2020年江苏中考二次函数压轴题题型简单复习总结之三动点题型中的相似三角形(无答案)
最新九年级中考数学复习:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)
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2023年九年级中考数学复习:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)1.已知抛物线OPE 与x 轴的交点为点O 、点E 且4OE =,点A 是抛物线OPE 的一个动点(不与点O 、E 重合),作AB x ⊥轴于点B ,线段AB 的最大值是4PM =.(1)求抛物线OPE 的解析式.(2)当点A 运动到什么位置时,图中的矩形ABCD 是正方形?并求出点A 的坐标. (3)是否在此抛物线上存在点A 使得ABO 与PMO △相似?若存在,请求出点A 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,已知A (﹣2,0)、B (3,0),抛物线y =ax 2+bx +4经过A 、B 两点,交y 轴于点C .点P 是第一象限内抛物线上的一动点,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 .过点P 作PN ⊥BC ,垂足为点N .(1)直接写出抛物线的函数关系式 ; (2)请用含m 的代数式表示线段PN 的长 ;(3)连接PC ,在第一象限的抛物线上是否存在点P ,使得⊥BCO +2⊥PCN =90°?若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由;(4)连接AQ,若△ACQ为等腰三角形,请直接写出m的值.3.如图1,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣2),顶点为D,对称轴交x轴于点E.(1)求该二次函数的解析式;(2)设M为该抛物线上直线BC下方一点,过点M作x轴的垂线,交线段BC于点N,线段MN是否存在最大值?若存在,请求出其最大值;若不存在,请说明理由;(3)连接CE(如图2),设点P是位于对称轴右侧该抛物线上一点,过点P作PQ⊥x轴,垂足为Q.连接PE,请求出当⊥PQE与⊥COE相似时点P的横坐标.4.如图,已知抛物线:22y x bx c与x轴交于点A,(2,0)B(A在B的左侧),与y轴交于点C,对称轴是直线12x ,P是第一象限内抛物线上的任一点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点D为线段OC的中点,则POD能否是等边三角形?请说明理由;(3)过点P作x轴的垂线与线段BC交于点M,垂足为点H,若以P,M,C为顶点的三角形与BMH 相似,求点P 的坐标.5.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线2y ax x c =++经过()2,0A -,()0,4B 两点,直线3x =与x 轴交于点C .(1)求a ,c 的值;(2)经过点O 的直线分别与线段AB ,直线3x =交于点D ,E ,且BDO △与OCE △的面积相等,求直线DE 的解析式;(3)P 是抛物线上位于第一象限的一个动点,在线段OC 和直线3x =上是否分别存在点F ,G ,使B ,F ,G ,P 为顶点的四边形是以BF 为一边的矩形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.6.如图,在平面直角坐标系中,直线y =12x +2与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,抛物线y =−12x 2+bx +c 经过A 、C 两点,与x 轴的另一交点为点B .(1)求抛物线的函数表达式;(2)点D 为直线AC 上方抛物线上一动点,⊥连接BC 、CD ,设直线BD 交线段AC 于点E ,求DEEB的最大值; ⊥过点D 作DF ⊥AC ,垂足为点F ,连接CD ,是否存在点D ,使得△CDF 中的⊥DCF =2⊥BAC ,若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.7.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线C 1:y =ax 2+bx +c (a 、b 、c 为常数且a ≠0)与x 轴交于A (−1,0)、B (4,0),交y 轴于点C (0,−2),顶点为P .(1)求抛物线1C 对应的函数表达式;(2)抛物线2C :()2y m ax bx c =++(m 为常数且0m ≠)的顶点为Q ,⊥当AQ CQ +的值最小时,点Q 的坐标为________; ⊥连接AC 、AQ ,若2BAQ ACO ∠=∠,求点Q 的坐标;⊥抛物线C 1上有一个点M ,且位于第一象限,若△PQM 与△ABC 相似,求点Q 的坐标.8.抛物线23y ax bx =++过点(1,0)A -,点(3,0)B ,顶点为C .(1)求抛物线的表达式及点C 的坐标;(2)如图1,点P 在抛物线上,连接CP 并延长交x 轴于点D ,连接AC ,若DAC △是以AC 为底的等腰三角形,求点P 的坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,点E 是线段AC 上(与点A ,C 不重合)的动点,连接PE ,作PEF CAB ∠=∠,边EF 交x 轴于点F : ⊥求证:⋅=⋅AF CP AE CE⊥AF 的长度是否有最大值?如果有,求出该最大值;如果没有,请说明理由.9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,且OC =2OB =6OA =6,点P 是第一象限内抛物线上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC 与OP ,交于点D ,当PD :OD 的值最大时,求点P 的坐标;(3)点P 在抛物线上运动,点N 在y 轴上运动,是否存在点P 、点N .使⊥CPN =90°,且△CPN 与△BOC 相似,若存在,请直接写出点P 的坐标,若不存在,说明理由.10.综合与探究如图,直线3y x =-+与x 轴,y 轴分别交于B ,C 两点,抛物线2y x bx c =-++经过点B ,C ,与x 轴的另一交点为A ,顶点为D .(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标.(2)连接CD,BD,求点D到BC的距离h.(3)P为对称轴上一点,在抛物线上是否存在点Q,使得PDQ与BOC相似?若存在,请直接写出Q点坐标;若不存在,请说明理由.--与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,点M 11.如图所示,抛物线2y x x=23为抛物线的顶点.(1)求点C及顶点M的坐标.(2)若点N是第四象限内抛物线上的一个动点,连接BN、CN,求BCN△面积的最大值.(3)直线CM交x轴于点E,若点P是线段EM上的一个动点,是否存在以点P、E、O 为顶点的三角形与ABC相似.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,抛物线2y x bx c =++交x 轴于(),3,0A B 两点,交y 轴于点()0,3C(1)求抛物线解析式及A 点坐标;(2)将抛物线2y x bx c =++向上平移3个单位长度,再向左平移()0m m >个单位长度,若新抛物线的顶点在ABC 内,求m 的取值范围;(3)点P 为抛物线上一个动点,若ACB BAP ∠=∠,直接写出点P 的坐标.13.如图,抛物线212y x bx c =++与直线132y x =+分别相交于A ,B 两点,且此抛物线与x 轴的一个交点为C ,连接AC ,BC .已知A (0,3),C (﹣3,0),点B 的纵坐标为1.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴l 上找一点M ,使|MB -MC |的值最大,求出M 点的坐标; (3)点P 为y 轴右侧抛物线上一动点,连接P A ,过点P 作PQ ⊥y 轴交y 轴于点Q ,问:是否存在点P 使以A ,P ,Q 为顶点的三角形与⊥ABC 相似?若存在,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,抛物线2(0,0)y ax c a c =+>>,抛物线交y 轴于点C ,直线AB 与抛物线交于A ,B 两点,与y 轴交于点(0)D d ,.(1)若4d =,点(13)A -,,且满足2BD AD =,求点B 的坐标; (2)在(1)的条件下,作BE x ⊥轴,交x 轴于E ,试说明A 、C 、E 在同一条直线上; (3)过点B 作BE x ⊥轴,交x 轴于E ,若A 、C 、E 始终在同一条直线上,求d 、c 之间满足的数量关系.15.如图1,已知二次函数()2416133y x =-++的图象与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C ,点D 是抛物线的顶点.(1)求点A ,点C 的坐标;(2)如图2,连结AC ,DC ,过点C 作CE AB ∥交抛物线于点E .求证:⊥DCE =⊥CAO ; (3)如图3,在(2)的条件下,连结BC ,在射线EC 上有点P ,使以点D ,E ,P 为顶点的三角形与⊥ABC 相似,求EP 的长.16.如图,抛物线经过A(4,0),B(1,0),C(0,一2)三点.(1)求出抛物线的解析式;(2)P是抛物线在第一象限上的一动点,过P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在P点,使得以A,P,M为顶点的三角形与⊥OAC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若抛物线上有一点D(不与点B重合)使得S△DCA=S△ABC,请直接写出点D的坐标.17.如图所示,抛物线2=++经过A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴相交于y x bx c点C,点M为抛物线的顶点.(1)求抛物线的表达式;(2)若点N是第四象限内抛物线上的一个动点,连接BN,CN.求⊥BCN面积的最大值及此时点N的坐标;(3)直线CM交x轴于点E,若点P是线段EM上的一个动点,是否存在以点P、E、O 为顶点的三角形与⊥ABC相似.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.18.如图,已知抛物线1C 的顶点坐标是()1,4D ,且经过点()2,3C ,又与x 轴交于点A 、(E 点A 在点E 左边),与y 轴交于点B .(1)抛物线1C 的表达式是______ ; (2)四边形ABDE 的面积等于______ ;(3)问:AOB 与DBE 相似吗?并说明你的理由;(4)设抛物线1C 的对称轴与x 轴交于点F ,另一条抛物线2C 经过点2(E C 与1C 不重合),且顶点为(),M a b ,对称轴与x 轴交于点G ,并且以M 、G 、E 为顶点的三角形与以点D 、E 、F 为顶点的三角形全等,求a 、b 的值.(只需写出结果,不必写解答过程).参考答案:1.(1)24y x x =-+(2)A 的坐标为()32 (3)存在,(2,4)或7724⎛⎫ ⎪⎝⎭,2.(1)222433y x x =-++ (2)22655PN m m =-+ (3)存在,741253.(1)224233y x x =-- (2)线段MN 存在最大值,最大值为32(3)点P 的横坐标为5或24.(1)2224y x x =-++(2)不能, (3)(1,4)或者(335,48)5.(1)12a =-,4c = (2)23y x =-(3)存在这样的点F ,点F 的坐标为(2,0)或 6.(1)213222y x x =--+ (2)⊥45;⊥存在,D (-2,3)7.(1)213222y x x =-- (2)⊥Q (32,-54);⊥Q 的坐标为(32,103)或(32,103-);⊥Q 的坐标为(32,398)或(32,558).8.(1)223y x x =-++,顶点C (1,4)(2)P (73,209)(3)⊥证明见解析;⊥当x =AF 有最大值949.(1)y =﹣2x 2+4x +6(2)点P 的坐标为315(,)22(3)存在,点P 的坐标分别为(3,0)或(1,8)或939(,)48或755(,)4810.(1)223y x x =-++,顶点D (1,4)(2)h =(3)Q (0,3)或(2,3)11.(1)C 点坐标为(0,-3),顶点M 的坐标为(1,-4); (2)278(3)P 点的坐标为39(,)44--或(-1,-2).12.(1)抛物线的解析式为243y x x =-+,1,0A (2)513m << (3)75,24⎛⎫ ⎪⎝⎭或53,24⎛⎫- ⎪⎝⎭13.(1)215322y x x =++(2)5122M ⎛⎫-- ⎪⎝⎭, (3)存在,点P (1,6)14.(1)B (2,6);(2)见详解;(3)2d c =,15.(1)()30A -,,()0,4C (3)43或251216.(1)215222y x x =-+- (2)P (2,1);(3)点D 的坐标为(3.32)17.(1)2=23y x x --(2)BCN S 有最大值为278,此时N 的坐标为(315,24-) (3)存在,P 点的坐标为39(,)44--或(1,2)--18.(1)y =﹣x 2+2x +3(2)9(3)相似,(4)1154a b =⎧⎨=⎩,2254a b =⎧⎨=-⎩,3314a b =⎧⎨=-⎩,4472a b =⎧⎨=⎩,5572a b =⎧⎨=-⎩,6612a b =-⎧⎨=⎩,7712a b =-⎧⎨=-⎩.。
2020年中考二次函数与几何图形经典题型汇编【含中考相似三角形中考线段中的动点问题】
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2020 年中考二次函数与几何图形1.中考相似三角形2.中考线段中的动点问题目录中考复习战略汇集 (1)二次函数与几何图形 (2)模式1:平行四边形 (2)模式2:梯形 (4)模式3:直角三角形 (6)模式4:等腰三角形 (8)模式5:相似三角形 (10)模拟题汇编之动点折叠问题 (11)二次函数与几何图形模式 1:平行四边形分类标准:讨论对角线例如:请在抛物线上找一点 p 使得 A 、B 、C 、P 四点构成平行四边形,则可分成 以下几种情况( ( ( 1)当边 AB 是对角线时,那么有 AP // BC2)当边 AC 是对角线时,那么有 AB //CP3)当边 BC 是对角线时,那么有 AC // BP1 、在平面直角坐标系中,已知抛物线经过 A(-4,0),B(0,-4),C(2,0)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点 M 为第三象限内抛物线上一动点,点 M 的横坐标为 m ,△AMB 的面积为 S. 求 S 关于 m 的函数关系式,并求出 S 的最大值;(3)若点 P 是抛物线上的动点,点 Q 是直线 y=-x 上的动点,判断有几个位置能 使以点 P 、Q 、B 、0 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.2 、如图,抛物线 y x 2 2x 3与 x 轴相交于 A 、B 两点(点 A 在点 B 的左侧), 与 y 轴相交于点 C ,顶点为 D .( ( 1)直接写出 A 、B 、C 三点的坐标和抛物线的对称轴;2)连结 BC ,与抛物线的对称轴交于点 E ,点 P 为线段 BC 上的一个动点,过 点 P 作 PF//DE 交抛物线于点 F ,设点 P 的横坐标为 m .① 用含 m 的代数式表示线段 PF 的长,并求出当 m 为何值时,四边形 PEDF 为 平行四边形?② 设△BCF 的面积为 S ,求 S 与 m 的函数关系.模式 2:梯形分类标准:讨论上下底例如:请在抛物线上找一点 p 使得 A 、B 、C 、P 四点构成梯形,则可分成以下几 种情况( ( ( 1)当边 AB 是底时,那么有 AB // PC2)当边 AC 是底时,那么有 AC // BP3)当边 BC 是底时,那么有 BC // AP3 、已知,矩形 OABC 在平面直角坐标系中位置如图 1 所示,点 A 的坐标为(4,0), 2 点 C 的坐标为(0, 2) ,直线 y x 与边 BC 相交于点 D . 3 (1)求点 D 的坐标;(2)抛物线 y ax bx c 经过点 A 、D 、O ,求此抛物线的表达式;2 (3)在这个抛物线上是否存在点 M ,使 O 、D 、A 、M 为顶点的四边形是梯形?若 存在,请求出所有符合条件的点 M 的坐标;若不存在,请说明理由.4 、已知二次函数的图象经过 A (2,0)、C(0,12) 两点,且对称轴为直线 x =4, 设顶点为点 P ,与 x 轴的另一交点为点 B .( ( 1)求二次函数的解析式及顶点 P 的坐标;2)如图 1,在直线 y =2x 上是否存在点 D ,使四边形 OPBD 为等腰梯形?若 存在,求出点 D 的坐标;若不存在,请说明理由;( 3)如图 2,点 M 是线段 OP 上的一个动点(O 、P 两点除外),以每秒 个 2 单位长度的速度由点 P 向点 O 运动,过点 M 作直线 MN//x 轴,交 PB 于点 N .将 PMN 沿直线 MN 对折,得到△P MN . 在动点 M 的运动过程中,设△P MN △ 1 1 与梯形 OMNB 的重叠部分的面积为 S ,运动时间为 t 秒,求 S 关于 t 的函数关系 式.模式 3:直角三角形分类标准:讨论直角的位置或者斜边的位置例如:请在抛物线上找一点 p 使得 A 、B 、P 三点构成直角三角形,则可分成以 下几种情况( ( ( 1)当A 为直角时, ACAB 2)当B 为直角时, BCBA 3)当C 为直角时,CA CB5 、如图 1,已知抛物线 y =x 2+bx +c 与 x 轴交于 A 、B 两点(点 A 在点 B 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.3 ① ② 当线段 时,求 tan ∠CED 的值; PQ AB 4当以 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.4 6 :如图 1,直线 y x 4 和 x 轴、y 轴的交点分别为 B 、C ,点 A 的坐标是(-2, 30 ).( ( 1)试说明△ABC 是等腰三角形;2)动点 M 从 A 出发沿 x 轴向点 B 运动,同时动点 N 从点 B 出发沿线段 BC 向 点 C 运动,运动的速度均为每秒 1 个单位长度.当其中一个动点到达终点时, 他们都停止运动.设 M 运动 t 秒时,△MON 的面积为 S .① ② 求 S 与 t 的函数关系式;设点 M 在线段 OB 上运动时,是否存在 S =4 的情形?若存在,求出对应的 t 值;若不存在请说明理由;③ 在运动过程中,当△MON 为直角三角形时,求 t 的值.模式 4:等腰三角形分类标准:讨论顶角的位置或者底边的位置例如:请在抛物线上找一点 p 使得 A 、B 、P 三点构成等腰三角形,则可分成以 下几种情况( ( ( 1)当A 为顶角时, ACAB 2)当B 为顶角时, BCBA 3)当C 为顶角时,CA CB7 :已知:如图 1,在平面直角坐标系 xOy 中,矩形 OABC 的边 OA 在 y 轴的正 半轴上,OC 在 x 轴的正半轴上,OA =2,OC =3,过原点 O 作∠AOC 的平分线 交 AB 于点 D ,连接 DC ,过点 D 作 DE ⊥DC ,交 OA 于点 E .( ( 1)求过点 E 、D 、C 的抛物线的解析式;2)将∠EDC 绕点 D 按顺时针方向旋转后,角的一边与 y 轴的正半轴交于点 F , 另一边与线段 OC 交于点 G .如果 DF 与(1)中的抛物线交于另一点 M ,点 M6 的横坐标为 ,那么 EF =2GO 是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请 5说明理由;( 3)对于(2)中的点 G ,在位于第一象限内的该抛物线上是否存在点 Q ,使得 直线 GQ 与 AB 的交点 P 与点 C 、G 构成的△PCG 是等腰三角形?若存在,请求 出点 Q 的坐标;若不存在成立,请说明理由.8、已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0)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,同时另一个动点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.yP OC DA B xQ模式 5:相似三角形突破口:寻找比例关系以及特殊角9 、在梯形 ABCD 中,AD∥BC,BA⊥AC,∠B = 45 0 ,AD = 2,BC = 6,以 BC 所在 直线为 x 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,点 A 在 y 轴上。
二次函数背景下的相似三角形问题(解析版)-2023年中考数学重难点解题大招复习讲义-函数
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模型介绍在坐标系中确定点,使得由该点及其他点构成的三角形与其他三角形相似,即为“相似三角形存在性问题”.【相似判定】判定1:三边对应成比例的两个三角形是相似三角形;判定2:两边对应成比例且夹角相等的两个三角形是相似三角形;判定3:有两组角对应相等的三角形是相似三角形.以上也是坐标系中相似三角形存在性问题的方法来源,根据题目给的已知条件选择恰当的判定方法,解决问题.【题型分析】通常相似的两三角形有一个是已知的,而另一三角形中有1或2个动点,即可分为“单动点”类、“双动点”两类问题.【思路总结】根据相似三角形的做题经验,可以发现,判定1基本是不会用的,这里也一样不怎么用,对比判定2、3可以发现,都有角相等!所以,要证相似的两个三角形必然有相等角,关键点也是先找到一组相等角.然后再找:思路1:两相等角的两边对应成比例;思路2:还存在另一组角相等.事实上,坐标系中在已知点的情况下,线段长度比角的大小更容易表示,因此选择方法可优先考虑思路1.一、如何得到相等角?二、如何构造两边成比例或者得到第二组角?搞定这两个问题就可以了.例题精讲【例1】.如图,抛物线y=﹣x2+x+2交x轴于点A,B,交y轴于点C,点M是第一象限内抛物线上一点,过点M作MN⊥x轴于点N.若△MON与△BOC相似,求点M的横坐标.解:∵抛物线y=﹣x2+x+2交x轴于点A,B,交y轴于点C,∴当y=0时,0=﹣x2+x+2,解得x1=﹣1,x2=4,∴OB=4,当x=0时,y=2,∴OC=2,∵点M是第一象限内抛物线上一点,∴设M(m,﹣m2+m+2),∵MN⊥x轴,∴ON=m,MN=﹣m2+m+2,∠ONM=90°,∵∠BOC=90°,∴∠BOC=∠ONM,∵△MON与△BOC相似,∴或,∴=或=,∴m=或m=﹣1+(负值舍去),∴点M的横坐标为或﹣1+.变式训练【变1-1】.如图,在平面直角坐标系内,已知直线y=x+4与x轴、y轴分别相交于点A和点C,抛物线y=x2+kx+k﹣1图象过点A和点C,抛物线与x轴的另一交点是B,(1)求出此抛物线的解析式、对称轴以及B点坐标;(2)若在y轴负半轴上存在点D,能使得以A、C、D为顶点的三角形与△ABC相似,请求出点D的坐标.解:(1)由x=0得y=0+4=4,则点C的坐标为(0,4);由y=0得x+4=0,解得x=﹣4,则点A的坐标为(﹣4,0);把点C(0,4)代入y=x2+kx+k﹣1,得k﹣1=4,解得:k=5,∴此抛物线的解析式为y=x2+5x+4,∴此抛物线的对称轴为x=﹣=﹣.令y=0得x2+5x+4=0,解得:x1=﹣1,x2=﹣4,∴点B的坐标为(﹣1,0).(2)∵A(﹣4,0),C(0,4),∴OA=OC=4,∴∠OCA=∠OAC.∵∠AOC=90°,OB=1,OC=OA=4,∴AC==4,AB=OA﹣OB=4﹣1=3.∵点D在y轴负半轴上,∴∠ADC<∠AOC,即∠ADC<90°.又∵∠ABC>∠BOC,即∠ABC>90°,∴∠ABC>∠ADC.∴由条件“以A、C、D为顶点的三角形与△ABC相似”可得△CAD∽△ABC,∴=,即=,解得:CD=,∴OD=CD﹣CO=﹣4=,∴点D的坐标为(0,﹣).【例2】.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B两点,与y轴交于点C(0,3).(1)求该抛物线的表达式;(2)过点B作x轴的垂线,在该垂线上取一点P,使得△PBC与△ABC相似,请求出点P的坐标.解:(1)把C(0,3)代入y=x2+bx+c,得c=3,∴y=x2+bx+3,把A(1,0)代入y=x2+bx+3,得1+b+3=0,解得b=﹣4,∴该抛物线的表达式为y=x2﹣4x+3.(2)当点P在点B上方时,如图1,PB=AB,∵PB⊥x轴,∴∠ABP=90°,抛物线y=x2﹣4x+3,当y=0时,则x2﹣4x+3=0,解得x1=1,x2=3,∴B(3,0),∴OB=OC=3,PB=AB=3﹣1=2,∵∠BOC=90°,∴∠OBC=∠OCB=45°,∴∠PBC=∠ABC=45°,∵==1,∴△PBC∽△ABC,此时点P的坐标为(3,2);如图2,△PBC∽△CBA,且∠CBP=∠ABC=45°,∠BCP=∠BAC,∴=,∵BC2=OB2+OC2=32+32=18,BA=2,∴BP===9,此时点P的坐标为(3,9);当点P在点B下方时,∠PBC=135°,∠BAC=∠AOC+∠ACO=90°+∠ACO<135°,此时△PBC与△ABC不相似,综上所述,点P的坐标为(3,2)或(3,9).变式训练【变2-1】.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C,且过点D(2,﹣3).点P、Q是抛物线y=ax2+bx+c上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P在直线OD下方时,求△POD面积的最大值.(3)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.解:(1)函数的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3),将点D坐标代入上式并解得:a=1,故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3…①;(2)设点P(m,m2﹣2m﹣3),①当点P在第三象限时,设直线PD与y轴交于点G,设点P(m,m2﹣2m﹣3),将点P、D的坐标代入一次函数表达式:y=sx+t并解得:直线PD的表达式为:y=mx﹣3﹣2m,则OG=3+2m,S△POD=×OG(x D﹣x P)=(3+2m)(2﹣m)=﹣m2+m+3,②当点P在第四象限时,设PD交y轴于点M,=×OM(x D﹣x P)=﹣m2+m+3,同理可得:S△POD=﹣m2+m+3,综上,S△POD有最大值,当m=时,其最大值为;∵﹣1<0,故S△POD(3)∵OB=OC=3,∴∠OCB=∠OBC=45°,∵∠ABC=∠OBE,故△OBE与△ABC相似时,分为两种情况:①当∠ACB=∠BOQ时,AB=4,BC=3,AC=,过点A作AH⊥BC于点H,S△ABC=×AH×BC=AB×OC,解得:AH=2,则sin∠ACB==,则tan∠ACB=2,则直线OQ的表达式为:y=﹣2x…②,联立①②并解得:x=或﹣,故点Q(,﹣2)或(﹣,2),②∠BAC=∠BOQ时,tan∠BAC==3=tan∠BOQ,则点Q(n,﹣3n),则直线OQ的表达式为:y=﹣3x…③,联立①③并解得:x=,故点Q(,)或(,);综上,当△OBE与△ABC相似时,Q的坐标为:(,﹣2)或(﹣,2)或(,)或(,).1.抛物线y=﹣x2平移后的位置如图所示,点A,B坐标分别为(﹣1,0)、(3,0),设平移后的抛物线与y轴交于点C,其顶点为D.(1)求平移后的抛物线的解析式和点D的坐标;(2)∠ACB和∠ABD是否相等?请证明你的结论;(3)点P在平移后的抛物线的对称轴上,且△CDP与△ABC相似,求点P的坐标.