﹣6),∴BD2=(m﹣2)2+(m+6)2,BC2=22+62=40,DC2=m2+(﹣m﹣6+6)2=2m2,∵DE∥BC,∴当DE=BC时,以点D,C,B,E为顶点的四边形为平行四边形,分两种情况:如图,当BD=BC时,四边形BDEC为菱形,∴BD2=BC2,∴(m﹣2)2+(m+6)2=40,解得:m1=﹣4,m2=0(舍去),∴点D的坐标为(﹣4,﹣2),∵点D向左移动2各单位长度,向下移动6个单位长度得到点E,∴点E的坐标为(﹣6,﹣8);如图,当CD=CB时,四边形CBED为菱形,∴CD2=CB2,∴2m2=40,解得:m1=﹣2,m2=2(舍去),∴点D的坐标为(﹣2,2﹣6),∵点D向右移动2各单位长度,向上移动6个单位长度得到点E,∴点E的坐标为(2﹣2,2);综上,存在点E,使得以点D,C,B,E为顶点的四边形为菱形,点E的坐标为(﹣6,﹣8)或(2﹣2,2);②设点D 的坐标为(m ,﹣m ﹣6),其中﹣6<m <0,∵A (﹣6,0),B (2,0),∴抛物线的对称轴为直线x =﹣2,∵直线BC 的函数表达式为y =3x ﹣6,直线l ∥BC ,∴设直线l 的解析式为y =3x +b ,∵点D 的坐标(m ,﹣m ﹣6),∴b =﹣4m ﹣6,∴M (﹣2,﹣4m ﹣12),∵抛物线的对称轴与直线AC 交于点N .∴N (﹣2,﹣4),∴MN =﹣4m ﹣12+4=﹣4m ﹣8,∵S △DMN =S △AOC ,∴(﹣4m ﹣8)(﹣2﹣m )=×6×6,整理得:m 2+4m ﹣5=0,解得:m 1=﹣5,m 2=1(舍去),∴点D 的坐标为(﹣5,﹣1),∴点M 的坐标为(﹣2,8),∴DM ==3, 答:DM 的长为3. 变式练习1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =++与直线AB 交于A ,B 两点,其中01A (,),(4,1)B -.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)点P ,Q 为直线AB 下方抛物线上任意两点,且满足点P 的横坐标为m ,点Q 的横坐标为1m +,过点P 和点Q 分别作y 轴的平行线交直线AB 于C 点和D 点,连接PQ ,求四边形PQDC 面积的最大值;(3)在(2)的条件下,将抛物线2y x bx c =++沿射线AB 平移51y ,点E 为点P 的对应点,点F 为1y 的对称轴上任意一点,点G 为平面直角坐标系内一点,当点B E F G ,,,构成以EF 为边的菱形时,直接写出所有符合条件的点G 的坐标.【答案】(1)2912y x x =-+; (2)154; (3)1315(,)44-、193394(4--、193394(4-.【分析】(1)用待定系数法求解即可;(2)根据题意,求得直线AB 解析式,以及P Q C D 、、、四点坐标,得到PC 、DQ 长度,利用二次函数的性质求解即可;(3)根据平移的性质,求得1y 的表达式,分两种情况,讨论求解即可.【详解】(1)解:将01A (,),(4,1)B -代入二次函数解析式,可得16411b c c ++=-⎧⎨=⎩,解得921b c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩ 即2912y x x =-+;(2)设直线AB 解析式y kx n =+,代入01A (,),(4,1)B -,可得411k n n +=-⎧⎨=⎩,解得121k n ⎧=-⎪⎨⎪=⎩ 即112y x =-+, 则29(,1)2P m m m -+,1(,1)2C m m -+,29(1,(1)(1)1)2Q m m m ++-++,1(1,(1)1)2D m m +-++ 22191(1)422PC m m m m m =-+--+=-+, 2219(1)1[(1)(1)1)2322QD m m m m m =-++-+-++=-++, 2213315()13()2224PQDC S PC QD m m m =⨯+⨯=-++=--+四边形, 即当32m =时,PQDC S 四边形最大,为154; (3)由(2)可知37(,)22P -, 直线AB 为112y x =-+与x 轴的交点为(2,0),与y 轴的交点为(0,1),5 沿射线AB 平移54个单位,向下移动了2个单位, ∴1111(,)22E -, 则2912y x x =-+平移后2125332y x x =-+, 抛物线1y 的对称轴为254x =, 设25(,)4F t , 当BE BF =时,如图:则22221111251111(4)(1)()()22422t -+-+=-++, 解得22339t -±=, ∴2522339(4F --或2522339(4F -+, 当2522339(4F -+时,E 平移到B ,F 平移到G , ∴193394(4G -, 当2522339()4F --时,E 平移到B ,F 平移到G , ∴193394()4G --,当BF EF =时,如下图:222225251111(4)(1)()()4422t t -++=-++,解得114t =-,F平移到B,E平移到G,可得1315 (,)44G-,综上点G的坐标为1315(,)44-、193394(4--、193394(4-.【点睛】本题考查二次函数综合应用,涉及待定系数法,四边形面积、菱形的性质及应用等知识解题的关键是用含字母的代数式表示相关点坐标和相关线段的长度.2.如图,已知直线y=43x+4与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=ax2+bx+c经过A,C两点,且与x轴的另一个交点为B,对称轴为直线x=﹣1.(1)求抛物线的表达式;(2)D是第二象限内抛物线上的动点,设点D的横坐标为m,求四边形ABCD面积S的最大值及此时D点的坐标;(3)若点P在抛物线对称轴上,是否存在点P,Q,使以点A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为对角线的菱形?若存在,请求出P,Q两点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=﹣43x2﹣83x+4(2)S最大=252,D(﹣32,5)(3)存在,Q(﹣2,198)【分析】(1)先求得A,C,B三点的坐标,将抛物线设为交点式,进一步求得结果;(2)作DF∴AB于F,交AC于E,根据点D和点E坐标可表示出DE的长,进而表示出三角形ADC的面积,进而表示出S的函数关系式,进一步求得结果;(3)根据菱形性质可得P A =PC ,进而求得点P 的坐标,根据菱形性质,进一步求得点Q 坐标.【详解】(1)解:当x =0时,y =4,∴C (0,4),当y =0时,43x +4=0, ∴x =﹣3,∴A (﹣3,0),∴对称轴为直线x =﹣1,∴B (1,0),∴设抛物线的表达式:y =a (x ﹣1)•(x +3),∴4=﹣3a ,∴a =﹣43, ∴抛物线的表达式为:y =﹣43(x ﹣1)•(x +3)=﹣43x 2﹣83x +4; (2)如图1,作DF ∴AB 于F ,交AC 于E ,∴D (m ,﹣243m ﹣83m +4),E (m ,﹣43m +4), ∴DE =﹣243m ﹣83m +4﹣(43m +4)=﹣43m 2﹣4m , ∴S △ADC =12DE OA =32•(﹣43m 2﹣4m )=﹣2m 2﹣6m ,∴S△ABC=12AB OC⋅=1442⨯⨯=8,∴S=﹣2m2﹣6m+8=﹣2(m+32)2+252,∴当m=﹣32时,S最大=252,当m=﹣32时,y=﹣433(1)(3)322⨯--⨯-+=5,∴D(﹣32,5);(3)设P(﹣1,n),∴以A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为对角线的菱形,∴P A=PC,即:P A2=PC2,∴(﹣1+3)2+n2=1+(n﹣4)2,∴n=138,∴P(﹣1,138),∴xP+xQ=xA+xC,yP+yQ=yA+yC∴xQ=﹣3﹣(﹣1)=﹣2,yQ=4﹣138=198,∴Q(﹣2,198).【点睛】本题考查了二次函数及其图象性质,勾股定理,菱形性质等知识,解决问题的关键是熟练掌握相关二次函数和菱形性质菱形作为特殊的平行四边形其存在性问题亦是分类讨论中的一大难点.此类题目多以直角坐标平面为背景.题干中一般会给出两个顶点,第三个点在某个可求的函数图像上,在另一个函数的图像上或直角坐标平面内,求能与之前的三个点构成菱形的第四个点的坐标.此类题目的一大难度在于如何合理分类的问题.若题干中已知两定点的话,可以把这两定点连成的线段是菱形的一边或者对角线进行分类讨论,再利用菱形的性质确定出其他的顶点的位置.。
备考2024年中考数学专题突破(全国通用)二次函数的存在性问题(原卷版)
专题3-2一网打尽14类·二次函数存在性问题解题策略梳理题型一等腰直角三角形存在性问题本溪中考辽宁阜新中考2023·湖南娄底·统考中考真题2023·四川广元·中考真题题型二等腰三角存在性问题山东泰安中考甘肃白银中考江苏盐城中考(删减)贵港中考(删减)四川眉山中考删减辽宁葫芦岛中考(删减)题型三直角三角形存在性问题兰州中考(删减)辽宁本溪中考贵州安顺中考真题怀化中考真题2023·四川内江·中考真题2023·海口华侨中学考模题型四平行四边形存在性问题【例4.1】对边相等【例4.2】两定两动:x轴+抛物线【例4.3】两定两动:对称轴+抛物线【例4.4】两定两动:斜线+抛物线【例4.5】两定两动:抛物线+抛物线【例4.6】三定一动2023·四川南充·中考真题2023·山东聊城·中考真题2023·四川巴中·中考真题2023-2024学年武汉市洪山区九年级统考题型五正方形存在性问题例5.1:两动点:构造等腰直角定第3点例5.2:两定两动:抛物线+抛物线南充中考真题2023·黑龙江绥化中考真题2023·四川凉山·中考真题2022·四川遂宁·中考真题2023年广西钦州市一模2020·四川德阳·中考真题题型六菱形存在性问题例6.1例6.2例6.32023·湖南邵阳市·中考真题2023·四川广安·中考真题题型七矩形存在性问题【例7.1】【例7.2】两定两动2023·海南·中考真题2023·内蒙古自治区呼伦贝尔市、兴安盟中考真题2022·贵州黔西·中考真题2022·贵州黔东南·中考真题2022·湖北随州·中考真题题型八相似三角形存在性问题【例8.1】【例8.2】【例8.3】【练习1】【练习2】【练习3】2022·湖南张家界·中考真题题型九角的存在性问题之转化为相似或全等三角形2023厦门一中模拟2023-2024学年福建省福州屏东中学月考2023-2024学年湖北天门市九年级月考2024届福州市晋安区统考深圳福田区模拟题型十角的存在性问题之转化为等腰三角形2023年武汉市外国语学校中考模拟武汉·中考真题题型十一角的存在性问题之化为正切或斜率【例11.1】【例11.2】题型十二角的存在性问题之与特殊角结合【例12.1】【例12.2】2023·浙江湖州·统考一模题型十三角的存在性问题之2倍角或半角2024届·武汉市武珞路中学期中2022年长沙市雅礼教育集团中考一模锦州中考真题江苏盐城中考真题题型十四角的存在性问题之动点是角的顶点:构造圆【例14】内蒙赤峰·中考真题:一题四法山东日照中考真题甘肃兰州·中考真题四川资阳·中考真题解题策略梳理一、等腰三角形的存在性问题:几何法与代数法讲解【问题描述】如图,点A坐标为(1,1),点B坐标为(4,3),在x轴上取点C使得△ABC是等腰三角形.【几何法】“两圆一线”得坐标(1)以点A 为圆心,AB 为半径作圆,与x 轴的交点即为满足条件的点C ,有AB =AC ;(2)以点B 为圆心,AB 为半径作圆,与x 轴的交点即为满足条件的点C ,有BA =BC ;(3)作AB 的垂直平分线,与x 轴的交点即为满足条件的点C ,有CA =CB .【注意】若有三点共线的情况,则需排除.作图并不难,问题是还需要把各个点坐标算出来,可通过勾股或者三角函数来求.C 21+23,0()C 11-23,0()C 1H =C 2H =13-1=23作AH x 轴于H 点,AH =1AC 1=AB=4-1()2+3-1()2=1334C C 、同理可求,下求5C .显然垂直平分线这个条件并不太适合这个题目,如果A 、B 均往下移一个单位,当点A 坐标为(1,0),点B 坐标为(4,2)时,可构造直角三角形勾股解:故C 5坐标为(196,0)解得:x =1363-x ()2+22=x 2设AC 5=x ,则BC 5=x ,C 5H =3-xAH =3,BH =2而对于本题的5C ,或许代数法更好用一些.二、直角三角形存在性问题:几何法与代数法讲解【问题描述】如图,在平面直角坐标系中,点A 坐标为(1,1),点B 坐标为(5,3),在x 轴上找一点C 使得△ABC 是直角三角形,求点C坐标.【几何法】两线一圆得坐标(1)若∠A 为直角,过点A 作AB 的垂线,与x 轴的交点即为所求点C ;(2)若∠B 为直角,过点B 作AB 的垂线,与x 轴的交点即为所求点C ;(3)若∠C 为直角,以AB 为直径作圆,与x 轴的交点即为所求点C .(直径所对的圆周角为直角)重点还是如何求得点坐标,12C 、2【构造三垂直】34C C 、求法相同,以3C 为例:构造三垂直步骤:第一步:过直角顶点作一条水平或竖直的直线;第二步:过另外两端点向该直线作垂线,即可得三垂直相似.【代数法】表示线段构勾股还剩下1C 待求,不妨来求下1C :(1)表示点:设1C 坐标为(m ,0),又A (1,1)、B (5,3);(2)表示线段:AB 1AC 1BC(3)分类讨论:当1BAC 为直角时,22211AB AC BC ;(4)代入得方程: 2222201153m m ,解得:32m.三、等腰直角三角形在性问题方法突破【三垂直构造等腰直角三角形】通过对下面数学模型的研究学习,解决问题.【模型呈现】如图,在Rt △ABC ,∠ACB =90°,将斜边AB 绕点A 顺时针旋转90 得到AD ,过点D 作DE ⊥AC 于点E ,可以推理得到△ABC ≌△DAE ,进而得到AC =DE ,BC =AE .我们把这个数学模型成为“K 型”.推理过程如下:【模型迁移】【兰州中考(删减)】二次函数22y ax bx 的图像交x 轴于点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22y ax bx 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.【分析】(1)213222y x x ;(2)本题直角顶点P 并不确定,以BC 为斜边作等腰直角三角形,直角顶点即为P 点,再过点P 作水平线,得三垂直全等.设HP=a ,PQ=b ,则BQ=a ,CH=b ,由图可知:42a b b a ,解得:13a b.故D 点坐标为(1,3).同理可求此时D 点坐标为(3,2).思路2:等腰直角的一半还是等腰直角.如图,取BC 中点M 点,以BM 为一直角边作等腰直角三角形,则第三个顶点即为P 点.根据B 点和M 点坐标,此处全等的两三角形两直角边分别为1和2,故P 点坐标易求.P 点横坐标同D 点,故可求得D点坐标.四、平行四边形存在性问题方法突破考虑到求证平行四边形存在,必先了解平行四边形性质:(1)对应边平行且相等;(2)对角线互相平分.这是图形的性质,我们现在需要的是将其性质运用在在坐标系中:(1)对边平行且相等可转化为:A B D CAB DC x x x x y y y y ,可以理解为点B 移动到点A ,点C 移动到点D ,移动路径完全相同.y D -y Cx D -x Cy A -y Bx -x A BC(2)对角线互相平分转化为:2222A CB DAC BD x x x x y y y y ,可以理解为AC 的中点也是BD的中点.D【小结】虽然由两个性质推得的式子并不一样,但其实可以化为统一:A B D C A C D BA B D C A C D B x x x x x x x x y y y y y y y y,2222A CB DAC BD x x x x y y y y→A C B D A C B D x x x x y y y y .当AC 和BD 为对角线时,结果可简记为:A C B D (各个点对应的横纵坐标相加)以上是对于平行四边形性质的分析,而我们要求证的是平行四边形存在性问题,此处当有一问:若坐标系中的4个点A 、B 、C 、D 满足“A +C =B +D ”,则四边形ABCD 是否一定为平行四边形?反例如下:D 之所以存在反例是因为“四边形ABCD 是平行四边形”与“AC 、BD 中点是同一个点”并不是完全等价的转化,故存在反例.虽有反例,但并不影响运用此结论解题,另外,还需注意对对角线的讨论:(1)四边形ABCD 是平行四边形:AC 、BD 一定是对角线.(2)以A 、B 、C 、D 四个点为顶点是四边形是平行四边形:对角线不确定需要分类讨论.【题型分类】平行四边形存在性问题通常可分为“三定一动”和“两定两动”两大类问题.1.三定一动已知A (1,2)B (5,3)C (3,5),在坐标系内确定点D 使得以A 、B 、C 、D 四个点为顶点的四边形是平行四边形.思路1:利用对角线互相平分,分类讨论:设D 点坐标为(m ,n ),又A (1,2)B (5,3)C (3,5),可得:(1)BC 为对角线时,531352m n ,可得 17,6D ;(2)AC 为对角线时,135253mn ,解得 21,4D ;(3)AB 为对角线时,153235mn,解得 33,0D.当然,如果对这个计算过程非常熟悉的话,也不用列方程解,直接列算式即可.比如:1=D B C A ,2=D A C B ,3D A B C .(此处特指点的横纵坐标相加减)2.两定两动已知A (1,1)、B (3,2),点C 在x 轴上,点D 在y 轴上,且以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是平行四边形,求C 、D 坐标.【分析】设C 点坐标为(m ,0),D 点坐标为(0,n ),又A (1,1)、B (3,2).(1)当AB 为对角线时,130120m n ,解得43m n ,故C (4,0)、D (0,3);(2)当AC 为对角线时,130102m n ,解得21m n ,故C (2,0)、D (0,-1);(3)当AD 为对角线时,103120m n ,解得21m n,故C (-2,0)、D (0,1).【动点综述】“三定一动”的动点和“两定两动”的动点性质并不完全一样,“三定一动”中动点是在平面中,横纵坐标都不确定,需要用两个字母表示,这样的我们姑且称为“全动点”,而有一些动点在坐标轴或者直线或者抛物线上,用一个字母即可表示点坐标,称为“半动点”.从上面例子可以看出,虽然动点数量不同,但本质都是在用两个字母表示出4个点坐标.若把一个字母称为一个“未知量”也可理解为:全动点未知量=半动点未知量×2.找不同图形的存在性最多可以有几个未知量,都是根据图形决定的,像平行四边形,只能有2个未知量.究其原因,在于平行四边形两大性质:(1)对边平行且相等;(2)对角线互相平分.但此两个性质统一成一个等式:A C B DAC BD x x x x y y y y ,两个等式,只能允许最多存在两个未知数,即我们刚刚所讲的平行四边形存在性问题最多只能存在2个未知量.