解:(1)∵将抛物线y=﹣x2平移,平移后的抛物线与x轴交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),∴平移后的抛物线的表达式为y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3,即y=﹣x2+2x+3,∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4);(2)∠ACB与∠ABD相等,理由如下:如图,∵y=﹣x2+2x+3,∴点x=0时,y=3,即C点坐标为(0,3),又∵B(3,0),∠BOC=90°,∴OB=OC,∠OBC=∠OCB=45°.在△BCD中,∵BC2=32+32=18,CD2=12+12=2,BD2=22+42=20,∴BC2+CD2=BD2,∴∠BCD=90°,∴tan∠CBD===,∵在△AOC中,∠AOC=90°,∴tan∠ACO==,∴tan∠ACO=tan∠CBD,∴∠ACO=∠CBD,∴∠ACO+∠OCB=∠CBD+∠OBC,即∠ACB=∠ABD;(3)∵点P在平移后的抛物线的对称轴上,而y=﹣x2+2x+3的对称轴为x=1,∴可设P点的坐标为(1,n).∵△ABC是锐角三角形,∴当△CDP与△ABC相似时,△CDP也是锐角三角形,∴n<4,即点P只能在点D的下方,又∵∠CDP=∠ABC=45°,∴D与B是对应点,分两种情况:①如果△CDP∽△ABC,那么=,即=,解得n=,∴P点的坐标为(1,);②如果△CDP∽△CBA,那么=,即=,解得n=,∴P点的坐标为(1,).综上可知P点的坐标为(1,)或(1,).2.如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,以AB所在直线为x轴,过c点的直线为y轴建立平面直角坐标系.此时,A点坐标为(﹣1,0),B点坐标为(4,0)(1)试求点C的坐标;(2)若抛物线y=ax2+bx+c过△ABC的三个顶点,求抛物线的解析式;(3)点D(1,m)在抛物线上,过点A的直线y=﹣x﹣1交(2)中的抛物线于点E,那么在x轴上点B的左侧是否存在点P,使以P、B、D为顶点的三角形与△ABE相似?若存在,求出P点坐标;若不存在,说明理由.解:(1)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,OC⊥AB,由射影定理,得:OC2=OA•OB=4,即OC=2,∴C(0,2);(2)∵抛物线经过A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2),可设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣4)(a≠0),则有:2=a(0+1)(0﹣4),a=﹣,∴y=﹣(x+1)(x﹣4)=﹣x2+x+2;(3)存在符合条件的P点,且P(,0)或(﹣,0).根据抛物线的解析式易知:D(1,3),联立直线AE和抛物线的解析式有:,解得,,∴E(6,﹣7),∴tan∠DBO==1,即∠DBO=45°,tan∠EAB==1,即∠EAB=45°,∴∠DBA=∠EAB,若以P、B、D为顶点的三角形与△ABE相似,则有两种情况:①△PBD∽△BAE;②△PBD∽△EAB.易知BD=3,EA=7,AB=5,由①得:,即,即PB=,OP=OB﹣PB=,由②得:,即,即P′B=,OP′=OB﹣BP′=﹣,∴P(,0)或(﹣,0).3.如图已知直线y=x+与抛物线y=ax2+bx+c相交于A(﹣1,0),B(4,m)两点,抛物线y=ax2+bx+c交y轴于点C(0,﹣),交x轴正半轴于D点,抛物线的顶点为M.(1)求抛物线的解析式;(2)设点P为直线AB下方的抛物线上一动点,当△PAB的面积最大时,求△PAB的面积及点P的坐标;(3)若点Q为x轴上一动点,点N在抛物线上且位于其对称轴右侧,当△QMN与△MAD相似时,求N点的坐标.解:(1)将点B(4,m)代入y=x+,∴m=,将点A(﹣1,0),B(4,),C(0,﹣)代入y=ax2+bx+c,解得a=,b=﹣1,c=﹣,∴函数解析式为y=x2﹣x﹣;(2)设P(n,n2﹣n﹣),则经过点P且与直线y=x+垂直的直线解析式为y=﹣2x+n2+n﹣,直线y=x+与其垂线的交点G(n2+n﹣,n2+n+),∴GP=(﹣n2+3n+4),当n=时,GP最大,此时△PAB的面积最大,∴P(,﹣),∵AB=,PG=,∴△PAB的面积=××=;(3)∵M(1,﹣2),A(﹣1,0),D(3,0),∴AM=2,AD=4,MD=2,∴△MAD是等腰直角三角形,∵△QMN与△MAD相似,∴△QMN是等腰直角三角形,设N(t,t2﹣t﹣)①如图1,当MQ⊥QN时,N(3,0);②如图2,当QN⊥MN时,过点N作NR⊥x轴,过点M作MS⊥RN交于点S,∵QN=MN,∠QNM=90°,∴△MNS≌△NMS(AAS)∴t﹣1=﹣t2+t+,∴t=±,∴t>1,∴t=,∴N(,1﹣);③如图3,当QN⊥MQ时,过点Q作x轴的垂线,过点N作NS∥x轴,过点M作MR ∥x轴,与过Q点的垂线分别交于点S、R;∵QN=MQ,∠MQN=90°,∴△MQR≌△QNS(AAS),∴SQ=QR=2,∴t+2=1+t2﹣t﹣,∴t=5,∴N(5,6);④如图4,当MN⊥NQ时,过点M作MR⊥x轴,过点Q作QS⊥x轴,过点N作x轴的平行线,与两垂线交于点R、S;∵QN=MN,∠MNQ=90°,∴△MNR≌△NQS(AAS),∴SQ=RN,∴t2﹣t﹣=t﹣1,∴t=2±,∵t>1,∴t=2+,∴N(2+,1+);综上所述:N(3,0)或N(2+,1+)或N(5,6)或N(,1﹣).4.如图,已知抛物线经过△ABC的三个顶点,其中点A(0,1),点B(﹣9,10),AC∥x轴,点P是直线AC下方抛物线上的动点.(1)直接写出:b=2,c=1;(2)过点P且与y轴平行的直线l与直线AB,AC分别交于点E,F,当四边形AECP 的面积最大时,求点P的坐标;(3)当点P为抛物线的顶点时,在直线AC上是否存在点Q,使得以C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似,若存在,直接写出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.解:(1)将点A(0,1),B(﹣9,10)代入,∴,解得,∴抛物线的解析式为,∴b=2,c=1,故答案为:2,1;(2)∵AC∥x轴,A(0,1),∴,∴x1=﹣6,x2=0,∴C(﹣6,1),∵A(0,1),B(﹣9,10),∴直线AB的解析式为y=﹣x+1,设点,则E(m,﹣m+1),∴,∵AC⊥EP,AC=6,=S△AEC+S△APC∴S四边形AECP=×AC×EF+=×AC×(EF+PF)=×AC×PE=×6×(﹣m2﹣3m)=﹣m2﹣9m=﹣(m+)2+,∵﹣6<m<0,当时,四边形AECP的面积的最大值是,此时点;(3)存在点Q,使得以C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似,理由如下:∵,∴P(﹣3,﹣2),∴PF=y F﹣y P=3,CF=x F﹣x C=3,∴PF=CF,∴∠PCF=45°.同理可得:∠EAF=45°,∴∠PCF=∠EAF,∴在直线AC上存在满足条件的Q,设Q(t,1),∵A(0,1),B(﹣9,10),C(﹣6,1),∴,AC=6,,以C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似,①当△CPQ∽△ABC时,∴,∴,∴t=﹣4,∴Q(﹣4,1);②当△CQP∽△ABC时,∴,∴,∴t=3,∴Q(3,1);综上所述:Q点坐标为(﹣4,1)或(3,1).5.已知抛物线经过点A(﹣2,0),B(0,﹣4),与x轴交于另一点C,连接BC.(1)求抛物线的解析式;=S△PBC,求直线AP的表达式;(2)如图,P是第一象限内抛物线上一点,且S△PBO(3)在抛物线上是否存在点D,直线BD交x轴于点E,使△ABE与以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形相似(不重合)?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)把点A(﹣2,0),B(0、﹣4)代入抛物线y=x2+bx+c中得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣4;(2)当y=0时,x2﹣x﹣4=0,解得:x=﹣2或4,∴C(4,0),如图1,过O作OE⊥BP于E,过C作CF⊥BP于F,设PB交x轴于G,=S△PBC,∵S△PBO∴,∴OE=CF,易得△OEG≌△CFG,∴OG=CG=2,设P(x,x2﹣x﹣4),过P作PM⊥y轴于M,tan∠PBM===,∴BM=2PM,∴4+x2﹣x﹣4=2x,x2﹣6x=0,x1=0(舍),x2=6,∴P(6,8),∴AP的解析式为:y=x+2,BC的解析式为:y=x﹣4,∴AP∥BC;(3)以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形有△ABC、△ABE、△ACE、△BCE,四种,其中△ABE重合,不符合条件,△ACE不能构成三角形,∴当△ABE与以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形相似,存在两个三角形:△ABC 和△BCE,①当△ABE与以A,B,C中的三点为顶点的三角形相似,如图2,∵∠BAE=∠BAC,∠ABE≠∠ABC,∴∠ABE=∠ACB=45°,∴△ABE∽△ACB,∴,∴,∴AE=,OE=﹣2=∴E(,0),∵B(0,﹣4),∴BE:y=3x﹣4,则x2﹣x﹣4=3x﹣4,x1=0(舍),x2=8,∴D(8,20);②当△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形相似,如图3,此时E在C的左边,∵∠BEA=∠BEC,∴当∠ABE=∠BCE时,△ABE∽△BCE,∴==,设BE=2m,CE=4m,Rt△BOE中,由勾股定理得:BE2=OE2+OB2,∴,3m2﹣8m+8=0,(m﹣2)(3m﹣2)=0,m1=2,m2=,∴OE=4m﹣4=12或,∵OE=<2,∠AEB或∠BEC是钝角,此时△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形不相似,如图4,∴E(﹣12,0);同理得BE的解析式为:y=﹣x﹣4,﹣x﹣4=x2﹣x﹣4,x=或0(舍)∴D(,﹣);同理可得E在C的右边时,△ABE∽△BCE,∴=,设AE=2m,BE=4m,Rt△BOE中,由勾股定理得:BE2=OE2+OB2,∴,3m2+2m﹣5=0,(m+)(3m﹣)=0,m1=﹣,m2=,∴OE=﹣12(舍)或,∵OE=<4,∠BEC是钝角,此时△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形不相似,综上,点D的坐标为(8,20)或(,﹣6.如图,已知抛物线y =ax 2+bx +6经过两点A (﹣1,0),B (3,0),C 是抛物线与y 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P (m ,n )在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,直线CP 与x 轴交于点Q ,当∠BQC =∠BCO 时,求此时P 点坐标;(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∠CNM =90°,且△CMN 与△OBC 相似,如果存在,请求出点M 和点N 的坐标.解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx+6得:,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣2x2+4x+6;(2)由y=﹣2x2+4x+6得C(0,6),∴OC=6,当Q在x轴正半轴,如图:∵∠BQC=∠BCO,且∠COB=∠QOC,∴△COB∽△QOC,∴=,即=,∴OQ=12,∴Q(12,0),设直线CQ解析式为y=kx+6,则0=12k+6,∴k=﹣,即直线CQ为y=﹣x+6,由得(与C重合,舍去)或,∴P(,),当Q在x轴负半轴,如图:同理可得:△BOC∽△BCQ,∴=,即BC2=OB•BQ,而OC=6,OB=3,∴BC=3,∴(3)2=3×BQ,∴BQ=15,∴Q(﹣12,0),设直线CQ为y=mx+6,则0=﹣12m+6,解得m=,∴直线CQ为y=x+6,由得(舍去)或,∴P(,),综上所述,P点坐标为(,)或(,),(3)设M(t,﹣2t2+4t+6),则N(0,﹣2t2+4t+6),∴MN=|t|,CN=|2t2﹣4t|,∵OC=6,OB=3,∴OC=2OB,∵△CMN与△OBC相似,∴MN=2CN或CN=2MN,①MN=2CN时,如图:∴|t|=2|2t2﹣4t|,解得t=或t=或t=0(舍去),∴M(,),N(0,)或M(,),N(0,);②CN=2MN时,如图:∴|2t2﹣4t|=2|t|,解得t=0(舍去)或t=3(M与B重合,舍去)或t=1,∴M(1,8),N(0,8),综上所述,M(,),N(0,)或M(,),N(0,)或M(1,8),N(0,8).7.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,点A,B分别位于原点的左、右两侧,BO=3AO=3,过点B的直线与y轴正半轴和抛物线的交点分别为点C,D,.(1)求b,c的值;(2)求直线CD的函数解析式;(3)求∠ADB的度数;(4)点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上,当△ABD与△BPQ 相似时,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标.解:(1)∵点A,B分别位于原点的左、右两侧,BO=3AO=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=x2+bx+c,得,解得:,∴b=﹣,c=﹣;(2)如图1,过点D作DE⊥AB于E,则∠DEB=∠COB=90°,∴DE∥OC,∴=,∵BC=CD,OB=3,∴=,∴OE=,∴点D横坐标为﹣,当x=﹣时,y=×(﹣)2﹣×(﹣)﹣=+1,∴点D坐标为(﹣,+1),设直线BD的函数解析式为y=kx+n,把B(3,0),D(﹣,+1)代入,得,解得:,∴直线BD的函数解析式为y=﹣x+;(3)如图2,连接AC,∵直线BD的函数解析式为y=﹣x+,∴C(0,),∵A(﹣1,0),D(﹣,+1),∴AC2=OA2+OC2=12+()2=4,则AC=2,BC2=OB2+OC2=32+()2=12,则BC=2,∴AB=3﹣(﹣1)=4,∴AC2+BC2=AB2,∴∠ACB=90°,∴∠ACD=180°﹣90°=90°,∵BC=CD,∴CD=2,∴tan∠ADB===1,∴∠ADB=45°;(4)在△ABD中,tan∠ABD==,∴∠ABD=30°,∵∠ADB=45°,∴∠BAD=180°﹣(∠ABD+∠ADB)=180°﹣(30°+45°)=105°,∵CD=2,BC=CD=2,∴BD=BC+CD=2+2,由(3)知:AC=CD=2,∠ACD=90°,AB=4,∴AD=2,∵y=x2﹣x﹣,∴对称轴为直线x=1.∵点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上,∴∠PBQ<90°,∴分两种情况:①当∠PBQ=∠ABD=30°时,如图3,设对称轴与x轴交于点M,则M(1,0),∴BM=3﹣1=2,∴PM=BM•tan∠PBQ=2×tan30°=,∵点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,∴P(1,﹣),BP===,∵△ABD与△BPQ相似,且∠PBQ=∠ABD,∴=或=,∴=或=,∴BQ=或BQ=,∴Q(,0)或(,0);②当∠PBQ=∠ADB=45°时,如图4,∵PM=BM•tan∠PBQ=2tan45°=2,∴P(1,﹣2),∴BP=2,∵△ABD与△BPQ相似,且∠PBQ=∠ADB,∴=或=,∴=或=,∴BQ=2﹣2或2+2,∴Q(5﹣2,0)或(1﹣2,0);综上所述,点Q的坐标为Q(,0)或Q(,0)或Q(5﹣2,0)或Q(1﹣2,0).8.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣2).(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点D为第四象限抛物线上一点,连接AD,BC交于点E,求的最大值;(3)如图2,连接AC,BC,过点O作直线l∥BC,点P,Q分别为直线l和抛物线上的点,试探究:在第一象限是否存在这样的点P,Q,使△PQB∽△CAB?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣4).将C(0,﹣2)代入得:﹣4a=﹣2,解得a=,∴抛物线的解析式为y=(x+1)(x﹣4),即y=x2﹣x﹣2.(2)过点D作DG⊥x轴于点G,交BC于点F,过点A作AK⊥x轴交BC的延长线于点K,∴AK∥DG,∴△AKE∽△DFE,∴=.设直线BC的解析式为y=kx+b1,∴,解得,∴直线BC的解析式为y=x﹣2,∵A(﹣1,0),∴y=﹣﹣2=﹣,∴AK=,设D(m,m2﹣m﹣2),则F(m,m﹣2),∴DF=m﹣2﹣m2+m+2=﹣m2+2m.∴==﹣(m﹣2)2+.∴当m=2时,有最大值,最大值是.(3)符合条件的点P的坐标为(,)或(,).∵l∥BC,∴直线l的解析式为y=x,设P(a1,),①当点P在直线BQ右侧时,如图2,过点P作PN⊥x轴于点N,过点Q作QM⊥直线PN于点M,∵A(﹣1,0),C(0,﹣2),B(4,0),∴AC=,AB=5,BC=2,∵AC2+BC2=AB2,∴∠ACB=90°,∵△PQB∽△CAB,∴==,∵∠QMP=∠BNP=90°,∴∠MQP+∠MPQ=90°,∠MPQ+∠BPN=90°,∴∠MQP=∠BPN,∴△QPM∽△PBN,∴===,∴QM=,PM=(a1﹣4)=a1﹣2,∴MN=a1﹣2,ON﹣QM=a1﹣=a1,∴Q(a1,a1﹣2),将点Q的坐标代入抛物线的解析式得×(a1)2﹣×a1﹣2=a1﹣2,解得a1=0(舍去)或a1=.∴P(,).②当点P在直线BQ左侧时,由①的方法同理可得点Q的坐标为(a1,2).此时点P的坐标为(,).综上所述,符合条件的点P的坐标是(,)或(,).9.如图,直线y=﹣x+c与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c 经过点A,B.(1)求点B的坐标和抛物线的解析式;(2)M为线段OA上一动点,过点M且垂直于x轴的直线与直线AB及抛物线分别交于点P,N.若以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,求点M的坐标;(3)将抛物线在0≤x≤3之间的部分记为图象L,将图象L在直线y=t上方部分沿直线y=t翻折,其余部分保持不动,得到一个新的函数图象,记这个函数的最大值为a,最小值为b,若a﹣b≤3,请直接写出t的取值范围.解:(1)将(3,0)代入y=﹣x+c得0=﹣2+c,解得c=2,∴y=﹣x+2.将x=0代入y=﹣x+2得y=2,∴点B坐标为(0,2).将(3,0),(0,2)代入y=﹣x2+bx+c得,解得,∴y=﹣x2+x+2.(2)如图,当BM∥AM时满足题意,点B,N关于抛物线对称轴对称,∵y=﹣x2+x+2,∴抛物线对称轴为直线x=﹣=,∴点N坐标为(,2),∴点M坐标为(,0).如图,当∠NBP=90°时符合题意,作NC⊥y轴于点C,则N(m,﹣m2+m+2),∵∠NBC+∠ABO=∠ABO+∠BAO=90°,∴∠NBC=∠BAO,∴△BCN∽△AOB,∴=,即,解得m=,∴点M坐标为(,0).综上所述,点M坐标为(,0)或(,0).(3)∵y=﹣x2+x+2=﹣(x﹣)2+,∴抛物线顶点坐标为(,),∴翻折后顶点坐标为(,2t﹣),当点A为最低点时,t﹣0≤3,解得t≤3,令t﹣(2t﹣)=3,解得t=,∴≤t≤3.10.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,B、C两点的坐标分别为(1,0)、(0,﹣3),直线y=kx+3k经过点A,与y轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点E是抛物线上一动点(不与点C重合),连接AE,过点E作EF⊥x轴,垂足为F,若△AEF是等腰直角三角形,求点E的坐标;(3)在(2)的条件下,若在直线y=kx+3k上存在一点G使得△DFG与△AOC相似,求出k的值.解:(1)∵直线y=kx+3k经过点A,则点A的坐标为(﹣3,0),将点A、B、C的坐标代入抛物线表达式得:,解得,故抛物线的表达式为y=x2+2x﹣3;(2)设点E的坐标为(x,x2+2x﹣3),则AF=|x+3|,EF=|x2+2x﹣3|,∵△AEF是等腰直角三角形,∴AF=EF,∴|x2+2x﹣3|=|x+3|,∴x=﹣3(舍去)或x=0(舍去)或x=2,故点E的坐标为(2,5);(3)∵CO=BO=3,故△AOC为等腰直角三角形,当△DFG与△AOC相似时,则△DFG为等腰直角三角形,显然∠DFG不可能为直角,∵直线y=kx+3k与y轴交于点D,则点D(0,3k),由(2)知,点F(2,0),①当∠FDG为直角时,∵点G在直线AD上,故在∠FDG的前提下,总能找到GD=DF,故只需要DF⊥AD即可,在等腰Rt△FDG中,由直线AD的表达式为:y=kx+3k,则tan∠DOA=k,而tan∠DFO====,解得k=±;②当∠FGD为直角时,如下图,过点G作MN∥y轴,交x轴于点N,交过点D与x轴的平行线于点M,则DG=GF,设点G的坐标为(t,kt+3k),则MD=﹣t,MG=3k﹣tk﹣3k=﹣kt;GN=kt+3k,FN=2﹣t,∵∠MGD+∠FGN=90°,∠FGN+∠GFN=90°,∴∠MGD=∠GFN,∵∠GMD=∠FNG=90°,GD=FG,∴△GMD≌△FNG(AAS),∴MD=GN,MG=NF,即﹣t=kt+3k且﹣kt=2﹣t,解得k=2或﹣;当∠DFG=90°时,过点G作GH⊥x轴于H,则△ODF≌△HFG,∴GH=OF=2,HF=OD=3k,∵y=﹣2时,﹣2=kx+3k,∴x=,∴2+=3k,解得k=2或﹣综上,k=±或2或﹣.11.如图,已知A(﹣2,0),B(4,0),抛物线y=ax2+bx﹣1过A、B两点,并与过A点的直线y=﹣x﹣1交于点C.(1)求抛物线解析式及对称轴;(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使四边形ACPO的周长最小?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)点M为y轴右侧抛物线上一点,过点M作直线AC的垂线,垂足为N.问:是否存在这样的点N,使以点M、N、C为顶点的三角形与△AOC相似,若存在,求出点N 的坐标,若不存在,请说明理由.解:(1)把A(﹣2,0),B(4,0)代入抛物线y=ax2+bx﹣1,得解得∴抛物线解析式为:y=∴抛物线对称轴为直线x=﹣(2)存在使四边形ACPO的周长最小,只需PC+PO最小∴取点C(0,﹣1)关于直线x=1的对称点C′(2,﹣1),连C′O与直线x=1的交点即为P点.设过点C′、O直线解析式为:y=kx∴k=﹣∴y=﹣则P点坐标为(1,﹣)(3)当△AOC∽△MNC时,如图,延长MN交y轴于点D,过点N作NE⊥y轴于点E∵∠ACO=∠NCD,∠AOC=∠CND=90°∴∠CDN=∠CAO由相似,∠CAO=∠CMN∴∠CDN=∠CMN∵MN⊥AC∴M、D关于AN对称,则N为DM中点设点N坐标为(a,﹣a﹣1)由△EDN∽△OAC∴ED=2a∴点D坐标为(0,﹣)∵N为DM中点∴点M坐标为(2a,)把M代入y=,解得a=0(舍去)或a=4∴a=4则N点坐标为(4,﹣3)当△AOC∽△CNM时,∠CAO=∠NCM∴CM∥AB则点C关于直线x=1的对称点C′即为点M由(2)M为(2,﹣1)∴由相似CN=,MN=由面积法求N到MC距离为则N点坐标为(,﹣)∴N点坐标为(4,﹣3)或(,﹣)12.抛物线L:y=﹣x2+bx+c经过点A(0,1),与它的对称轴直线x=1交于点B.(1)求出抛物线L的解析式;(2)如图1,过定点的直线y=kx﹣k+4(k<0)与抛物线L交于点M、N.若△BMN的面积等于1,求k的值;(3)如图2,将抛物线L向上平移m(m>0)个单位长度得到抛物线L1,抛物线L1与y轴交于点C,过点C作y轴的垂线交抛物线L1于另一点D,F为抛物线L1的对称轴与x轴的交点,P为线段OC上一点,若△PCD与△POF相似,并且符合条件的点P恰有2个,求m的值及相应点P的坐标.解:(1)由题意知,解得:,∴抛物线L的解析式为y=﹣x2+2x+1;(2)如图1,∵y=kx﹣k+4=k(x﹣1)+4,∴当x=1时,y=4,即该直线所过定点G坐标为(1,4),∵y=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+2,∴点B(1,2),则BG=2,=1,即S△BNG﹣S△BMG=BG•(x N﹣1)﹣BG•(x M﹣1)=1,∵S△BMN∴x N﹣x M=1,由得x2+(k﹣2)x﹣k+3=0,解得:x==,则x N=、x M=,由x N﹣x M=1得=1,∴k=±3,∵k<0,∴k=﹣3;(3)如图2,设抛物线L 1的解析式为y =﹣x 2+2x +1+m ,∴C (0,1+m )、D (2,1+m )、F (1,0),设P (0,t ),①当△PCD ∽△FOP 时,,∴,∴t 2﹣(1+m )t +2=0①;②当△PCD ∽△POF 时,,∴,∴t =(m +1)②;(Ⅰ)当方程①有两个相等实数根时,Δ=(1+m )2﹣8=0,解得:m =2﹣1(负值舍去),此时方程①有两个相等实数根t 1=t 2=,方程②有一个实数根t =,∴m =2﹣1,此时点P 的坐标为(0,)和(0,);(Ⅱ)当方程①有两个不相等的实数根时,把②代入①,得:(m +1)2﹣(m +1)2+2=0,解得:m =2(负值舍去),此时,方程①有两个不相等的实数根t 1=1、t 2=2,方程②有一个实数根t =1,∴m=2,此时点P的坐标为(0,1)和(0,2);综上,当m=2﹣1时,点P的坐标为(0,)和(0,);当m=2时,点P的坐标为(0,1)和(0,2).13.设抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于两个不同的点A(﹣1,0)、B(m,0),与y轴交于点C,且∠ACB=90度.(1)求m的值和抛物线的解析式;(2)已知点D(1,n)在抛物线上,过点A的直线y=x+1交抛物线于另一点E.若点P 在x轴上,以点P、B、D为顶点的三角形与△AEB相似,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,△BDP的外接圆半径等于或.解:(1)令x=0,得y=﹣2,∴C(0,﹣2),∵∠ACB=90°,CO⊥AB,∴△AOC∽△COB,∴OA•OB=OC2∴OB=,∴m=4,将A(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣2,得,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2.(2)D(1,n)代入y=x2﹣x﹣2,得n=﹣3,由,得,,∴E(6,7),过E作EH⊥x轴于H,则H(6,0)∴AH=EH=7∴∠EAH=45°过D作DF⊥x轴于F,则F(1,0)∴BF=DF=3∴∠DBF=45°∴∠EAH=∠DBF=45°∴∠DBH=135°,90°<∠EBA<135°则点P只能在点B的左侧,有以下两种情况:①若△DBP1∽△EAB,则∴BP1===∴OP1=4﹣=,∴P1(,0).②若△DBP2∽△BAE,则∴BP2===∴OP2=﹣4=∴P2(﹣,0).综合①、②,得点P的坐标为:P1(,0)或P2(﹣,0).(3)或.如图所示:先作△BPD的外接圆,过P作直径PM,连接DM,作DF⊥x轴于F.∵∠PMD=∠PBD,∠DFP=∠PDM,∴△PMD和△FBD相似,∴,∴PD===,DF=3,BD==3,∴PM==,∴△BPD的外接圆的半径=;同理可求出当P点在x轴的负半轴上时,△BPD的外接圆的半径=.14.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+x﹣与x轴交于点A、B(点A在点B右侧),点D为抛物线的顶点,点C在y轴的正半轴上,CD交x轴于点F,△CAD绕点C顺时针旋转得到△CFE,点A恰好旋转到点F,连接BE.(1)求点A、B、D的坐标;(2)求证:四边形BFCE是平行四边形;(3)如图2,过顶点D作DD1⊥x轴于点D1,点P是抛物线上一动点,过点P作PM⊥x轴,点M为垂足,使得△PAM与△DD1A相似(不含全等).①求出一个满足以上条件的点P的横坐标;②直接回答这样的点P共有几个?解:(1)令x2+x﹣=0,解得x1=1,x2=﹣7.∴A(1,0),B(﹣7,0).由y=x2+x﹣=(x+3)2﹣2得,D(﹣3,﹣2);(2)证明:∵DD1⊥x轴于点D1,∴∠COF=∠DD1F=90°,∵∠D1FD=∠CFO,∴△DD1F∽△COF,∴=,∵D(﹣3,﹣2),∴D1D=2,OD1=3,∵AC=CF,CO⊥AF∴OF=OA=1∴D1F=D1O﹣OF=3﹣1=2,∴=,∴OC=,∴CA=CF=FA=2,∴△ACF是等边三角形,∴∠AFC=∠ACF,∵△CAD绕点C顺时针旋转得到△CFE,∴∠ECF=∠AFC=60°,∴EC∥BF,∵EC=DC==6,∵BF=6,∴EC=BF,∴四边形BFCE是平行四边形;(3)∵点P是抛物线上一动点,∴设P点(x,x2+x﹣),①当点P在B点的左侧时,∵△PAM与△DD1A相似,∴或=,∴=或=,解得:x1=1(不合题意舍去),x2=﹣11或x1=1(不合题意舍去)x2=﹣;当点P在A点的右侧时,∵△PAM与△DD1A相似,∴=或=,∴=或=,解得:x1=1(不合题意舍去),x2=﹣3(不合题意舍去)或x1=1(不合题意舍去),x2=﹣(不合题意舍去);当点P在AB之间时,∵△PAM与△DD1A相似,∴=或=,∴=或=,解得:x1=1(不合题意舍去),x2=﹣3(不合题意舍去)或x1=1(不合题意舍去),x2=﹣;综上所述,点P的横坐标为﹣11或﹣或﹣;②由①得,这样的点P共有3个.15.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(,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,①求点M的坐标;②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.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,解得,∴抛物线解析式为y=2x2﹣3x;(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,2t2﹣3t),则E(t,0),D(t,t),∴OE=t,BF=2﹣t,CD=t﹣(2t2﹣3t)=﹣2t2+4t,=S△CDO+S△CDB=CD•OE+CD•BF=(﹣2t2+4t)(t+2﹣t)=﹣2t2+4t,∴S△OBC∵△OBC的面积为2,∴﹣2t2+4t=2,解得t1=t2=1,∴C(1,﹣1);(3)①设MB交y轴于点N,如图2,∵B(2,2),∴∠AOB=∠NOB=45°,在△AOB和△NOB中,∴△AOB≌△NOB(ASA),∴ON=OA=,∴N(0,),∴可设直线BN解析式为y=kx+,把B点坐标代入可得2=2k+,解得k=,∴直线BN的解析式为y=x+,联立直线BN和抛物线解析式可得,解得(舍去)或,∴M(﹣,),②∵C(1,﹣1),∴∠COA=∠AOB=45°,且B(2,2),∴OB=2,OC=,∵△POC∽△MOB,∴==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,∴===2,。
2020年中考数学必考考点压轴题 专题24 相似三角形判定与性质(含答案)
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专题24相似三角形判定与性质1.相似三角形:对应角相等,对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形。
相似多边形对应边的比叫做相似比。
2.三角形相似的判定方法:(1)定义法:对应角相等,对应边成比例的两个三角形相似。
(2)平行法:平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边延长线)相交,构成的三角形与原三角形相似。
(3)判定定理1:如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似,可简述为两角对应相等,两三角形相似。
(4)判定定理2:如果一个三角形的两条边和另一个三角形的两条边对应相等,并且夹角相等,那么这两个三角形相似,可简述为两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似。
(5)判定定理3:如果一个三角形的三条边与另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似,可简述为三边对应成比例,两三角形相似。
3.直角三角形相似判定定理:①以上各种判定方法均适用②定理:如果一个直角三角形的斜边和一条直角边与另一个直角三角形的斜边和一条直角边对应成比例,那么这两个直角三角形相似。
③垂直法:直角三角形被斜边上的高分成的两个直角三角形与原三角形相似。
4.相似三角形的性质:(1)相似三角形的对应角相等,对应边成比例(2)相似三角形对应高的比、对应中线的比与对应角平分线的比都等于相似比(3)相似三角形周长的比等于相似比(4)相似三角形面积的比等于相似比的平方。
【例题1】(2019•海南省)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=4.点P是边AC上一动点,过点P作PQ∥AB交BC于点Q,D为线段PQ的中点,当BD平分∠ABC时,AP的长度为()B.C.D.A.【答案】B.【解析】本题考查的是相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.根据勾股定理求出AC,根据角平分线的定义、平行线的性质得到∠QBD=∠BDQ,得到QB=QD,根据相似三角形的性质列出比例式,计算即可.∵∠C=90°,AB=5,BC=4,∴AC==3,∵PQ∥AB,∴∠ABD=∠BDQ,又∠ABD=∠QBD,∴∠QBD=∠BDQ,∴QB=QD,∴QP=2QB,∵PQ∥AB,∴△CPQ∽△CAB,∴==,即==,解得,CP=,∴AP=CA﹣CP=【例题2】(2019•四川省凉山州)在▱ABCD中,E是AD上一点,且点E将AD分为2:3的两部分,连接BE、AC相交于F,则S△AEF:S△CBF是.【答案】4:25或9:25.【解析】本题考查的是相似三角形的判定和性质、平行四边形的性质,掌握相似三角形的面积比等于相似比的平方是解题的关键.分AE:ED=2:3、AE:ED=3:2两种情况,根据相似三角形的性质计算即可.①当AE:ED=2:3时,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AE:BC=2:5,∴△AEF∽△CBF,:S△CBF=()2=4:25;∴S△AEF②当AE:ED=3:2时,:S△CBF=()2=9:25。
2020年九年级数学中考三轮压轴专题:《二次函数与三角形相似》(解析版)
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三轮压轴专题:《二次函数与三角形相似》1.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+n与x轴,y轴分别交于点B,点C,抛物线y=ax2+bx+(a≠0)过B,C两点,且交x轴于另一点A(﹣2,0),连接AC.(1)求抛物线的表达式;(2)已知点P为第一象限内抛物线上一点,且点P的横坐标为m,请用含m的代数式表示点P到直线BC的距离;(3)抛物线上是否存在一点Q(点C除外),使以点Q,A,B为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)点C(0,),则直线y=﹣x+n=﹣x+,则点B(3,0),则抛物线的表达式为:y=a(x﹣3)(x+2)=a(x2﹣x﹣6),故﹣6a=,解得:a=﹣,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+…①;(2)过点P作y轴的平行线交BC于点G,作PH⊥BC于点H,则∠HPG=∠CBA=α,tan∠CBA===tanα,则cosα=,设点P(m,﹣m2+m+),则点G(m,﹣m+),则PH=PG cosα=(﹣m2+m++m﹣)=﹣m2+m;(3)①当点Q在x轴上方时,则点Q,A,B为顶点的三角形与△ABC全等,此时点Q与点C关于函数对称轴对称,则点Q(1,);②当点Q在x轴下方时,(Ⅰ)当∠BAQ=∠CAB时,△QAB∽△BAC,则=,由勾股定理得:AC=,AQ===10,过点Q作QH⊥x轴于点H,由△HAQ∽△OAC得:==,∵OC=,AQ=10,∴QH=6,则AH=8,OH=8﹣2=6,∴Q(6,﹣6);该点在抛物线上;根据点的对称性,当点Q在第三象限时,符合条件的点Q(﹣5,﹣6);故点Q的坐标为:(6,﹣6)或(﹣5,﹣6);(Ⅱ)当∠BAQ=∠CBA时,则直线AQ∥BC,直线BC表达式中的k为:﹣,则直线AQ的表达式为:y=﹣x﹣1…②,联立①②并解得:x=5或﹣2(舍去﹣2),故点Q(5,﹣),=,而=,故≠,即Q,A,B为顶点的三角形与△ABC不相似,故舍去,Q的对称点(﹣4,﹣)同样也舍去,即点Q的为:(﹣4,﹣)、(5,﹣)均不符合题意,都舍去;综上,点Q的坐标为:(1,)或(6,﹣6)或(﹣5,﹣6).2.如图,直线y=﹣x+c与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c 经过点A,B.(1)求点B的坐标和抛物线的解析式;(2)设点M(m,0)为线段OA上一动点,过点M且垂直于x轴的直线与直线AB及抛物线分别交于点P,N.①求PN的最大值;②若以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,请直接写出点M的坐标.解:(1)直线y=﹣x+c交于点A(3,0),与y轴交于点B,∴0=﹣2+c,解得c=2,∴B(0,2),∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A,B,将点A、B的坐标代入抛物线表达式并解得:y=﹣x2+x+2;(2)①M(m,0),则P(m,),N(m,﹣m2+m+2),∴PN=﹣m2+m+2﹣=﹣m2+4m(0≤m≤3);当m=时,线段PN有最大值为3;②由(1)可知直线解析式为y=﹣x+2,∵M(m,0)为x轴上一动点,过点M且垂直于x轴的直线与直线AB及抛物线分别交于点P,N,∴P(m,﹣m+2),N(m,﹣m2+m+2),∴PM=﹣m+2,AM=3﹣m,PN=﹣m2+m+2﹣(﹣m+2)=﹣m2+4m,∵△BPN和△APM相似,且∠BPN=∠APM,∴∠BNP=∠AMP=90°或∠NBP=∠AMP=90°,当∠BNP=90°时,则有BN⊥MN,∴N点的纵坐标为2,∴﹣m2+m+2=2,解得m=0(舍去)或m=,∴M(,0);当∠NBP=90°时,过点N作NC⊥y轴于点C,则∠NBC+∠BNC=90°,NC=m,BC=﹣m2+m+2﹣2=﹣m2+m,∵∠NBP=90°,∴∠NBC+∠ABO=90°,∴∠ABO=∠BNC,∴Rt△NCB∽Rt△BOA,,∴=,解得m=0(舍去)或m=,∴M(,0);综上可知当以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似时,点M的坐标为(,0)或(,0).3.已知抛物线y=x2+ax+b与x轴交于A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)填空:a=﹣4 b= 3 ;(2)如图1,已知E(,0),过点E的直线与抛物线交于点M、N,且点M、N关于点E对称,求直线MN的解析式;(3)如图2,已知D(0,1),P是第一象限内抛物线上一点,作PH⊥y轴于点H,若△PHD与△BDO相似,请求出点P的横坐标.解:(1)抛物线的表达式为:y=(x﹣1)(x﹣3)=x2﹣4x+3…①,故答案为:﹣4,3;(2)设点M、N的横坐标为m,n,直线MN的表达式为:y=k(x﹣)…②,联立①②并整理得:x2﹣(4+k)x+(3﹣k),则m+n=4+k,点M、N关于点E对称,则y M+y N=km﹣k+kn﹣k=k(m+n)﹣5k=0,即(4+k)k﹣5k=0,解得:k=0(舍去)或1,故直线MN的表达式为:y=x﹣;(3)设点P(m,m2﹣4m+3),则PH=m,HD=|m2﹣4m+3﹣1|,而OB=3,OD=1,则tan∠DOB=,若△PHD与△BDO相似,则tan∠HPD=或4,即=或4,即=或4,解得:m=或或.4.如图,在平面直角坐标系xOy中,将抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=﹣x+1相交于点A(0,1)和点B(3,﹣2),交x轴于点C,顶点为点F,点D是该抛物线上一点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,若点D在直线AB上方的抛物线上,求△DAB的面积最大时点D的坐标;(3)如图2,若点D在对称轴左侧的抛物线上,且点E(1,t)是射线CF上一点,当以C、B、D为顶点的三角形与△CAE相似时,求所有满足条件的t的值.解:(1)将点A(0,1)和点B(3,﹣2)代入抛物物线y=﹣x2+bx+c中得,解得∴y=﹣x2+2x+1(2)如图1所示:过点D作DM∥y轴交AB于点M,设D(a,﹣a2+2a+1),则M(a,﹣a+1).∴DM=﹣a2+2a+1﹣(﹣a+1)=﹣a2+3a∴∵有最大值,当时,此时图1(3)∵OA=OC,如图2,CF∥y轴,∴∠ACE=∠ACO=45°,∴△BCD中必有一个内角为45°,由题意可知,∠BCD不可能为45°,①若∠CBD=45°,则BD∥x轴,∴点D与点B于抛物线的対称轴直线x=1対称,设BD与直线=1交于点H,则H(1,﹣2)B(3,﹣2),D(﹣1,﹣2)此时△BCD是等腰直角三角形,因此△ACE也是等腰直角三角形,(i)当∠AEC=90°时,得到AE=CE=1,∴E(1.1),得到t=1(ii)当∠CAE=90时,得到:AC=AE=,∴CE=2,∴E(1.2),得到t=2图2②若∠CDB=45°,如图3,①中的情况是其中一种,答案同上以点H为圆心,HB为半径作圆,则点B、C、D都在圆H上,设圆H与对称左侧的物线交于另一点D1,则∠CD1B=∠CDB=45°(同弧所对的圆周角相等),即D1也符合题意设由HD1=DH=2解得n1=﹣1(含去),n2=3(舍去),(舍去),∴,则,(i)若△ACE∽△CD1B,则,即,解得(舍去)(ii)△ACE∽△BD1C则,即,解得(舍去)综上所述:所有满足条件的t的值为t=1或t=2或或图35.如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为C(1,4),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,点P为直线BD上方抛物线上一点,若S△PBD=3,请求出点P的坐标.(3)如图3,M为线段AB上的一点,过点M作MN∥BD,交线段AD于点N,连接MD,若△DNM∽△BMD,请求出点M的坐标.解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+4,将点B(3,0)代入得,(3﹣1)2×a+4=0.解得:a=﹣1.∴抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣1)2+4=﹣x2+2x+3.(2)过点P作PQ∥y轴交DB于点Q,∵抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3∴D(0,3).设直线BD的解析式为y=kx+b,∴,解得:,∴直线BD的解析式为y=﹣x+3.设P(m,﹣m2+2m+3),则Q(m,﹣m+3),∴PQ=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m.∵S△PBD=S△PQD+S△PQB,∴S△PBD=(3﹣m)=PQ=﹣m,∵S△PBD=3,∴﹣m=3.解得:m1=1,m2=2.∴点P的坐标为(1,4)或(2,3).(3)∵B(3,0),D(0,3),∴BD==3,设M(a,0),∵MN∥BD,∴△AMN∽△ABD,∴,即.∴MN=(1+a),DM==,∵△DNM∽△BMD,∴,∴DM2=BD•MN.∴9+a2=3(1+a).解得:a=或a=3(舍去).∴点M的坐标为(,0).6.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C (0,3),抛物线的对称轴与直线BC交于点D.(1)求抛物线的表达式;(2)在抛物线的对称轴上找一点M,使|BM﹣CM|的值最大,求出点M的坐标;(3)点E为直线BC上一动点,过点E作y轴的平行线EF,与抛物线交于点F问是否存在点E,使得以D、E、F为顶点的三角形与△BCO相似?若存在,直接写出点E的坐标.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(1,0)、B(3,0)、C(0,3),∴,解得,∴抛物线的表达式为y=x2﹣4x+3;(2)∵抛物线对称轴是线段AB的垂直平分线,∴AM=BM,由三角形的三边关系,|BM﹣CM|=|AM﹣CM|<AC,∴点A、C、M三点共线时,|BM﹣CM|最大,设直线AC的解析式为y=mx+n,则,解得,∴直线AC的解析式为y=﹣3x+3,又∵抛物线对称轴为直线x=﹣=2,∴x=2时,y=﹣3×2+3=﹣3,故,点M的坐标为(2,﹣3);(3))∵OB=OC=3,OB⊥OC,∴△BOC是等腰直角三角形,∵EF∥y轴,直线BC的解析式为y=﹣x+3,∴△DEF只要是直角三角形即可与△BOC相似,∵D(2,1),A(1,0),B(3,0),∴点D垂直平分AB且到点AB的距离等于AB,∴△ABD是等腰直角三角形,∴∠ADB=90°,如图,①点F是直角顶点时,点F的纵坐标与点D的纵坐标相同,是1,∴x2﹣4x+3=1,整理得x2﹣4x+2=0,解得x=2±,当x=2﹣时,y=﹣(2﹣)+3=1+,当x=2+时,y=﹣(2+)+3=1﹣,∴点E1(2﹣,1+)E2(2+,1﹣),②点D是直角顶点时,易求直线AD的解析式为y=x﹣1,联立,解得,,当x=1时,y=﹣1+3=2,当x=4时,y=﹣4+3=﹣1,∴点E3(1,2),E4(4,﹣1),综上所述,存在点E1(2﹣,1+)或E2(2+,1﹣)或E3(1,2)或E4(4,﹣1),使以D、E、F为顶点的三角形与△BCO相似.7.如图,抛物线y=﹣x2+x+2与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,点D与点C 关于x轴对称,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线1交抛物线于点Q.(1)求点A、点B、点C的坐标;(2)当点P在线段OB上运动时,直线1交直线BD于点M,试探究m为何值时,四边形CQMD是平行四边形;(3)点P在线段AB上运动过程中,是否存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)抛物线y=﹣x2+x+2,当x=0时,y=2,因此点C(0,2),当y=0时,即:﹣x2+x+2=0,解得x1=4,x2=﹣1,因此点A(﹣1,0),B (4,0),故:A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2);(2)∵点D与点C关于x轴对称,∴点D(0,﹣2),CD=4,设直线BD的关系式为y=kx+b,把D(0,﹣2),B(4,0)代入得,,解得,k=,b=﹣2,∴直线BD的关系式为y=x﹣2,设M(m,m﹣2),Q(m,﹣m2+m+2),∴QM=﹣m2+m+2﹣m+2=﹣m2+m+4,当QM=CD时,四边形CQMD是平行四边形;∴﹣m2+m+4=4,解得m1=0(舍去),m2=2,答:m=2时,四边形CQMD是平行四边形;(3)在Rt△BOD中,OD=2,OB=4,因此OB=2OD,①若∠MBQ=90°时,如图1所示,当△QBM∽△BOD时,QP=2PB,设点P的横坐标为x,则QP=﹣x2+x+2,PB=4﹣x,于是﹣x2+x+2=2(4﹣x),解得,x1=3,x2=4(舍去),当x=3时,PB=4﹣3=1,∴PQ=2PB=2,∴点Q的坐标为(3,2);②若∠MQB=90°时,如图2所示,此时点P、Q与点A重合,∴Q(﹣1,0);③由于点M在直线BD上,因此∠QMB≠90°,这种情况不存在△QBM∽△BOD.综上所述,点P在线段AB上运动过程中,存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似,点Q(3,2)或(﹣1,0).8.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+4分别与x轴、y轴相交于点B、C,经过点B、C的抛物线y=﹣+bx+c与x轴的另一个交点为A.(1)求出抛物线表达式,并求出点A坐标.(2)已知点D在抛物线上,且横坐标为3,求出△BCD的面积;(3)点P是直线BC上方的抛物线上一动点,过点P作PQ垂直于x轴,垂足为Q.是否存在点P,使得以点A、P、Q为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)由已知可求B(6,0),C(0,4),将点B(6,0),C(0,4)代入y=﹣+bx+c,则有,解得,∴y=﹣x2+x+4,令y=0,则﹣x2+x+4=0,解得x=﹣1或x=6,∴A(﹣1,0);(2)∵点D在抛物线上,且横坐标为3,∴D(3,8),过点D作y轴的垂线交于点E,过点B作BF⊥DE交ED的延长线于点F;∴E(0,8),F(6,8),∴S△BCD=S梯形ECBF﹣S△CDE﹣S△BFD=(EC+BF)×OB﹣×EC×ED﹣×DF×BF =×(4+8)×6﹣×4×3﹣×3×8=36﹣6﹣12=18;(3)设P(m,﹣m2+m+4),∵PQ垂直于x轴,∴Q(m,0),且∠PQO=90°,∵∠COB=90°,∴点A、P、Q为顶点的三角形与△BOC相似有两种情况:①△PAQ∽△CBO时,==,∴=,解得m=5或m=﹣1,∵点P是直线BC上方的抛物线上,∴0≤m≤6,∴m=5,∴P(5,4);②△PAQ∽△BCO时,==,∴=,解得m=﹣1或m=,∵点P是直线BC上方的抛物线上,∴0≤m≤6,∴m=,∴P(,);综上所述:P(5,4)或P(,)时,点A、P、Q为顶点的三角形与△BOC相似.9.如图,抛物线y=﹣+bx+c过点A(3,0)和B(0,2),点M(m,0)为线段OA上一个动点(点M与点A不重合),过点M作垂直于x轴的直线与直线AB和抛物线分别交于点P、N.(1)求此抛物线的解析式;(2)若点P是MN的中点,则求点P的坐标;(3)若以点B、N、P为顶点的三角形与△AMP相似,请直接写出点P的坐标.解:(1)抛物线经过点A(3,0),B(0,2),∴,解得,∴抛物线的解析式为:;(2)∵B(0,2),∴可设直线AB的解析式为y=kx+2,将点A(3,0)代入y=kx+2,得,3k+2=0,∴k=﹣,∴直线AB的解析式为,由M(m,0),设,,则,,点P是MN的中点,即NP=PM,∴,解得(舍),∴;(3)∵∠APM=∠NPB,∴若以点B、N、P为顶点的三角形与△AMP相似,则存在△AMP∽△NBP和△AMP∽△BNP两种情况,如图,过点P作PH∥x轴交y轴于H,则△BHP∽△BOA,∴=,∵OA=3,PH=m,BA==,∴BP=m,∴AP=AB﹣BP=﹣m=,①当△AMP∽△NBP时,=,∴=,解得,m1=3(舍去),m2=,∴P1(,);②当△AMP∽△BNP时,=,∴=,解得,m1=3(舍去),m2=,∴P2(,);∴点P的坐标为(,)或(,).10.如图,抛物线y=x2+mx+n与直线y=﹣x+3交于A、B两点,交x轴于D、C 两点,连接AC、BC,已知A(0,3),C(3,0).(1)抛物线的函数关系式为y=x2﹣x+3 ,tan∠BAC=;(2)设E为线段AC上一点(不含端点),连接DE,一动点M从点D出发,沿线段DE以每秒一个单位的速度运动到E点,再沿线段EA以每秒个单位的速度运动到点A 后停止,当点E的坐标是多少时,点M在整个运动过程中用时最少?(3)P为y轴右侧抛物线上一动点,连接PA,过点P作PQ⊥PA交y轴于点Q,问:是否存在点P使以A、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求出所有符合条件的P点坐标,若不存在,请说明理由.解:(1)将A(0,3),C(3,0)代入y=x2+mx+n,得,解得,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x+3;联立,解得或,∴点B的坐标为(4,1),如图1,过点B作BH⊥x轴于H,∵C(3,0),B(4,1),∴BH=1,OC=3,CH=4﹣3=1,∴BH=CH=1,∵∠BHC=90°,∴∠BCH=45°,BC=,同理,∠ACO=45°,AC=3,∴∠ACB=180°﹣45°﹣45°=90°,∴tan∠BAC===,故答案为:y=x2﹣x+3,;(2)如图2,过A作射线AF∥x轴,过D作射线DF∥y轴,DF与AC交于点E,∵A(0,3),C(3,0),∴可设直线AC的解析式为y=kx+3,将点C(3,0)代入y=kx+3,得3k+3=0,∴k=﹣1,∴直线AC的解析式为y=﹣x+3,∵OA=OC,∠AOC=90°,∴∠ACO=45°,∵AF∥OC,∴∠FAE=45°,∴EF=AE•sin45°=AE,∴当且仅当AF⊥DF时,DE+EF取最小值,点M在整个运动中用时最少,为:t=+=DE+AE=DE+EF,∵在y=x2﹣x+3中,当y=0时,x1=3,x2=2,∴D(2,0),则E点横坐标为2,将x=2代入直线y=﹣x+3,得,y=1,∴E(2,1);(3)存在点P,使得以A、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似,过点P作PG⊥y轴于G,则∠PGA=90°,设点P的横坐标为x,由P在y轴右侧可得x>0,则PG=x,∵PQ⊥PA,∠ACB=90°,∴∠APQ=∠ACB=90°,若点G在点A的下方,①如图3﹣1,当∠PAQ=∠CAB时,则△PAQ∽△CAB,∵∠PGA=∠ACB=90°,∠PAQ=∠CAB,∴△PGA∽△BCA,∴==,∴AG=3PG=3x,则P(x,3﹣3x),把P(x,3﹣3x)代入y=x2﹣x+3,得x2﹣x+3=3﹣3x,解得,x1=0(舍去),x2=﹣1(舍去);②如图3﹣2,当∠PAQ=∠CBA时,则△PAQ∽△CBA,同理可得,AG=PG=x,则P(x,3﹣x),把P(x,3﹣x)代入y=x2﹣x+3,得x2﹣x+3=3﹣x,解得,x1=0(舍去),x2=,∴P(,);若点G在点A的上方,①如图3﹣3,当∠PAQ=∠CBA时,则△PAQ∽△CBA,同理可得,AG=PG=x,则P(x,3+x),把P(x,3+x)代入y=x2﹣x+3,得x2﹣x+3=3+x,解得,x1=0(舍去),x2=,∴P(,);②如图3﹣4,当∠PAQ=∠CAB时,则△PAQ∽△CAB,同理可得,AG=3PG=3x,则P(x,3+3x),把P(x,3+3x)代入y=x2﹣x+3,得x2﹣x+3=3+3x,解得,x1=0(舍去),x2=11,∴P(11,36),综上所述,满足条件的点P的坐标为(,),(,),(11,36).11.如图已知直线y=x+与抛物线y=ax2+bx+c相交于A(﹣1,0),B(4,m)两点,抛物线y=ax2+bx+c交y轴于点C(0,﹣),交x轴正半轴于D点,抛物线的顶点为M.(1)求抛物线的解析式;(2)设点P为直线AB下方的抛物线上一动点,当△PAB的面积最大时,求△PAB的面积及点P的坐标;(3)若点Q为x轴上一动点,点N在抛物线上且位于其对称轴右侧,当△QMN与△MAD相似时,求N点的坐标.解:(1)将点B(4,m)代入y=x+,∴m=,将点A(﹣1,0),B(4,),C(0,﹣)代入y=ax2+bx+c,解得a=,b=﹣1,c=﹣,∴函数解析式为y=x2﹣x﹣;(2)设P(n,n2﹣n﹣),则经过点P且与直线y=x+垂直的直线解析式为y=﹣2x+n2+n﹣,直线y=x+与其垂线的交点G(n2+n﹣,n2+n+),∴GP=(﹣n2+3n+4),当n=时,GP最大,此时△PAB的面积最大,∴P(,),∵AB=,PG=,∴△PAB的面积=××=;(3)∵M(1,﹣2),A(﹣1,0),D(3,0),∴AM=2,AB=4,MD=2,∴△MAD是等腰直角三角形,∵△QMN与△MAD相似,∴△QMN是等腰直角三角形,设N(t,t2﹣t﹣)①如图1,当MQ⊥QN时,N(3,0);②如图2,当QN⊥MN时,过点N作NR⊥x轴,过点M作MS⊥RN交于点S,∵QN=MN,∠QNM=90°,∴△MNS≌△NMS(AAS)∴t﹣1=﹣t2+t+,∴t=±,∴t>1,∴t=,∴N(,1﹣);③如图3,当QN⊥MQ时,过点Q作x轴的垂线,过点N作NS∥x轴,过点N作NR ∥x轴,与过M点的垂线分别交于点S、R;∵QN=MQ,∠MQN=90°,∴△MQR≌△QNS(AAS),∴SQ=QR=2,∴t+2=1+t2﹣t﹣,∴t=5,∴N(5,6);④如图4,当MN⊥NQ时,过点M作MR⊥x轴,过点Q作QS⊥x轴,过点N作x轴的平行线,与两垂线交于点R、S;∵QN=MN,∠MNQ=90°,∴△MNR≌△NQS(AAS),∴SQ=RN,∴t2﹣t﹣=t﹣1,∴t=2±,∵t>1,∴t=2+,∴N(2+,1+);综上所述:N(3,0)或N(2+,1+)或N(5,6)或N(,1﹣).12.