由图形性质可知未知量,由未知量可知动点设计,由动点设计可化解问题.五、矩形的存在性问题方法突破矩形的判定:(1)有一个角是直角的平行四边形;(2)对角线相等的平行四边形;(3)有三个角为直角的四边形.【题型分析】矩形除了具有平行四边形的性质之外,还有“对角线相等”或“内角为直角”,因此相比起平行四边形,坐标系中的矩形满足以下3个等式:A CB D AC BD x x x x y y y y(AC 为对角线时)因此在矩形存在性问题最多可以有3个未知量,代入可以得到三元一次方程组,可解.确定了有3个未知量,则可判断常见矩形存在性问题至少有2个动点,多则可以有3个.题型如下:(1)2个定点+1个半动点+1个全动点;(2)1个定点+3个半动点.【解析思路】思路1:先直角,再矩形在构成矩形的4个点中任取3个点,必构成直角三角形,以此为出发点,可先确定其中3个点构造直角三角形,再确定第4个点.对“2定+1半动+1全动”尤其适用.引例:已知A (1,1)、B (4,2),点C 在x 轴上,点D 在平面中,且以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是矩形,求D 点坐标.【分析】点C 满足以A 、B 、C 为顶点的三角形是直角三角形,构造“两线一圆”可得满足条件的点C 有14,03C 、214,03C、 32,0C 、 43,0C在点C 的基础上,借助点的平移思路,可迅速得到点D 的坐标.【小结】这种解决矩形存在性问题的方法相当于在直角三角形存在性问题上再加一步求D 点坐标,也是因为这两个图形之间的密切关系方能如此.思路2:先平行,再矩形当AC 为对角线时,A 、B 、C 、D 满足以下3个等式,则为矩形:A C B D A C B D x x x x y y y y其中第1、2个式子是平行四边形的要求,再加上式3可为矩形.表示出点坐标后,代入点坐标解方程即可.无论是“2定1半1全”还是“1定3半”,对于我们列方程来解都没什么区别,能得到的都是三元一次方程组.引例:已知A (1,1)、B (4,2),点C 在x 轴上,点D 在坐标系中,且以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是矩形,求D 点坐标.【分析】设C点坐标为(a,0),D点坐标为(b,c),又A(1,1)、B(4,2).先考虑平行四边形存在性:(1)AB为对角线时,14120a bc,满足此条件的C、D使得以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形,另外AB=CD综合以上可解:323abc或233abc.故C(3,0)、D(2,3)或C(2,0)、D(3,3).(2)AC为对角线时,14102a bc,另外AC=BD,得合以上可解得:143531abc.故C14,03、D5,13.(3)AD为对角线时,14120b ac,另外AD=BC综合以上可解得:431331abc.故C14,03、D13,13.【小结】这个方法是在平行四边形基础上多加一个等式而已,剩下的都是计算的故事.【代数法】表示线段构相等(1)表示点:设点5C 坐标为(m ,0),又A 点坐标(1,1)、B 点坐标(4,3),(2)表示线段:5AC,5BC (3)分类讨论:根据55AC BC ,可得:,(4)求解得答案:解得:236m,故5C 坐标为23,06.【小结】几何法:(1)“两圆一线”作出点;(2)利用勾股、相似、三角函数等求线段长,由线段长得点坐标.代数法:(1)表示出三个点坐标A 、B 、C ;(2)由点坐标表示出三条线段:AB 、AC 、BC ;(3)根据题意要求取①AB =AC 、②AB =BC 、③AC =BC ;(4)列出方程求解.问题总结:(1)两定一动:动点可在直线上、抛物线上;(2)一定两动:两动点必有关联,可表示线段长度列方程求解;(3)三动点:分析可能存在的特殊边、角,以此为突破口.六、菱形的存在性问题方法突破作为一种特殊的平行四边形,我们已经知道可以从以下几种方式得到菱形:(1)有一组邻边相等的平行四边形菱形;(2)对角线互相垂直的平行四边形是菱形;(3)四边都相等的四边形是菱形.坐标系中的菱形存在性问题也是依据以上去得到方法.和平行四边形相比,菱形多一个“对角线互相垂直”或“邻边相等”,但这两者其实是等价的,故若四边形ABCD 是菱形,则其4个点坐标需满足:A CB D AC BD x x x x y y y y考虑到互相垂直的两条直线斜率之积为1在初中并不适合直接用,故取两邻边相等.即根据菱形的图形性质,我们可以列出关于点坐标的3个等式,故菱形存在性问题点坐标最多可以有3个未知量,与矩形相同.因此就常规题型而言,菱形存在性至少有2个动点,多则有3个动点,可细分如下两大类题型:(1)2个定点+1个半动点+1个全动点(2)1个定点+3个半动点解决问题的方法也可有如下两种:思路1:先平四,再菱形设点坐标,根据平四存在性要求列出“A +C =B +D ”(AC 、BD 为对角线),再结合一组邻边相等,得到方程组.思路2:先等腰,再菱形在构成菱形的4个点中任取3个点,必构成等腰三角形,根据等腰存在性方法可先确定第3个点,再确定第4个点.1.看个例子:如图,在坐标系中,A 点坐标(1,1),B 点坐标为(5,4),点C 在x 轴上,点D 在平面中,求D 点坐标,使得以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是菱形.思路1:先平四,再菱形设C 点坐标为(m ,0),D 点坐标为(p ,q ).(1)当AB 为对角线时,由题意得:(AB 和CD 互相平分及AC =BC ) 2222151********m p q m m,解得:398985m p q(2)当AC 为对角线时,由题意得:(AC 和BD 互相平分及BA =BC ) 2222151041514504m p qm,解得:223m p q 或843m p q(3)当AD 为对角线时,由题意得:2222151401514110p mq m,解得:153m p q153m p q思路2:先等腰,再菱形先求点C,点C满足由A、B、C构成的三角形一定是等腰三角形,用等腰存在性问题的方法先确定C,再确定D点.(1)当AB=AC时,C点坐标为1 ,对应D点坐标为5 ;C点坐标为1 ,对应D点坐标为5 .(2)当BA=BC时,C点坐标为(8,0),对应D点坐标为(4,-3);C点坐标为(2,0),对应D点坐标为(-2,-3).(3)AC=BC时,C点坐标为39,08,D点坐标为9,58.以上只是两种简单的处理方法,对于一些较复杂的题目,还需具体问题具体分析,或许有更为简便的方法.七、正方形的存在性问题方法突破作为特殊四边形中最特殊的一位,正方形拥有更多的性质,因此坐标系中的正方形存在性问题变化更加多样,从判定的角度来说,可以有如下:(1)有一个角为直角的菱形;(2)有一组邻边相等的矩形;(3)对角线互相垂直平分且相等的四边形.依据题目给定的已知条件选择恰当的判定方法,即可确定所求的点坐标.从未知量的角度来说,正方形可以有4个“未知量”,因其点坐标满足4个等量关系,考虑对角线性质,互相平分(2个)垂直(1个)且相等(1个).比如在平面中若已知两个定点,可以在平面中确定另外两个点使得它们构成正方形,而如果要求在某条线上确定点,则可能会出现不存在的情况,即我们所说的未知量小于方程个数,可能无解.从动点角度来说,关于正方形存在性问题可分为:(1)2个定点+2个全动点;(2)1个定点+2个半动点+1个全动点;甚至可以有:(3)4个半动点.不管是哪一种类型,要明确的是一点,我们肯定不会列一个四元一次方程组求点坐标!常用处理方法:思路1:从判定出发若已知菱形,则加有一个角为直角或对角线相等;若已知矩形,则加有一组邻边相等或对角线互相垂直;若已知对角线互相垂直或平分或相等,则加上其他条件.思路2:构造三垂直全等若条件并未给关于四边形及对角线的特殊性,则考虑在构成正方形的4个顶点中任取3个,必是等腰直角三角形,若已知两定点,则可通过构造三垂直全等来求得第3个点,再求第4个点.总结:构造三垂直全等的思路仅适合已知两定点的情形,若题目给了4个动点,则考虑从矩形的判定出发,观察该四边形是否已为某特殊四边形,考证还需满足的其他关系.正方形的存在性问题在中考中出现得并不多,正方形多以小题压轴为主.例:在平面直角坐标系中,A(1,1),B(4,3),在平面中求C、D使得以A、B、C、D为顶点的四边形是正方形.如图,一共6个这样的点C 使得以A 、B 、C 为顶点的三角形是等腰直角三角形.至于具体求点坐标,以1C 为例,构造△AMB ≌△1C NA ,即可求得1C 坐标.至于像5C 、6C 这两个点的坐标,不难发现,5C 是3AC 或1BC 的中点,6C 是2BC 或4AC 的中点.题无定法,具体问题还需具体分析,如上仅仅是大致思路.八、相似三角形存在性问题【模型解读】在坐标系中确定点,使得由该点及其他点构成的三角形与其他三角形相似,即为“相似三角形存在性问题”.【相似判定】判定1:三边对应成比例的两个三角形是相似三角形;判定2:两边对应成比例且夹角相等的两个三角形是相似三角形;判定3:有两组角对应相等的三角形是相似三角形.以上也是坐标系中相似三角形存在性问题的方法来源,根据题目给的已知条件选择恰当的判定方法,解决问题.【题型分析】通常相似的两三角形有一个是已知的,而另一三角形中有1或2个动点,即可分为“单动点”类、“双动点”两类问题.【思路总结】根据相似三角形的做题经验,可以发现,判定1基本是不会用的,这里也一样不怎么用,对比判定2、3可以发现,都有角相等!所以,要证相似的两个三角形必然有相等角,关键点也是先找到一组相等角.然后再找:思路1:两相等角的两边对应成比例;思路2:还存在另一组角相等.事实上,坐标系中在已知点的情况下,线段长度比角的大小更容易表示,因此选择方法可优先考虑思路1.一、如何得到相等角?二、如何构造两边成比例或者得到第二组角?搞定这两个问题就可以了.九、角的存在性问题方法突破除了特殊几何图形存在性问题外,相等角存在性也是二次函数压轴题中常见的题型,根据题目给的不同的条件,选择恰当的方式去构造相等角,是此类问题的关键.回顾一下在几何图形中有哪些方法能得到相等角,大概如下:(1)平行:两直线平行,同位角、内错角相等;(2)角平分线:角平分线分的两个角相等;(3)等腰三角形:等边对等角;(4)全等(相似)三角形:对应角相等;(5)三角函数:若两个角的三角函数值相等,则两角相等;(6)圆周角定理:同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等.也许还有,但大部分应该都在此了,同样,在抛物线背景下亦可用如下思路构造相等角.圆周角定理: 1= 221三角函数:若tan 1=tan 2,则 1= 2全等三角形: 1= 212等腰三角形: 1= 212角平分线: 1= 212平行: 1= 3, 2= 3321想得到相等角,先考虑如何度量角,除了角度之外,另外的方法便是求出角的三角函数值,因此在以上6种方案当中,若无明显条件,可考虑求出角的三角函数值来构造相等角.题型一等腰直角三角形存在性问题本溪中考1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线212y x bx c与x 轴交于A 、B 两点,点B (3,0),经过点A 的直线AC 与抛物线的另一交点为5(4,2C ,与y 轴交点为D ,点P 是直线AC 下方的抛物线上的一个动点(不与点A 、C 重合).(1)求该抛物线的解析式.(2)点Q 在抛物线的对称轴上运动,当OPQ 是以OP 为直角边的等腰直角三角形时,请直接写出符合条件的点P 的坐标.ABCD Oxy辽宁阜新中考2.如图,抛物线22y ax bx 交x 轴于点(3,0)A 和点(1,0)B ,交y 轴于点C .(1)求这个抛物线的函数表达式.(2)点D 的坐标为(1,0) ,点P 为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP 面积的最大值.(3)点M 为抛物线对称轴上的点,问:在抛物线上是否存在点N ,使MNO 为等腰直角三角形,且MNO 为直角?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.备用图2023·湖南娄底·统考中考真题3.如图,抛物线2y x bx c 过点 1,0A 、点 5,0B ,交y 轴于点C .(1)求b ,c 的值.(2)点 000,05P x y x 是抛物线上的动点,过点P 作PE x 轴,交BC 于点E ,再过点P 作PF x ∥轴,交抛物线于点F ,连接EF ,问:是否存在点P ,使PEF !为等腰直角三角形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2023·四川广元·中考真题4.如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数24y ax bx 的图象与x 轴交于点 2,0A , 4,0B ,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)已知E 为抛物线上一点,F 为抛物线对称轴l 上一点,以B ,E ,F 为顶点的三角形是等腰直角三角形,且90BFE ,求出点F 的坐标.题型二等腰三角存在性问题山东泰安中考5.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c 交x 轴于点(4,0)A 、(2,0)B ,交y 轴于点(0,6)C ,在y 轴上有一点(0,2)E ,连接AE .(1)求二次函数的表达式;(2)若点D 为抛物线在x 轴负半轴上方的一个动点,求ADE 面积的最大值;(3)抛物线对称轴上是否存在点P ,使AEP 为等腰三角形?若存在,请直接写出所有P 点的坐标,若不存在请说明理由.甘肃白银中考6.如图,抛物线24y ax bx 交x 轴于(3,0)A ,(4,0)B 两点,与y 轴交于点C ,连接AC ,BC .点P 是第一象限内抛物线上的一个动点,点P 的横坐标为m .(1)求此抛物线的表达式;(2)过点P 作PM x 轴,垂足为点M ,PM 交BC 于点Q .试探究点P 在运动过程中,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;江苏盐城中考(删减)7.如图所示,二次函数2(1)2y k x 的图像与一次函数2y kx k 的图像交于A 、B 两点,点B 在点A 的右侧,直线AB 分别与x 、y 轴交于C 、D 两点,其中0k .(1)求A 、B 两点的横坐标;(2)若OAB 是以OA 为腰的等腰三角形,求k的值.贵港中考(删减)8.如图,已知二次函数2y ax bx c 的图像与x 轴相交于(1,0)A ,(3,0)B 两点,与y 轴相交于点(0,3)C .(1)求这个二次函数的表达式;(2)若P是第四象限内这个二次函数的图像上任意一点,PH x轴于点H,与线段BC交于点M,的坐标.连接PC.当PCM是以PM为一腰的等腰三角形时,求点P四川眉山中考删减9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线249y x bx c 经过点(5,0)A 和点(1,0)B .(1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标;(2)如图,连接AD 、BD ,点M 在线段AB 上(不与A 、B 重合),作DMN DBA ,MN 交线段AD 于点N ,是否存在这样点M ,使得DMN 为等腰三角形?若存在,求出AN 的长;若不存在,请说明理由.辽宁葫芦岛中考(删减)10.如图,直线4y x 与x 轴交于点B ,与y 轴交于点C ,抛物线2y x bx c 经过B ,C 两点,与x 轴另一交点为A .点P个单位长度的速度在线段BC 上由点B 向点C 运动(点P 不与点B 和点C 重合),设运动时间为t 秒,过点P 作x 轴垂线交x 轴于点E ,交抛物线于点M .(1)求抛物线的解析式;(2)如图,连接AM 交BC 于点D ,当PDM 是等腰三角形时,直接写出t的值.题型三直角三角形存在性问题兰州中考(删减)11.通过对下面数学模型的研究学习,解决问题.【模型呈现】如图,在Rt △ABC ,∠ACB =90°,将斜边AB 绕点A 顺时针旋转90 得到AD ,过点D 作DE ⊥AC 于点E ,可以推理得到△ABC ≌△DAE ,进而得到AC =DE ,BC =AE .我们把这个数学模型成为“K 型”.推理过程如下:【模型迁移】二次函数22y ax bx 的图像交x 轴于点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22y ax bx 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.辽宁本溪中考如图,在平面直角坐标系中,抛物线212y x bx c 与x 轴交于A 、B 两点,点B (3,0),经过点A 的直线AC 与抛物线的另一交点为5(4,)2C ,与y 轴交点为D ,点P 是直线AC 下方的抛物线上的一个动点(不与点A 、C 重合).(1)求该抛物线的解析式.(2)点Q 在抛物线的对称轴上运动,当OPQ 是以OP 为直角边的等腰直角三角形时,请直接写出符合条件的点P的坐标.。
小议中考数学复习过程中存在的问题及其对策
小议中考数学复习过程中存在的问题及其对策随着中考的临近,许多初中生都开始了紧张的数学复习。
复习过程中往往会遇到各种问题,这些问题不仅影响了复习效果,也影响了学生的心情和状态。
本文将探讨在中考数学复习过程中存在的问题,并提出相应的对策,希望对同学们的数学复习有所帮助。
一、存在的问题1. 缺乏全面复习在复习数学的过程中,许多同学往往只重点复习了一些题型或是某些知识点,而对其他的内容则缺乏复习。
这样既导致了知识的不全面,也容易造成对中考试题的适应性不足。
2. 缺乏系统性在进行数学复习的过程中,许多同学会觉得数学知识繁杂,不知从何下手,导致复习内容的零散化,缺乏系统性,不利于知识的串联和应用能力的培养。
3. 学习态度不端正在复习数学时,许多同学会觉得数学难以理解,态度消极,甚至对数学产生排斥心理,这使得他们在复习过程中出现了拖拉、打瞌睡等现象,导致效果不佳。
4. 缺乏解题方法在复习数学试题中,许多同学在解题时会觉得找不到方法,对一些题目无从下手,这不仅影响了解题速度,还增加了解题的难度。
二、对策在进行数学复习时,同学可以根据考试大纲和历年真题,制定全面复习计划,确保对所有知识点都有所涉及,避免出现遗漏。
可以采用周分段复习的方式,每周专题一部分,系统化地进行知识点的复习,这样可以确保数学知识的全面性和系统性。
2. 提高学习效率在进行数学复习时,同学可以根据自己的情况,采用一定的学习方法,提高学习效率。
可以采取听课笔记、习题分析、边做边复习等方法,以提高学习效果。
也可以合理安排时间,避免在复习数学时拖拉和浪费时间。
在进行数学复习时,同学应该调整好自己的学习态度。
可以从积极的角度去看待学习,调整好心态,相信自己可以克服困难。
也可以给自己一些小奖励,激励自己去学习,提高学习的兴趣和积极性。
4. 提高解题能力在进行数学复习时,同学可以采用一定的解题方法,提高解题速度和准确率。
可以通过大量的习题练习和解题技巧训练,提高自己解题的能力。
2023年中考数学总复习专题09二次函数与正方形存在性问题(学生版)
(全国通用)专题09二次函数与正方形存在性问题二次函数与正方形存在性问题1.作为特殊四边形中最特殊的一位,正方形拥有更多的性质,因此坐标系中的正方形存在性问题变化更加多样,从判定的角度来说,可以有如下:(1)有一个角为直角的菱形;(2)有一组邻边相等的矩形;(3)对角线互相垂直平分且相等的四边形.依据题目给定的已知条件选择恰当的判定方法,即可确定所求的点坐标.2.对于二次函数与正方形的存在性问题,常见的处理思路有:思路1:从判定出发若已知菱形,则加有一个角为直角或对角线相等;若已知矩形,则加有一组邻边相等或对角线互相垂直;若已知对角线互相垂直或平分或相等,则加上其他条件.思路2:构造三垂直全等若条件并未给关于四边形及对角线的特殊性,则考虑在构成正方形的4个顶点中任取3个,必是等腰直角三角形,若已知两定点,则可通过构造三垂直全等来求得第3个点,再求第4个点.3.示例:在平面直角坐标系中,已知A、B的坐标,在平面中求C、D使得以A、B、C、D 为顶点的四边形是正方形.如图,一共6个这样的点C使得以A、B、C为顶点的三角形是等腰直角三角形.【例1】(2022•齐齐哈尔)综合与探究如图,某一次函数与二次函数y=x2+mx+n的图象交点为A(﹣1,0),B(4,5).(1)求抛物线的解析式;(2)点C为抛物线对称轴上一动点,当AC与BC的和最小时,点C的坐标为;(3)点D为抛物线位于线段AB下方图象上一动点,过点D作DE⊥x轴,交线段AB于点E,求线段DE长度的最大值;(4)在(2)条件下,点M为y轴上一点,点F为直线AB上一点,点N为平面直角坐标系内一点,若以点C,M,F,N为顶点的四边形是正方形,请直接写出点N的坐标.【例2】.(2022•扬州)如图是一块铁皮余料,将其放置在平面直角坐标系中,底部边缘AB在x轴上,且AB=8dm,外轮廓线是抛物线的一部分,对称轴为y轴,高度OC=8dm.现计划将此余料进行切割:(1)若切割成正方形,要求一边在底部边缘AB上且面积最大,求此正方形的面积;(2)若切割成矩形,要求一边在底部边缘AB上且周长最大,求此矩形的周长;(3)若切割成圆,判断能否切得半径为3dm的圆,请说明理由.【例3】(2022•海南)如图1,抛物线y=ax2+2x+c经过点A(﹣1,0)、C(0,3),并交x轴于另一点B,点P(x,y)在第一象限的抛物线上,AP交直线BC于点D.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)当点P的坐标为(1,4)时,求四边形BOCP的面积;(3)点Q在抛物线上,当的值最大且△APQ是直角三角形时,求点Q的横坐标;(4)如图2,作CG⊥CP,CG交x轴于点G(n,0),点H在射线CP上,且CH=CG,过GH的中点K作KI∥y轴,交抛物线于点I,连接IH,以IH为边作出如图所示正方形HIMN,当顶点M恰好落在y 轴上时,请直接写出点G的坐标.【例4】(2022•长春)在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣bx(b是常数)经过点(2,0).点A在抛物线上,且点A的横坐标为m(m≠0).以点A为中心,构造正方形PQMN,PQ=2|m|,且PQ⊥x轴.(1)求该抛物线对应的函数表达式;(2)若点B是抛物线上一点,且在抛物线对称轴左侧.过点B作x轴的平行线交抛物线于另一点C,连结BC.当BC=4时,求点B的坐标;(3)若m>0,当抛物线在正方形内部的点的纵坐标y随x的增大而增大时,或者y随x的增大而减小时,求m的取值范围;(4)当抛物线与正方形PQMN的边只有2个交点,且交点的纵坐标之差为时,直接写出m的值.1.(2020•乐平市一模)如图,抛物线y=a(x﹣h)2+k(a≠0)的顶点为A,对称轴与x轴交于点C,当以AC为对角线的正方形ABCD的另外两个顶点B、D恰好在抛物线上时,我们把这样的抛物线称为美丽抛物线,正方形ABCD为它的内接正方形.(1)当抛物线y=ax2+1是美丽抛物线时,则a=;当抛物线y=+k是美丽抛物线时,则k =;(2)若抛物线y=ax2+k是美丽抛物线时,则请直接写出a,k的数量关系;(3)若y=a(x﹣h)2+k是美丽抛物线时,(2)a,k的数量关系成立吗?为什么?(4)系列美丽抛物线y n=a n(x﹣n)2+k n(n为小于7的正整数)顶点在直线y=x上,且它们中恰有两条美丽抛物线内接正方形面积比为1:16.求它们二次项系数之和.2.(2016秋•西城区校级期中)我们规定:在正方形ABCD中,以正方形的一个顶点A为顶点,且过对角顶点C的抛物线,称为这个正方形的以A为顶点的对角抛物线.(1)在平面直角坐标系xOy中,点在轴正半轴上,点C在y轴正半轴上.①如图1,正方形OABC的边长为2,求以O为顶点的对角抛物线;②如图2,在平面直角坐标系xOy中,正方形OABC的边长为a,其以O为顶点的对角抛物线的解析式为y=x2,求a的值;(2)如图3,正方形ABCD的边长为4,且点A的坐标为(3,2),正方形的四条对角抛物线在正方形ABCD内分别交于点M、P、N、Q,直接写出四边形MPNQ的形状和四边形MPNQ的对角线的交点坐标.3.(2022•陇县二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(﹣2,0),两点,且与y轴交于点C,点B是该抛物线的顶点.(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.4.(2022•临潼区二模)在平面直角坐标系中,已知抛物线L1:y=ax2+bx+c经过A(﹣2,0),B(1,﹣)两点,且与y轴交于点C,点B是该抛物线的顶点.(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.5.(2022•松阳县一模)如图,抛物线与x轴,y轴分别交于A,D,C三点,已知点A(4,0),点C(0,4).若该抛物线与正方形OABC交于点G且CG:GB=3:1.(1)求抛物线的解析式和点D的坐标;(2)若线段OA,OC上分别存在点E,F,使EF⊥FG.已知OE=m,OF=t①当t为何值时,m有最大值?最大值是多少?②若点E与点R关于直线FG对称,点R与点Q关于直线OB对称.问是否存在t,使点Q恰好落在抛物线上?若存在,直接写出t的值;若不存在,请说明理由.6.(2022•香坊区校级开学)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点A、C分别在x轴、y轴正半轴上,四边形OABC是正方形,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点B、C,OA=18.(1)如图1,求抛物线的解析式;(2)如图2,点D是OA的中点,经过点D的直线交AB于点E、交y轴于点F,连接BD,若∠EDA=2∠ABD,求直线DE的解析式;(3)如图3,在(2)的条件下,点G在OD上,连接GC、GE,点P在AB右侧的抛物线上,点Q为BP中点,连接DQ,过点B作BH⊥BP,交直线DP于点H,连接CH、GH,若GC=GE,DQ=PQ,求△CGH的周长.7.(2021•咸丰县一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴正半轴交于点A,且点A的坐标为(3,0),过点A作垂直于x轴的直线l,P是该抛物线上一动点,其横坐标为m,过点P作PQ⊥l于点Q,M是直线l上的一点,其纵坐标为.以PQ,QM为边作矩形PQMN.(1)求抛物线的解析式;(2)当点Q与点M重合时,求m的值;(3)当矩形PQMN是正方形,且抛物线的顶点在该正方形内部时,求m的值;(4)当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时,求m的取值范围.8.(2021•云南模拟)如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),交y轴于点C,且经过点D(5,6).(1)求抛物线的解析式及点A,B的坐标;(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在点P,使△APD是等腰直角三角形?若存在,请直接写出符合条件的所有点的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线AD下方,作正方形ADEF,并将沿对称轴平移|t|个单位长度(规定向上平移时t为正,向下平移时t为负,不平移时t为0),若平移后的抛物线与正方形ADEF(包括正方形的内部和边)有公共点,求t的取值范围.9.(2019秋•温州校级月考)如图1所示,动点A、B同时从原点O出发,运动的速度都是每秒1个单位,动点A沿x轴正方向运动,动点B沿y轴正方向运动,以OA、OB为邻边建立正方形OACB,抛物线y =﹣x²+bx+c经过B、C两点,假设A、B两点运动的时间为t秒.(1)当t=3秒时,求此时抛物线的解析式;此时抛物线上是否存在一点D,使得S△BCD=6?若存在,求出点D的坐标;若不存在,说明理由;(2)如图2,在(1)的条件下,有一条平行于y轴的动直线l,交抛物线于点E,交直线OC于点F,若以O、B、E、F四个点构成的四边形是平行四边形,求点F的坐标;(3)在动点A、B运动的过程中,若正方形OACB内部有一个点P,且满足OP=,CP=,∠OP A =135°,直接写出此时AP的长度.10.(2021•峨眉山市模拟)如图,已知直线y=与坐标轴交于A,B两点,以线段AB为边向上作正方形ABCD,过点A,D,C的抛物线与直线的另一个交点为E.(1)求抛物线的解析式;(2)若正方形以每秒个单位长度的速度沿射线AB下滑,直至顶点D落在x轴上时停止,设正方形落在x轴下方部分的面积为S,求S关于滑行时间t的函数关系式,并写出相应自变量t的取值范围;(3)在(2)的条件下,抛物线与正方形一起平移,同时停止,求抛物线上C,E两点间的抛物线弧所扫过的面积.11.(2021•深圳模拟)如图1,抛物线C1:y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,且顶点为C,直线y=kx+2经过A,C两点.(1)求直线AC的表达式与抛物线C1的表达式;(2)如图2,将抛物线C1沿射线AC方向平移一定距离后,得到抛物线为C2,其顶点为D,抛物线C2与直线y=kx+2的另一交点为E,与x轴交于M,N两点(M点在N点右边),若S△MDE=S△MAE,求点D的坐标;(3)如图3,若抛物线C1向上平移4个单位得到抛物线C3,正方形GHST的顶点G,H在x轴上,顶点S,T在x轴上方的抛物线C3上,P(m,0)是射线GH上一动点,则正方形GHST的边长为,当m=时,有最小值.12.(2021•社旗县二模)如图,抛物线y=ax2+bx+c过(1,0),(3,0),(0,6)三点,边长为4的正方形OABC的顶点A,C分别在x轴上,y轴上.(1)求抛物线解析式,并直接写出当﹣1≤x≤4时,y的最大值与最小值的差.(2)将正方形OABC向右平移,平移距离记为h,①当点C首次落在抛物线上,求h的值.②当抛物线落在正方形内的部分,满足y随x的增大而减小时,请直接写出h的取值范围.13.(2021•越秀区校级一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+与x轴正半轴交于点A,且点A的坐标为(3,0),过点A作垂直于x轴的直线l.P是该抛物线上的任意一点,其横坐标为m,过点P作PQ⊥l于点Q;M是直线l上的一点,其纵坐标为﹣m+,以PQ,QM为边作矩形PQMN.(1)求b的值.(2)当点Q与点M重合时,求m的值.(3)当矩形PQMN是正方形,且抛物线的顶点在该正方形内部时,求m的值.(4)抛物线在矩形PQMN内的部分称为被扫描部分.请问该抛物线是否全部被扫描?若是,请说明理由,若否,直接写出抛物线被扫描部分自变量的取值范围.14.(2020秋•新抚区期末)如图,抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,P为y轴上的动点,连接AP,以AP为对角线作正方形AMPN.(1)求抛物线的解析式;(2)当正方形AMPN与△AOP面积之比为5:2时,求点P的坐标;(3)当正方形AMPN有两个顶点在抛物线上时,直接写出点P的坐标.15.(2020•雁塔区校级一模)如图,抛物线y=x2+2x的顶点为A,与x轴交于B、C两点(点B在点C的左侧).(1)请求出A、B、C三点的坐标;(2)平移抛物线,记平移后的抛物线的顶点为D,与y轴交于点E,F为平面内一点,若以A、D、E、F为顶点的四边形是正方形,且平移后的抛物线的对称轴在y轴右侧,请求出满足条件的平移后抛物线的表达式.16.(2020•吉林)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+与x轴正半轴交于点A,且点A的坐标为(3,0),过点A作垂直于x轴的直线l.P是该抛物线上的任意一点,其横坐标为m,过点P作PQ⊥l于点Q,M是直线l上的一点,其纵坐标为﹣m+.以PQ,QM为边作矩形PQMN.(1)求b的值.(2)当点Q与点M重合时,求m的值.(3)当矩形PQMN是正方形,且抛物线的顶点在该正方形内部时,求m的值.(4)当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.17.(2020•雁塔区校级模拟)已知抛物线L:y=﹣ax2+2ax+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),且AB=4.(1)求A、B两点的坐标;(2)将抛物线L沿x轴翻折后得到的新抛物线记为L',且记L和L'的顶点分别记为M、M',要使点A、B、M、M'为顶点的四边形是正方形,请求抛物线L的解析式.18.(2021•龙马潭区模拟)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A(﹣2,0)和B(4,0)两点,与y 轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P为直线BC下方抛物线上一动点(不与点B、C重合),PM⊥BC于点M,PD⊥AB于点D,交直线BC于点N,当P点的坐标为何值时,PM+PN的值最大?(3)点P在第四象限的抛物线上移动,以PC为边作正方形CPEF、当抛物线的对称轴经过点E时,求出此时点P的坐标.19.(2020•海淀区校级模拟)在平面直角坐标系xOy中,点P的坐标为(x1,y1),点Q的坐标为(x2,y2),且x1≠x2,y1≠y2,若P,Q为某个矩形的两个顶点,且该矩形的边均与某条坐标轴垂直.则称该矩形为点P,Q的相关矩形“.如图为点P,Q的“相关矩形”的示意图.(1)已知点A的坐标为(1,0).①若点B的坐标为(2,5),求点A,B的“相关矩形”的周长;②点C在直线x=3上,若点A,C的“相关矩形”为正方形,已知抛物线y=x2+mx+n经过点A和点C,求抛物线y=x2+mx+n与y轴的交点D的坐标;(2)⊙O的半径为4,点E是直线y=3上的从左向右的一个动点.若在⊙O上存在一点F,使得点E,F的“相关矩形”为正方形,直接写出动点E的横坐标的取值范围.20.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的两个交点为A,B(点A在点B的左侧),在线段AB上取两点M、N(点M不与点A重合),点M、N关于这条抛物线的对称轴对称,点M在点N的左侧,分别过点M、N作x轴的垂线交抛物线于点P、Q,我们称这样的四边形MPQN为这条抛物线的“抛物线矩形.”(1)若抛物线y=2(x+1)(x﹣3)的抛物线矩形MPQN的顶点M的坐标为(0,0),则点N的坐标为,点P的坐标为,点Q的坐标为.(2)当抛物线y=﹣x2+bx的抛物线矩形MPQN为正方形时,若点M的坐标为(﹣2,0),求b的值.(3)设抛物线y=x2+4x﹣6的抛物线矩形MPQN的周长为C.点M的横坐标为m,求C与m之间的函数关系式.(4)将抛物线y=ax2﹣6ax+5a(a≠0)的抛物线矩形MPQN绕点P顺时针或逆时针旋转90°后,边MN恰好落在y轴上,若MN=2,直接写出a的值.21.(2022•抚顺县一模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣2(a≠0)与x轴交于点A (1,0),B(5,0)两点,与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式和点D的坐标;(2)求△BCD的面积;(3)点M为抛物线上一动点,点N为平面内一点,以A,M,I,N为顶点作正方形,是否存在点M,使点I恰好落在对称轴上?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.22.(2022•新化县模拟)已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过点A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,OC=3.(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)过点A作AM⊥BC,垂足为M,求证:四边形ADBM为正方形;(3)若点Q为线段OC上的一动点,问:AQ+QC是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.23.(2022•宜兴市校级二模)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,二次函数y=﹣x2+bx+c(b>0,c>0)图象的顶点是点A,对称轴为直线l,图象与y轴交于点C.点D在l右侧的函数图象上,点B在DC延长线上,且四边形ABOD是平行四边形.(1)如图2,若CD∥x轴.①求证:b2=4c;②若▱ABOD是矩形,求二次函数的解析式;(2)当b=2时,▱ABOD能否成为正方形,请通过计算说明理由.24.(2022•于洪区二模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象交y轴于点D,直线AB与之相交,且A(1,﹣)是抛物线y=x2+bx+c的顶点.(1)b=,c=;(2)如图1,点P是第四象限抛物线上一点,且满足BP∥AD,抛物线交x轴于点C,连接PC.①求直线PB的解析式;②求PC的长;(3)如图2,点Q是抛物线第三象限上一点(不与点B、D重合),连接BQ,以BQ为边作正方形BEFQ,当顶点E或F恰好落在抛物线对称轴上时,直接写出对应的Q点的坐标.。
中考数学专题复习——存在性问题
活动二:挑战自我,超越自我
()如图(),当、 分别移动到边、的延 长线上时,连接与, ()中的结论还成立 吗?(直接回答“是” 或“否”,不需要证 明)
活动二:挑战自我,超越自我
()如图当、分别 在、的延长线上移 动时,连接与,() 中的结论还成立吗? 请你说明理由.