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴分别交于点A(﹣1,0)、B(3,0),与y轴交于点C,顶点为D,对称轴交x轴于点Q.(1)求抛物线对应的二次函数的表达式;(2)点P是抛物线的对称轴上一点,以点P为圆心的圆经过A、B两点,且与直线CD 相切,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得△DCM与△BQC相似?如果存在,求出点M的坐标;如果不存在,请说明理由.解:(1)∵A(﹣1,0),B(3,0).代入y=﹣x2+bx+c,得,解得b=2,c=3.∴抛物线对应二次函数的表达式为:y=﹣x2+2x+3;(2)如图1,设直线CD切⊙P于点E.连结PE、PA,作CF⊥DQ于点F.∴PE⊥CD,PE=PA.由y=﹣x2+2x+3,得对称轴为直线x=1,C(0,3)、D(1,4).∴DF=4﹣3=1,CF=1,∴DF=CF,∴△DCF为等腰直角三角形.∴∠CDF=45°,∴∠EDP=∠EPD=45°,∴DE=EP,∴△DEP为等腰三角形.设P(1,m),∴EP2=(4﹣m)2.在△APQ中,∠PQA=90°,∴AP2=AQ2+PQ2=[1﹣(﹣1)]2+m2∴(4﹣m)2=[1﹣(﹣1)]2+m2.整理,得m2+8m﹣8=0解得,m=﹣4±2.∴点P的坐标为(1,﹣4+2)或(1,﹣4﹣2).(3)存在点M,使得△DCM∽△BQC.如图2,连结CQ、CB、CM,∵C(0,3),OB=3,∠COB=90°,∴△COB为等腰直角三角形,∴∠CBQ=45°,BC=3.由(2)可知,∠CDM=45°,CD=,∴∠CBQ=∠CDM.∴△DCM与△BQC相似有两种情况.当时,∴,解得DM=.∴QM=DQ﹣DM=4﹣=.∴M1(1,).当时,∴,解得DM=3,∴QM=DQ﹣DM=4﹣3=1.∴M2(1,1).综上,点M的坐标为或(1,1).13.已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴分别交于点A(﹣3,0),B(1,0),交y轴于点C,抛物线的顶点为点D.(1)抛物线的表达式及顶点D的坐标.(2)若点F是线段AD上一个动点,①如图1,当FC+FO的值最小时,求点F的坐标;②如图2,以点A,F,O为顶点的三角形能否与△ABC相似?若能,求出点F的坐标;若不能,请说明理由.解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3),故﹣3a=3,解得:a=﹣1,故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣2x+3…①,函数的对称轴为:x=﹣1,故顶点D的坐标为:(﹣1,4);(2)①点D的坐标为:(﹣1,4),点A(﹣3,0),点C(0,3),作点O关于直线AD的对称轴R,连接CR交AD于点F,则点F为所求点,FC+FO=FC+RF=CR为最小,连接AR,设直线OR交AD于点H,由点A、D的坐标得,直线AD的表达式为:y=2x+6,则tan∠DAO=2=tanα,设∠HOA=∠β,则tanβ=,则cosβ=,sinβ=,OH=AO•cosβ=,OR=2OH=,y R=OR sinβ=,同理x R=﹣,故点R(﹣,),由点R、C的坐标得,直线RC的表达式为:y=x+3…②,联立①②并解得:x=﹣,y=,则点F(﹣,);②在Rt△ACD中,tan∠CAD===,在Rt△OBC中,tan∠OCB==,∴∠ACD=∠OCB,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA=45°,∴∠FAO=∠ACB,若以A,F,O为顶点的三角形与△ABC相似,则可分两种情况考虑:当∠AOF=∠ABC时,△AOF∽△CBA,∴OF∥BC,设直线BC的解析式为y=kx+b,将点B、C的坐标代入上式并解得:直线BC的解析式为y=﹣3x+3,∴直线OF的解析式为y=﹣3x,直线AD的解析式为y=2x+6,联立直线OF、AD的表达式并解得:x=﹣,故点F(﹣,);当∠AOF=∠CAB=45°时,△AOF∽△CAB,∵∠CAB=45°,∴OF⊥AC,∴直线OF的解析式为y=﹣x,将上式与y=2x+6联立并解得:x=﹣2,故点F(﹣2,2);综合以上可得F点的坐标为(﹣,)或(﹣2,2).14.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轴对折,点A 落到点C处,过点A、B的抛物线y=﹣x2+bx+c与直线BC交于点B、D.(1)求直线BD和抛物线的解析式;(2)在直线BD上方的抛物线上求一点E,使△BDE面积最大,求出点E坐标;(3)在第一象限内的抛物线上,是否存在一点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.解:(1)令y=0,则x=﹣1,令x=0,则y=2,∴点A、B的坐标分别是:A(﹣1,0),B(0,2),根据对折的性质:点C的坐标是:(1,0),设直线BD解析式为y=kx+b,把B(0,2),C(1,0)代入y=kx+b,得,解得:k=﹣2,b=2,∴直线BD解析式为y=﹣2x+2,把A(﹣1,0),B(0,2)代入y=﹣x2+bx+c得,解得:b=1,c=2,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2;(2)解方程组得:和,∴点D坐标为(3,﹣4),作EF∥y轴交直线BD于F设E(x,﹣x2+x+2),F(x,﹣2x+2)∴EF=(﹣x2+x+2)﹣(﹣2x+2)=﹣x2+3x,△BDE面积S=×EF×x D=×(﹣x2+3x)=﹣(x﹣)2+,当x=时,三角形面积最大,此时,点E的坐标为:;(3)存在.∵点B、C的坐标分别是B(0,2)、C(1,0),∴BO=2,CO=1,①如图1所示,当△MON∽△BCO时,∴,即,∴MN=2ON,设ON=a,则M(a,2a),将M(a,2a)代入抛物线的解析式y=﹣x2+x+2得:﹣a2+a+2=2a,解得:a1=﹣2(不合题意,舍去),a2=1,∴点M的坐标为(1,2);②当△MON∽△CBO时,同理可得:,即,∴MN=ON,设ON=b,则M(b,b),将M(b,b)代入抛物线的解析式y=﹣x2+x+2得:∴,解得:(不合题意,舍去),,∴点M的坐标为(,),∴存在这样的点M(1,2)或.15.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的坐标.解:(1)将A(﹣1,0),C(0,3)代入y=ax2+2x+c,得,解得,,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3;(2)联立,解得,或,∴E(4,﹣5),如图1,当点Q在x轴上时,设Q(m,0),∵AE为底边,∴QA=QE,∴QA2=QE2,即(m+1)2=52+(m﹣4)2,解得,m=4,∴Q1(4,0);当点Q在y轴上时,设Q(0,n),∵AE为底边,∴QA=QE,∴QA2=QE2,即n2+12=42+(n+5)2,解得,n=﹣4,∴Q2(0,﹣4);综上所述,Q1(4,0),Q2(0,﹣4);(3)如图2,过点E作EH⊥x轴于点H,∵A(﹣1,0),E(4,﹣5),∴AH=EH=5,AE==5,∠BAE=45°,又OB=OC=3,∴∠ABC=45°,AB=4,BC==3,设P(t,0),则BP=3﹣t,∵∠BAE=∠ABC=45°,∴只可能存在△PBC∽△BAE和△PBC∽△EAB两种情况,当△PBC∽△BAE时,,∴=,∴t=,∴P1(,0);当△PBC∽△EAB时,,∴=,∴t=﹣,∴P2(﹣,0),综上所述,点P的坐标为(,0)或(﹣,0).。
中考—动点产生的相似三角形、等腰三角形、直角三角形、平行四边形问题 含答案
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一、动点产生的相似三角形问题1、 满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于A (4,0)、B (1,0)两点,设抛物线的解析式为)4)(1(--=x x a y ,代入点C 的 坐标(0,-2),解得21-=a .所以抛物线的解析式为22521)4)(1(212-+-=---=x x x x y .(2)设点P 的坐标为))4)(1(21,(---x x x .①如图2,当点P 在x 轴上方时,1<x <4,)4)(1(21---=x x PM,x AM -=4.如果2==CO AOPM AM ,那么24)4)(1(21=----x x x .解得5=x 不合题意.如果21==COAOPM AM ,那么214)4)(1(21=----x x x .解得2=x . 此时点P 的坐标为(2,1).②如图3,当点P 在点A 的右侧时,x >4,)4)(1(21--=x x PM,4-=x AM . 解方程24)4)(1(21=---x x x ,得5=x .此时点P 的坐标为)2,5(-.解方程214)4)(1(21=---x x x ,得2=x 不合题意.③如图4,当点P 在点B 的左侧时,x <1,)4)(1(21--=x x PM ,x AM -=4.解方程24)4)(1(21=---x x x ,得3-=x .此时点P 的坐标为)14,3(--.解方程214)4)(1(21=---x x x ,得0=x .此时点P 与点O 重合,不合题意.综上所述,符合条件的 点P 的坐标为(2,1)或)14,3(--或)2,5(-.图2 图3 图4(3)如图5,过点D 作x 轴的垂线交AC 于E .直线AC 的解析式为221-=x y . 设点D 的横坐标为m )41(<<m ,那么点D 的坐标为)22521,(2-+-m m m ,点E 的坐标为)221,(-m m .所以)221()22521(2---+-=m m m DE m m 2212+-=.因此4)221(212⨯+-=∆m m S DAC m m 42+-=4)2(2+--=m .当2=m 时,△DCA 的面积最大,此时点D 的坐标为(2,1).图5 图6,2、 满分解答(1)将M (2, 2)代入1(2)()y x x m m =-+-,得124(2)m m =-⨯-.解得m =4. (2)当m =4时,2111(2)(4)2442y x x x x =-+-=-++.所以C (4, 0),E (0, 2).所以S △BCE =1162622BC OE ⋅=⨯⨯=.(3)如图2,抛物线的对称轴是直线x =1,当H 落在线段EC 上时,BH +EH 最小. 设对称轴与x 轴的交点为P ,那么HP EOCP CO=. 因此234HP =.解得32HP =.所以点H 的坐标为3(1,)2. (4)①如图3,过点B 作EC 的平行线交抛物线于F ,过点F 作FF ′⊥x 轴于F ′.由于∠BCE =∠FBC ,所以当CE BC CB BF=,即2BC CE BF =⋅时,△BCE ∽△FBC . 设点F 的坐标为1(,(2)())x x x m m -+-,由''FF EO BF CO =,得1(2)()22x x m m x m+-=+.解得x =m +2.所以F ′(m +2, 0).由'CO BF CE BF =4m BF +=.所以BF =. 由2BC CE BF =⋅,得2(2)m +=整理,得0=16.此方程无解.图2 图3 图4②如图4,作∠CBF =45°交抛物线于F ,过点F 作FF ′⊥x 轴于F ′,由于∠EBC =∠CBF ,所以BE BC BC BF=,即2BC BE BF =⋅时,△BCE ∽△BFC . 在Rt △BFF ′中,由FF ′=BF ′,得1(2)()2x x m x m+-=+.解得x =2m .所以F ′(2,0)m .所以BF ′=2m +2,2)BF m =+.由2BCBE BF =⋅,得2(2)2)m m +=+.解得2m =±综合①、②,符合题意的m为2+考点伸展第(4)题也可以这样求BF 的长:在求得点F ′、F 的坐标后,根据两点间的距离公式求BF 的长.二、因动点产生的等腰三角形问题 满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于A (-1,0)、B (3, 0)两点,设y =a (x +1)(x -3), 代入点C (0 ,3),得-3a =3.解得a =-1.所以抛物线的函数关系式是y =-(x +1)(x -3)=-x 2+2x +3. (2)如图2,抛物线的对称轴是直线x =1.当点P 落在线段BC 上时,P A +PC 最小,△P AC 的周长最小. 设抛物线的对称轴与x 轴的交点为H . 由BH PHBO CO=,BO =CO ,得PH =BH =2. 所以点P 的坐标为(1, 2).(3)点M 的坐标为(1, 1)、、(1,)或(1,0).设点M 的坐标为(1,m ).在△MAC 中,AC 2=10,MC 2=1+(m -3)2,MA 2=4+m 2.①如图3,当MA =MC 时,MA 2=MC 2.解方程4+m 2=1+(m -3)2,得m =1. 此时点M 的坐标为(1, 1).②如图4,当AM =AC 时,AM 2=AC 2.解方程4+m 2=10,得m =此时点M 的坐标为或(1,.③如图5,当CM =CA 时,CM 2=CA 2.解方程1+(m -3)2=10,得m =0或6. 当M (1, 6)时,M 、A 、C 三点共线,所以此时符合条件的点M 的坐标为(1,0).图3 图4 图54.思路点拨1.用含m 的代数式表示表示△APD 的三边长,为解等腰三角形做好准备. 2.探求△APD 是等腰三角形,分三种情况列方程求解.3.猜想点H 的运动轨迹是一个难题.不变的是直角,会不会找到不变的线段长呢?Rt △OHM 的斜边长OM 是定值,以OM 为直径的圆过点H 、C . 满分解答(1)因为PC //DB ,所以1CP PM MCBD DM MB===.因此PM =DM ,CP =BD =2-m .所以AD =4-m .于是得到点D 的坐标为(2,4-m ).(2)在△APD 中,22(4)AD m =-,224AP m =+,222(2)44(2)PD PM m ==+-.①当AP =AD 时,2(4)m -24m =+.解得32m =(如图3).②当P A =PD 时,24m +244(2)m =+-.解得43m =(如图4)或4m =(不合题意,舍去).③当DA =DP 时,2(4)m -244(2)m =+-.解得23m =(如图5)或2m =(不合题意,舍去).综上所述,当△APD 为等腰三角形时,m 的值为32,43或23.图3 图4 图5(3)点H . 三、①因动点产生的直角三角形问题5、满分解答(1)设抛物线的函数表达式为2(1)y x n =-+,代入点C (0,-3),得4n =-.所以抛物线的函数表达式为22(1)423y x x x =--=--.(2)由223(1)(3)y x x x x =--=+-,知A (-1,0),B (3,0).设直线BC 的函数表达式为y kx b =+,代入点B (3,0)和点C (0,-3),得30,3.k b b +=⎧⎨=-⎩ 解得1k =,3b =-.所以直线BC 的函数表达式为3y x =-.(3)①因为AB =4,所以334PQ AB ==.因为P 、Q 关于直线x =1对称,所以点P 的横坐标为12-.于是得到点P 的坐标为17,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭,点F 的坐标为70,4⎛⎫- ⎪⎝⎭.所以75344FC OC OF =-=-=,522EC FC ==.进而得到51322OE OC EC =-=-=,点E 的坐标为10,2⎛⎫- ⎪⎝⎭.直线BC:3y x =-与抛物线的对称轴x =1的交点D 的坐标为(1,-2).过点D 作DH ⊥y 轴,垂足为H .在Rt △EDH 中,DH =1,13222EH OH OE =-=-=,所以tan ∠CED 23DH EH ==.②1(12)P -,25(1)2P -.图2 图3 图4②动点产生的平行四边形问题 2 满分解答(1) 因为抛物线与x 轴交于A (-4,0)、C (2,0)两点,设y =a (x +4)(x -2).代入点B (0,-4),求得12a =.所以抛物线的解析式为211(4)(2)422y x x x x =+-=+-. (2)如图2,直线AB 的解析式为y =-x -4.过点M 作x 轴的垂线交AB 于D ,那么2211(4)(4)222MD m m m m m =---+-=--.所以2142MDA MDB S S S MD OA m m ∆∆=+=⋅=--2(2)4m =-++.因此当2m =-时,S 取得最大值,最大值为4.(3) 如果以点P 、Q 、B 、O 为顶点的四边形是平行四边形,那么PQ //OB ,PQ =OB =4. 设点Q 的坐标为(,)x x -,点P 的坐标为21(,4)2x x x +-.①当点P 在点Q 上方时,21(4)()42x x x +---=.解得2x =-±此时点Q 的坐标为(2-+-(如图3),或(2--+(如图4). ②当点Q 在点P 上方时,21()(4)42x x x --+-=. 解得4x=-或0x =(与点O 重合,舍去).此时点Q 的坐标为(-4,4) (如图5).。
2023年九年级数学中考专题:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)(含简单答案)
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2023年九年级数学中考专题:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)1.如图,二次函数216y x bx c =++的图象交坐标轴于点()4,0A ,()0,2B -,点P 为x 轴上一动点.(1)求二次函数216y x bx c =++的表达式; (2)将线段PB 绕点P 逆时针旋转90︒得到线段PD ,若D 恰好在抛物线上,求点D 的坐标; (3)过点P 作PQ x ⊥轴分别交直线AB ,抛物线于点Q ,C ,连接AC .若以点B 、Q 、C 为顶点的三角形与APQ △相似,直接写出点P 的坐标. 2.抛物线25y ax bx =++经过点1,0A 和点()5,0B .(1)求该抛物线所对应的函数解析式;(2)该抛物线与直线25y x =+相交于C 、D 两点,点P 是抛物线上的动点且位于x 轴下方,直线PM y ∥轴,分别与x 轴和直线CD 交于点M 、N .①连结PC PD 、,如图1,在点P 运动过程中,PCD 的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由;①连结PB ,过点C 作CQ PM ⊥,垂足为点Q ,如图2,是否存在点P ,使得CNQ 与PBM 相似?若存在,直接写出满足条件的点P 的坐标;若不存在,说明理由.3.已知抛物线24y ax ax b =-+与x 轴交于A ,B 两点,(A 在B 的左侧),与y 轴交于C ,若OB OC =,且03C (,).(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的顶点为D ,点P 在抛物线的对称轴上,且APD ACB ∠=∠,求点P 的坐标; (3)在抛物线上是否存在一点M ,过M 作MN x ⊥轴于N ,以A 、M 、N 为顶点的三角形与AOC ∆相似,若存在,求出所有符合条件的M 点坐标,若不存在,请说明理由. 4.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,与y 轴交于点C .点A 的坐标为()1,0-,点C 的坐标为()0,2-.已知点(),0E m 是线段AB 上的动点(点E 不与点A ,B 重合).过点E 作PE x ⊥轴交抛物线于点P ,交BC 于点F .(1)求该抛物线的表达式;(2)若:1:2EF PF =,请求出m 的值;(3)是否存在这样的m ,使得BEP △与ABC 相似?若存在,求出此时m 的值;若不存在,请说明理由;(4)当点E 运动到抛物线对称轴上时,点M 是x 轴上一动点,点N 是抛物线上的动点,在运动过程中,是否存在以C 、B 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形?若不存在,请说明理由;若存在,请直接写出点M 的坐标.5.如图,二次函数212y x bx c =-++图像交x 轴于点A ,B (A 在B 的左侧),与y 轴交于点(0,3)C ,CD y ⊥轴,交抛物线于另一点D ,且5CD =,P 为抛物线上一点,PE y轴,与x 轴交于E ,与BC ,CD 分别交于点F ,G .(1)求二次函数解析式;(2)当P 在CD 上方时,是否存在点P ,使得以C ,P ,G 为顶点的三角形与FBE 相似,若存在,求出CPG △与FBE 的相似比,若不存在,说明理由.(3)点D 关于直线PC 的对称点为D ,当点D 落在抛物线的对称轴上时,此时点P 的坐标为________.6.如图,抛物线22y ax bx =++与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,已知A ,B 两点坐标分别是(1,0)A ,(4,0)B -,连接,AC BC .(1)求抛物线的表达式;(2)将ABC ∆沿BC 所在直线折叠,得到DBC ∆,点A 的对应点D 是否落在抛物线的对称轴上?若点D 在对称轴上,请求出点D 的坐标;若点D 不在对称轴上,请说明理由;(3)若点P 是抛物线位于第二象限图象上的一动点,连接AP 交BC 于点Q ,连接BP ,BPQ ∆的面积记为1S ,ABQ ∆的面积记为2S ,求12S S 的值最大时点P 的坐标. 7.已知,二次函数23y ax bx =+-的图象与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于C 点,点A 的坐标为()1,0-,且OB OC =.(1)求二次函数的解析式;(2)当04x ≤≤时,求二次函数的最大值和最小值分别为多少?(3)设点C '与点C 关于该抛物线的对称轴对称.在y 轴上是否存在点P ,使PCC '△与POB 相似,且PC 与PO 是对应边?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.8.已知菱形OABC 的边长为5,且点(34)A ,,点E 是线段BC 的中点,过点A ,E 的抛物线2y ax bx c =++与边AB 交于点D ,(1)求点E 的坐标;(2)连接DE ,将BDE △沿着DE 翻折痕.①当B 点的对应点B '恰好落在线段AC 上时,求点D 的坐标;①连接OB ,BB ',若BB D '△与BOC 相似,请直接写出此时抛物线二次项系数=a ______. 9.如图,抛物线22(0)y ax x c a =-+≠与x 轴交于A 、()3,0B 两点,与y 轴交于点()0,3C -,抛物线的顶点为D .(1)求抛物线的解析式;(2)已知点M 是x 轴上的动点,过点M 作x 轴的垂线交抛物线于点G ,是否存在这样的点M ,使得以点A 、M 、G 为顶点的三角形与BCD △相似,若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)在直线BC 下方抛物线上一点P ,作PQ 垂直BC 于点Q ,连接CP ,当CPQ 中有一个角等于ACO ∠时,求点P 的坐标.10.如图,抛物线顶点D 在x 轴上,且经过(0,3)-和(4,3)-两点,抛物线与直线l 交于A 、B 两点.(1)直接写出抛物线解析式和D 点坐标;(2)如图1,若()03A ,-,且 94ABDS =,求直线l 解析式; (3)如图2,若90ADB ∠=︒,求证:直线l 经过定点,并求出定点坐标.11.如图1,已知抛物线2=23y x x --与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,连接BC ,点P 是线段BC 下方抛物线上一动点,过点P 作∥PE BC ,交x 轴于点E ,连接OP 交BC 于点F .(1)直接写出点A ,B ,C 的坐标以及抛物线的对称轴; (2)当点P 在线段BC 下方抛物线上运动时,求BFPE取到最小值时点P 的坐标; (3)当点P 在y 轴右边抛物线上运动时,过点P 作PE 的垂线交抛物线对称轴于点G ,是否存在点P ,使以P 、E 、G 为顶点的三角形与①AOC 相似?若存在,来出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,抛物线212ax ax b =-+y 经过()1,0A -,32,2C ⎛⎫⎪⎝⎭两点,与x 轴交于另一点B .(1)求此抛物线的解析式;(2)若抛物线的顶点为M ,点P 为线段OB 上一动点(不与点B 重合),点Q 在线段MB 上移动,且2PM MQ MB =⋅,设线段OP x =,2MQ y =,求2y 与x 的函数关系式,并直接写出自变量x 的取值范围;并直接写出PM APPQ BQ-的值;(3)在同一平面直角坐标系中,两条直线x m =,x n =分别与抛物线交于点E ,G ,与(2)中的函数图象交于点F ,.H 问四边形EFHG 能否为平行四边形?若能,求m ,n 之间的数量关系;若不能,请说明理由.13.已知抛物线213222y x x =-++交x 轴于A 、B 两点,A 在B 的左边,交y 轴于点C .(1)求抛物线顶点的坐标;(2)如图1,若10,2E ⎛⎫- ⎪⎝⎭,P 在抛物线上且在直线AE 上方,PQ AE ⊥于O ,求PQ 的最大值;(3)如图2,点(),3D a (32a <)在抛物线上,过A 作直线交抛物线于第四象限另一点F ,点M 在x 轴上,以M 、B 、D 为顶角的三角形与AFB △相似,求点M 的坐标. 14.如图,抛物线23y ax bx =+-与x 轴交于点()1,0A 、()3,0B ,与y 轴交于点C ,联结AC 、BC .(1)求该抛物线的表达式及顶点D 的坐标;(2)如果点P 在抛物线上,CB 平分ACP ∠,求点P 的坐标:(3)如果点Q 在抛物线的对称轴上,DBQ 与ABC 相似.求点Q 的坐标.15.如图,抛物线23y ax x c =-+与x 轴交于(4,0)A -,B 两点,与y 轴交于点(0,4)C ,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34DE EO =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.16.如图①,抛物线与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C (0,3),顶点为D (4,-1),对称轴与直线BC 交于点E ,与x 轴交于点F .(1)求二次函数的解析式;(2)点M 在第一象限抛物线的对称轴上,若点C 在BM 的垂直平分线上,求点M 的坐标; (3)如图①,过点E 作对称轴的垂线在对称轴的右侧与抛物线交于点H ,x 轴上方的对称轴上是否存在一点P ,使以E ,H ,P 为顶点的三角形与EFB △相似,若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.17.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线2y ax x c =++经过()2,0A -,()0,4B 两点,直线3x =与x 轴交于点C .(1)求a ,c 的值;(2)经过点O 的直线分别与线段AB ,直线3x =交于点D ,E ,且BDO △与OCE △的面积相等,求直线DE 的解析式;(3)P 是抛物线上位于第一象限的一个动点,在线段OC 和直线3x =上是否分别存在点F ,G ,使B ,F ,G ,P 为顶点的四边形是以BF 为一边的矩形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.18.如图1,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于A ,B (点A 在点B 左侧),与y 轴负半轴交于C ,且满足2OA OB OC ===.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,D 为y 轴负半轴上一点,过D 作直线l 垂直于直线BC ,直线l 交抛物线于E ,F 两点(点E 在点F 右侧),若3DF DE =,求D 点坐标; (3)如图3,点M 为抛物线第二象限部分上一点,点M ,N 关于y 轴对称,连接MB ,P 为线段MB 上一点(不与M 、B 重合),过P 点作直线x t =(t 为常数)交x 轴于S ,交直线NB 于Q ,求QS PS -的值(用含t 的代数式表示).参考答案:1.(1)211266y x x =-- (2)()3,1D -或()8,10D -(3)点P 的坐标为()011-,或()10,.2.(1)265y x x =-+ (2)37,24⎛⎫- ⎪⎝⎭或()3,4-3.(1)243y x x =-+ (2)()2,2P 或()2,2-(3)存在符合条件的M 点,且坐标为:110(3M ,7)9-,()26,15M ,38(3M ,5)9-4.(1)213222y x x =--; (2)2m =;(3)存在,m 的值为0或3;(4)存在,M 点的坐标为()7,0或()1,0M 或⎫⎪⎪⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭.5.(1)215322y x x =-++;(2)存在点P ,使得以C ,P ,G 为顶点的三角形与FBE 相似,CPG △与FBE 的相似比为2或25;(3)P 点横坐标55.6.(1)213222y x x =--+(2)点D 不在抛物线的对称轴上, (3)(2,3)-7.(1)2=23y x x --(2)函数的最大值为5,最小值为4- (3)存在,(0,9)P -或9(0,)5P -8.(1)13(2)2E , (2)①11(4)2D ,或23(4)6D ,;①47-9.(1)2=23y x x --(2)()0,0,()6,0,8,03⎛⎫ ⎪⎝⎭,10,03⎛⎫⎪⎝⎭(3)57,24⎛⎫- ⎪⎝⎭或者315,24⎛⎫- ⎪⎝⎭10.(1)()2324y x =--,()2,0D (2)334y x =-或1534y x =- (3)证明见解析,定点坐标为423⎛⎫- ⎪⎝⎭,11.(1)A (﹣1,0),B (3,0),C (0,﹣3),对称轴为直线x =1(2)当t =32时,BF PE 最小,最小值为47,此时P (32,﹣154).(3)存在,点P 的坐标为(2,﹣3)12.(1)211322y x x =-++(2)22150322y x x x =-+≤<(),PM AP PQ BQ -的值为0 (3)m 、n 之间的数量关系是2(1)m n m +=≠13.(1)(32,258)答案第3页,共3页(3)(2,0)或(-5,0)或13,07⎛⎫ ⎪⎝⎭或2205⎛⎫- ⎪⎝⎭,14.(1)2=+43y x x --,(21)D , (2)111639⎛⎫ ⎪⎝⎭,- (3)(2,−2)或12,3⎛⎫ ⎪⎝⎭15.(1)234y x x =--+(2)(1,6)D -或(3,4)D -(3)(3,4)-或(0,4)或2⎫⎪⎪⎝⎭或2⎫⎪⎪⎝⎭16.(1)21234y x x =-+(2)(4,3(3)存在P 1)或(4,1),使以E ,H ,P 为顶点的三角形与EFB △相似,17.(1)12a =-,4c = (2)23y x =- (3)存在这样的点F ,点F 的坐标为(2,0)或18.(1)2122y x =- (2)()0,1D -或190,8D ⎛⎫- ⎪⎝⎭, (3)24QS PS t -=-+。