活动二:挑战自我,超越自我
()如图,当、分别 在边、上移动时,连 接和交于点,由于点、 的移动,使得点也随 之运动,请你画出点 的运动路径草图.若, 试求出线段的最小值.
小结
说说看:你有哪些收获?
.动态问题通常要设想整个运动过程,找到并记下 每一个特殊的位置;
.注意考察图形运动经过的某些特殊点,图形变化 而成的特殊形状;
A'
活动一:我自信,我能行
.如图,矩形中,点在边上,将矩形沿 直线翻折,点恰好落在边上的点处. 若,,则的长为.
A
D
E
BF
C
活动一:我自信,我能行
、如图,正方形的边长为,点在边上
且超越自我
正方形中,动点、分别从、两点 同时出发,以相同的速度在直线、 上运动.
.把整个运动过程分解成若干个小过程,逐一考察, 最后再综合考虑。
我们一直在努力, 我们会一直努力!
活动一:我自信,我能行
.如图,将周长为的△沿平移一个单 位得到△,则四边形的周长为( )
.
A
D
B
E
C
F
活动一:我自信,我能行
如图,一块含有角的直角三角形,在水平桌面上 饶点按顺时针方向旋转到’’’的位置.若的长为, 那么丁点从开始到结束经过的路径长为( )
九年级数学中考复习-抛物线与存在性问题8
抛物线与存在性-8一、解答题(共30小题)1、(2010?河源)如图,直角梯形OABC中,OC∥AB,C(0,3),B(4,1),以BC为直径的圆交x轴于E,D两点(D点在E点右方).(1)求点E,D的坐标;(2)求过B,C,D三点的抛物线的函数关系式;(3)过B,C,D三点的抛物线上是否存在点Q,使△BDQ是以BD为直角边的直角三角形?若不存在,说明理由;若存在,求出点Q的坐标.2、(2010?江汉区)如图,平面直角坐标系中,点A、B、C在x轴上,点D、E在y轴上,OA=OD=2,OC=OE=4,DB⊥DC,直线AD与经过B、E、C三点的抛物线交于F、G两点,与其对称轴交于M.点P为线段FG上一个动点(与F、G不重合),PQ∥y轴与抛物线交于点Q.(1)求经过B、E、C三点的抛物线的解析式;(2)是否存在点P,使得以P、Q、M为顶点的三角形与△AOD相似?若存在,求出满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若抛物线的顶点为N,连接QN,探究四边形PMNQ的形状:①能否成为菱形;②能否成为等腰梯形?若能,请直接写出点P的坐标;若不能,请说明理由.3、(2010?吉林)矩形OBCD在如图所示的平面直角坐标系中,其中三个顶点分别是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x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,是的S△PAG=S△PEH,若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.4、(2010?昆明)在平面直角坐标系中,抛物线经过O(0,0)、A(4,0)、B(3,)三点.(1)求此抛物线的解析式;(2)以OA的中点M为圆心,OM长为半径作⊙M,在(1)中的抛物线上是否存在这样的点P,过点P作⊙M的切线l,且l与x轴的夹角为30°,若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.(注意:本题中的结果可保留根号)5、(2010?荆门)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;二次函数y=x2+bx+c的图象与一次函数y=x+1的图象交于B、C两点,与x轴交于D、E两点且D点坐标为(1,0).(1)求二次函数的解析式;(2)求四边形BDEC的面积S;(3)在x轴上是否存在点P,使得△PBC是以P为直角顶点的直角三角形?若存在,求出所有的点P,若不存在,请说明理由.6、(2010?锦州)如图,抛物线与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,且x1>x2,与y轴交于点C(0,4),其中x1,x2是方程x2﹣2x﹣8=0的两个根.(1)求这条抛物线的解析式;(2)点P是线段AB上的动点,过点P作PE∥A C,交BC于点E,连接CP,当△CPE的面积最大时,求点P的坐标;(3)探究:若点Q是抛物线对称轴上的点,是否存在这样的点Q,使△QBC 成为等腰三角形,若存在,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.7、(2010?江西)如图,已知经过原点的抛物线y=﹣2x2+4x与x轴的另一交点为A,现将它向右平移m(m>0)个单位,所得抛物线与x轴交于C、D两点,与原抛物线交于点P.(1)求点A的坐标,并判断△PCA存在时它的形状(不要求说理);(2)在x轴上是否存在两条相等的线段,若存在,请一一找出,并写出它们的长度(可用含m的式子表示);若不存在,请说明理由;(3)设△CDP的面积为S,求S关于m的关系式.8、(2010?江津区)如图,抛物线y=ax2+bx+1与x轴交于两点A(﹣1,0),B(1,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)过点B作BD∥CA抛物线交于点D,求四边形ACBD的面积;(3)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,则求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.9、(2010?丽水)△ABC中,∠A=∠B=30°,AB=2,把△ABC放在平面直角坐标系中,使AB的中点位于坐标原点O(如图),△ABC 可以绕点O作任意角度的旋转.(1)当点B在第一象限,纵坐标是时,求点B的横坐标;(2)如果抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴经过点C,请你探究:①当a=,b=﹣,c=﹣时,A,B两点是否都在这条抛物线上?并说明理由;②设b=﹣2am,是否存在这样的m的值,使A,B两点不可能同时在这条抛物线上?若存在,直接写出m的值;若不存在,请说明理由.10、(2010?龙岩)如图,抛物线交x轴于点A(﹣2,0),点B(4,0),交y轴于点C(0,﹣4).(1)求抛物线的解析式,并写出顶点D的坐标;(2)若直线y=﹣x交抛物线于M,N两点,交抛物线的对称轴于点E,连接BC,EB,EC.试判断△EBC的形状,并加以证明;(3)设P为直线MN上的动点,过P作PF∥ED交直线MN下方的抛物线于点F.问:在直线MN上是否存在点P,使得以P、E、D、F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点P及相应的点F的坐标;若不存在,请说明理由.11、(2010?临沂)如图:二次函数y=﹣x2+ax+b的图象与x轴交于A(﹣,0),B(2,0)两点,且与y轴交于点C.(1)求该抛物线的解析式,并判断△ABC的形状;(2)在x轴上方的抛物线上有一点D,且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)在此抛物线上是否存在点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.12、(2010?茂名)如图,在直角坐标系xOy中,正方形OCBA的顶点A,C分别在y轴,x轴上,点B坐标为(6,6),抛物线y=ax2+bx+c经过点A,B两点,且3a﹣b=﹣1.(1)求a,b,c的值;(2)如果动点E,F同时分别从点A,点B出发,分别沿A→B,B→C运动,速度都是每秒1个单位长度,当点E到达终点B时,点E,F随之停止运动,设运动时间为t秒,△EBF的面积为S.①试求出S与t之间的函数关系式,并求出S的最大值;②当S取得最大值时,在抛物线上是否存在点R,使得以E,B,R,F为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出点R的坐标;如果不存在,请说明理由.13、(2010?南宁)如图,把抛物线y=﹣x2(虚线部分)向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,得出抛物线l1,抛物线l2与抛物线l1关于y 轴对称.点A,O,B分别是抛物线l1l2与x轴的交点,D,C分别是抛物线l1,l2的顶点,线段CD交y轴于点E.(1)分别写出抛物线l1与l2的解析式;(2)设P使抛物线l1上与D,O两点不重合的任意一点,Q点是P点关于y 轴的对称点,试判断以P,Q,C,D为顶点的四边形是什么特殊的四边形?请说明理由.(3)在抛物线l1上是否存在点M,使得S△ABM=S四边形AOED,如果存在,求出M点的坐标;如果不存在,请说明理由.14、(2010?綦江县)已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的图象经过点B(12,0)和C(0,﹣6),对称轴为x=2.(1)求该抛物线的解析式;(2)点D在线段AB上且AD=AC,若动点P从A出发沿线段AB以每秒1个单位长度的速度匀速运动,同时另一动点Q以某一速度从C出发沿线段CB匀速运动,问是否存在某一时刻,使线段PQ被直线CD垂直平分?若存在,请求出此时的时间t(秒)和点Q的运动速度;若不存在,请说明理由;(3)在(2)的结论下,直线x=1上是否存在点M,使△MPQ为等腰三角形?若存在,请求出所有点M的坐标;若不存在,请说明理由.15、(2010?盘锦)如图所示,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点B的坐标为(3,0),抛物线的对称轴x=2交x轴于点E.(1)求交点A的坐标及抛物线的函数关系式;(2)在平面直角坐标系xOy中是否存在点P,使点P与A,B,C三点构成一个平行四边形?若存在,请直接写出点P坐标:若不存在,请说明理由;(3)连接CB交抛物线对称轴于点D,在抛物线上是否存在一点Q,使得直线CQ把四边形DEOC分成面积比为1:7的两部分?若存在,请求出点Q坐标;若不存在,请说明理由.16、(2010?攀枝花)如图所示,已知直线y=x与抛物线y=ax2+b(a≠0)交于A(﹣4,﹣2),B(6,3)两点.抛物线与y轴的交点为C.(1)求这个抛物线的解析式;(2)在抛物线上存在点M,是△MAB是以AB为底边的等腰三角形,求点M的坐标;(3)在抛物线上是否存在点P使得△P AC的面积是△ABC面积的,若存在,试求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.17、(2010?曲靖)如图,在平面直角坐标系xoy中,抛物线y=x2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)求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与△ABC相似.若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.18、(2010?黔南州)如图,在平面直角坐标系中,已知点A坐标为(2,4),直线x=2与x轴相交于点B,连接OA,抛物线y=x2从点O沿OA方向平移,与直线x=2交于点P,顶点M到A点时停止移动.(1)求线段OA所在直线的函数解析式;(2)设抛物线顶点M的横坐标为m,①用m的代数式表示点P的坐标;②当m为何值时,线段PB最短;(3)当线段PB最短时,相应的抛物线上是否存在点Q,使△QMA的面积与△PMA的面积相等,若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.19、(2010?三明)如图①,抛物线经过点A(12,0)、B(﹣4,0)、C (0,﹣12).顶点为M,过点A的直线y=kx﹣4交y轴于点N.(1)求该抛物线的函数关系式和对称轴;(2)试判断△AMN的形状,并说明理由;(3)将AN所在的直线l向上平移.平移后的直线l与x轴和y轴分别交于点D、E(如图②).当直线l平移时(包括l与直线AN重合),在抛物线对称轴上是否存在点P,使得△PDE是以DE为直角边的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.。
中考数学总复习《二次函数中的平行四边形存在性问题》专题训练-附答案
中考数学总复习《二次函数中的平行四边形存在性问题》专题训练-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图,三角形ABC 是以BC 为底边的等腰三角形,点A 、C 分别是一次函数334y x =-+的图象与y 轴、x 轴的交点,点B 在二次函数218y x bx c =++的图象上,且该二次函数图象上存在一点D 使四边形ABCD 能构成平行四边形.(1)求B 、D 坐标,并写出该二次函数表达式;(2)动点P 从A 到D ,同时动点Q 从C 到A 都以每秒1个单位的速度运动,问: ①当P 运动到何处时,有PQ AC ⊥?②当P 运动到何处时,四边形PDCQ 的面积最小?此时四边形PDCQ 的面积是多少?2.如图,二次函数()24y x =+的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B .(1)求抛物线的对称轴;(2)在平面直角坐标系内是否存在一点P ,使以P 、A 、O 、B 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,二次函数()24y x =+的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B .(1)求点A B 、的坐标; (2)求抛物线的对称轴;(3)平面内是否存在一点P ,使以P A O B 、、、为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,已知二次函数2y x bx c =-++的图像交x 轴于点()10A -,和()50B ,,交y 轴于点C .(1)求这个二次函数的表达式;(2)如图1,点M 从点B 出发,以每秒2个单位长度的速度沿线段BC 向点C 运动,点N 从点O 出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段OB 向点B 运动,点M ,N 同时出发.设运动时间为t 秒()05t <<.当t 为何值时,BMN 的面积最大?最大面积是多少?(3)已知P 是抛物线上一点,在直线BC 上是否存在点Q ,使以A ,C ,P ,Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点Q 坐标;若不存在,请说明理由. 5.已知二次函数213442y x x =--与x 数轴交于点A 、B (A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,连接BC . 发现:点A 的坐标为__________,求出直线BC 的解析式;拓展:如图1,点P 是直线BC 下方抛物线上一点,连接PB 、PC ,当PBC 面积最大时,求出P 点的坐标; 探究:如图2,抛物线顶点为D ,抛物线对称轴交BC 于点E ,M 是线段BC 上一动点(M 不与B 、C 两点重合),连接PM ,设M 点的横坐标为()08<<m m ,当m 为何值时,四边形PMED 为平行四边形?6.解答题如图,在平面直角坐标系中,二次函数24y ax bx =+-的图像交坐标轴于()1,0A -、()4,0B 两点,点P 是抛物线上的一个动点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)若点P 在直线BC 下方,P 运动到什么位置时,四边形PBOC 面积最大?求出此时点P 的坐标和四边形PBOC 的最大面积;(3)直线BC 上是否存在一点Q ,使得以点A B P Q 、、、组成的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图,二次函数23y ax bx =++的图象与x 轴交于点()30A -,和()4,0B ,点A 在点B 的左侧,与y 轴交于点C .(1)求二次函数的函数解析式;(2)如图,点P 在直线BC 上方的抛物线上运动,过点P 作PD AC ∥交BC 于点D ,作PE x ⊥轴交BC 于点E ,求724PD PE +的最大值及此时点P 的坐标;(3)在(2)中724PD PE +取最大值的条件下,将抛物线沿水平方向向右平移4个单位,再沿竖直方向向上平移3个单位,点Q 为点P 的对应点,平移后的抛物线与y 轴交于点G ,M 为平移后的抛物线的对称轴上一点,在平移后的抛物线上确定一点N ,使得以点Q 、G 、M 、N 为顶点的叫边形是平行四边形,写出所有符合条件的点N 的坐标,并写出求解点N 的坐标的其中一种情况的过程. 8.如图,二次函数234y x bx c =++的图象与x 轴交于点A 和B ,点B 的坐标是(4,0),与y 轴交于点C (0,-3),点D 在抛物线上运动.(1)求抛物线的表达式;(2)当点E 在x 轴上运动时,探究以点B ,C ,D ,E 为顶点的四边形是平行四边形,并直接写出点E 的坐标. 9.在平面直角坐标系中,二次函数22y ax bx =++的图象与x 轴交于(30)A -,,()1,0B 两点,与y 轴交于点C .(1)求这个二次函数的解析式;(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M 的坐标;若不存在,说明理由. 10.如图,直线122y x =+分别与x 轴、y 轴交于C ,D 两点,二次函数2y x bx c =-++的图像经过点D ,与直线相交于点E ,且:4:3CD DE =.(1)求点E 的坐标和二次函数表达式. (2)过点D 的直线交x 轴于点M .①当DM 与x 轴的夹角等于2DCO ∠时,请直接写出点M 的坐标;①当DM CD ⊥时,过抛物线上一动点P (不与点D ,E 重合),作DM 的平行线交直线CD 于点Q ,若以D ,M ,P ,Q 为顶点的四边形是平行四边形,求点P 的横坐标.11.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图像交坐标轴于()()1,04,0A B C -、、三点,且OB OC =,点P 是抛物线上的一个动点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)若点P 在直线BC 下方,P 运动到什么位置时,四边形PBOC 面积最大?求出此时点P 的坐标和四边形PBOC 的最大面积;(3)直线BC 上是否存在一点Q ,使得以点A B P Q 、、、组成的四边形是平行四边形?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.12.已知二次函数220y ax x c a =++≠()的图像与x 轴交于10()A B 、,两点,与y 轴交于点(03)C -,.(1)求二次函数的表达式;(2)D 是二次函数图像上位于第三象限内的点,求ACD 的面积最大时点D 的坐标;(3)M 是二次函数图像对称轴上的点,在二次函数图像上是否存在点N ,使以M N B O 、、、为顶点的四边形是平行四边形?若有,请写出点N 的坐标.(不写求解过程)13.在平面直角坐标系中,二次函数22y ax bx =++的图像与x 轴交于()()3,0,1,0A B -两点,与y 轴交于点C . (1)求二次函数的解析式;(2)点P 是直线AC 上方的抛物线上一动点,当ACP △面积最大时,求出点P 的坐标;(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.14.如图1,二次函数2y ax bx =+的图像过点A (-1,3),顶点B 的横坐标为1.(1)求二次函数的解析式;(2)点P 为二次函数第一象限图象上一点,点Q 在x 轴上,若以A 、B 、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,求点P 的坐标;(3)如图3,一次函数y kx =(k >0)的图象与该二次函数的图像交于O 、C 两点,点T 为该二次函数图像上位于直线OC 下方的动点,过点T 作直线1:l y x b k=-+交线段OC 于点M (不与O 、C 重合),过点T 作直线TN //y 轴交OC 于点N ,若在点T 运动的过程中,2ON OM =常数m ,求m 、k 的值. 15.如图,在平面直角坐标系中,二次函数214y x bx c =-++的图象与坐标轴交于、、A B C 三点,其中点A的坐标为()0,8,点B 的坐标为()4,0-.(1)求该二次函数的表达式及点C 的坐标;(2)点D 为该二次函数在第一象限内图象上的动点,连接AC CD 、,以AC CD 、为邻边作平行四边形ACDE ,设平行四边形ACDE 的面积为.S ①求S 的最大值;①当S 取最大值时,Р为该二次函数对称轴上--点,当点D 关于直线CP 的对称点E 落在y 轴上时,求点Р的坐标.参考答案1.【答案】(1)()4,0B - ()8,3D 211384y x x =--(2)当点P 运动到距离点52A 个单位处时,四边形PDCQ 面积最小,最小值为8182.【答案】(1)4x =-(2)()4,16或()4,16--或()4,16-3.【答案】(1)()4,0A - ()0,16B (2)4x =-(3)()4,16或()4,16-或()4,16--. 4.【答案】(1)245y x x =-++(2)当52t =时,BMN 的面积最大,最大面积是258(3)存在,Q 的坐标为()712-,或()72-,或()14,或()23, 5.【答案】发现:()2,0-,直线BC 的解析式为1y x 42=-;拓展:()4,6P -;探究:当5m =时,四边形PMED 为平行四边形6.【答案】(1)234y x x =--(2)当P 点坐标为(2,6)-时,16(3)Q 的坐标为(2,6)--或(10,6)7.【答案】(1)211344y x x =-++(2)724PD PE +的最大值为12,此时522⎛⎫ ⎪⎝⎭,(3)1611632N ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 2471632N ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,32147216N ⎛⎫- ⎪⎝⎭,.8.【答案】(1)239344y x x =--(2)(1,0)或(7,0)或41502⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭,或41502⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭, 9.【答案】(1)224233y x x =--+(2)存在,点M 的坐标为(2,2)-或---,(172)或(17,2)-+-10.【答案】(1)2722y x x =-++(2)①302⎛⎫- ⎪⎝⎭,或302⎛⎫⎪⎝⎭,;①3192-或3192+ 11.【答案】(1)234y x x =--(2)(2,6)P -,四边形PBOC 的最大面积为16(3)存在,Q 的坐标为(2,6)--或(10,6) 12.【答案】(1)223y x x =+-(2)315(,)24D --(3)存在,点N 的坐标为(2,5)或(0,3)-或(2,3)--13.【答案】(1)224233y x x =--+;(2)35(,)22P -(3)存在 12(1,0),(5,0)Q Q -- 34(27,0),(27,0)+-Q Q .14.【答案】(1)22y x x =-;(2)点P 的坐标(15,4)+或(13,2)+;(3)554m =12k =.15.【答案】(1)y =-14x 2+x +8,C 点坐标为(8,0);(2)①32;①P (2,2)或(2,6)。
中考数学复习:二次函数角度的存在性问题
中考数学复习:二次函数角度的存在性问题【例1】如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于(1,0)A 、(4,0)B 两点,与y 轴交于点(0,2)C ; (1)求抛物线的表达式; (2)求证:CAO BCO ∠=∠;(3)若点P 是抛物线上的一点,且PCB ACB BCO ∠+∠=∠,求直线CP 的表达式.【参考答案】(1)215222y x x =-+;(2)证明略;(3)423y x =-+或2y =. 思路点拨1.设求抛物线的交点式比较简便.2.第(2)题求两个锐角的正切值相等,可以得到两个锐角相等.3.第(3)题先把3个角的关系,转化为∠PCB =∠2,再按点P 与CB 的位置关系分两种情况讨论.满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于A (1, 0)、B (4, 0)两点,所以y =a (x -1)(x -4).代入点C (0, 2),得12a =. 所以抛物线的表达式为1(1)(4)2y x x =--=215222x x -+.(2)如图2,tan ∠CAO =OC OA =2.如图3,tan ∠BCO =OB OC =42=2,所以∠CAO =∠BCO .图2 图3(3)如图2,图3,由于∠CAO =∠BCO ,根据等角的余角相等,得∠1=∠2. 因为∠PCB +∠ACB =∠BCO ,所以∠PCB =∠BCO -∠ACB =∠1=∠2. ∠PCB 存在两种情况:①如图4,当点P 在CB 的右侧时,由∠PCB ==∠2,得CP //x 轴.此时直线CP 的解析式为y =2.②如图5,当点P 在CB 的左侧时,设CP 与x 轴交于点D . 由∠PCB =∠2,得DC =DB .设D (x , 0),根据DC 2=DB 2,列方程x 2+22=(4-x )2.解得32x =.所以D 3(,0)2. 由C (0, 2)、D 3(,0)2,得直线CP 的解析式为423y x =-+.图4 图5 图6考点伸展如果第(3)题的条件不变,求点P 的坐标.第一种情形,如图4,当CP //x 轴时,点P 与点C 关于抛物线的对称轴52x =对称,所以P (5, 2). 第二种情形,如图6,设P 215(,2)22x x x -+. 作PE ⊥y 轴于E ,那么OD CO EP CE =.所以2322152(2)22x x x =--+. 解得x =0,或73x =.所以P 710(,)39-.【例2】已知在直角坐标系中,抛物线283y ax ax =-+(0)a <与y 轴交于点A ,顶点为D ,其对称轴交x 轴于点B ,点P 在抛物线上,且位于抛物线对称轴的右侧; (1)当ABBD =时(如图),求抛物线的表达式;(2)在第(1)小题的条件下,当DP ∥AB 时,求点P 的坐标; (3)点G 在对称轴BD 上,且12AGB ABD ∠=∠,求△ABG 的面积.【参考答案】(1)2138y x x =-++;(2)1(10,)2;(3)10或22. 思路点拨1.抛物线的解析式中隐含了对称轴(点B )和点A 的坐标,根据AB =BD 求出点D 的坐标,再代入解析式求待定系数a .2.看着12∠ABD ,结合BA =BD ,不由得让人联想起“三线合一”. 3.以∠ABD 为外角,构造等腰三角形BAG ,BG =BA ,这样就满足∠ABD =2∠AGB .4.根据对称性,∠AGB 的顶点G 存在两种情况.满分解答(1)由y =ax 2-8ax +3,可得A (0, 3),抛物线的对称轴为直线x =4. 所以B (4, 0),AB =5.当BD =AB =5时,D (4, 5).将点D (4, 5)代入y =ax 2-8ax +3,得18a =-.所以2138y x x =-++. (2)如图2,作PE ⊥BD 于E .设点P 的坐标为21(,3)8x x x -++.当DP //AB 时,34ED OA EP OB ==.所以34ED EP =.图2解方程2135(3)(4)84x x x --++=-,整理,得x 2-14x +40=0. 所以x =10,或x =4(与点D 重合,舍去).所以P 1(10,)2.(3)如图3,在DB 的延长线上截取BG =BA =5,那么∠AGB =∠BAG .又因为∠ABD =∠AGB +∠BAG ,所以此时∠AGB =12∠ABD . 此时S △ABG =10.如图4,作AH ⊥BD 于H ,点G 关于直线AH 的对称点为G ′,那么G ′H =GH =8. 所以BG ′=BH +G ′H =11.此时S △ABG ′=22.图3 图4 图5考点伸展第(3)题也可以从∠ABD 的平分线开始思考:如图5,作∠ABD 的平分线与y 轴交于点C .因为∠1=∠2,∠1=∠C ,所以∠2=∠C .所以AC =AB =5.过点A 作BC 的平行线交抛物线的对称轴于点G ,那么四边形CAGB 是平行四边形. 所以∠1=∠G ,BG =AC =5.所以∠AGB =12∠ABD .此时S △ABG =10. 求点G ′的过程同上.【例3】在平面直角坐标系中,抛物线235y x bx c =-++与y 轴角于点(0,3)A ,与x 轴的正半轴交于点(5,0)B ,点D 在线段OB 上,且1OD =,联结AD 、将线段AD 绕着点D 顺时针旋转︒90得到线段DE 过点E 作直线x l ⊥轴,垂足为H ,交抛物线于点F .(1)求这条抛物线的解析式; (2)联结DF ,求cot EDF ∠的值;(3)点G 在直线l 上,且45EDG ︒∠=,求点G 的坐标.参考答案:(1)2312355y x x =-++; (2)cot EDF ∠= (3)3(4,6)(4,)2E 或. 满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于点B (5, 0),设3(5)()5y x x m =---,代入点A (0, 3),得-3m =3.所以m =-1.所以23312(5)(1)3555y x x x x =--+=-++.(2)如图2,由△AOD ≌△DHE ,得DH =AO =3,EH =DO =1.所以E (4, 1).由3(4)(5)(1)35f x x =--+=,得F (4, 3).由D (1, 0)、F (4, 3)、E (4, 1),可得∠DFE =45°,DF =EF =2. 如图3,作EM ⊥DF 于M ,那么EM =FM .在Rt △DEM 中,EM =2,DM =DF -FM =22,所以DE =10. 所以cos ∠EDF =DM DE =2210=255.图2 图3(3)符合条件的点G 有两个:①如图4,当点G 在DE 上方时,由∠EDG =∠EFD =45°,∠DEG 是公共角,可得△EDG ∽△EFG . 所以ED 2=EF ·EG .所以10=2EG .所以EG =5.此时G (4, 6).②如图5,当G ′在DE 下方时,△GDG ′是直角三角形.此时DH 2=HG ·HG ′. 所以9=6HG ′.所以HG ′=32.此时G ′(4,32).图4 图5yHHF EDABOyyGF G'H EDABOGHF EDABO【例4】已知顶点为(2,1)A -的抛物线经过点(0,3)B ,与x 轴交于C 、D 两点(点C 在点D 的左侧); (1)求这条抛物线的表达式;(2)联结AB 、BD 、DA ,求△ABD 的面积;(3)点P 在x 轴正半轴上,如果45APB ︒∠=,求点P 的坐标.xyO参考答案:(1)243y x x =-+; (2)3; (3)(36,0)+ .满分解答(1)设抛物线的顶点式为y =a (x -2)2-1,代入点B (0, 3),得a =1. 所以这条抛物线的解析式为y =(x -2)2-1=x 2-4x +3. (2)由y =x 2-4x +3=(x -1)(x -3),得C (1, 0),D (3, 0).如图2,由A (2,-1)、B (0, 3)、D (3, 0),可得∠BDO =45°,∠ADO =45°,BD =32,AD =2. 所以S △ABD =12AD BD ⋅=12322⨯⨯=3. (3)如图3,以AB 为斜边构造等腰直角三角形GAB ,以G 为圆心、GB 为半径画圆,与x 轴交于点P (圆与x 轴右侧的一个交点),根据同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,可知∠APB =45°.如图4,由△BMG ≌△GNA ,得BM =GN ,MG =NA .设G (m , n ),那么m =n +1,3-n =m -2.解得m =3,n =2.所以G (3, 2). 设P (x, 0).根据GB 2=GP 2,列方程32+12=(x -3)2+22.解得(36,0)+,或(36,0)-(这是圆与x 轴左侧的交点的横坐标,此时∠APB =135°).所以点P 的坐标为(36,0)+.图2 图3 图4【裴文通老师和顾晓琴老师提供的解法】因为∠BDO =45°=∠1+∠3,∠APB =45°=∠2+∠3,∠ADO =45°=∠2+∠4, 所以∠1=∠2,∠3=∠4. 所以△PBD ∽△APD .所以DP DA DB DP=.于是DP 2=DA ·DB =232⨯=6. 所以DP =6,OP =36+.所以P (36,0)+.图5y DCABOPy DCABOP【例5】已知在平面直角坐标系xOy 中,二次函数2y x mx n =-++的图像经过点(3,0)A ,(,1)B m m +,且与y 轴相交于点C ;(1)求这个二次函数的解析式并写出其图像顶点D 的坐标; (2)求CAD ∠的正弦值;(3)设点P 在线段DC 的延长线上,且PAO CAD ∠=∠,求点P 的坐标.xyO参考答案:(1)223y x x =-++,顶点(1,4); (2)1010; (3)33(,)22-,(6,3)--. 满分解答(1)将A (3, 0)、B (m , m +1)两点分别代入y =-x 2+mx +n ,得930,1.m n n m -++=⎧⎨=+⎩解得m =2,n =3.所以y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4.所以C (0, 3),顶点D (1, 4). (2)如图2,作DE ⊥y 轴于E .由A (3, 0)、C (0, 3)、D (1, 4),可得∠ACO =∠DCE =45°,AC =32,DC =2. 所以∠ACD =90°.所以AD 2=AC 2+DC 2=18+2=20.所以AD =25. 所以tan ∠CAD =DC AC =232=13,sin ∠CAD =DC AD =225=1010.(3)直线CD 的解析式为y =x +3,于是可设P (x , x +3). 作PH ⊥x 轴于H ,当∠PAO =∠CAD 时,由tan ∠PAO =tan ∠CAD ,得13PH AH =. ①当P 在x 轴上方时,3133x x +=-.解得32x =-.此时P 33(,)22-(如图2所示). ②当P 在x 轴下方时,(3)133x x -+=-.解得x =-6.此时P (-6,-3)(如图3所示).图2 图3【例6】如图,在平面直角坐标系中xOy 中,抛物线2y x bx c =-++与x 轴相交于点A (-1,0)和点B ,与y 轴相交于点C (0,3),抛物线的顶点为点D ,联结AC 、BC 、DB 、DC .(1)求这条抛物线的表达式及顶点D 的坐标; (2)求证:△ACO ∽△DBC ;(3)如果点E 在x 轴上,且在点B 的右侧,∠BCE=∠ACO ,求点E 的坐标.xx参考答案:(1)223=-++y x x ,(1,4)D ; (2)略; (3)(6,0)E .满分解答(1)由抛物线y =-x 2+bx +c 与x 轴相交于点A (-1, 0),设y =-(x +1)(x -m ). 代入点C (0, 3),得m =3.所以y =-(x +1)(x -3)=-(x 2-2x -3)=-x 2+2x +3=-(x -1)2+4. 所以点B 的坐标为(3, 0),顶点D 的坐标为(1, 4).(2)如图2,由B (3, 0)、C (0, 3)、D (1, 4),可知B 、C两点间的水平距离、竖直距离都是3,C 、D两点间的水平距离、竖直距离都是1.因此BC 、DC 与y 轴的夹角都是45°.所以∠BCD =90°,tan ∠DBC =DC BC =13. 由A (-1, 0)、C (0, 3),得OA =1,OC =3,所以tan ∠ACO =OA OC =13. 所以∠ACO =∠DBC .所以△ACO ∽△DBC .(3)设CE 与BD 交于点G .由∠BCE =∠ACO =∠DBC ,得GB =GC . 于是可得CG 是Rt △DBC 斜边上的中线,点G 是BD 的中点.所以G (2, 2). 作GH ⊥y 轴与H ,那么CH CO GH EO =,即132EO=.解得EO =6.所以E (6, 0).图2 图3 图4【1】如图,抛物线25y ax bx =+-(0a ≠)经过点(4,5)A -,与x 轴的负半轴交于点B ,与y 轴交于点C ,且5OC OB =,抛物线的顶点为D . (1)求这条抛物线的表达式;(2)联结AB 、BC 、CD 、DA ,求四边形ABCD 的面积;(3)如果点E 在y 轴的正半轴上,且BEO ABC ∠=∠,求点E 的坐标.【参考答案】解:(1)∵抛物线25y ax bx =+-与y 轴交于点C , ∴(0,5)C -, ∴5OC =.∵5OC OB =, ∴1OB =.又点B 在x 轴的负半轴上, ∴(1,0)B -.∵抛物线经过点(4,5)A -和点(1,0)B -, ∴1645550a b a b +-=-⎧⎨--=⎩,解得14a b =⎧⎨=-⎩. ∴这条抛物线的表达式为245y x x =--.(2)由245y x x =--,得顶点D 的坐标是(2,9)-.联结AC . ∵点A 的坐标是(4,5)-,点C 的坐标是(0,5)-, 又145102ABC S ∆=⨯⨯=,14482ACD S ∆=⨯⨯=,∴18ABC ACD ABCD S S S ∆∆=+=四边形. (3)过点C 作CH AB ⊥,垂足为点H . ∵1102ABC S AB CH ∆=⨯⨯=,52AB = ∴22CH =在Rt BCH ∆中,90BHC ∠=︒,BC =BH =∴2tan 3CH CBH BH ∠==. 在Rt BOE ∆中,90BOE ∠=︒,tan BOBEO EO∠=, ∵BEO ABC ∠=∠, ∴23BO EO =,得32EO =, ∴点E 的坐标为3(0,)2. 