苏科版2020年中考二次函数压轴题:动点题型中的平移、旋转和角度(无答案)
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二次函数压轴题题型简单总结之四动点题型中的旋转、平移和角度(灵活运用相似、画图、垂直斜率为-1、同圆等弦圆周角相等)1、(角度)如图,直线y=﹣x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B.抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,B两点,与x轴的另外一个交点为C(1)填空:b=,c=,点C的坐标为.(2)如图1,若点P是第一象限抛物线上的点,连接OP交直线AB于点Q,设点P的横坐标为m.PQ与OQ的比值为y,求y与m的数学关系式,并求出PQ与OQ的比值的最大值.(3)如图2,若点P是第四象限的抛物线上的一点.连接PB与AP,当∠PBA+∠CBO =45°时.求△PBA的面积.2、(平移)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣2,0),点B(0,4).(1)求这条抛物线的表达式;(2)P是抛物线对称轴上的点,联结AB、PB,如果∠PBO=∠BAO,求点P的坐标;(3)将抛物线沿y轴向下平移m个单位,所得新抛物线与y轴交于点D,过点D作DE ∥x轴交新抛物线于点E,射线EO交新抛物线于点F,如果EO=2OF,求m的值.3、(平移)如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx﹣与抛物线y=ax2+bx+交于点A、C,与y轴交于点B,点A的坐标为(2,0),点C的横坐标为﹣8.(1)请直接写出直线和抛物线的解析式;(2)点D是直线AB上方的抛物线上一动点(不与点A、C重合),作DE⊥AC于点E.设点D的横坐标为m.求DE的长关于m的函数解析式,并写出DE长的最大值;(3)平移△AOB,使平移后的三角形的三个顶点中有两个在抛物线上,请直接写出平移后的点A对应点A′的坐标.4、(平移、角度)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C,点P为其顶点,对称轴l与x轴交于点D,抛物线上C、E两点关于对称轴l 对称.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点G是线段OC上一动点,是否存在这样的点G,使△ODG与△CGE相似,若存在,请求出点G坐标,若不存在请说明理由.(3)平移抛物线,其顶点P在直线y=x+3上运动,移动后的抛物线与直线y=x+3的另一交点为M,与原对称轴l交于点Q,当△PMQ是以PM为直角边的直角三角形时,请写出点Q的坐标.5、(旋转)已知:抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于点A(﹣1,0)和点B,交y轴于点C(0,2)(1)求抛物线的表达式;(2)点P为第一象限抛物线上一点,是否存在使△PBC面积最大的点P?若不存在,请说明理由;若存在,求出点P的坐标;(3)点D坐标为(1,﹣1),连接AD,将线段AD绕平面内某一点旋转180度得线段MN(点M、N分别与点A、D对应),使点M、N都在抛物线上,求点M、N的坐标.6、(平移和角)如图,点A的坐标为(﹣4,0),点B的坐标为(0,﹣2),把点A绕点B顺时针旋转90°得到的点C恰好在抛物线y=ax2上,点P是抛物线y=ax2上的一个动点(不与点O重合),把点P向下平移2个单位得到动点Q,则:(1)直接写出AB所在直线的解析式、点C的坐标、a的值;(2)连接OP、AQ,当OP+AQ获得最小值时,求这个最小值及此时点P的坐标;(3)是否存在这样的点P,使得∠QPO=∠OBC,若不存在,请说明理由;若存在,请你直接写出此时P点的坐标.7、(角度)如图,抛物线y=ax2+(a+4)x+4(a≠0)与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<3),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.(1)求a的值和直线AB的函数表达式;(2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,若=2,求m的值;(3)在y轴上有一点F(0,t),若∠AFB<45°,请直接写出t的取值范围.8、(角度,直角)如图,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)求抛物线的解析式;(2)在(1)中抛物线的第二象限图象上是否存在一点P,使△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.9、(角,利用同圆等弦的圆周角相等)如图①,一次函数y=x﹣2的图象交x轴于点A,交y轴于点B,二次函数y=x2+bx+c的图象经过A、B两点,与x轴交于另一点C.(1)求二次函数的关系式及点C的坐标;(2)如图②,若点P是直线AB上方的抛物线上一点,过点P作PD∥x轴交AB于点D,PE∥y轴交AB于点E,求PD+PE的最大值;(3)如图③,若点M在抛物线的对称轴上,且∠AMB=∠ACB,求出所有满足条件的点M的坐标.10、(平移)如图,已知直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于A,B两点,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,B两点,点P在线段OA上,从点O出发,以1个单位/秒的速度匀速运动;同时,点Q在线段AB上,从点A出发,向点B以个单位/秒的速度匀速运动,连接PQ,设运动时间为t秒.(1)求抛物线的解析式;(2)当t为何值时,△APQ为直角三角形;(3)过点P作PE∥y轴,交AB于点E,过点Q作QF∥y轴,交抛物线于点F,连接EF,当EF∥PQ时,求点F的坐标.11、(旋转)如图①已知抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a(a<0)的图象与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y的正半轴交于点C,连结BC,二次函数的对称轴与x轴的交点E.(1)抛物线的对称轴与x轴的交点E坐标为,点A的坐标为;(2)若以E为圆心的圆与y轴和直线BC都相切,试求出抛物线的解析式;(3)在(2)的条件下,如图②Q(m,0)是x的正半轴上一点,过点Q作y轴的平行线,与直线BC交于点M,与抛物线交于点N,连结CN,将△CMN沿CN翻折,M的对应点为M′.在图②中探究:是否存在点Q,使得M′恰好落在y轴上?若存在,请求出Q的坐标;若不存在,请说明理由.。
中考数学压轴题分类试题(2020江苏版)专题03 二次函数与相似问题
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中考数学压轴题训练(2020江苏版)专题03 二次函数与相似问题【真题再现】1.(2019年镇江第27题)如图,二次函数y=﹣x2+4x+5图象的顶点为D,对称轴是直线l,一次函数y=25x+1的图象与x轴交于点A,且与直线DA关于l的对称直线交于点B.(1)点D的坐标是;(2)直线l与直线AB交于点C,N是线段DC上一点(不与点D、C重合),点N的纵坐标为n.过点N作直线与线段DA、DB分别交于点P、Q,使得△DPQ与△DAB相似.①当n=275时,求DP的长;②若对于每一个确定的n的值,有且只有一个△DPQ与△DAB相似,请直接写出n的取值范围.2.(2018年扬州第28题)如图1,四边形OABC是矩形,点A的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,6),点P从点O出发,沿OA以每秒1个单位长度的速度向点A运动,同时点Q从点A出发,沿AB以每秒2个单位长度的速度向点B运动,当点P与点A重合时运动停止.设运动时间为t秒.(1)当t=2时,线段PQ的中点坐标为;(2)当△CBQ与△P AQ相似时,求t的值;(3)当t=1时,抛物线y=x2+bx+c经过P,Q两点,与y轴交于点M,抛物线的顶点为K,如图2所示,问该抛物线上是否存在点D,使∠MQD=12∠MKQ?若存在,求出所有满足条件的D的坐标;若不存在,说明理由.3.(2018年镇江第27题)如图,二次函数y=x2﹣3x的图象经过O(0,0),A(4,4),B(3,0)三点,以点O为位似中心,在y轴的右侧将△OAB按相似比2:1放大,得到△OA′B′,二次函数y=ax2+bx+c (a≠0)的图象经过O,A′,B′三点.(1)画出△OA′B′,试求二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的表达式;(2)点P(m,n)在二次函数y=x2﹣3x的图象上,m≠0,直线OP与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象交于点Q(异于点O).①求点Q的坐标(横、纵坐标均用含m的代数式表示)②连接AP,若2AP>OQ,求m的取值范围;③当点Q在第一象限内,过点Q作QQ′平行于x轴,与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象交于另一点Q′,与二次函数y=x2﹣3x的图象交于点M,N(M在N的左侧),直线OQ′与二次函数y=x2﹣3x的图象交于点P′.△Q′P′M∽△QB′N,则线段NQ的长度等于.4.(2018年连云港第26题)如图1,图形ABCD是由两个二次函数y1=kx2+m(k<0)与y2=ax2+b(a>0)的部分图象围成的封闭图形.已知A(1,0)、B(0,1)、D(0,﹣3).(1)直接写出这两个二次函数的表达式;(2)判断图形ABCD是否存在内接正方形(正方形的四个顶点在图形ABCD上),并说明理由;(3)如图2,连接BC,CD,AD,在坐标平面内,求使得△BDC与△ADE相似(其中点C与点E是对应顶点)的点E的坐标5.(2018年宿迁第27题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=(x﹣a)(x﹣3)(0<a<3)的图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点D,过其顶点C作直线CP⊥x轴,垂足为点P,连接AD、BC.(1)求点A、B、D的坐标;(2)若△AOD与△BPC相似,求a的值;(3)点D、O、C、B能否在同一个圆上?若能,求出a的值;若不能,请说明理由.【专项突破】【题组一】1.(2019秋•江阴市期末)如图,已知二次函数y=x2﹣2x+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.2.(2019秋•张家港市期末)如图,抛物线y=a(x﹣1)(x﹣3)(a>0)与x轴交于A,B两点,抛物线上另有一点C在x轴下方,且使△OCA∽△OBC.(1)求线段OC的长度;(2)设直线BC与y轴交于点D,点C是BD的中点时,求直线BD和抛物线的解析式,(3)在(2)的条件下,点P是直线BC下方抛物线上的一点,过P作PE⊥BC于点E,作PF∥AB交BD于点F,是否存在一点P,使得PE+PF最大,若存在,请求出该最大值;若不存在,请说明理由.3.(2020•山西模拟)如图,二次函数y=0.5x2+bx+c的图象过点B(0,1)和C(4,3)两点,与x轴交于点D、点E,过点B和点C的直线与x轴交于点A.(1)求二次函数的解析式;(2)在x轴上有一动点P,随着点P的移动,存在点P使△PBC是直角三角形,请你求出点P的坐标;(3)若动点P从A点出发,在x轴上沿x轴正方向以每秒2个单位的速度运动,同时动点Q也从A点出发,以每秒a个单位的速度沿射线AC运动,是否存在以A、P、Q为顶点的三角形与△ABD相似?若存在,直接写出a的值;若不存在,说明理由.4.(2019•建昌县一模)如图,二次函数y=−12x2+bx+c与x轴交于点A(﹣2,0)、与y轴交于点C(0,4),过点A的直线y=12x+1与抛物线的另一个交点为B,D是抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式并直接写出顶点D的坐标;(2)如图1,点P是线段AB上方抛物线上一动点,求点P运动到什么位置时,△ABP的面积最大,最大面积是多少?(3)如图2,设直线AB与y轴交于点E.点M是直线AB上的一个动点(不与点A、B重合),当△MEC 与△AOE相似时,请直接写出点M的坐标.【题组二】5.(2019•泸州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣2,0),C(0,﹣6),其对称轴为直线x=2.(1)求该二次函数的解析式;(2)若直线y=−13x+m将△AOC的面积分成相等的两部分,求m的值;(3)点B是该二次函数图象与x轴的另一个交点,点D是直线x=2上位于x轴下方的动点,点E是第四象限内该二次函数图象上的动点,且位于直线x=2右侧.若以点E为直角顶点的△BED与△AOC相似,求点E的坐标.6.(2019•恩施州)如图,抛物线y =ax 2﹣2ax +c 的图象经过点C (0,﹣2),顶点D 的坐标为(1,−83),与x 轴交于A 、B 两点. (1)求抛物线的解析式.(2)连接AC ,E 为直线AC 上一点,当△AOC ∽△AEB 时,求点E 的坐标和AE AB的值.(3)点F (0,y )是y 轴上一动点,当y 为何值时,√55FC +BF 的值最小.并求出这个最小值. (4)点C 关于x 轴的对称点为H ,当√55FC +BF 取最小值时,在抛物线的对称轴上是否存在点Q ,使△QHF 是直角三角形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.7.(2019•亭湖区二模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =−14x 2+bx +c 的图象与y 轴交于点A (0,8),与x 轴交于B 、C 两点,其中点C 的坐标为(4,0).点P (m ,n )为该二次函数在第二象限内图象上的动点,点D 的坐标为(0,4),连接BD . (1)求该二次函数的表达式及点B 的坐标;(2)连接OP ,过点P 作PQ ⊥x 轴于点Q ,当以O 、P 、Q 为顶点的三角形与△OBD 相似时,求m 的值; (3)连接BP ,以BD 、BP 为邻边作▱BDEP ,直线PE 交y 轴于点T . ①当点E 落在该二次函数图象上时,求点E 的坐标;②在点P 从点A 到点B 运动过程中(点P 与点A 不重合),直接写出点T 运动的路径长.8.(2019•昆山市二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)交x轴于点A(2,0),B(﹣3,0),交y轴于点C,且经过点D(﹣6,﹣6),连接AD,BD.(1)求该抛物线的函数关系式;(2)若点M为X轴上方的抛物线上一点,能否在点A左侧的x轴上找到另一点N,使得△AMN与△ABD 相似?若相似,请求出此时点M、点N的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点P是直线AD上方的抛物线上一动点(不与A,D重合),过点P作PQ∥y轴交直线AD于点Q,以PQ为直径作⊙E,则⊙E在直线AD上所截得的线段长度的最大值等于.(直接写出答案)【题组三】9.(2019•苏州一模)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y =x ﹣3的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,点B 关于x 轴的对称点是C ,二次函数y =﹣x 2+bx +c 的图象经过点A 和点C . (1)求二次函数的表达式;(2)如图1,平移线段AC ,点A 的对应点D 落在二次函数在第四象限的图象上,点C 的对应点E 落在直线AB 上,求此时点D 的坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,连接CD ,交x 轴于点M ,点P 为直线AC 上方抛物线上一动点,过点P 作PF ⊥AC ,垂足为点F ,连接PC ,是否存在点P ,使得以点P ,C ,F 为顶点的三角形与△COM 相似?若存在,求点P 的横坐标;若不存在,请说明理由.10.(2019•工业园区一模)如图,已知抛物线y =√33x 2−2√33x 与x 轴相交于O 、A 两点,B 为顶点,C 是第二象限内抛物线上一点,且∠AOC =120°. (1)求点C 的坐标;(2)向下平移该抛物线得到一条新抛物线,设新抛物线与x 轴相交于点O ′、A ′(点A ′在点O ′的右侧).问:是否存在以点A ′、A 、B 为顶点且与△OBC 相似的三角形?若存在,求出新抛物线对应的函数表达式;若不存在,请说明理由.11.(2019•铜山区一模)已知,如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过点A(﹣1,0),B(3,0),点E 为二次函数第一象限内抛物线上一动点,EH⊥x轴于点H,交直线BC于点F,以EF为直径的圆⊙M与BC交于点R.(1)b=;c=;(2)当△EFR周长最大时.①求此时点E点坐标及△EFR周长;②点P为⊙M上一动点,连接BP,点Q为BP的中点,连接HQ,直接写出HQ的最大值为;(3)连接CE、BE,当△ERC∽△BRE时,求出点E点坐标.【题组四】12.(2019•东台市模拟)如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c交y轴于点A(0,4),交x轴于点B(4,0),点P是抛物线上一动点,试过点P作x轴的垂线1,再过点A作1的垂线,垂足为Q,连接AP.(1)求抛物线的函数表达式和点C的坐标;(2)若△AQP∽△AOC,求点P的横坐标;(3)如图2,当点P位于抛物线的对称轴的右侧时,若将△APQ沿AP对折,点Q的对应点为点Q′,请直接写出当点Q′落在坐标轴上时点P的坐标.13.(2019•滕州市模拟)如图,已知抛物线经过原点O,顶点为A(1,1),且与直线y=x﹣2交于B,C 两点.(1)求抛物线的解析式及点C的坐标;(2)求△ABC的面积;(3)若点N为x轴上的一个动点,过点N作MN⊥x轴与抛物线交于点M,则是否存在以O,M,N为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.14.(2019•剑阁县模拟)如图,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴相交于点A(﹣1,0)、B(4,0),与y轴相交于点C.(1)求该函数的表达式;(2)点P为该函数在第一象限内的图象上一点,过点P作PQ⊥BC,垂足为点Q,连接PC.①求线段PQ的最大值;②若以点P、C、Q为顶点的三角形与△ABC相似,求点P的坐标.【题组五】15.(2019•无锡模拟)已知:如图,一次函数y =﹣2x 与二次函数y =ax 2+2ax +c 的图象交于A 、B 两点(点A 在点B 的右侧),与其对称轴交于点C .(1)求点C 的坐标;(2)设二次函数图象的顶点为D ,点C 与点D 关于x 轴对称,且△ACD 的面积等于2.①求二次函数的解析式;②在该二次函数图象的对称轴上求一点P (写出其坐标),使△PBC 与△ACD 相似.16.(2019•新疆)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +c 经过A (﹣1,0),B (4,0),C (0,4)三点.(1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标; (2)将(1)中的抛物线向下平移154个单位长度,再向左平移h (h >0)个单位长度,得到新抛物线.若新抛物线的顶点D ′在△ABC 内,求h 的取值范围;(3)点P为线段BC上一动点(点P不与点B,C重合),过点P作x轴的垂线交(1)中的抛物线于点Q,当△PQC与△ABC相似时,求△PQC的面积.17.(2019•安顺)如图,抛物线y=12x2+bx+c与直线y=12x+3分别相交于A,B两点,且此抛物线与x轴的一个交点为C,连接AC,BC.已知A(0,3),C(﹣3,0).(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴l上找一点M,使|MB﹣MC|的值最大,并求出这个最大值;(3)点P为y轴右侧抛物线上一动点,连接P A,过点P作PQ⊥P A交y轴于点Q,问:是否存在点P 使得以A,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【题组六】18.(2019•锦州)如图1,在平面直角坐标系中,一次函数y=−34x+3的图象与x轴交于点A,与y轴交于B点,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,B两点,在第一象限的抛物线上取一点D,过点D作DC⊥x轴于点C,交直线AB于点E.(1)求抛物线的函数表达式(2)是否存在点D,使得△BDE和△ACE相似?若存在,请求出点D的坐标,若不存在,请说明理由;(3)如图2,F是第一象限内抛物线上的动点(不与点D重合),点G是线段AB上的动点.连接DF,FG,当四边形DEGF是平行四边形且周长最大时,请直接写出点G的坐标.19.(2019•娄底)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C,且过点D(2,﹣3).点P、Q是抛物线y=ax2+bx+c上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P在直线OD下方时,求△POD面积的最大值.(3)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.20.(2019•莱芜区)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣3,0),B(1,0),C(0,3)三点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,P为抛物线上在第二象限内的一点,若△P AC面积为3,求点P的坐标;(3)如图2,D为抛物线的顶点,在线段AD上是否存在点M,使得以M,A,O为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.。
中考数学专题复习:二次函数压轴题(相似三角形问题)