【2】 如图,抛物线25yx bx 与x 轴交于点A 与(5,0)B 点,与y 轴交于点C ,抛物线的顶点为点P .(1)求抛物线的表达式并写出顶点P 的坐标; (2)在x 轴上方的抛物线上有一点D ,若ABD ABP ,试求点D 的坐标;(3)设在直线BC 下方的抛物线上有一点Q ,若15BCQS,试写出点Q 坐标.参考答案:(1)265y x x =-+,(3,4)P -; (2)(1,12)D -; (3)(2,3)(3,4)Q --或.满分解答(1)将点B (5, 0)代入y =x 2+bx +5,得.解得b =-6.所以y =x 2-6x +5=-(x -3)2-4,顶点P 的坐标为(3,-4). (2)如图2,作DN ⊥x 轴于N .设抛物线的对称轴与x 轴交于点M .由tan ∠ABD =tan ∠ABP ,得DN PMBN BM=. 设点D 的坐标为(x , x 2-6x +5),那么2654252x x x -+==-.解得x =-1.所以点D 的坐标为(-1, 12).图2 图3(3)由B (5, 0)、C (0, 5),可知BC =52B C 与x 轴负半轴的夹角为45°. 设BC 边上的高为h ,那么S △BCQ =1522h ⨯=15.解得32h =如图3,设y 轴上点C 下方的点G 到直线BC 的距离GH =32CG =6,G (0,-1). 过点G 作BC 的平行线与抛物线的交点就是要求的点Q ,这条直线为y =-x -1. 解方程组21,65,y x y x x =--⎧⎨=-+⎩ 得2,3,x y =⎧⎨=-⎩或3,4.x y =⎧⎨=-⎩所以Q (2,-3)或(3,-4).xylFE G PACBO QyDPACBO H【练习1】如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线21y ax bx =+-经过点(2,1)A -,它的对称轴与x 轴相交于点B ;(1)求点B 的坐标;(2)如果直线1y x =+与此抛物线的对称轴交于点C 、与抛物线在对称轴右侧交于点D ,且BDC ACB ∠=∠,求此抛物线的表达式.【 参考答案】(1)(1,0)B ;(2)2510133y x x =--. 满分解答(1)将点A (2,-1)代入y =ax 2+bx -1,得1-=4a +2b -1.所以b =-2a .抛物线的对称轴x =2b a -=22aa--=1.所以点B 的坐标为(1, 0). (2)如图2,由y =x +1,得C (1, 2).所以BC =2.由A (2,-1)、B (1, 0),得2BA =,∠2=45°.因为直线y =x +1与坐标轴的夹角为45°,由此可知∠1=45°.所以∠1=∠2. 根据等角的邻补角相等,可知∠DCB =∠CBA . 当∠BDC =∠ACB 时,△DCB ∽△CBA .所以DC CB CB BA =,即222DC =. 所以22DC =.因此D 、C 两点间的水平距离、竖直距离都是2.所以D (3, 4). 将点D (3, 4)代入y =ax 2-2ax -1,得4=9a -6a -1.解得53a =. 所以抛物线的表达式是2510133y x x =--.。
中考数学复习考点知识讲解与练习27 二次函数-存在性问题
中考数学复习考点知识讲解与练习 专题27 二次函数-存在性问题存在性问题是判断事物是否存在的问题,其知识点较广,综合性强,解题方法较灵活,对学生解决问题能力要求高,中考题中往往出现在压轴题中,其解题的一般思路是:假设存在--推理论证--得出结论---合理就存在在,反之不存在。
存在性的问题有点、面、线段、图形的存在等等。
解题方法多以设参数--表示点坐标--表示线段长--表示面积---建立方程等方法解决问题。
1.如图,二次函数的图象交x 轴于点()()1,0,4,0A B -,交y 轴于点()0,4,C P -是直线BC 下方抛物线上一动点. (1)求这个二次函数的表达式;(2)连接,PB PC ,是否存在点P ,使PBC ∆面积最大,若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,二次函数 2 2y ax bx =++经过点()1,0A -和点()4,0B ,与y 轴交于点C .()1求抛物线的解析式;()2D 为y 轴右侧抛物线上一点,是否存在点D ,使若存在23ABC ABD S S ∆∆=,请直接写出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,在平面直角坐标系中,己知二次函数283y ax x c =++的图像与y 轴交于点B (0,4),与x 轴交于点A (-1,0)和点D . (1)求二次函数的解析式; (2)求抛物线的顶点和点D 的坐标;(3)在抛物线上是否存在点P ,使得△BOP 的面积等于52?如果存在,请求出点P 的坐标?如果不存在,请说明理由.4.如图,已知二次函数2(1)y x a x a =-++-与x 轴交于A 、B 两点(点A 位于点B 的左侧),与y 轴交于点C ,已知BAC ∆的面积是6.(1)求a 的值;(2)在抛物线上是否存在一点P ,使ABP ABC S S ∆∆=.存在请求出P 坐标,若不存在请说明理由.5.如图所示,二次函数2y ax bx c =++的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,其中点B 在x 轴的正半轴上,点C 在y 轴的正半轴上,线段OB 、OC 的长(OB OC <)是方程210160x x -+=的两个根,且A 点坐标为(60)-,. (1)求此二次函数的表达式;(2)若点E 是线段AB 上的一个动点(与点A 、B 不重合),过点E 作EF ∥AC 交BC 于点F ,连接CE . 设AE 的长为m ,△CEF 的面积为S ,求S 与m 之间的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围;(3)在(2)的基础上试说明S 是否存在最大值,若存在,请求出S 的最大值,并求出此时点E 的坐标,判断此时△BCE 的形状;若不存在,请说明理由.6.关于x 的一元二次方程()222110k x k x --+=有两个实数根.()1求k 的取值范围;()2是否存在实数k ,使方程的实数根互为相反数?若存在,求k ;若不存在,请说明理由.6.如图,在平面直角坐标系xOy 中,二次函数22y x bx c =++的图象与x 轴交于A (-1,0)、B (3,0)两点, 顶点为C . (1) 求此二次函数解析式;(2) 点D 为点C 关于x 轴的对称点,过点A 作直线l :33y x =+交BD 于点E ,过点B 作直线BK ∥AD 交直线l 于K 点.问:在四边形ABKD 的内部是否存在点P ,使得它到四边形ABKD 四边的距离都相等,若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由; (3) 在(2)的条件下,若M 、N 分别为直线AD 和直线l 上的两个动点,连结DN 、NM 、MK ,求DN NM MK ++和的最小值.8.如图是二次函数()2y x m k =++的图象,其顶点坐标为()1,4M -.(1)直接写出m 、k 的值;(2)求二次函数的图象与x 轴的交点A ,B 的坐标;(3)在二次函数的图象上是否存在点P ,使54PAB MAB S S =△△?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.9.如图,二次函数212y x bx c =++的图象交x 轴于,A D 两点,并经过B 点,已知A 点坐标是()2,0,B 点坐标是()8,6. (1)求二次函数的解析式;(2)求函数图象的顶点坐标及D 点的坐标;(3)二次函数的对称轴上是否存在一点C ,使得CBD ∆的周长最小?若C 点存在,求出C 点的坐标,若C 点不存在,请说明理由.10.如图是二次函数c bx x y ++=2的图象,其顶点坐标为M (1,-4). (1)求出图象与x 轴的交点A ,B 的坐标; (2)在二次函数的图象上是否存在点P ,使MAB PAB S S ∆∆=45,若存在,求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由;11.如图,二次函数y=﹣14x2+bx+c的图象经过点A(4,0),B(﹣4,﹣4),且与y轴交于点C.(1)求此二次函数的解析式;(2)证明:AO平分∠BAC;(3)在二次函数对称轴上是否存在一点P使得AP=BP?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.11.(本题满分10分)如图是二次函数的图象,其顶点坐标为M(1,-4).(1)求出图象与轴的交点A,B的坐标;(2)(2)在二次函数的图象上是否存在点P,使,若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由;13.如图,二次函数212y x bx c =-++的图象经过A(2,0),B(0,-6)两点. (1)求这个二次函数的解析式;(2)设该二次函数的对称轴与x 轴交于点C ,连接BA ,BC ,求△ABC 的面积. (3)在x 轴上是否存在一点P ,使△ABP 为等腰三角形,若存在,求出P 的坐标,若不存在,说明理由.14.如图,二次函数2y x bx c =++与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于c 顶点,已知(1,0)A ,(0,3)C -.(1)求此二次函数的解析式及B 点坐标.(2)在抛物线上存在一点P 使ABP ∆的面积为10,不存在说明理由,如果存在,请求出P 的坐标.(3)根据图象直接写出33x -<<时,y 的取值范围.15.如图,已知二次函数223y x x =+-的图象与x 轴相交于C D 、两点(点C 在点D 的左边),与y 轴交于点B ,点A 在二次函数的图像上,且AB ∥x 轴.问线段BC 上是否存在点P ,使△POC 为等腰三角形;如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.16.已知二次函数:2(21)2(0)y ax a x a =+++<. (1)求证:二次函数的图象与x 轴有两个交点;(2)当二次函数的图象与x 轴的两个交点的横坐标均为整数,且a 为负整数时,求a 的值及二次函数的解析式并画出二次函数的图象(不用列表,只要求用其与x 轴的两个交点A ,B (A 在B 的左侧),与y 轴的交点C 及其顶点D 这四点画出二次函数的大致图象,同时标出A ,B ,C ,D 的位置);(3)在(2)的条件下,二次函数的图象上是否存在一点P 使75PCA ︒∠=?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.17.如图,二次函数2y x bx c =-++的图象经过坐标原点,与x 轴的另一个交点为A (-2,0).(1)求二次函数的解析式(2)在抛物线上是否存在一点P ,使△AOP 的面积为3,若存在请求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由.18.二次函数y=ax 2+bx+c (a≠0)的图象经过点A (3,0),B (2,﹣3),并且以x=1为对称轴.(1)求此函数的解析式; (2)作出二次函数的大致图象;(3)在对称轴x=1上是否存在一点P ,使△PAB 中PA=PB ?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,说明理由.19.如图,已知二次函数21:43L y x x =-+与x 轴交于AB 、两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C .(1)写出AB 、两点的坐标;(2)二次函数()22:430L y kx kx k k =-+≠,顶点为P .①直接写出二次函数2L 与二次函数1L 有关图象的两条相同的性质;②是否存在实数k ,使ABP ∆为等边三角形?如存在,请求出k 的值;如不存在,请说明理由;③若直线8y k =与抛物线2L 交于E F 、两点,问线段EF 的长度是否发生变化?如果不会,请求出EF 的长度;如果会,请说明理由.20.如图,已知二次函数y =x 2﹣2x +m 的图象与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,直线AC 交二次函数图象的对称轴于点D ,若点C 为AD 的中点. (1)求m 的值;(2)若二次函数图象上有一点Q ,使得tan ∠ABQ =3,求点Q 的坐标;(3)对于(2)中的Q 点,在二次函数图象上是否存在点P ,使得△QBP ∽△COA ?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.21.如图,二次函数y =12x 2+bx+c 的图象交x 轴于A 、D 两点,并经过B 点,已知A 点坐标是(2,0),B 点坐标是(8,6).(1)求二次函数的解析式;(2)求函数图象的顶点坐标及D 点的坐标;(3)二次函数的对称轴上是否存在一点C ,使得△CBD 的周长最小?若C 点存在,求出C 点的坐标;若C 点不存在,请说明理由.22.已知:如图,二次函数y=x 2+bx+c 的图象过点A (1,0)和C (0,﹣3)(1)求这个二次函数的解析式;(2)如果这个二次函数的图象与x 轴的另一个交点为B ,求线段AB 的长.(3)在这条抛物线上是否存在一点P ,使△ABP 的面积为8?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.23.已知二次函数22y x 2mx m 1=-+-.(1)当二次函数的图象经过坐标原点O (0,0)时,求二次函数的解析式;(2)如图,当m=2时,该抛物线与y 轴交于点C ,顶点为D ,求C 、D 两点的坐标;(3)在(2)的条件下,x 轴上是否存在一点P ,使得PC+PD 最短?若P 点存在,求出P点的坐标;若P 点不存在,请说明理由.24.如图,二次函数214y x bx c =-++的图象经过点()4,0A ,()4,4B --,且与y 轴交于点C .(1)当二次函数的图象经过坐标原点O (0,0)时,求二次函数的解析式;(2)如图,当m=2时,该抛物线与y 轴交于点C ,顶点为D ,求C 、D 两点的坐标;(3)在(2)的条件下,x 轴上是否存在一点P ,使得PC+PD 最短?若P 点存在,求出P 点的坐标;若P 点不存在,请说明理由.25.如图,二次函数24y ax x c =-+的图象经过坐标原点,与x 轴交于点()4,0A -.(1)求二次函数的解析式;(2)在抛物线上存在点P ,满足6AOP S =,试求出点P 的坐标.26.已知二次函数2y ax bx c =++的图象过点()2,0且与直线334y x =-+相交于B 、C 两点,点B 在x 轴上,点C 在y 轴上.()1求二次函数的解析式.()2如果(),P x y 是线段BC 上的动点,O 为坐标原点,试求POA 的面积S 与x 之间的函数关系式,并求出自变量的取值范围. ()3是否存在这样的点P ,使PO AO =?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.27.已知二次函数2y ax bx c =++(a ≠0)的图象过点E (2,3),对称轴为1x =,它的图象与x 轴交于两点(1x ,0),B (2x ,0),且12x x <,221210x x +=.(1)求这个二次函数的解析式;(2)在(1)中抛物线上是否存在点P ,使△POA 的面积等于△EOB 的面积?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.28.已知二次函数y =﹣x 2+x +m .(1)如图,二次函数的图象过点A (3,0),与y 轴交于点B ,求直线AB 和二次函数图象的解析式;(2)在线段AB 上有一动点P (不与A ,B 两点重合),过点P 作x 轴的垂线,交抛物线于点D ,是否存在一点P 使线段PD 的长有最大值?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.29.下图是二次函数2()y x m k =++的图象,其顶点坐标为()1,4M -.()1求出图象与x 轴的交点A ,B 的坐标;()2在二次函数的图象上是否存在点P ,使54PAB MAB S S =?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由; ()3将二次函数的图象在x 轴下方的部分沿x 轴翻折,图象的其余部分保持不变,得到一个新的图象,请你结合这个新的图象回答:当直线(1)y x b b =+<与此图象有两个公共点时,b 的取值范围.30.如图,二次函数y =(x -2)2+m 的图象与y 轴交于点C ,点B 是点C 关于该二次函数图象的对称轴对称的点.已知一次函数y =kx +b 的图象经过该二次函数图象上的点A(1,0)及点B .(1)求m 的值与一次函数的解析式;(2)抛物线上是否存在一点P ,使S △ABP =S △ABC ?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.31.二次函数2y ax bx c =++过()1,0A -、()3,0B 两点,与y 轴正半轴交于C ,OC OB =(1)求二次函数解析式;(2)抛物线对称轴上是否存在点D ,使得三角形ACD 为等腰三角形,若存在,直接写出D 坐标,若不存在,请说明理由.(3)在直线BC 上方的抛物线上有点P ,作PQ BC ⊥于点Q ,求PQ 最大值.32.如图,二次函数与一次函数交于顶点(4,1)A --和点(2,3)B -两点,一次函数与y 轴交于点C .(1)求二次函数1y 和一次函数2y 的解析式;(2)y 轴上存在点P 使PAB ∆的面积为9,求点P 的坐标.33.如图,已知二次函数2y x bx c =-++的图象经过点()1,0A -,()3,0B ,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上是否存在点P ,使PAB ABC ∠=∠,若存在请直接写出点P 的坐标.若不存在,请说明理由.34.如图,已知二次函数y=x2+bx+c的图象分别经过点A(1,0),B(0,3),(1)求该函数的解析式;(2)在抛物线上是否存在一点P,使△APO的面积等于4?若存在,求出点P的坐标若不存在,说明理由.。
中考数学总复习《二次函数与菱形存在性问题》专题训练-附答案
中考数学总复习《二次函数与菱形存在性问题》专题训练-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.综合与探究:如图,在平面直角坐标系中,二次函数228y x x =--的图像与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 是直线BC 下方抛物线上的一个动点.(1)求点A ,B ,C 的坐标;(2)连接PO ,PC ,并将POC △沿y 轴对折,得到四边形POP C '.是否存在点P ,使四边形POP C '为菱形?若存在,求出此时点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)当点P 运动到什么位置时,四边形ABPC 的面积最大?求出此时点P 的坐标和四边形ABPC 的最大面积. 2.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y x bx c =++的图像与x 轴交于A 、B 两点,A 点在原点的左侧,B 点的坐标为()3,0,与y 轴交于()0,3C -点,点P 是直线BC 下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式.(2)连接PO 、PC ,并把POC △沿CO 翻折,得到四边形POP C ',那么是否存在点P ,使四边形POP C '为菱形?若存在,请求出此时点P 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)当点P 运动到什么位置时,四边形ABPC 的面积最大?求出此时P 点的坐标和四边形ABPC 的最大面积. 3.如图,一次函数3y x =-+的图像与x 轴和y 轴分别交于点B 和点C ,二次函数2y x bx c =-++的图像经过B ,C 两点,并与x 轴交于点A .点()m 0M ,是线段OB 上一个动点(不与点O 、B 重合),过点M 作x 轴的垂线,分别与二次函数图像和直线BC 相交于点D 和点E ,连接CD .(1)求这个二次函数的解析式;(2)点F 是平面内一点,是否存在以C ,D ,E ,F 为顶点的四边形为菱形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,已知二次函数2y ax 2x c =++的图象经过点(03)C ,,与x 轴分别交于点A ,点(30)B ,.点P 是直线BC 上方的抛物线上一动点.(1)求二次函数2y ax 2x c =++的表达式;(2)连接PO PC ,,并把POC △沿y 轴翻折,得到四边形POP C '.若四边形POP C '为菱形,请求出此时点P 的坐标;(3)当点P 运动到什么位置时,四边形ACPB 的面积最大?求出此时P 点的坐标和四边形ACPB 的最大面积. 5.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y x bx c =++的图像与x 轴交于A B 、两点,B 点的坐标为()3,0,与y 轴交于点()0,3C -,点P 是直线BC 下方抛物线上的任意一点.(1)求这个二次函数2y x bx c =++的解析式;(2)如果点P 在运动过程中,能使得以P C B 、、为顶点的三角形面积最大,请求出此时点P 的坐标; (3)连接,PO PC ,并将POC △沿y 轴对折,得到四边形POP C ',如果四边形POP C '为菱形,求点P 的坐标. 6.二次函数2(0)y ax bx c a =++≠经过点(0,2)A ,(1,0)B -和(4,0)C .(1)求该二次函数的解析式; (2)设点D 的横坐标为302m m ⎛⎫<<⎪⎝⎭,过点D 作DE y ∥轴交直线AC 于点E ,DG x ∥轴交对称轴于点G ,以DG 、DE 为边构造矩形DEFG ,当矩形DEFG 的周长最大时,求点D 的坐标;(3)将抛物线向右平移1个单位,向上平移2个单位后得到新抛物线y ',y '与直线2x =交于点M ,点N 为平移后抛物线y '对称轴上一点,点Q 为平面内任意一点.在第(2)问条件下,当点D 、M 、N 、Q 构成的四边形为菱形时,直接写出点Q 的坐标.7.在平面直角坐标系中,已知点A 在y 轴正半轴上,如果四个点()0,0、()0,2和()1,1、()1,1-中恰有三个点在二次函数2y ax =(a 为常数且0a ≠)的图象上.(1)直接写出a 的值;(2)如图1,点P 、Q 在二次函数图象上,且在y 轴异侧,连接PQ 交y 轴于点()0,4A ,46POQ S =△设点P 、Q 的横坐标1x ,2x (12x x <)为一元二次方程220x mx m -+=的两个根,求m 的值;(3)如图2,已知菱形ABCD 的顶点B 、C 、D 在该二次函数的图象上,且AD y ⊥轴,求菱形的边长.8.综合与探究如图,已知二次函数()220y ax bx a =++≠的图像与x 轴交于1,0A ,B 两点,与y 轴交于点C ,直线122y x =-+经过B ,C 两点 (1)求二次函数的解析式;(2)点P 是线段 BC 上一个动点,过点P 作x 轴的垂线于点Q ,交抛物线于点D ,当点Q 是线段PD 的中点时,求点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,若点M 是直线BC 上一点,N 是平面内一点,当以P ,D ,M ,N 为顶点的四边形是菱形时,请直接写出点N 的坐标.9.综合与探究如图,二次函数23y ax bx =++与x 轴相交于点(2,0)A -和点(4,0)B ,与y 轴相交于点C ;连接BC ,点P 为BC 上方抛物线上的一个动点,过点P 作PE BC ⊥于点E .(1)求抛物线的表达式(2)设点P 的横坐标为m (04)m <<,试用含m 的代数式表示线段PE 的长;并求出PE 长度的最大值. (3)连接AC ,点M 是x 轴上的一个动点,点N 是平面内任意一点;是否存在这样的点M 、N ,使得以A 、C 、M 、N 为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =x 2+bx +c 的图象与x 轴交于A 、B 两点,A 点在原点的左侧,B 点的坐标为(3,0),与y 轴交于C (0,﹣3)点,点P 是直线BC 下方的抛物线上一动点. (1)分别求出图中直线和抛物线的函数表达式;(2)连接PO 、PC ,并把△POC 沿C O 翻折,得到四边形POP ′C ,那么是否存在点P ,使四边形POP ′C 为菱形?若存在,请求出此时点P 的坐标;若不存在,请说明理由.11.在平面直角坐标系中,二次函数223432333y x x =--的图像与x 轴交于,A B 两点,与y 轴交于点C ,连接,AC BC .(1)求,A B 两点坐标及直线BC 的解析式;(2)点P 是直线BC 下方抛物线上一点,当BPC ∆面积最大时,在x 轴下方找一点Q ,使得2AQ BQ PQ ++最小,记这个最小值是d ,请直接写出此时点P 的坐标及2d .(3)在(2)的条件下,连接AP 交y 轴于点R ,将抛物线沿射线PA 平移,平移后的抛物线记为'y , 当'y 经过点A 时,将抛物线'y 位于x 轴下方部分沿x 轴翻折,翻折后所得的曲线记为N ,点'D 为曲 线N 的顶点,将AOP ∆沿直线AP 平移,得到'''A O P ∆,在平面内是否存在点T ,使以点',,',T D R O 为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出'O 的横坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,已知二次函数1L :()22311y mx mx m m =+-+≥和二次函数2L :()2341y m x m =--+-()1m ≥图象的顶点分别为M 、N ,与x 轴分别相交于A 、B 两点(点A 在点B 的左边)和C 、D 两点(点C 在点D 的左边)(1)函数()22311y mx mx m m =+-+≥的顶点坐标为______;当二次函数1L ,2L 的y 值同时随着x 的增大而增大时,则x 的取值范围是_______;(2)判断四边形AMDN 的形状(直接写出,不必证明); (3)抛物线1L ,2L 均会分别经过某些定点; △求所有定点的坐标;△若抛物线1L 位置固定不变,通过平移抛物线2L 的位置使这些定点组成的图形为菱形,则抛物线2L 应平移的距离是多少?13.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A 在y 轴正半轴上.(1)如果四个点()()()()0,00,21,11,1-、、、中恰有三个点在二次函数2y ax =(a 为常数,且0a ≠)的图象上. △=a ________;△如图1,已知菱形ABCD 的顶点B 、C 、D 在该二次函数的图象上,且AD y ⊥轴,求菱形的边长; △如图2,已知正方形ABCD 的顶点B 、D 在该二次函数的图象上,点B 、D 在y 轴的同侧,且点B 在点D 的左侧,设点B 、D 的横坐标分别为m 、n ,试探究n m -是否为定值.如果是,求出这个值;如果不是,请说明理由.(2)已知正方形ABCD 的顶点B 、D 在二次函数2y ax =(a 为常数,且0a >)的图象上,点B 在点D 的左侧,设点B 、D 的横坐标分别为m 、n ,直接写出m 、n 满足的等量关系式. 14.综合与探究如图,二次函数24y ax bx =++的图像经过x 轴上的点()6,0A 和y 轴上的点B ,且对称轴为直线72x =.(1)求二次函数的解析式.(2)点E 位于抛物线第四象限内的图像上,以OE ,AE 为边作平行四边形OEAF .当平行四边形OEAF 为菱形时,求点F 的坐标与菱形OEAF 的面积.(3)连接AB ,在直线AB 上是否存在一点P ,使得AOP 与AOB 相似,若存在,请直接写出点P 坐标,若不存在,请说明理由.15.如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,一次函数21y x =--与y 轴交于点A ,若点A 关于x 轴的对称点D 在一次函数12y x b =+的图象上.(1)求b 的值;(2)若一次函数21y x =--与一次函数y x =-交于B ,且点B 关于原点的对称点为点C .求过A ,B ,C 三点对应的二次函数表达式;(3)P 为抛物线上一点,它关于原点的对称点为点Q . △当四边形PBQC 为菱形时,求点P 的坐标;△若点P 的横坐标为()11t t -<<,当t 为何值时,四边形PBQC 的面积最大?请说明理由.参考答案:1.(1)(2,0)- (4,0) (0,8)- (2)存在,(15,4)+- (3)(2,8)-,322.(1)2=23y x x -- (2)存在 2103,22⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭(3)P 点的坐标为315,24⎛⎫- ⎪⎝⎭,四边形ABPC 的面积的最大值为7583.(1)223y x x =-++;(2)存在,点M 的坐标为()1,0或()2,0或()32,0-.4.(1)223y x x =-++ (2)点P 的坐标为53122, (3)点P 的坐标315,24⎛⎫ ⎪⎝⎭,四边形ACPB 面积的最大值为7585.(1)2=23y x x --;(2)BPC △的面积最大时,P 点的坐标为31524⎛⎫- ⎪⎝⎭,;(3)P 点的坐标为210322⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭,.6.(1)213222y x x =-++;(2)()1,3;(3)点Q 的坐标为19,22⎛⎫ ⎪⎝⎭或3619,22⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭或3619,22⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭7.(1)1a =; (2)2m =- (3)2338.(1)215222y x x =-+;(2)P (2,1);(3)4225,1555N ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭422+5,1555N ⎛⎫-- ⎪⎝⎭ ()0,0N 1811,55N ⎛⎫⎪⎝⎭9.(1)233384y x x =-++;(2)236 105PE m m =-+,最大值为65;(3)存在点M 、N ,使得以A 、C 、M 、N 为顶点的四边形为菱形.点N 的坐标有4个,分别为:()13,3- ()13,3 (0,3)- 13,34⎛⎫- ⎪⎝⎭10.(1)y =x ﹣3,y =x 2﹣2x ﹣3.(2)存在,点P 2103,22⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭11.(1)A (−1,0),B (3,0) 23233yx ;(2)P (32,532-),d 2=46203+;(3)'O 的横坐标为:512-或512--或920112或920112或115.12.(1)()1,41m --+ 13x -<<;(2)四边形AMDN 是矩形;(3)△所有定点的坐标,1L 经过定点()3,1-或()1,1,2L 经过定点()5,1-或1,1;△抛物线2L 应平移的距离是423+或423-. 13.(1)△1;△233;△是,值为1 (2)()1a n m -=或0m n += 14.(1)2214433y x x =-+ (2)(3,4)F ;菱形OEAF 的面积为24(3)存在,点P 坐标为(0,4)或2436,1313⎛⎫⎪⎝⎭15.(1)1b = (2)21y x x =--(3)△()12,12--或()12,12++;△当0=t 时,四边形PBQC 的面积最大。
存在性问题系列: 特殊四边形的存在性问题 2023年九年级数学中考复习
存在性问题系列:特殊四边形的存在性问题 2023九年级数学中考复习1.如图,在平面直角坐标系中,直线8=-+分别交两轴于点A、B,点C的横坐标为4,点D在线段OAy x上,且7AD=.(1)求点D的坐标;(2)求直线CD的解析式;(3)在平面内是否存在这样的点F,使以A、C、D、F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,不必说明理由.2.如图,在平面直角坐标系中,函数28=+的图象分别交x轴、y轴于A、B两点,过y x点A的直线交y轴正半轴于点M,且点M为线段OB的中点.(1)求直线AM的函数解析式.(2)若点H为坐标平面内任意一点,在坐标平面内是否存在这样的点H,使以A、B、M、H为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有点H的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图1,已知直线y mx =分别与双曲线8y x =,(0)k y x x =>交于P ,Q 两点,且2OP OQ =, (1)求k 的值;(2)如图2,若A 是双曲线8y x =上的动点,//AB x 轴,//AC y 轴,分别交双曲线(0)k y x x => 于B ,C ,连接BC ,设A 点的横坐标为t .当2m =时,D 为直线2y x =上的一点,若以A , B ,C ,D 为顶点的四边形是平行四边形,求A 点坐标.4.如图,在平面直角坐标系中,直线:4l y =+与y 轴、x 轴分别交于点E 、F ,边长为的等边ABC ∆,边BC 在x 轴上,将此三角形沿着x 轴的正方向平移,在平移过程 中,得到△111A B C ,当点1B 与原点重合时,解答下列问题:(1)求出点1A 的坐标,并判断点1A 是否在直线l 上;(2)求出边11A C 所在直线的解析式;(3)在坐标平面内找一点P ,使得以P 、1A 、1C 、F 为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出P 点坐标.5.如图1,直线11:6y +与x 轴,y 轴分别交于B ,A 两点,过点A 做AC AB ⊥交x 轴于点C ,将直线1l 沿着x 轴正方向平移m 个单位得到直线2l 交直线AC 于点D ,交x 轴于点E ,将CDE ∆沿直线2l 翻折得到点F .(1)若m =E ;(2)若BCF ∆的面积等于2l 的解析式;(3)在(1)的条件下,将ABO ∆绕点C 旋转60︒得到△111A B O ,点R 是直线2l 上一点,在直角坐标系中是否存在点S ,使得以点1A 、1B 、R 、S 为顶点的四边形是矩形?若存在,求出点S 的坐标;若不存在,请说明理由.6.如图,平面直角坐标系中,直线483y x=-+分别交x轴、y轴于点B、点A,点D从点A出发沿射线AB方向以每秒1个单位长的速度匀速运动,同时点E从点B出发沿射线BC方向以每秒35个单位长的速度匀速运动.设点D、E运动的时间是t秒(0)t>.过点D作DF AO⊥于点F,连接DE、EF,是否存在这样一个时刻,此时以点D、F、E、B为顶点的四边形是菱形?如果存在,求出相应的t的值;如果不存在,请说明理由.7.如图,直线y kx bb+.=+与x轴,y轴分别交于A,B两点,且经过点(4,3)(1)求k的值;(2)若2=+,AB OB①求b的值;②点M为x轴上一动点,点N为坐标平面内另一点.若以A,B,M,N为顶点的四边形是菱形,请直接写出所有符合条件的点N的坐标.8.如图,在平面直角坐标系xOy内,AOBC的顶点A、O、B、C的坐标分别为(0,1)、(0,0)、(1,0)、(1、1),过点B的直线MN与OC平行,AC的延长线交MN于点D,点P 是直线MN上的一个动点,//CQ OP交MN于点Q.当四边形OPQC为菱形时,①请求出点P的坐标;②请求出POC的度数.9.如图,在平面直角坐标系xOy 中,梯形ABCD 的四个顶点的坐标分别是(1,0)A -、(4,0)B 、(3C ,5)(0D ,5),直线3y x b =-+平分梯形ABCD 的面积,且与线段CD 、AB 交于点E ,F .(1)求b 的值;(2)设点P 是直线EF 上一点,点Q 在第四象限,且以点A 、B 、P 、Q 为顶点的四边形是菱形,请直接写出所有满足条件的点Q 的坐标.。
中考数学二次函数复习类型五特殊四边形存在性问题课件
类型五 特殊四边形存在性问题
(3)存在.
①当点 P 在 x 轴上方时,要使以 A、C、P、N 为顶点的四边形为平行四
边形,如解图,过点 C 作 CP1∥x 轴,交对称轴于点 P1,对称轴与 x 轴交
于点 D,
∵点 P1 在对称轴直线 x=-3 上,点 C 的坐标为(0,5),
∴点 P1(-3,5),
由勾股定理得 OG2=OD2+DG2=9+g2,AG2=AD2+GD2=4+g2,
∵GK∥AO,
①当 OG=AO=5,且 GK=AO 时,四边形 OGKA 是菱形,
此时有 9+g2=25,
解得 g1=4,g2=-4, ∴点 G 的坐标为(-3,4)或(-3,-4),
则相对应的点 K 的坐标为(-8,4)或(-8,-4);
解得 g1=6,g2=-1, 此时点 G 的坐标为(-3,6)或(-3,-1);
例题图⑦
综上所述,存在满足题意的点 G,点 G 的坐标为(-3,8)或(-3,-2)或
(-3,6)或(-3,-1);
类型五 特殊四边形存在性问题 (8)设 P 是抛物线上一点,Q 是 x 轴上一点,R 为坐标平面内一点,若以 A、 P、Q、R 为顶点的四边形是正方形,求出点 Q 的坐标.
∴x1=0,x2=-6, ∴CP1=AN1=6, ∴ON1=6+5=11, 此时 N1(-11,0). 若点 P 在 x 轴下方,不存在;
例题解图
类型五 特殊四边形存在性问题
②当 AC 为平行四边形的对角线时,如解图,
满足 AN2=P2C=6,
∴ON2=6-5=1,
此时 N2(1,0).