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中考数学专题复习:二次函数压轴题(相似三角形问题)一、解答题(共16小题)1.如图抛物线y =ax 2+ax +c (a ≠0)与x 轴的交点为A 、B (A 在B 的左边)且AB =3,与y 轴交于C ,若抛物线过点E (﹣1,2).(1)求抛物线的解析式;(2)在x 轴的下方是否存在一点P 使得△PBC 的面积为3?若存在求出P 点的坐标,不存在说明理由;(3)若D 为原点关于A 点的对称点,F 点坐标为(0,1.5),将△CEF 绕点C 旋转,在旋转过程中,线段DE 与BF 是否存在某种关系(数量、位置)?请指出并证明你的结论.2.如图,直线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y =x 2+bx +c 与x 轴的另一个交点为A ,顶点为P .(1)求该抛物线的解析式;(2)连接AC ,在x 轴上是否存在点Q ,使以P 、B 、Q 为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y 212x =-+bx +c 与x 轴交于A (﹣2,0)、B (4,0)两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,连接AC 、BC ,点P为直线BC 上方抛物线上一动点,连接OP 交BC 于点Q .(1)求抛物线的函数表达式;(2)当PQ OQ 的值最大时,求点P 的坐标和PQOQ的最大值;(3)把抛物线y 212x =-+bx +c 沿射线AC y ',M是新抛物线上一点,N 是新抛物线对称轴上一点,当以M 、N 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出N 点的坐标.4.如图,抛物线212y x mx n =++与直线132y x =-+交于,A B 两点,交x 轴与,D C 两点,连接,,AC BC 已知()()0,3,3,0A C .(1)求抛物线的解析式;(2)求证:ABC 是直角三角形;(3)P 为y 轴右侧抛物线上一动点,连接PA ,过点P 作PQ PA ⊥交y 轴于点Q ,问:是否存在点P 使得以A 、P 、Q 为顶点的三角形与ACB △相似?若存在,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,已知抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,D 为OC 的中点,直线AD 交抛物线于点E (2,6),且△ABE 与△ABC 的面积之比为3∶2.(1)求直线AD 和抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴与轴相交于点F ,点Q 为直线AD 上一点,且△ABQ 与△ADF 相似,直接写出点Q 点的坐标.第5题图第6题图6.如图,抛物线y =-x ²+b x+c 与x 轴交于点A (-1,0)和B (3,0),与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)若P 为抛物线的顶点,动点Q 在y 轴右侧的抛物线上,是否存在点Q 使∠QCO =∠PBC ?若存在,请求出点Q 的坐标.若不存在,请说明理由.7.已知抛物线()20y ax bx c a =++>与x 轴交于点()0A 1,和()40B ,,与y 轴交于点C ,O 为坐标原点,且OB OC =.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点P 是线段BC 上的一个动点(不与点B 、C 重合),过点P 作x 轴的垂线交抛物线于点Q ,连接OQ .当四边形OCPQ 恰好是平行四边形时,求点Q 的坐标;(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 ∠=∠,在直线QE 上是否存在点F ,使得BEF △与ADC △相似?若存在,求点F 的坐标:若不存在,请说明理由.8.如图,抛物线y=mx 2+8mx +12m (m >0)与x 轴交于A ,B 两点(点B 在点A 的左侧),与y 轴交于点C ,顶点为D ,其对称轴与x 轴交于点E ,联接AD ,OD .(1)求顶点D 的坐标(用含m 的式子表示);(2)若OD ⊥AD ,求该抛物线的函数表达式;(3)在(2)的条件下,设动点P 在对称轴左侧该抛物线上,PA 与对称轴交于点M ,若△AME 与△OAD 相似,求点P 的坐标.9.抛物线23y x bx =-++与x 轴交于(3,0),(1,0)A B -两点,与y 轴交于点C ,点D 为抛物线的顶点.(1)求抛物线的表达式及顶点D 的坐标;(2)在直线AC 上方的抛物线上找一点P ,使12ACP ACD S S =,求点P 的坐标;(3)在坐标轴上找一点M ,使以点B ,C ,M 为顶点的三角形与ACD 相似,直接写出点M 的坐标.10.如图.在平面直角坐标系中,抛物线2()20y ax x c a =++≠与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,点A 的坐标为()1,0-,对称轴为直线1x =.点M 为线段OB 上的一个动点,过点M 作直线l 平行于y 轴交直线BC 于点F ,交抛物线2()20y ax x c a =++≠于点E .(1)求抛物的解析式;(2)当以C 、E 、F 为顶点的三角形与ABC 相似时,求线段EF 的长度:(3)如果将ECF △沿直线CE 翻折,点F 恰好落在y 轴上点N 处,求点N 的坐标.11.如图,已知:抛物线y =x 2+bx+c 与x 轴交于A (﹣1,0),B (3,0)两点,与y 轴交于点C ,点D 为顶点,连接BD ,CD ,抛物线的对称轴与x 轴交于点E .(1)求抛物线解析式及点D 的坐标;(2)G 是抛物线上B ,D 之间的一点,且S 四边形CDGB =4S △DGB ,求出G 点坐标;(3)在抛物线上B ,D 之间是否存在一点M ,过点M 作MN ⊥CD ,交直线CD 于点N ,使以C ,M ,N 为顶点的三角形与△BDE 相似?若存在,求出满足条件的点M 的坐标,若不存在,请说明理由.12.如图,已知抛物线y=ax 2+bx+c (a≠0)经过A (-1,0),B (4,0),C (0,2)三点.(1)求这条抛物线的解析式;(2)E 为抛物线上一动点,是否存在点E ,使以A 、B 、E 为顶点的三角形与△COB 相似?若存在,试求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若将直线BC 平移,使其经过点A ,且与抛物线相交于点D ,连接BD ,试求出∠BDA 的度数.13.如图,抛物线22y ax bx =+-经过点()4,0A 、()10B ,两点,点C 为抛物线与y 轴的交点.(1)求此抛物线的解析式;(2)P 是x 轴上方抛物线上的一个动点,过P 作PM x ⊥轴,垂足为M ,问:是否存在点P ,使得以A 、P 、M 为顶点的三角形与OAC ∆相似若存在,请求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线AC 上方的抛物线上找一点D ,过点D 作x 轴的垂线,交AC 于点E ,是否存在这样的点D ,使DE 最长,若存在,求出点D 的坐标,以及此时DE 的长,若不存在,请说明理由.14.如图,在同一直角坐标系中,抛物线1L :28y ax bx =++与x 轴交于()8,0A -和点C ,且经过点()2,12B -,若抛物线1L 与抛物线2L 关于y 轴对称,点A 的对应点为'A ,点B 的对应点为B'.(1)求抛物线2L 的表达式;(2)现将抛物线2L 向下平移后得到抛物线3L ,抛物线3L 的顶点为M ,抛物线3L 的对称轴与x 轴交于点N ,试问:在x 轴的下方是否存在一点M ,使MNA ' 与ACB '△相似?若存在,请求出抛物线的3L 表达式;若不存在,说明理由.15.已知抛物线21:(0)L y ax a =>上一点(,)M m n ,点(,)M m n 在第一象限,过点M 分别作y 轴、x 轴的垂线段,MA MB ,垂足分别是,A B .(1)如图1,若四边形MAOB 是正方形,则m 和a 的数量关系是_______________.(2)若抛物线21:(0)L y ax a =>与直线1:2l y x =-的一个交点C 的纵坐标是12.①求抛物线21:(0)L y ax a =>的解析式.②如图2,将抛物线21:(0)L y ax a =>沿着直线l 平移,平移过程中抛物线的顶点始终在直线l 上.若平移前的抛物线1L 与平移后的抛物线2L 恰好相交于点M ,四边形MAOB 也是正方形,求抛物线2L 的顶点E 的坐标.③在②的条件下继续平移抛物线21:(0)L y ax a =>,得到抛物线33,L L 的顶点D 的横坐标大于点E 的横坐标,:5:OE OD b ,抛物线3L 与x 轴的两个交点,F H (点F 在点H 的左边)之间的距离是6.连接,MF MBF 与DGO △是否相似?请说明理由.16.在平面直角坐标系中,已知抛物线y =mx 2+4mx +4m +6(m <0)与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,顶点为点D .(1)当m =﹣6时,直接写出点A ,B ,C ,D 的坐标;(2)如图1,直线DC 交x 轴于点E ,若tan ∠AED=43,求m 的值及直线DE 的解析式;(3)如图2,在(2)的条件下,若点Q 为OC 的中点,连接AQ ,动点P 在第二象限的抛物线上运动,过点P 作x 轴的垂线.垂足为H ,交AQ 于点M ,过点M 作MN ⊥DE ,垂足为N ,求PM +MN 的最大值.参考答案1.(1)y =﹣x 2﹣x +2;(2)存在,P (3,﹣10);(3)DE ⊥BF 且DE =2BF ,2.(1)抛物线解析式为y =x 2﹣4x +3;(2)Q 点的坐标为(0,0)或(73,0).3.(1)2142y x x =-++(2)PQ OQ取得最大值12,此时,(2,4)P .(3)15(2,)2N ,211(2,)2N -,35(2,2N -.4.(1)215322y x x =-+;(2)22;(3)存在,满足条件的点P 的坐标为1136(,),1314,39⎛⎫ ⎪⎝⎭,1744,39⎛⎫⎪⎝⎭.5.(1).234y x x =-++;(2)Q (1,4)或Q (352,)6.(1)223y x x =-++;(2)()512-,7.(1)抛物线的解析式为254y x x =-+;(2)()22Q -,(3)存在,()142F ,,281455F ⎛⎫- ⎪⎝⎭,8.(1)(4,-4m);(2)22y x =-+;(3)(0,1,2)9.(1)223y x x =--+;(1,4)D -;(2)35,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭P 或35,22⎛⎫- ⎪⎝⎭;(3)点M 的坐标为(0,0)或(9,0)-,或10,3⎛⎫- ⎪⎝⎭.10.(1)223y x x =-++;(2)94EF =(3)N 的的坐标是1)+11.(1)2=23y x x --;顶点D (1,-4);(2)(2,3)G -;(3)存在,点720,39M ⎛⎫- ⎪⎝⎭或532,39⎛⎫- ⎪⎝⎭.12.(1)抛物线的解析式为:y=-12x 2+32x+2.(2)存在.E 点坐标为(0,2),(3,2).(3)∠ADB=45°.13.(1)215222y x x =-+-;(2)(2,1);(3)(2,1),214.(1)抛物线2L 的解析式为21382y x x =-++.(2)函数3L 的解析式为:2121322y x x =-+-或2126323y x x =-+-.15.(1)am =1;(2)①212y x =;②5(5,)2E -;③MBF V 与DGO △相似16.(1)(﹣3,0),(﹣1,0),(0,﹣18),(﹣2,6)(2)m 23=-,y 43=-x 103+(3)263。
最新九年级数学中考复习:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)含答案
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2023年九年级数学中考复习:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)1.如图,抛物线2y x bx c=-++与x轴的两个交点分别为A(3,0),D(﹣1,0),与y轴交于点C,点B在y轴正半轴上,且OB=OD.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,抛物线的顶点为点E,对称轴交x轴于点M,连接BE,AB,请在抛物线的对称轴上找一点Q,使∠QBA=∠BEM,求出点Q的坐标;(3)如图2,过点C作CF∠x轴,交抛物线于点F,连接BF,点G是x轴上一点,在抛物线上是否存在点N,使以点B,F,G,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.2.已知,抛物线23y ax bx=++(a<0)与x轴交于A(3,0)、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴是直线x=1,D为抛物线的顶点,点E在y轴C点的上方,且CE=12.(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)求证:直线DE是∠ACD外接圆的切线;(3)在直线AC上方的抛物线上找一点P,使12PAC ACDS S∆∆=,求点P的坐标;(4)在坐标轴上找一点M,使以点B、C、M为顶点的三角形与∠ACD相似,直接写出点M的坐标.3.如图∠,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣13x2+bx+c的图象与坐标轴交于A,B,C三点,其中点A的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(4,0),连接AC,BC.动点P 从点A出发,在线段AC上以每秒1个单位长度的速度向点C作匀速运动;同时,动点Q从点O出发,在线段OB上以每秒1个单位长度的速度向点B作匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,设运动时间为t秒.连接PQ.(1)填空:b=,c=;(2)在点P,Q运动过程中,∠APQ可能是直角三角形吗?请说明理由;(3)在x轴下方,该二次函数的图象上是否存在点M,使∠PQM是以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请求出运动时间t;若不存在,请说明理由;(4)如图∠,点N的坐标为(﹣32,0),线段PQ的中点为H,连接NH,当点Q关于直线NH的对称点Q′恰好落在线段BC上时,请直接写出点Q′的坐标.4.在平面直角坐标系中,函数22y ax bx =++的图象与x 轴交于A (-3,0),B (1,0)两点,与y 轴交于点C .(1)求这个二次函数的解析式;(2)点P 是直线AC 上方的抛物线上一动点,是否存在点P ,使△ACP 的面积最大?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由;(3)点Q 是直线AC 上方的抛物线上一动点,过点Q 作QE 垂直于x 轴,垂足为E .是否存在点Q ,使以点B 、Q 、E 为顶点的三角形与△AOC 相似?若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由;(4)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.5.如图,二次函数22y ax bx =++的图像与x 轴交于点A ()1,0-、B ()4,0,与y 轴交于点C .(1)=a ;b = ;(2)点P 为该函数在第一象限内的图像上的一点,过点P 作PQ BC ⊥于点Q ,连接PC , ∠求线段PQ 的最大值;∠若以P 、C 、Q 为顶点的三角形与ABC ∆相似,求点P 的坐标.6.如图:已知正方形OABC 的边OC 、OA 分别在x 轴和y 轴的正半轴上,点B 坐标为(4,4).二次函数216y x bx c =-++的图象经过点A 、B ,且与x 轴的交点为E 、F .点P 在线段EF 上运动,过点O 作OH⊥AP 于点H ,直线OH 交直线BC 于点D ,连接AD . (1)求b 、c 的值;(2)在点P 运动过程中,当∠AOP 与以A 、B 、D 为顶点的三角形相似时,求点P 的坐标;(3)在点P运动到OC中点时,能否将∠AOP绕平面内某点旋转90°后使得∠AOP的两个顶点落在x轴上方的抛物线上?若能,请直接写出旋转中心M的坐标;若不能,请说明理由.7.抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0)和点B(5,0).(1)求该抛物线所对应的函数解析式;(2)该抛物线与直线335y x=+相交于C、D两点,点P是抛物线上的动点且位于x轴下方,直线PM∠y轴,分别与x轴和直线CD交于点M、N.∠连结PC、PD,如图1,在点P运动过程中,∠PCD的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由;∠连结PB,过点C作CQ∠PM,垂足为点Q,如图2,是否存在点P,使得△CNQ与△PBM 相似?若存在,求出满足条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.8.已知点A(-1,1),B(4,6)在抛物线y=ax2+bx上.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点F的坐标为(0,m)(m>2),直线AF交抛物线于另一点G,过点G作x轴的垂线,垂足为H,设抛物线与x轴的正半轴交于点E,连接FH,AE,求证FH∥AE;(3)如图2,直线AB分别交x轴,y轴于C,D两点,点P从点C出发,沿射线CD方向个单位长度,同时点Q从原点O出发,沿x轴正方向匀速运动,速度为每秒1个单位长度,点M是直线PQ与抛物线的一个交点,当运动到t秒时,QM=2PM,直接写出t的值.9.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.10.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c =++的图象经过点(3,0)A ,(1,0)B -,(0,3)C -,顶点为D .(1)求这个二次函数的解析式及顶点坐标.(2)在y 轴上找一点P (点P 与点C 不重合),使得90APD ∠=︒,求点P 坐标. (3)在(2)的条件下,将APD △沿直线AD 翻折,得到AQD ,求点Q 坐标.11.如图1,二次函数y=ax 2A (3,0),G (﹣1,0)两点. (1)求这个二次函数的解析式;(2)若点M 时抛物线在第一象限图象上的一点,求∠ABM 面积的最大值;(3)抛物线的对称轴交x 轴于点P ,过点E (0,x 轴的平行线,交AB 于点F ,是否存在着点Q ,使得∠FEQ∠∠BEP ?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,抛物线()222=-+-(其中m>1)顶点为P,与y轴相交于点A(0,y a x m mm-1).连接并延长P A、PO分别与x轴、抛物线交于点B、C,连接BC,将∠PBC绕点P逆时针旋转得PB C''△,使点C′正好落在抛物线上.(1)该抛物线的解析式为__________(用含m的式子表示);(2)求证:BC∥y轴;(3)若点B′恰好落在线段BC'上,求此时m的值.13.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.∠若M在y轴右侧,且△CHM∠∠AOC(点C与点A对应),求点M的坐标;∠若∠M M的坐标.14.如图,已知抛物线2y ax bx c=++的对称轴为直线1x=,(0a≠),且经过(1,0)A-、(0,3)C-两点,与x轴交于另一点B,设D是抛物线的对称轴1x=上的一动点,且90DCB∠=︒.(1)求这条抛物线所对应的函数关系式.(2)求点D的坐标.(3)探究坐标轴上是否存在点P,使得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.15.如图,已知抛物线24 3y ax x c=++与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点D 在抛物线上,且A(-1,O),D(2,2).(1)求这条抛物线的解析式;(2)在y轴上是否存在点P,使以O,B,P为顶点的三角形与∠AOC相似,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)小明在探索该图时提出了这样一个猜想:“直线AD平分∠CAB",你认为小明的猜想正确吗?请说明理由.,16.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A、D两点,与y轴交于点B,四边形OBCD是矩形,点A的坐标为(1,0),点D的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(0,4),已知点E(m,0)是线段DO上的动点,过点E作PE∠x轴交抛物线于点P,交BC于点G,交BD于点H.(1)求该抛物线的解析式;(2)当点P在直线BC上方时,请用含m的代数式表示PG的长度;(3)在(2)的条件下,是否存在这样的点P,使得以P、B、G为顶点的三角形与∠DEH 相似?若存在,求出此时m的值;若不存在,请说明理由.17.如图,已知一次函数y=0.5x+1的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,二次函数y=0.5x2+bx+c的图象与一次函数y=0.5x+1的图象交于点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)在在x轴上有一动点P,从O点出发以每秒1个单位的速度沿x轴向右运动,是否存在动点P,使得∠PBC是以P为直角顶点的直角三角形?若存在,求出点P运动时间t的值;若不存在,请说明理由;(3)若动点P在x轴上,动点Q在射线AC上,同时从A点出发,点P沿x轴正方向以每秒2个单位的速度运动,点Q以每秒a个单位的速度沿射线AC运动,是否存在以A、P、Q为顶点的三角形与∠ABD相似?若存在,求a的值;若不存在,说明理由.18.如图,已知直线y=﹣x+3的图象分别交x轴于A点,交y轴于B点,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、B两点,并与x轴交于另一点D,顶点为C.(1)求C、D两点的坐标;(2)求tan∠BAC;(3)在y轴上是否存在一点P,使得以P、B、D三点为顶点的三角形与∠ABC相似?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.19.已知:如图1,直线364y x=+与x轴、y轴分别交于点A、C两点,点B的横坐标为2.(1)求A、C两点的坐标和抛物线的函数关系式;(2)点D是直线AC上方抛物线上任意一点,P为线段AC上一点,且S△PCD=2S△P AD,求点P的坐标;(3)如图2,另有一条直线y=-x与直线AC交于点M,N为线段OA上一点,∠AMN=∠AOM.点Q为x轴负半轴上一点,且点Q到直线MN和直线MO的距离相等,求点Q 的坐标.20.已知如图1,抛物线y=﹣38x2﹣34x+3与x轴交于A和B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,点D的坐标是(0,﹣1),连接BC、AC(1)如图2,若在直线AC上方的抛物线上有一点F,当△ADF的面积最大时,有一线段MN(点M在点N的左侧)在直线BD上移动,首尾顺次连接点A、M、N、F构成四边形AMNF,请求出四边形AMNF的周长最小时点N的横坐标;(2)如图3,将△DBC绕点D逆时针旋转α°(0<α°<180°),记旋转中的△DBC为△DB′C′,若直线B′C′与直线AC交于点P,直线B′C′与直线DC交于点Q,当△CPQ是等腰三角形时,直接写出CP的值.参考答案:1.(1)2y x 2x 3=-++;(2)Q 的坐标为(1,1)或(1,14);(3)N的坐标为(12)或(12)或(1+2)或(12)或(1,4).2.(1)2y x 2x 3=-++,顶点D (1,4);(3)P352,;(4)(0,0)或(9,0)或(0,﹣13). 3.(1)b=13 ,c=4;(2)∠APQ 不可能是直角三角形,(3)(4)Q′(67 ,227). 4.(1)224233y x x =--+; (2)P (32-,52); (3)Q 点坐标为(−2,2)或 (−34,218); (4)1Q (−5,0),2Q (−1,0),3Q0),4Q0).5.(1)1322a b =-=,; (2)∠PQ∠P 的坐标为()3,2或325,28⎛⎫ ⎪⎝⎭ 6.(1)234b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩(2)P 1(2,0);P 2(0);P 3(2﹣0).(3)(2,2),(1916 ,3116),(﹣116,4116); 7.(1)2318355y x x =-+;(2)∠ 102940;∠ 存在,((2,95)或(349,5527-).8.(1)y =12x 2-12x秒9.(1)y=2x 2﹣3x ;(2)C (1,﹣1);(3)(4564,316)或(﹣316,4564). 10.(1) D 的坐标为(1,4)-;(2) (0,1)P -;(3) (4,3)Q -11.(1)抛物线的解析式为y=2(2)∠ABM 面积的最大值是8;(3)存在; Q 的坐标为(﹣2323). 12.(1)221()22m y x m m m -=-+-(3)2m =13.(1)y=x 2﹣x ﹣2;(2)32;(3)∠M (1,﹣2),M′(73,109);②(2,0)或(﹣3,10).14.(1)223y x x =--;(2)(1,4)D -;(3)(0,0),10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭,(9,0) 15.(1)224233y x x =-++ ;(2)()()330,0,0,60,622⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭、、、 ; (3)小明的猜想不正确,理由见解析.16.(1)y=﹣43x 2﹣83x+4;(2)PG=﹣43m 2﹣83m+4﹣4=﹣43m 2﹣83m (﹣2<m <0);(3)在(2)的条件下,存在点P ,使得以P 、B 、G 为顶点的三角形与∠DEH 相似,此时m 的值为﹣1或﹣2316. 17.(1)解析式为:213122=-+y x x ; (2)t =1或3;(3)当a 时,∠APQ 与∠ABD 相似 18.(1)D (﹣1,0)(2)13(3)存在P (0,0),(0,﹣13) 19.(1)A (-8,0),C (0,6),239684y x x =--+; (2)(163-,0) (3)(167-,0)或(967-,0). 20.(1)N 点的横坐标为:-2115;(2)CP 的值为:1034245−4.。
2020年中考数学必考经典(江苏版)专题22二次函数与相似结合及存在型问题(含答案)
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2020年中考数学必考经典(江苏版)专题22二次函数与相似结合及存在型问题【方法指导】1.三角形相似的判定一直是中考考查的热点之一,在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用,寻找相似三角形的一般方法是通过作平行线构造相似三角形;或依据基本图形对图形进行分解、组合;或作辅助线构造相似三角形,判定三角形相似的方法有事可单独使用,有时需要综合运用,无论是单独使用还是综合运用,都要具备应有的条件方可.2.函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题途径① 求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边和角的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形;根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论;②或利用已知三角形中对应角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函数、对称、旋转等知识来推导边的大小;③若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示各边的长度,之后利用相似来列方程求解.【题型剖析】【例1】如图,以D 为顶点的抛物线2y x bx c =-++交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C ,直线BC 的表达式为3y x =-+.(1)求抛物线的表达式;(2)在直线BC 上有一点P ,使PO PA +的值最小,求点P 的坐标;(3)在x 轴上是否存在一点Q ,使得以A 、C 、Q 为顶点的三角形与BCD ∆相似?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)先求得点B 和点C 的坐标,然后将点B 和点C 的坐标代入抛物线的解析式得到关于b 、c 的方程,从而可求得b 、c 的值;(2)作点O 关于BC 的对称点O ',则(3,3)O ',则OP AP +的最小值为AO '的长,然后求得AO '的解析式,最后可求得点P 的坐标;(3)先求得点D 的坐标,然后求得CD 、BC 、BD 的长,依据勾股定理的逆定理证明BCD ∆为直角三角形,然后分为AQC DCB ∆∆∽和ACQ DCB ∆∆∽两种情况求解即可.【解析】解:(1)把0x =代入3y x =-+,得:3y =,(0,3)C ∴.把0y =代入3y x =-+得:3x =,(3,0)B ∴,将(0,3)C 、(3,0)B 代入2y x bx c =-++得:9303b c c -++=⎧⎨=⎩,解得2b =,3c =. ∴抛物线的解析式为223y x x =-++.(2)如图所示:作点O 关于BC 的对称点O ',则(3,3)O '.O '与O 关于BC 对称,PO PO ∴='.OP AP O P AP AO ∴+='+'.∴当A 、P 、O '在一条直线上时,OP AP +有最小值.设AP 的解析式为y kx b =+,则033k b k b -+=⎧⎨+=⎩,解得:34k =,34b =. AP ∴的解析式为3344y x =+. 将3344y x =+与3y x =-+联立,解得:127y =,97x =, ∴点P 的坐标为9(7,12)7.(3)2223(1)4y x x x =-++=--+,(1,4)D ∴.又(0C ,3,(3,0)B , 2CD ∴=,32BC =,25DB =.222CD CB BD ∴+=,90DCB ∴∠=︒.(1,0)A -,(0,3)C ,1OA ∴=,3CO =. ∴13AO CD CO BC ==. 又90AOC DCB ∠==︒,AOC DCB ∴∆∆∽.∴当Q 的坐标为(0,0)时,AQC DCB ∆∆∽.如图所示:连接AC ,过点C 作CQ AC ⊥,交x 轴与点Q .ACQ ∆为直角三角形,CO AQ ⊥,ACQ AOC ∴∆∆∽.又AOC DCB ∆∆∽,ACQ DCB ∴∆∆∽.∴CD AC BD AQ =21025=10AQ =. (9,0)Q ∴.综上所述,当Q 的坐标为(0,0)或(9,0)时,以A 、C 、Q 为顶点的三角形与BCD ∆相似.【点评】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求二次函数的解析式、轴对称图形的性质、相似三角形的性质和判定,分类讨论是解答本题的关键.【变式训练】如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx c =++经过(1,0)A -,(4,0)B ,(0,4)C 三点.(1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标;(2)将(1)中的抛物线向下平移154个单位长度,再向左平移(0)h h >个单位长度,得到新抛物线.若新抛物线的顶点D '在ABC ∆内,求h 的取值范围;(3)点P 为线段BC 上一动点(点P 不与点B ,C 重合),过点P 作x 轴的垂线交(1)中的抛物线于点Q ,当PQC ∆与ABC ∆相似时,求PQC ∆的面积.【分析】(1)函数表达式为:2(1)(4)(34)y a x x a x x =+-=--,即可求解;(2)物线向下平移154个单位长度,再向左平移(0)h h >个单位长度,得到新抛物线的顶点3(2D h '-,5)2,将点AC 的坐标代入一次函数表达式即可求解;(3)分CPQ CBA ∆∆∽、CPQ ABC ∆∆∽,两种情况分别求解即可. 【解析】解:(1)函数表达式为:2(1)(4)(34)y a x x a x x =+-=--,即44a -=,解得:1a =-,故抛物线的表达式为:234y x x =-++,函数顶点3(2D ,25)4; (2)物线向下平移154个单位长度,再向左平移(0)h h >个单位长度,得到新抛物线的顶点3(2D h '-,5)2, 将点AC 的坐标代入一次函数表达式并解得:直线AC 的表达式为:44y x =+,将点D '坐标代入直线AC 的表达式得:534()422h =-+, 解得:158h =,故:1508h <<; (3)过点P 作y 轴的平行线交抛物线和x 轴于点Q 、H4OB OC ==,45PBA OCB QPC ∴∠=∠=︒=∠,直线BC 的表达式为:4y x =-+,则5AB =,42BC =,17AC =, 154102ABC S ∆=⨯⨯=, 设点2(,34)Q m m m -++,点(,4)P m m -+,2CP m =,223444PQ m m m m m =-+++-=-+,①当CPQ CBA ∆∆∽,PC PQ BC AB =224542m m m -+=, 解得:114m =, 相似比为:1116PC BC =, ②当CPQ ABC ∆∆∽,同理可得:相似比为:122PC AB =, 利用面积比等于相似比的平方可得:21160510()16128PQC S ∆=⨯=或212257610()25125PQC S ∆=⨯=. 【例2】如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知二次函数2y ax bx c =++的图象经过点(2,0)A -,(0,6)C -,其对称轴为直线2x =.(1)求该二次函数的解析式;(2)若直线13y x m =-+将AOC ∆的面积分成相等的两部分,求m 的值; (3)点B 是该二次函数图象与x 轴的另一个交点,点D 是直线2x =上位于x 轴下方的动点,点E 是第四象限内该二次函数图象上的动点,且位于直线2x =右侧.若以点E 为直角顶点的BED ∆与AOC ∆相似,求点E 的坐标.【分析】(1)把点A 、C 坐标及对称轴2x =代入二次函数表达式,即可求解;(2)求出直线13y x m =-+与y 轴的交点为(0,)m ,由12662AOC S ∆=⨯⨯=,13(6)(6)328m m ⨯++=,即可求解;(3)分DEO AOC ∆∆∽、BED AOC ∆∆∽两种情况,分别求解即可.【解析】解:(1)由已知得:420622a b c c b a ⎧⎪-+=⎪=-⎨⎪⎪-=⎩,解得:1226a b c ⎧=⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎩,故抛物线的表达式为:21262y x x =--, 同理可得直线AC 的表达式为:36y x =--;(2)联立3613y x y x m =--⎧⎪⎨=-+⎪⎩,解得:3(6)8x m =-+, 直线13y x m =-+与y 轴的交点为(0,)m , 12662AOC S ∆=⨯⨯=, 由题意得:13(6)(6)328m m ⨯++=, 解得:2m =-或10-(舍去10)-,2m ∴=-;(3)2OA =,6OC =,∴3OC OA =, ①当DEB AOC ∆∆∽时,则3BE OC DE OA ==, 如图1,过点E 作EF ⊥直线2x =,垂足为F ,过点B 作BG EF ⊥,垂足为G ,则Rt BEG Rt EDF ∆∆∽,则3BG EB EF ED==,则3BG EF =, 设点(,)E h k ,则BG k =-,2FE h =-,则3(2)k h -=-,即63k h =-,点E 在二次函数上,故:2126632h h h --=-, 解得:4h =或6-(舍去6)-,则点(4,6)E -;②当BED AOC ∆∆∽时,13BE OA ED OC ==, 过点E 作ME ⊥直线2x =,垂足为M ,过点B 作BN ME ⊥,垂足为N ,则Rt BEN Rt EDM ∆∆∽,则13BN BE EM DE ==,则13NB EM =, 设点(,)E p q ,则BN q =-,2EM p =-,则1(2)3q p -=-,解得:5145p +=5145-;故点E 坐标为(4,6)-或5145(+,1145)-. 【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、三角形相似等知识点,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.【变式训练】如图,抛物线212y x bx c =++与直线132y x =+分别相交于A ,B 两点,且此抛物线与x 轴的一个交点为C ,连接AC ,BC .已知(0,3)A ,(3,0)C -.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴l 上找一点M ,使||MB MC -的值最大,并求出这个最大值;(3)点P 为y 轴右侧抛物线上一动点,连接PA ,过点P 作PQ PA ⊥交y 轴于点Q ,问:是否存在点P 使得以A ,P ,Q 为顶点的三角形与ABC ∆相似?若存在,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)①将(0,3)A ,(3,0)C -代入212y x bx c =++,即可求解; (2)分当点B 、C 、M 三点不共线时、当点B 、C 、M 三点共线时,两种情况分别求解即可;(3)分当13PG BC AG AC ==时、当3PG AC AG BC ==时两种情况,分别求解即可. 【解析】解:(1)①将(0,3)A ,(3,0)C -代入212y x bx c =++得: 39302c b c =⎧⎪⎨-+=⎪⎩,解得:523b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩, ∴抛物线的解析式是215322y x x =++; (2)将直线132y x =+表达式与二次函数表达式联立并解得:0x =或4-, A (0,3),(4,1)B ∴-①当点B 、C 、M 三点不共线时,||MB MC BC -<②当点B 、C 、M 三点共线时,||MB MC BC -=∴当点B 、C 、M 三点共线时,||MB MC -取最大值,即为BC 的长,如图1,过点B 作BE x ⊥轴于点E ,在Rt BEC ∆中,由勾股定理得222BC BE CE =+=||MB MC ∴-2(3)存在点P 使得以A 、P 、Q 为顶点的三角形与ABC ∆相似.设点P 坐标为(x ,2153)(0)22x x x ++> 在Rt BEC ∆中,1BE CE ==,45BCE ∴∠=︒,在Rt ACO ∆中,3AO CO ==,45ACO ∴∠=︒,180454590ACB ∴∠=︒-︒-︒=︒,32AC =如图2,过点P 作PQ PA ⊥交y 轴于点P ,则90APQ ∠=︒,过点P 作PG y ⊥轴于点G ,90PGA APQ ∠=∠=︒PAG QAP ∠=∠,PGA QPA ∴∆∆∽90PGA ACB ∠=∠=︒∴①当13PG BC AG AC ==时, PAG BAC ∆∆∽, ∴211533322x x x =++-, 解得11x =,20x =,(舍去)∴点P 的纵坐标为215113622⨯+⨯+=, ∴点P 为(1,6);②当3PG AC AG BC==时, PAG ABC ∆∆∽, ∴23153322x x x =++-, 解得1133x =-(舍去),20x =(舍去), ∴此时无符合条件的点P综上所述,存在点(1,6)P .【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、三角形相似、勾股定理运用等知识点,其中(2)、(3),要注意分类求解,避免遗漏.【例3】已知抛物线23y ax bx =++与x 轴分别交于(3,0)A -,(1,0)B 两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的表达式及顶点D 的坐标;(2)点F 是线段AD 上一个动点.①如图1,设AF k AD =,当k 为何值时,12CF AD =? ②如图2,以A ,F ,O 为顶点的三角形是否与ABC ∆相似?若相似,求出点F 的坐标;若不相似,请说明理由.【分析】(1)将A 、B 两点的坐标代入二次函数解析式,用待定系数法即求出抛物线对应的函数表达式,可求得顶点(1,4)D -;(2)①由A 、C 、D 三点的坐标求出32AC =2DC ,25AD =,可得ACD ∆为直角三角形,若12CF AD =,则点F 为AD 的中点,可求出k 的值; ②由条件可判断DAC OBC ∠=∠,则OAF ACB ∠=∠,若以A ,F ,O 为顶点的三角形与ABC ∆相似,可分两种情况考虑:当AOF ABC ∠=∠或45AOF CAB ∠=∠=︒时,可分别求出点F 的坐标. 【解析】解:(1)抛物线23y ax bx =++过点(3,0)A -,(1,0)B , ∴933030a b a b -+=⎧⎨++=⎩,解得:12a b =-⎧⎨=-⎩,∴抛物线解析式为223y x x =--+;2223(1)4y x x x =--+=-++∴顶点D 的坐标为(1,4)-;(2)①在Rt AOC ∆中,3OA =,3OC =, 22218AC OA OC ∴=+=, (1,4)D -,(0,3)C ,(3,0)A -, 222112CD ∴=+= 2222420AD ∴=+= 222AC CD AD ∴+=ACD ∴∆为直角三角形,且90ACD ∠=︒. 12CF AD =, F ∴为AD 的中点,∴12AF AD =, ∴12k =. ②在Rt ACD ∆中,21tan 332DC ACD AC ∠===, 在Rt OBC ∆中,1tan 3OB OCB OC ∠==, ACD OCB ∴∠=∠,OA OC =,45OAC OCA ∴∠=∠=︒, FAO ACB ∴∠=∠,若以A ,F ,O 为顶点的三角形与ABC ∆相似,则可分两种情况考虑: 当AOF ABC ∠=∠时,AOF CBA ∆∆∽,//OF BC ∴,设直线BC 的解析式为y kx b =+, ∴03k b b +=⎧⎨=⎩,解得:33k b =-⎧⎨=⎩,∴直线BC 的解析式为33y x =-+,∴直线OF 的解析式为3y x =-,设直线AD 的解析式为y mx n =+, ∴430k b k b -+=⎧⎨-+=⎩,解得:26k b =⎧⎨=⎩, ∴直线AD 的解析式为26y x =+,∴263y x y x =+⎧⎨=-⎩,解得:65185x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,618(,)55F ∴-.当45AOF CAB ∠=∠=︒时,AOF CAB ∆∆∽, 45CAB ∠=︒, OF AC ∴⊥,∴直线OF 的解析式为y x =-,∴26y x y x =-⎧⎨=+⎩,解得:22x y =-⎧⎨=⎩,(2,2)F ∴-.综合以上可得F 点的坐标为618(,)55-或(2,2)-.【点评】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、相似三角形的判定与性质和直角三角形的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质;会运用分类讨论的思想解决数学问题.【变式训练】如图,在直角坐标系中,直线132y x =-+与x 轴,y 轴分别交于点B ,点C ,对称轴为1x =的抛物线过B ,C 两点,且交x 轴于另一点A ,连接AC . (1)直接写出点A ,点B ,点C 的坐标和抛物线的解析式;(2)已知点P 为第一象限内抛物线上一点,当点P 到直线BC 的距离最大时,求点P 的坐标;(3)抛物线上是否存在一点Q (点C 除外),使以点Q ,A ,B 为顶点的三角形与ABC ∆相似?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)132y x =-+,令0x =,则3y =,令0y =,则6x =,故点B 、C 的坐标分别为(6,0)、(0,3),即可求解;(2)225111cos 33)842PH PG x x x α==-+++-,即可求解; (3)①当点Q 在x 轴上方时,此时点Q 与点C 关于函数对称轴对称,则点(2,3)Q ;②当点Q 在x 轴下方时,(Ⅰ)当BAQ CAB ∠=∠时,AQ ABAB AC=,QAB BAC ∆∆∽,由勾股定理得:5AC =,210205AQ ==,过点Q 作QH x ⊥轴于点H ,由QHA ACO ∆∆∽得:AQ QH AHAC OC OA==,3OC =,12QH =,则16AH =,16412OH =-=,(12,12)Q -,根据点的对称性,当点Q 在第三象限时,符合条件的点(10,12)Q --;(Ⅱ)当BAQ CBA ∠=∠时,直线AQ 的表达式为:122y x =--⋯②,联立①②并解得:10x =或4-(舍去4)-,故点(10,7)Q -,4510BC AB =而245AB BCAQ AB =≠,即Q ,A ,B 为顶点的三角形与ABC ∆不相似,故舍去,Q 的对称点(8,7)--同样也舍去.【解析】解:(1)132y x =-+,令0x =,则3y =,令0y =,则6x =,故点B 、C 的坐标分别为(6,0)、(0,3), 抛物线的对称轴为1x =,则点(4,0)A -,则抛物线的表达式为:2(6)(4)(224)y a x x a x x =-+=--, 即243a -=,解得:18a =-,故抛物线的表达式为:211384y x x =-++⋯①;(2)过点P 作y 轴的平行线交BC 于点G ,作PH BC ⊥于点H ,则HPG CBA α∠=∠=,1tan tan 2OC CBA OB α∠===,则cos 5α=, 设点211(,3)84P x x x -++,则点1(,3)2G x x -+,则2225111535cos (33)842PH PG x x x x x α==-+++-=-+, 50-<,故PH 有最大值,此时3x =, 则点21(3,)8P ; (3)①当点Q 在x 轴上方时,则点Q ,A ,B 为顶点的三角形与ABC ∆全等,此时点Q 与点C 关于函数对称轴对称, 则点(2,3)Q ;②当点Q 在x 轴下方时, (Ⅰ)当BAQ CAB ∠=∠时, AQ ABAB AC=,QAB BAC ∆∆∽, 由勾股定理得:5AC =,210205AQ ==,过点Q 作QH x ⊥轴于点H ,由QHA ACO ∆∆∽得:AQ QH AHAC OC OA==, 3OC =,12QH ∴=,则16AH =,16412OH =-=,(12,12)Q ∴-;根据点的对称性,当点Q 在第三象限时,符合条件的点(10,12)Q --; 故点Q 的坐标为:(12,12)-或(10,12)--; (Ⅱ)当BAQ CBA ∠=∠时,则直线//AQ BC ,直线BC 表达式中的k 为:12-,则直线AQ 的表达式为:122y x =--⋯②,联立①②并解得:10x =或4-(舍去4)-,故点(10,7)Q -,4510BC AB =,而245AB BCAQ AB =≠,即Q ,A ,B 为顶点的三角形与ABC ∆不相似, 故舍去,Q 的对称点(8,7)--同样也舍去,即点Q 的为:(8,7)--、(10,7)-均不符合题意,都舍去; 综上,点Q 的坐标为:(2,3)或(12,12)-或(10,12)--.【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、解直角三角形三角形相似等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.【例4】如图1,在平面直角坐标系中,一次函数334y x =-+的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于B 点,抛物线2y x bx c =-++经过A ,B 两点,在第一象限的抛物线上取一点D ,过点D 作DC x ⊥轴于点C ,交直线AB 于点E .(1)求抛物线的函数表达式(2)是否存在点D ,使得BDE ∆和ACE ∆相似?若存在,请求出点D 的坐标,若不存在,请说明理由; (3)如图2,F 是第一象限内抛物线上的动点(不与点D 重合),点G 是线段AB 上的动点.连接DF ,FG ,当四边形DEGF 是平行四边形且周长最大时,请直接写出点G 的坐标.【分析】(1)根据334y x =-+,求出A ,B 的坐标,再代入抛物线解析式中即可求得抛物线解析式;(2)BDE ∆和ACE ∆相似,要分两种情况进行讨论:①BDE ACE ∆∆∽,求得13(4D ,3);②DBE ACE ∆∆∽,求得23(12D ,50)9; (3)由DEGF 是平行四边形,可得//DE FG ,DE FG =,设213(,3)4D m m m -++,3(,3)4E m m -+,213(,3)4F n n n -++,3(,3)4G n n -+,根据平行四边形周长公式可得:DEGF 周长23892()48m =--+,由此可求得点G 的坐标.【解析】解:(1)在334y x =-+中,令0x =,得3y =,令0y =,得4x =,(4,0)A ∴,(0,3)B ,将(4,0)A ,(0,3)B 分别代入抛物线2y x bx c =-++中,得:24403b c c ⎧-++=⎨=⎩,解得:1343b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴抛物线的函数表达式为:21334y x x =-++. (2)存在.如图1,过点B 作BH CD ⊥于H ,设(,0)C t ,则213(,3)4D t t t -++,3(,3)4E t t -+,(,3)H t ; 334EC t ∴=-+,4AC t =-,BH t =,2134DH t t =-+,24DE t t =-+BDE ∆和ACE ∆相似,BED AEC ∠=∠BDE ACE ∴∆∆∽或DBE ACE ∆∆∽①当BDE ACE ∆∆∽时,90BDE ACE ∠=∠=︒,∴BD ACDE CE=,即:BD CE AC DE = 23(3)(4)(4)4t t t t t ∴-+=-⨯-+,解得:10t =(舍去),24t =(舍去),3134t =, 13(4D ∴,3)②当DBE ACE ∆∆∽时,BDE CAE ∠=∠ BH CD ⊥ 90BHD ∴∠=︒,∴tan tan BH CEBDE CAE DH AC=∠=∠=,即:BH AC CE DH = 2313(4)(3)()44t t t t t ∴-=-+-+,解得:10t =(舍),24t =(舍),32312t =, 23(12D ∴,50)9; 综上所述,点D 的坐标为13(4,3)或23(12,50)9;(3)如图2,四边形DEGF 是平行四边形 //DE FG ∴,DE FG =设213(,3)4D m m m -++,3(,3)4E m m -+,213(,3)4F n n n -++,3(,3)4G n n -+,则:24DE m m =-+,24FG n n =-+,2244m m n n ∴-+=-+,即:()(4)0m n m n -+-=,0m n -≠ 40m n ∴+-=,即:4m n +=过点G 作GK CD ⊥于K ,则//GK AC EGK BAO ∴∠=∠∴cos cos GK AOEGK BAO EG AB=∠=∠=,即:GK AB AO EG = 5()4n m EG ∴-=,即:5()4EG n m =-DEGF ∴周长2253892()2[(4)()]2()448DE EG m m n m m =+=-++-=--+20-<,∴当34m =时,DEGF ∴周长最大值898=,13(4G ∴,9)16,当E ,G 互换时,结论也成立,此时3(4G ,39)16.【点评】本题是常见的中考数学压轴题型,综合性比较强,涉及到知识点较多;主要考查了待定系数法求二次函数解析式,相似三角形性质,平行四边形性质,二次函数最值问题等;解题时要能够灵活运用所学的数学知识,要会分类讨论.【变式训练】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)当点P 在直线OD 下方时,求POD ∆面积的最大值.(3)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:(1)(3)y a x x =+-,将点D 坐标代入上式,即可求解; (2)2111()(32)(2)3222POD D P S OG x x m m m m ∆=⨯-=+-=-++,即可求解;(3)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.【解析】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)设直线PD 与y 轴交于点G ,设点2(,23)P m m m --,将点P 、D 的坐标代入一次函数表达式:y sx t =+并解得: 直线PD 的表达式为:32y mx m =--,则32OG m =+, 2111()(32)(2)3222POD D P S OG x x m m m m ∆=⨯-=+-=-++,10-<,故POD S ∆有最大值,当14m =时,其最大值为4916; (3)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 ⊥于点H ,1122ABC S AH BC AB OC ∆=⨯⨯=⨯,解得:22AH =则sin 5AH ACB AC ∠==,则tan 2ACB ∠=, 则直线OQ 的表达式为:2y x =-⋯②, 联立①②并解得:3x =,故点1(3Q 23)-,2(3Q -23)(舍去), ②BAC BOQ ∠=∠时, 3tan 3tan 1OC BAC BOQ OA ∠====∠, 则点(,3)Q n n -,则直线OQ 的表达式为:3y x =-⋯③, 联立①③并解得:113x -±=, 故点3113(Q -+3313-,4113(Q --3313+ (若Q 点横坐标取负,直接OQ 就无法与线段BC 相交,舍去4)Q ;综上,当OBE ∆与ABC ∆相似时,Q 的坐标为:(3,23)-或113(-+,3313)-或113(-+,3313)-. 【点评】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、面积的计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.【达标检测】1.如图,抛物线y =ax 2+bx +c 经过A (﹣3,0),B (1,0),C (0,3)三点. (1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,P 为抛物线上在第二象限内的一点,若△P AC 面积为3,求点P 的坐标;(3)如图2,D 为抛物线的顶点,在线段AD 上是否存在点M ,使得以M ,A ,O 为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【解析】解:(1)把A (﹣3,0),B (1,0),C (0,3)代入抛物线解析式y =ax 2+bx +c 得,解得,所以抛物线的函数表达式为y =﹣x 2﹣2x +3.(2)如解(2)图1,过P 点作PQ 平行y 轴,交AC 于Q 点, ∵A (﹣3,0),C (0,3), ∴直线AC 解析式为y =x +3,设P 点坐标为(x ,﹣x 2﹣2x +3.),则Q 点坐标为(x ,x +3), ∴PQ =﹣x 2﹣2x +3﹣(x +3)=﹣x 2﹣3x . ∴S △P AC ,∴,解得:x 1=﹣1,x 2=﹣2.当x =﹣1时,P 点坐标为(﹣1,4),当x=﹣2时,P点坐标为(﹣2,3),综上所述:若△P AC面积为3,点P的坐标为(﹣1,4)或(﹣2,3),(3)如解(3)图1,过D点作DF垂直x轴于F点,过A点作AE垂直BC于E点,∵D为抛物线y=﹣x2﹣2x+3的顶点,∴D点坐标为(﹣1,4),又∵A(﹣3,0),∴直线AD为y=2x+6,AF=2,DF=4,tan∠DAB=2,∵B(1,0),C(0,3)∴tan∠ABC=3,BC,sin∠ABC,直线BC解析式为y=﹣3x+3.∵AB=4,∴AE=AB•sin∠ABC,BE,∴CE,∴tan∠ACB,∴tan∠ACB=tan∠P AB=2,∴∠ACB=∠P AB,∴使得以M,A,O为顶点的三角形与△ABC相似,则有两种情况,如解(3)图2 Ⅰ.当∠AOM=∠CAB=45°时,△ABC∽△OMA,即OM为y=﹣x,设OM与AD的交点M(x,y)依题意得:,解得,即M点为(﹣2,2).Ⅱ.若∠AOM=∠CBA,即OM∥BC,∵直线BC解析式为y=﹣3x+3.∴直线OM为y=﹣3x,设直线OM与AD的交点M(x,y).则依题意得:,解得,即M点为(,),综上所述:存在使得以M,A,O为顶点的三角形与△ABC相似的点M,其坐标为(﹣2,2)或(,),2.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0),B两点,且与y轴交于点C(0,3),抛物线的对称轴是直线x=1.(1)求抛物线的函数表达式;(2)抛物线与直线y=﹣x﹣1交于A、E两点,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的坐标;(3)F是直线BC上一动点,M为抛物线上一动点,若△MBF为等腰直角三角形,请直接写出点M的坐标.【解析】解:(1)∵抛物线的对称轴是直线x=1,且过点A(﹣1,0),∴点B的坐标为(3,0).将A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)代入y=ax2+bx+c,得:,解得:,∴抛物线的函数表达式为y=﹣x2+2x+3.(2)联立直线AE和抛物线的函数关系式成方程组,得:,解得:,,∴点E的坐标为(4,﹣5),∴AE5.∵点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),∴∠CBO=45°,BC=3.∵直线AE的函数表达式为y=﹣x﹣1,∴∠BAE=45°=∠CBO.设点P的坐标为(m,0),则PB=3﹣m.