例题解图
综上所述,存在满足题意的点 N,点 N 的坐标为(-11,0)或(1,0);
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。
三角形存在性问题【考点精讲】- 中考数学考点总复习高分导航(全国通用)(原卷版)
1.判定△ABD的形状,并说明理由。
运用勾股定理或两点间的距离公式,求出该三角形各边的长,再根据勾股定理的逆定理判定三角形的形状。
2.在对称轴x=1上是否存在点P,使△PBC是等腰三角形?若存在,求出点P的坐标:若不存在,请说明理由.设出动点P的坐标为(1,t)后,分三种情况,若P为顶点,则PB=PC;若B为顶点,则BP=BC;若C为顶点,则CP=CB。
分别用两点间的距离公式求出或表示各线段的长度,列方程求解即可。
3.若平行于x轴的动直线l与直线BD交于点F,与抛物线交于点P,若△ODF为等腰三角形,求出点P的坐标.用勾股定理求平面直角坐标系内的两点间的距离,再分类讨论等腰三角形各边的情况,进而求出点P的坐标。
4.△ABD与△BOD是否相似?说明理由.专题20 三角形存在性问题知识导航方法技巧用两点间的距离公式分别表示两个三角形的各边之长,再用相似的判定方法,注意相似中没有指明对应边,所以要分类讨论。
题型一:等腰三角形存在性问题【例1】(四川南充市)如图,已知抛物线2()40y ax bx a=++≠与x轴交于点A(1,0)和B,与y轴交于点C,对称轴为52x=.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,若点P是线段BC上的一个动点(不与点B,C重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,连接OQ.当线段PQ长度最大时,判断四边形OCPQ的形状并说明理由.(3)如图2,在(2)的条件下,D是OC的中点,过点Q的直线与抛物线交于点E,且2DQE ODQ∠=∠.在y轴上是否存在点F,使得BEF为等腰三角形?若存在,求点F的坐标;若不存在,请说明理由.题型精讲题型二:直角三角形存在性问题【例2】(四川广安市)如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =-++的图象与坐标轴相交于A 、B 、C 三点,其中A 点坐标为()3,0,B 点坐标为()1,0-,连接AC 、BC .动点P 从点A 出发,在线段AC个单位长度向点C 做匀速运动;同时,动点Q 从点B 出发,在线段BA 上以每秒1个单位长度向点A 做匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,连接PQ ,设运动时间为t 秒.(1)求b 、c 的值;(2)在P 、Q 运动的过程中,当t 为何值时,四边形BCPQ 的面积最小,最小值为多少?(3)在线段AC 上方的抛物线上是否存在点M ,使MPQ 是以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.题型三:等边三角形存在性问题【例3】(遵义)如图,抛物线y=ax2+94x+c经过点A(﹣1,0)和点C(0,3)与x轴的另一交点为点B,点M是直线BC上一动点,过点M作MP△y轴,交抛物线于点P.(1)求该抛物线的解析式;(2)在抛物线上是否存在一点Q,使得△QCO是等边三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;(3)以M为圆心,MP为半径作△M,当△M与坐标轴相切时,求出△M的半径.题型四:三角形相似存在性问题【例4】(陕西)已知抛物线228y x x =-++与x 轴交于点A 、B (其中A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C .(1)求点B 、C 的坐标;(2)设点C '与点C 关于该抛物线的对称轴对称在y 轴上是否存在点P ,使PCC '△与POB 相似且PC 与PO 是对应边?若存在,求点P 的坐标;若不存在,请说明理由.提分训练1.(通辽)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A,B,与y轴交于点C.且直线y=x﹣6过点B,与y轴交于点D,点C与点D关于x轴对称,点P是线段OB上一动点,过点P 作x轴的垂线交抛物线于点M,交直线BD于点N.(1)求抛物线的函数解析式;(2)当△MDB的面积最大时,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,在y轴上是否存在点Q,使得以Q,M,N三点为顶点的三角形是直角三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由.2.(四川泸州市)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 . △求DE +BF 的最大值;△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.3.(铜仁市)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.4.(黑龙江中考真题)如图,抛物线2()30y ax bx a =++≠与x 轴交于点1,0A 和点()3,0B -,与y 轴交于点C ,连接BC ,与抛物线的对称轴交于点E ,顶点为点D .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是对称轴左侧抛物线上的一个动点,点Q 在射线ED 上,若以点P 、Q 、E 为顶点的三角形与BOC 相似,请直接写出点P 的坐标.5.(湖北)在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点()1,0A -和点B ,与y 轴交于点C ,顶点D 的坐标为()1,4-.(1)直接写出抛物线的解析式;(2)如图1,若点P 在抛物线上且满足PCB CBD ∠=∠,求点P 的坐标;(3)如图2,M 是直线BC 上一个动点,过点M 作MN x ⊥轴交抛物线于点N ,Q 是直线AC 上一个动点,当QMN 为等腰直角三角形时,直接写出此时点M 及其对应点Q 的坐标6.(湖南)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.(3)D 为CO 的中点,一个动点G 从D 点出发,先到达x 轴上的点E ,再走到抛物线对称轴上的点F ,最后返回到点C .要使动点G 走过的路程最短,请找出点E 、F 的位置,写出坐标,并求出最短路程.(4)点Q 是抛物线上位于x 轴上方的一点,点R 在x 轴上,是否存在以点Q 为直角顶点的等腰Rt CQR △?若存在,求出点Q 的坐标,若不存在,请说明理由.。
中考数学复习:专题3-11 抛物线背景下特殊三角形存在性问题的解题策略
抛物线背景下特殊三角形存在性问题的解题策略【专题综述】动态问题是近几年来中考数学的热点题型,常与存在性问题结合,这类问题综合性较强,对学生分析问题和解决问题的能力要求较高,解题时要特别关注运动和变化过程中的不变量、不变关系和特殊关系.本文以中考题为例,对二次函数背景下,一些特殊三角形存在性问题的解题策略进行探究.【方法解读】一、探究等腰三角形的存在性例1 如图1,已知抛物线y=ax2+b x+c经过A(-1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,直线l是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点P是直线l上的一个动点,当△PAC的周长最小时,求点P的坐标;(3)在直线l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.解(1)易得y=-x2+2x-3;(2)分析由图知,A,B两点关于抛物线的对称轴对称,那么根据对称性以及两点之间线段最短可知,若连结BC,那么BC与直线l的交点即为符合条件的P点.易求得BC的函数关系式为y=-x+3,当x=1时,y=2,所以P(1,2);评注例1(3)中,由于△MAC的腰和底不明确,因此要分上述三种情况来讨论.可先设出M的坐标,然后用M点纵坐标表示△MAC的三边长,再分别按三种情况列式求解.同学们可根据上述解题思路分析解决下题:如图2,在平面直角坐标系中,直角三角形AOB的顶点A、B分别落在坐标轴上.O为原点,点A的坐标为(6,0),点B的坐标为(0,8).动点M从点O出发.沿OA向终点A以每秒1个单位的速度运动,同时动点N从点A出发,沿AB向终点B以每秒53个单位的速度运动.当一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,设动点M、N运动的时间为t秒(t>0).(1)当t=3秒时,直接写出点Ⅳ的坐标,并求出经过O、A、N三点的抛物线的解析式;(2)在此运动的过程中,△MNA的面积是否存在最大值?若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由;(3)当t为何值时,△MNA是一个等腰三角形?二、探究直角三角形的存在性例2 如图3,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点(A点在B点左侧),与y轴交于点C(0,-3),对称轴是直线x=1,直线BC与抛物线的对称轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)求直线BC的函数表达式;(3)点E为y轴上一动点,CE的垂直平分线交CE于点F,交抛物线于P、Q两点,且点P在第三象限.①当线段PQ=34AB时,求tan∠CED的值;②当以点C、D、E为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P的坐标.评注例2(3)②中直角三角形的存在性问题有三部曲:先罗列三边,再分类列方程,后解方程检验.罗列三边时,应将三边由同一变量的表达式进行表示,分类列方程的分类标准为直角顶点的不同,求解后注意取舍.三、探究相似三角形的存在性例3 如图4,已知二次函数y=148(x+2)(a x+b)的图象过点A(-4,3),B(4,4).(1)求二次函数的解析式:(2)求证:△ACB是直角三角形;(3)若点P在第二象限,且是抛物线上的一动点,过点P作PH垂直戈轴于点H,是否存在以P、H、D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.评注由动点产生的相似三角形问题的一般解题途径为:①若两个三角形各边均未给出,则应先设所求点的坐标,进而用变量表达式来表示各边的长度,再利用相似关系列方程求解.②求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边和角的特点,进而得出其是否为特殊三角形,再根据未知三角形中,已知边与已知三角形中边的对应情形分类讨论.【强化训练】1.(2017辽宁省辽阳市)如图,抛物线223y x x =--与y 轴交于点C ,点D 的坐标为(0,﹣1),在第四象限抛物线上有一点P ,若△PCD 是以CD 为底边的等腰三角形,则点P 的横坐标为( )A .12+B .12-C . 21-D .12-或12+2.(2017山东省莱芜市)二次函数2y ax bx c =++(a <0)图象与x 轴的交点A 、B 的横坐标分别为﹣3,1,与y 轴交于点C ,下面四个结论: ①16a ﹣4b +c <0;②若P (﹣5,y 1),Q (52,y 2)是函数图象上的两点,则y 1>y 2;③a =﹣13c ;④若△ABC 是等腰三角形,则b =﹣273.其中正确的有 (请将结论正确的序号全部填上) 3.如图,二次函数2y ax bx c =++(a >0)图象的顶点为D ,其图象与x 轴的交点A 、B 的横坐标分别为﹣1和3,则下列结论正确的是( )A .2a ﹣b =0B .a +b +c >0C .3a ﹣c =0D .当a =12时,△ABD 是等腰直角三角形 4.已知直线33y x =-+与坐标轴分别交于点A ,B ,点P 在抛物线21(3)43y x =--+上,能使△ABP为等腰三角形的点P 的个数有( )A .3个B .4个C .5个D .6个5. 如图,抛物线223y x x =-++与y 轴交于点C ,点D (0,1),点P 是抛物线上的动点.若△PCD 是以CD 为底的等腰三角形,则点P 的坐标为 .6. 如图1,抛物线23[(2)]5y x n =--+与x 轴交于点A (m ﹣2,0)和B (2m +3,0)(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,连结BC . (1)求m 、n 的值;(2)如图2,点N 为抛物线上的一动点,且位于直线BC 上方,连接CN 、BN .求△NBC 面积的最大值; (3)如图3,点M 、P 分别为线段BC 和线段OB 上的动点,连接PM 、PC ,是否存在这样的点P ,使△PCM 为等腰三角形,△PMB 为直角三角形同时成立?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由. 7.(2017辽宁省盘锦市)如图,直线y =﹣2x +4交y 轴于点A ,交抛物线212y x bx c =++ 于点B (3,﹣2),抛物线经过点C (﹣1,0),交y 轴于点D ,点P 是抛物线上的动点,作PE ⊥DB 交DB 所在直线于点E . (1)求抛物线的解析式;(2)当△PDE 为等腰直角三角形时,求出PE 的长及P 点坐标;(3)在(2)的条件下,连接PB ,将△PBE 沿直线AB 翻折,直接写出翻折点后E 的对称点坐标.8.(2017四川省雅安市)如图,已知抛物线2y x bx c =++的图象经过点A (l ,0),B (-3,0),与y 轴交于点C ,抛物线的顶点为D ,对称轴与x 轴相交于点E ,连接BD . (1)求抛物线的解析式.(2)若点P 在直线BD 上,当PE =PC 时,求点P 的坐标.(3)在(2)的条件下,作PF ⊥x 轴于F ,点M 为x 轴上一动点,N 为直线PF 上一动点,G 为抛物线上一动点,当以点F ,N ,G ,M 四点为顶点的四边形为正方形时,求点M 的坐标.9.(2017四川省眉山市)如图,抛物线22y ax bx =+-与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,已知A (3,0),且M (1,83-)是抛物线上另一点. (1)求a 、b 的值;(2)连结AC ,设点P 是y 轴上任一点,若以P 、A 、C 三点为顶点的三角形是等腰三角形,求P 点的坐标; (3)若点N 是x 轴正半轴上且在抛物线内的一动点(不与O 、A 重合),过点N 作NH ∥AC 交抛物线的对称轴于H 点.设ON =t ,△ONH 的面积为S ,求S 与t 之间的函数关系式.10.(2017内蒙古包头市)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线232y x bx c =++与x 轴交于A (﹣1,0),B (2,0)两点,与y 轴交于点C . (1)求该抛物线的解析式;(2)直线y =﹣x +n 与该抛物线在第四象限内交于点D ,与线段BC 交于点E ,与x 轴交于点F ,且BE =4EC . ①求n 的值;②连接AC ,CD ,线段AC 与线段DF 交于点G ,△AGF 与△CGD 是否全等?请说明理由;(3)直线y =m (m >0)与该抛物线的交点为M ,N (点M 在点N 的左侧),点 M 关于y 轴的对称点为点M ',点H 的坐标为(1,0).若四边形OM 'NH 的面积为53.求点H 到OM '的距离d 的值.。
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中考数学:存在性问题复习二次函数中的图形构建及存在性问题一、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x两点,与x轴交于点x以x为直径作x过抛物线上一点x作x的切线x切点为x并与x的切线x相交于点x连结x并延长交x于点x连结x(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x的面积为x求直线x的函数关系式;(3)抛物线上是否存在点x,使得四边形x的面积等于x的面积?若存在,求出点x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x两点,设抛物线的函数关系式为:x∵抛物线与x轴交于点x∴x∴x所以,抛物线的函数关系式为:x又x因此,抛物线的顶点坐标为x(2)连结x∵x是x的两条切线,∴x∴x又四边形x的面积为x∴x∴x又x∴x因此,点x的坐标为x或x当x点在第二象限时,切点x在第一象限.在直角三角形x中,x∴x∴x过切点x作x垂足为点x∴x因此,切点x的坐标为x设直线x的函数关系式为x将x的坐标代入得x解之,得x所以,直线x的函数关系式为x当x点在第三象限时,切点x在第四象限.同理可求:切点x的坐标为x直线x的函数关系式为x 因此,直线x的函数关系式为x 或x(3)若四边形x的面积等于x的面积又x∴x∴x两点到x轴的距离相等,∵x与x相切,∴点x与点x在x轴同侧,∴切线x与x轴平行,此时切线x的函数关系式为x或x当x时,由x得,x当x时,由x得,x故满足条件的点x的位置有4个,分别是xx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=ax2+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△PAD=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∴x 解之得:x;故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x,则有x ,x,故BD的解析式为x;令x则x,故x(3)、如图3,连接AM,BC交y轴于点N,由(2)知,OM=OA=OD=2,x 易知BN=MN=1,易求xx;设x,依题意有:x ,即:x解之得:x,x,故符合条件的P点有三个:x★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△PAG=S△PEH.若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.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 (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,由抛物线与y轴交于点C(0,-3),可知.即抛物线的解析式为.………………………1分把A(-1,0)、B(3,0)代入, 得解得.∴抛物线的解析式为y = x2-2x-3.……………………………………………3分∴顶点D的坐标为. ……………………………………………………4分说明:只要学生求对,不写“抛物线的解析式为y = x2-2x-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分别作轴、轴的垂线,垂足分别为E、F.在Rt△BOC中,OB=3,OC=3,∴. …………………………6分在Rt△CDF中,DF=1,CF=OF-OC=4-3=1,∴. …………………………7分在Rt△BDE中,DE=4,BE=OB-OE=3-1=2,∴. …………………………8分∴,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AP1⊥AC交y轴正半轴于P1,可知Rt△CAP1 ∽ Rt△COA∽ Rt△BCD,.…………………………………………11分求得符合条件的点为x过C作CP2⊥AC交x轴正半轴于P2,可知Rt△P2CA∽ Rt△COA∽ Rt△BCD,求得符合条件的点为P2(9,0).…………………………………………12分∴符合条件的点有三个:O(0,0),,P2(9,0).x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, 已知抛物线与y轴相交于C,与x轴相交于A、B,点A的坐标为(2,x0),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.的图像经过点A(2,0)C(0,-1)答案:解:(1)∵二次函数x∴xx解得:b=-c=-1x∴二次函数的解析式为x(2)设点D的坐标为(m,0) (0<m<2)∴OD=m∴AD=2-m由△AD E∽△AOC得,x∴∴DE=∴△CDE的面积=××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设y=0则解得:x1=2 x2=-1∴点B的坐标为(-1,0)C(0,-1)设直线BC的解析式为:y=kx+b∴解得:k=-1 b=-1∴直线BC的解析式为: y=-x-1在Rt△AOC中,∠AOC=900 OA=2 OC=1由勾股定理得:AC=∵点B(-1,0) 点C(0,-1)∴OB=OC ∠BCO=450①当以点C为顶点且PC=AC=时,设P(k, -k-1)过点P作PH⊥y轴于H∴∠HCP=∠BCO=450CH=PH=∣k∣在Rt△PCH中k2+k2=解得k1=,k2=-∴P1(,-)P2(-,)②以A为顶点,即AC=AP=设P(k, -k-1),过点P作PG⊥x轴于GAG=∣2-k∣ GP=∣-k-1∣在Rt△APG中 AG2+PG2=AP2(2-k)2+(-k-1)2=5解得:k1=1,k2=0(舍)∴P3(1,-2)③以P为顶点,PC=AP设P(k, -k-1)过点P作PQ⊥y轴于点QPL⊥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=k∴AL=∣k-2∣, PL=|-k-1|在Rt△PLA中(k)2=(k-2)2+(k+1)2解得:k=∴P4(,-)综上所述:存在四个点:P1(,-)P2(-,)P3(1,-2) P4(,-)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= -x2+ax+b的图像与x轴交于A(-,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。
答案:[解] (1) 根据题意,将A(-,0),B(2,0)代入y= -x2+ax+b中,得,解这个方程,得a=,b=1,∴该拋物线的解析式为y= -x2+x+1,当x=0时,y=1,∴点C的坐标为(0,1)。
∴在△AOC中,AC===。
在△BOC中,BC===。
AB=OA+OB=+2=,∵AC2+BC2=+5==AB2,∴△ABC是直角三角形。
(2) 点D的坐标为(,1)。
(3) 存在。
由(1)知,AC⊥BC。
若以BC为底边,则BC//AP,如图1所示,可求得直线BC的解析式为y= -x+1,直线AP可以看作是由直线BC平移得到的,所以设直线AP的解析式为y= -x+b,把点A(-,0)代入直线AP的解析式,求得b= -x,∴直线AP的解析式为y= -x x-x。
∵点P既在拋物线上,又在直线AP上,∴点P的纵坐标相等,即-x2+x x+1= -xx-x,解得x1=x,x2= -x (舍去)。
当x=x时,y= -x,∴点P(x,-x)。
若以AC为底边,则BP//AC,如图2所示。
可求得直线AC的解析式为y=2x+1。
直线BP可以看作是由直线AC平移得到的,所以设直线BP的解析式为y=2x+b,把点B(2,0)代入直线BP的解析式,求得b= -4,∴直线BP的解析式为y=2x-4。
∵点P既在拋物线上,又在直线BP上,∴点P的纵坐标相等,即-x2+x+1=2x-4,解得x1= -,x2=2(舍去)。
当x= -时,y= -9,∴点P的坐标为(-,-9)。
综上所述,满足题目条件的点P为(,-)或(-,-9)。
★强化训练.★1、 (10山东省淄博)已知直角坐标系中有一点A(-4,3),点B在x轴上,△AOB是等腰三角形.(1)求满足条件的所有点B的坐标;(2)求过O、A、B三点且开口向下的抛物线的函数表达式(只需求出满足条件的一条即可);(3)在(2)中求出的抛物线上存在点P,使得以O,A,B,P四点为顶点的四边形是梯形,求满足条件的所有点P的坐标及相应梯形的面积.【答案】解:作AC⊥x轴,由已知得OC=4,AC=3,OA=x=5.(1)当OA=OB=5时,如果点B在x轴的负半轴上,如图(1),点B的坐标为(-5,0).如果点B在x轴的正半轴上,如图(2),点B的坐标为(5,0).当OA=AB时,点B在x轴的负半轴上,如图(3),BC=OC,则OB=8,点B的坐标为(-8,0).当AB=OB时,点B在x轴的负半轴上,如图(4),在x轴上取点D,使AD=OA,可知OD=8.由∠AOB=∠OAB=∠ODA,可知△AOB∽△ODA,则x ,解得OB=x,点B的坐标为(-x,0).(2)当AB=OA时,抛物线过O(0,0),A(-4,3),B(-8,0)三点,设抛物线的函数表达式为x,可得方程组x ,解得a=x,x,x.(当OA=OB时,同理得x.(3)当OA=AB时,若BP∥OA,如图(5),作PE⊥x轴,则∠AOC=∠PBE,∠ACO=∠PEB=90°,△AOC∽△PBE,x .设BE=4m,PE=3m,则点P的坐标为(4m-8,-3m),代入x,解得m=3.则点P的坐标为(4,-9),S梯形ABPO=S△ABO+S△BPO=48.若OP∥AB(图略),根据抛物线的对称性可得点P的坐标为(-12,-9),S梯形AOPB=S△ABO+S△BPO=48.(当OA=OB时,若BP∥OA,如图(6),作PF⊥x轴,则∠AOC=∠PBF,∠ACO=∠PFB=90°,△AOC∽△PBF,x .设BF=4m,PF=3m,则点P的坐标为(4m-5,-3m),代入x,解得m=x.则点P的坐标为(1,-x),S梯形ABPO=S△ABO+S△BPO=x.若OP∥AB(图略),作PF⊥x轴,则∠ABC=∠POF,∠ACB=∠PFO=90°,△ABC∽△POF,x.设点P的坐标为(-n,-3n),代入x,解得n=9.则点P的坐标为(-9,-27),S梯形AOPB=S△ABO+S△BPO=75.(二)二次函数中构建平行四边形的存在性问题例5、、如图,在平面直角坐标系中,抛物线A(-1,0),B(3,0)C(0,-1)三点。