∵以P、B、C为顶点的三角形与△ABE相似,∴或,∴或,解得:m或m,∴点P的坐标为(,0)或(,0).(3)∵∠CBO=45°,∴存在两种情况(如图2).①取点M1与点A重合,过点M1作M1F1∥y轴,交直线BC于点F1,∵∠CBM1=45°,∠BM1F1=90°,∴此时△BM1F1为等腰直角三角形,∴点M1的坐标为(﹣1,0);②取点C′(0,﹣3),连接BC′,延长BC′交抛物线于点M2,过点M2作M2F2∥y轴,交直线BC 于点F2,∵点C、C′关于x轴对称,∠OBC=45°,∴∠CBC′=90°,BC=BC′,∴△CBC′为等腰直角三角形,∵M2F2∥y轴,∴△M2BF2为等腰直角三角形.∵点B(3,0),点C′(0,﹣3),∴直线BC′的函数关系式为y=x﹣3,联立直线BC′和抛物线的函数关系式成方程组,得:,解得:,,∴点M2的坐标为(﹣2,﹣5).综上所述:点M的坐标为(﹣1,0)或(﹣2,﹣5).3.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,若四边形AODE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,垂足是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.【分析】(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),把点A(﹣2,0),B(﹣3,3),O(0,0),代入求出a,b,c的值即可;(2)首先由A的坐标可求出OA的长,再根据四边形AODE是平行四边形,D在对称轴直线x=﹣1右侧,进而可求出D横坐标为:﹣1+2=1,代入抛物线解析式即可求出其横坐标;(3)分△PMA∽△COB和△PMA∽△BOC表示出PM和AM,从而表示出点P的坐标,代入求得的抛物线的解析式即可求得t的值,从而确定点P的坐标.【解析】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:,所以函数解析式为:y=x2+2x;(2)∵AO为平行四边形的一边,∴DE∥AO,DE=AO,∵A(﹣2,0),∴DE=AO=2,∵四边形AODE是平行四边形,∴D在对称轴直线x=﹣1右侧,∴D横坐标为:﹣1+2=1,代入抛物线解析式得y=3,∴D的坐标为(1,3);(3)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,由题意,△BOC为直角三角形,∠COB=90°,且OC:OB=1:3,①若△PMA∽△COB,则,即x+2=3(x2+2x),得x1,x2=﹣2(舍去)②若△PMA∽△BOC,,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(,)或(3,15).4.如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(4,0)两点,与y轴相交于点C,连接BC,点P为抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线l,交直线BC于点G,交x轴于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)当P位于y轴右边的抛物线上运动时,过点C作CF⊥直线l,F为垂足,当点P运动到何处时,以P,C,F为顶点的三角形与△OBC相似?并求出此时点P的坐标;(3)如图2,当点P在位于直线BC上方的抛物线上运动时,连接PC,PB,△PBC的面积S能否取得最大值?若能,请求出最大面积S,并求出此时点P的坐标;若不能,请说明理由.【分析】(1)将点A(﹣1,0),B(4,0)的坐标代入抛物线的解析式,求得b、c的值即可;(2)先由函数解析式求得点C的坐标,从而得到△OBC为等腰直角三角形,故此当CF=PF时,以P,C,F为顶点的三角形与△OBC相似.设P(t,﹣t2+3t+4)(t>0),则CF=t,构建方程从而可求得t的值,于是可求得点P的坐标;(3)连接EC.设点P的坐标为(a,﹣a2+3a+4).则OE=a,PE=﹣a2+3a+4,EB=4﹣a.然后依据S=S四边形PCEB﹣S△CEB列出△PBC的面积与a的函数关系式,从而可求得三角形的最大面积.△PBC【解析】解:(1)由题意得,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+4.(2)如图1所示:由题意可知:C点坐标为(0,4),∴△BOC为等腰直角三角形,且∠BOC为直角.∵以P,C,F为顶点的三角形与△OBC相似∴△PCF为等腰直角三角形,又CF⊥直线l,∴PF=CF.设P(t,﹣t2+3t+4)(t>0),则CF=t,PF=|(﹣t2+3t+4)﹣4|=|t2﹣3t|.∴t=|t2﹣3t|,∴t2﹣3t=±t,解得t=0(舍去),t=2或t=0(舍去),t=4.∴点P的坐标为(2,6)或(4,0).(3)如图2所示:连接EC.设点P的坐标为(a,﹣a2+3a+4).则OE=a,PE=﹣a2+3a+4,EB=4﹣a.∵C(0,4),B(4,0),∴直线BC的解析式为y=﹣x+4.∵S四边形PCEB OB•PE4(﹣a2+3a+4),S△CEB EB•OC4×(4﹣a),∴S△PBC=S四边形PCEB﹣S△CEB=2(﹣a2+3a+4)﹣2(4﹣a)=﹣2a2+8a=﹣2(a﹣2)2+8.∵a=﹣2<0,∴当a=2时,△PBC的面积S有最大值.∴P(2,6),△PBC的面积的最大值为8.5.如图,已知A(﹣2,0),B(4,0),抛物线y=ax2+bx﹣1过A、B两点,并与过A点的直线y x ﹣1交于点C.(1)求抛物线解析式及对称轴;(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使四边形ACPO的周长最小?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)点M为y轴右侧抛物线上一点,过点M作直线AC的垂线,垂足为N.问:是否存在这样的点N,使以点M、N、C为顶点的三角形与△AOC相似,若存在,求出点N的坐标,若不存在,请说明理由.【分析】(1)由待定系数法求解即可;(2)将四边形周长最小转化为PC+PO最小即可;(3)利用相似三角形对应点进行分类讨论,构造图形.设出点N坐标,表示点M坐标代入抛物线解析式即可.【解析】解:(1)把A(﹣2,0),B(4,0)代入抛物线y=ax2+bx﹣1,得解得∴抛物线解析式为:y∴抛物线对称轴为直线x(2)存在使四边形ACPO的周长最小,只需PC+PO最小∴取点C(0,﹣1)关于直线x=1的对称点C′(2,﹣1),连C′O与直线x=1的交点即为P点.设过点C′、O直线解析式为:y=kx∴k∴y则P点坐标为(1,)(3)当△AOC∽△MNC时,如图,延长MN交y轴于点D,过点N作NE⊥y轴于点E∵∠ACO=∠NCD,∠AOC=∠CND=90°∴∠CDN=∠CAO由相似,∠CAO=∠CMN∴∠CDN=∠CMN∵MN⊥AC∴M、D关于AN对称,则N为DM中点设点N坐标为(a,a﹣1)由△EDN∽△OAC∴ED=2a∴点D坐标为(0,)∵N为DM中点∴点M坐标为(2a,)把M代入y,解得a=0(舍去)或a=4∴a=4则N点坐标为(4,﹣3)当△AOC∽△CNM时,∠CAO=∠NCM∴CM∥AB则点C关于直线x=1的对称点C′即为点M 由(2)M为(2,﹣1)∴由相似CN,MN由面积法求N到MC距离为则N点坐标为(,)∴N点坐标为(4,﹣3)或(,)6.如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴相交于A(﹣1,0),B(4,0)两点,与y轴相交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)将△ABC绕AB中点M旋转180°,得到△BAD.①求点D的坐标;②判断四边形ADBC的形状,并说明理由;(3)在该抛物线对称轴上是否存在点P,使△BMP与△BAD相似?若存在,请求出所有满足条件的P 点的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)由点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(2)利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点C的坐标.①过点D作DE⊥x轴于点E,根据旋转的性质可得出OA=EB、OC=ED,结合点A、B、O、C的坐标,即可找出点D的坐标;②由点A、B、C 的坐标可得出OA、OC、OB的长度,利用勾股定理可求出AC、BC的长,由AC2+BC2=25=AB2可得出∠ACB=90°,再利用旋转的性质即可找出四边形ADBC为矩形;(3)假设存在,设点P的坐标为(,m),由点M为AB的中点可得出∠BMP=∠ADB=90°,分△PMB ∽△BDA及△BMP∽△BDA两种情况考虑,利用相似三角形的性质可得出关于m的含绝对值的一元一次方程,解之即可得出结论.【解析】解:(1)将A(﹣1,0)、B(4,0)代入y=ax2+bx+2,得:,解得:,∴抛物线的解析式为y x2x+2.(2)当x=0时,y x2x+2=2,∴点C的坐标为(0,2).①过点D作DE⊥x轴于点E,如图1所示.∵将△ABC绕AB中点M旋转180°,得到△BAD,∴OA=EB,OC=ED.∵A(﹣1,0),O(0,0),C(0,2),B(4,0),∴BE=1,DE=2,OE=3,∴点D的坐标为(3,﹣2).②四边形ADBC为矩形,理由如下:∵A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2),∴OA=1,OC=2,OB=4,AB=5,∴AC,BC2.∵AC2+BC2=25=AB2,∴∠ACB=90°.∵将△ABC绕AB中点M旋转180°,得到△BAD,∴∠ABC=∠BAD,BC=AD,∴BC∥AD且BC=AD,∴四边形ADBC为平行四边形.又∵∠ACB=90°,∴四边形ADBC为矩形.(3)假设存在,设点P的坐标为(,m).∵点M为AB的中点,∴∠BMP=∠ADB=90°,∴有两种情况(如图2所示).①当△PMB∽△BDA时,有,即,解得:m=±,∴点P的坐标为(,)或(,);②当△BMP∽△BDA时,有2,即2,解得:m=±5,∴点P的坐标为(,5)或(,﹣5).综上所述:在该抛物线对称轴上存在点P,使△BMP与△BAD相似,点P的坐标为(,)或(,)或(,5)或(,﹣5).7.如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣5与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点D是y轴上的一点,且以B,C,D为顶点的三角形与△ABC相似,求点D的坐标;(3)如图2,CE∥x轴与抛物线相交于点E,点H是直线CE下方抛物线上的动点,过点H且与y轴平行的直线与BC,CE分别相交于点F,G,试探究当点H运动到何处时,四边形CHEF的面积最大,求点H的坐标及最大面积;(4)若点K为抛物线的顶点,点M(4,m)是该抛物线上的一点,在x轴,y轴上分别找点P,Q,使四边形PQKM的周长最小,求出点P,Q的坐标.【分析】(1)根据待定系数法直接确定出抛物线解析式;(2)分两种情况,利用相似三角形的比例式即可求出点D的坐标;(3)先求出直线BC的解析式,进而求出四边形CHEF的面积的函数关系式,即可求出最大值;(4)利用对称性找出点P,Q的位置,进而求出P,Q的坐标.【解析】解:(1)∵点A(﹣1,0),B(5,0)在抛物线y=ax2+bx﹣5上,∴,∴,∴抛物线的表达式为y=x2﹣4x﹣5,(2)如图1,令x=0,则y=﹣5,∴C(0,﹣5),∴OC=OB,∴∠OBC=∠OCB=45°,∴AB=6,BC=5,AC要使以B,C,D为顶点的三角形与△ABC相似,∵∠ACB≠∠BCD,则有或①当时,CD=AB=6,∴D(0,1),②当时,∴,∴CD,∴D(0,)即:D的坐标为(0,1)或(0,).(3)设H(t,t2﹣4t﹣5),∵CE∥x轴,∴点E的纵坐标为﹣5,∵E在抛物线上,∴x2﹣4x﹣5=﹣5,∴x=0(舍)或x=4,∴E(4,﹣5),∴CE=4,∵B(5,0),C(0,﹣5),∴直线BC的解析式为y=x﹣5,∴F(t,t﹣5),∴HF=t﹣5﹣(t2﹣4t﹣5)=﹣(t)2,∵CE∥x轴,HF∥y轴,∴CE⊥HF,∴S四边形CHEF CE•HF=﹣2(t)2,当t时,四边形CHEF的面积最大为.当t时,t2﹣4t﹣510﹣5,∴H(,);(4)如图2,∵K为抛物线的顶点,∴K(2,﹣9),∴K关于y轴的对称点K'(﹣2,﹣9),∵M(4,m)在抛物线上,∴M(4,﹣5),∴点M关于x轴的对称点M'(4,5),∴直线K'M'的解析式为y x,∴P(,0),Q(0,).8.抛物线y=ax2+bx+c过A(2,3),B(4,3),C(6,﹣5)三点.(1)求抛物线的表达式;(2)如图①,抛物线上一点D在线段AC的上方,DE⊥AB交AC于点E,若满足,求点D的坐标;(3)如图②,F为抛物线顶点,过A作直线l⊥AB,若点P在直线l上运动,点Q在x轴上运动,是否存在这样的点P、Q,使得以B、P、Q为顶点的三角形与△ABF相似,若存在,求P、Q的坐标,并求此时△BPQ的面积;若不存在,请说明理由.【分析】(1)由对称性和A(2,3),B(4,3),可知抛物线的对称轴是:x=3,利用顶点式列方程组解出可得抛物线的表达式;(2)如图1,先利用待定系数法求直线AC的解析式,设点D(m,﹣m+6m﹣5),则点E(m,﹣2m+7),根据解析式表示DE和AE的长,由已知的比例式列式得结论;(3)根据题意得:△BPQ为等腰直角三角形,分三种情况:①若∠BPQ=90°,BP=PQ,如图2,作辅助线,构建全等三角形,证明△BAP≌△QMP,可得结论;如图3,同理可得结论;②若∠BQP=90°,BQ=PQ,如图4,证得:△BNQ≌△QMP,则NQ=PM=3,NG=1,BN=5,从而得出结论;如图5,同理易得△QNB≌△PMQ,可得结论;③若∠PBQ=90°,BQ=BP,如图6,由于AB=2≠NQ=3,此时不存在符合条件的P、Q.【解析】解:(1)根据题意,设抛物线表达式为y=a(x﹣3)2+h.把B(4,3),C(6,﹣5)代入得:,解得:,故抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣3)2+4=﹣x2+6x﹣5;(2)设直线AC的表达式为y=kx+n,则:,解得:k=﹣2,n=7,∴直线AC的表达式为y=﹣2x+7,设点D(m,﹣m2+6m﹣5),2<m<6,则点E(m,﹣2m+7),∴DE=(﹣m2+6m﹣5)﹣(﹣2m+7)=﹣m2+8m﹣12,设直线DE与直线AB交于点G,∵AG⊥EG,∴AG=m﹣2,EG=3﹣(﹣2m+7)=2(m﹣2),m﹣2>0,在Rt△AEG中,。
2020中考数学压轴题考点解析——因动点产生的相似三角形问题

2020中考数学压轴题考点解析——因动点产生的相似三角形问题1.(2019秋﹒江北区期末)问题提出:如图1,在等边△ABC 中,AB =9,⊙C 半径为3,P 为圆上一动点,连结AP ,BP ,求AP +13BP 的最小值 (1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路,通过构造一对相似三角形,将13BP 转化为某一条线段长,具体方法如下:(请把下面的过程填写完整)如图2,连结CP ,在CB 上取点D ,使CD =1,则有CD CP =CP CB =13又∵∠PCD =∠BCP△PCD ∽△BCP ∴PD BP =13∴PD =13BP ∴AP +13BP =AP +PD ∴当A ,P ,D 三点共线时,AP +PD 取到最小值请你完成余下的思考,并直接写出答案:AP +13BP 的最小值为 . (2)自主探索:如图3,矩形ABCD 中,BC =6,AB =8,P 为矩形内部一点,且PB =4,则12AP +PC 的最小值为 .(请在图3中添加相应的辅助线)(3)拓展延伸:如图4,在扇形COD 中,O 为圆心,∠COD =120°,OC =4.OA =2,OB =3,点P 是⌒CD 上一点,求2P A +PB 的最小值,画出示意图并写出求解过程.【考点】圆的综合题.圆的综合连结AD,过点A作AF⊥CB于点F,∵AP+13BP=AP+PD,要使AP+13BP最小,∴AP+AD最小,当点A,P,D在同一条直线时,AP+AD最小,即:AP+13BP最小值为AD,∵AC=9,AF⊥BC,∠ACB=60°∴CF=92,AF=932,∴DF=CF-CD=3-92=2,∴AD=AF2+DF2=73∴AP+12BP的最小值为73;故答案为:73;(2)如图2,在AB 上截取BF =2,连接PF ,PC ,∵AB =8,PB =4,BF =2,∴BP AB =12=BF BP ,且∠ABP =∠ABP , ∴△ABP ∽△PBF ,∴FP AP =BP AB =12,∴PF =12AP ∴12AP +PC =PF +PC , ∴当点F ,点P ,点C 三点共线时,AP +PC 的值最小,∴CF =BF 2+BC 2=62+22=210,∴,12AP +PC 的值最小值为210, 故答案为:210;(3)如图3,延长OC ,使CF =4,连接BF ,OP ,PF ,过点F 作FB ⊥OD 于点M ,∵OC =4,FC =4,∴FO =8,且OP =4,OA =2,∴OA OP =12=OP OF ,且∠AOP =∠AOP ∴△AOP ∽△POF∴AP PF =OA OF =12, ∴PF =2AP∴2P A +PB =PF +PB ,∴当点F ,点P ,点B 三点共线时,2AP +PB 的值最小,∵∠COD =120°,∴∠FOM =60°,且FO =8,FM ⊥OM∴OM =4,FM =43∴MB =OM +OB =4+3=7∴FB =FM 2+MB 2=97∴2P A +PB 的最小值为97.【点评】此题是圆的综合题,主要考查了圆的有关知识,勾股定理,相似三角形的判定和性质,极值的确定,还考查了学生的阅读理解能力,解本题的关键是根据材料中的思路构造出相似三角形,也是解本题的难点.2.如图,在平面直角坐标系xOy中,将抛物线y=x2的对称轴绕着点P(0,2)顺时针旋转45°后与该抛物线交于A、B两点,点Q是该抛物线上一点.(1)求直线AB的函数表达式;(2)如图①,若点Q在直线AB的下方,求点Q到直线AB的距离的最大值;(3)如图②,若点Q在y轴左侧,且点T(0,t)(t<2)是射线PO上一点,当以P、B、Q为顶点的三角形与△PAT相似时,求所有满足条件的t的值.【分析】(1)根据题意易得点M、P的坐标,利用待定系数法来求直线AB的解析式;(2)如图①,过点Q作x轴的垂线QC,交AB于点C,再过点Q作直线AB的垂线,垂足为D,构建等腰直角△QDC,利用二次函数图象上点的坐标特征和二次函数最值的求法进行解答;(3)根据相似三角形的对应角相等推知:△PBQ中必有一个内角为45°;需要分类讨论:∠PBQ=45°和∠PQB=45°;然后对这两种情况下的△PAT是否是直角三角形分别进行解答.另外,以P、B、Q为顶点的三角形与△PAT相似也有两种情况:△Q″PB∽△PAT、△Q″BP∽△PAT.【解答】解:(1)如图①,设直线AB与x轴的交点为M.∵∠OPA=45°,∴OM=OP=2,即M(﹣2,0).设直线AB的解析式为y=kx+b(k≠0),将M(﹣2,0),P(0,2)两点坐标代入,得,解得.故直线AB的解析式为y=x+2;(2)如图①,过点Q作x轴的垂线QC,交AB于点C,再过点Q作直线AB的垂线,垂足为D,根据条件可知△QDC为等腰直角三角形,则QD=QC.设Q(m,m2),则C(m,m+2).∴QC=m+2﹣m2=﹣(m﹣)2+,QD=QC=[﹣(m﹣)2+].故当m=时,点Q到直线AB的距离最大,最大值为;(3)∵∠APT=45°,∴△PBQ中必有一个内角为45°,由图知,∠BPQ=45°不合题意.①如图②,若∠PBQ=45°,过点B作x轴的平行线,与抛物线和y轴分别交于点Q′、F.此时满足∠PBQ′=45°.∵Q′(﹣2,4),F(0,4),∴此时△BPQ′是等腰直角三角形,由题意知△PAT也是等腰直角三角形.(i)当∠PTA=90°时,得到:PT=AT=1,此时t=1;(ii)当∠PAT=90°时,得到:PT=2,此时t=0.②如图③,若∠PQB=45°,①中是情况之一,答案同上;先以点F为圆心,FB为半径作圆,则P、B、Q′都在圆F上,设圆F与y轴左侧的抛物线交于另一点Q″.则∠PQ″B=∠PQ′B=45°(同弧所对的圆周角相等),即这里的交点Q″也是符合要求.设Q″(n,n2)(﹣2<n<0),由FQ″=2,得n2+(4﹣n2)2=22,即n4﹣7n2+12=0.解得n2=3或n2=4,而﹣2<n<0,故n=﹣,即Q″(﹣,3).可证△PFQ″为等边三角形,所以∠PFQ″=60°,又PQ″=PQ″,所以∠PBQ″=∠PFQ″=30°.则在△PQ″B中,∠PQ″B=45°,∠PBQ″=30°.(i)若△Q″PB∽△PAT,则过点A作y轴的垂线,垂足为E.则ET=AE=,OE=1,所以OT=﹣1,解得t=1﹣;(ii)若△Q″BP∽△PAT,则过点T作直线AB垂线,垂足为G.设TG=a,则PG=TG=a,AG=TG=a,AP=,∴a+a=,解得PT=a=﹣1,∴OT=OP﹣PT=3﹣,∴t=3﹣.综上所述,所求的t的值为t=1或t=0或t=1﹣或t=3﹣.3.如图,已知BC是半圆O的直径,BC=8,过线段BO上一动点D,作AD⊥BC 交半圆O于点A,联结AO,过点B作BH⊥AO,垂足为点H,BH的延长线交半圆O于点F.(1)求证:AH=BD;(2)设BD=x,BE•BF=y,求y关于x的函数关系式;(3)如图2,若联结FA并延长交CB的延长线于点G,当△FAE与△FBG相似时,求BD的长度.【分析】(1)由AD⊥BC,BH⊥AO,利用垂直的定义得到一对直角相等,再由一对公共角,且半径相等,利用AAS得到三角形ADO与三角形BHO全等,利用全等三角形对应边相等得到OH=OD,利用等式的性质化简即可得证;(2)连接AB,AF,如图1所示,利用HL得到直角三角形ADB与直角三角形BHA 全等,利用全等三角形对应角相等得到一对角相等,再由公共角相等得到三角形ABE与三角形AFB相似,由相似得比例即可确定出y与x的函数解析式;(3)连接OF,如图2所示,利用两对角相等的三角形相似得到三角形AFO与三角形FOG相似,由相似得比例求出BD的长即可.【解答】(1)证明:∵AD⊥BC,BH⊥AO,∴∠ADO=∠BHO=90°,在△ADO与△BHO中,,∴△ADO≌△BHO(AAS),∴OH=OD,又∵OA=OB,∴AH=BD;(2)解:连接AB、AF,如图1所示,∵AO是半径,AO⊥弦BF,∴∴AB=AF,∴∠ABF=∠AFB,在Rt△ADB与Rt△BHA中,,∴Rt△ADB≌Rt△BHA(HL),∴∠ABF=∠BAD,∴∠BAD=∠AFB,又∵∠ABF=∠EBA,∴△BEA∽△BAF,∴=,∴BA2=BE•BF,∵BE•BF=y,∴y=BA2,∵∠ADO=∠ADB=90°,∴AD2=AO2﹣DO2,AD2=AB2﹣BD2,∴AO2﹣DO2=AB2﹣BD2,∵直径BC=8,BD=x,∴AB2=8x,则y=8x(0<x<4);方法二:∵BE•BF=y,BF=2BH,∴BE•BH=y,∵△BED∽△BOH,∴=,∴OB•BD=BE•BH,∴4x=y,∴y=8x(0<x<4);(3)解:连接OF,如图2所示,∵∠GFB是公共角,∠FAE>∠G,∴当△FAE∽△FBG时,∠AEF=∠G,∵∠BHA=∠ADO=90°,∴∠AEF+∠DAO=90°,∠AOD+∠DAO=90°,∴∠AEF=∠AOD,∴∠G=∠AOD,∴AG=AO=4,∵∴∠AOD=∠AOF,∴∠G=∠AOF,又∵∠GFO是公共角,∴△FAO∽△FOG,∴=,∵AB2=8x,AB=AF,∴AF=2x,解得:x=3±,∵3+>4,舍去,∴BD=3﹣.4.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线AB过点A(3,0)、B(0,m)(m>0),tan∠BAO=2.(1)求直线AB的表达式;(2)反比例函数y=的图象与直线AB交于第一象限内的C、D两点(BD<BC),当AD=2DB时,求k1的值;(3)设线段AB的中点为E,过点E作x轴的垂线,垂足为点M,交反比例函数y=的图象于点F,分别联结OE、OF,当△OEF∽△OBE时,请直接写出满足条件的所有k2的值.【分析】(1)先通过解直角三角形求得A的坐标,然后根据待定系数法即可求得直线AB的解析式;(2)作DE∥OA,根据题意得出==,求得DE,即D的横坐标,代入AB的解析式求得纵坐标,然后根据反比例函数图象上点的坐标特征即可求得k1;(3)根据勾股定理求得AB、OE,进一步求得BE,然后根据相似三角形的性质求得EF的长,从而求得FM的长,得出F的坐标,然后根据反比例函数图象上点的坐标特征即可求得k2.【解答】解:(1)∵A(3,0)、B(0,m)(m>0),∴OA=3,OB=m,∴m=6,设直线AB的解析式为y=kx+b,代入A(3,0)、B(0,6)得:解得:b=6,k=﹣2∴直线AB的解析式为y=﹣2x+6;(2)如图1,∵AD=2DB,∴=,作DE∥OA,∴==,∴DE=OA=1,∴D的横坐标为1,代入y=﹣2x+6得,y=4,∴D(1,4),∴k1=1×4=4;(3)如图2,∵A(3,0),B(0,6),∴E(,3),AB==3,∵OE是Rt△OAB斜边上的中线,∴OE=AB=,BE=,∵EM⊥x轴,∴F的横坐标为,∵△OEF∽△OBE,∴=,∴,∴EF=,∴FM=3﹣=.∴F(,),∴k2=×=.5.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=1,BC=7,点D是边CA延长线的一点,AE⊥BD,垂足为点E,AE的延长线交CA的平行线BF于点F,连结CE交AB 于点G.(1)当点E是BD的中点时,求tan∠AFB的值;(2)CE•AF的值是否随线段AD长度的改变而变化?如果不变,求出CE•AF的值;如果变化,请说明理由;(3)当△BGE和△BAF相似时,求线段AF的长.【分析】(1)过点E作EH⊥CD于H,如图1,易证EH是△DBC的中位线及△AHE∽△EHD,设AH=x,运用相似三角形的性质可求出x,就可求出tan∠AFB的值;(2)取AB的中点O,连接OC、OE,如图2,易证四点A、C、B、E共圆,根据圆周角定理可得∠BCE=∠BAF,根据圆内接四边形内角互补可得∠CBE+∠CAE=180°,由此可推出∠CBE=∠BFA,从而可得△BCE∽△FAB,即可得到CE•FA=BC•AB,只需求出AB就可解决问题;(3)过点E作EH⊥CD于H,作EM⊥BC于M,如图3,易证四边形EMCH是矩形,由△BCE∽△FAB,△BGE与△FAB相似可得△BGE与△BCE相似,即可得到∠EBG=∠ECB.由点A、C、B、E共圆可得∠ECA=∠EBG,即可得到∠ECB=∠ECA,根据角平分线的性质可得EM=EH,即可得到矩形EMCH是正方形,则有CM=CH,易证EB=EA,根据HL可得Rt△BME∽Rt△AHE,则有BM=AH.设AH=x,根据CM=CH可求出x,由此可求出CE的长,再利用(2)中的结果就可求出AF的值.【解答】解:(1)过点E作EH⊥CD于H,如图1,则有∠EHA=∠EHD=90°.∵∠BCD=90°,BE=DE,∴CE=DE.∴CH=DH,∴EH=BC=.设AH=x,则DH=CH=x+1.∵AE⊥BD,∴∠AEH+∠DEH=∠AED=90°.∵∠AEH+∠EAH=90°,∴∠EAH=∠DEH,∴△AHE∽△EHD,∴=,∴EH2=AH•DH,∴()2=x(x+1),解得x=(舍负),∴tan∠EAH===.∵BF∥CD,∴∠AFB=∠EAH,∴tan∠AFB=;(2)CE•AF的值不变.取AB的中点O,连接OC、OE,如图2,∵∠BCA=∠BEA=90°,∴OC=OA=OB=OE,∴点A、C、B、E共圆,∴∠BCE=∠BAF,∠CBE+∠CAE=180°.∵BF∥CD,∴∠BFA+∠CAE=180°,∴∠CBE=∠BFA,∴△BCE∽△FAB,∴=,∴CE•FA=BC•AB.∵∠BCA=90°,BC=7,AC=1,∴AB=5,∴CE•FA=7×5=35;(3)过点E作EH⊥CD于H,作EM⊥BC于M,如图3,∴∠EMC=∠MCH=∠CHE=90°,∴四边形EMCH是矩形.∵△BCE∽△FAB,△BGE与△FAB相似,∴△BGE与△BCE相似,∴∠EBG=∠ECB.∵点A、C、B、E共圆,∴∠ECA=∠EBG,∴∠ECB=∠ECA,∴EM=EH,∴矩形EMCH是正方形,∴CM=CH.∵∠ECB=∠ECA=∠BCA=45°,∴∠EBA=∠EAB=45°,∴EB=EA,∴Rt△BME≌Rt△AHE(HL),∴BM=AH.设AH=x,则BM=x,CM=7﹣x,CH=1+x,∴7﹣x=1+x,∴x=3,∴CH=4.在Rt△CHE中,cos∠ECH===,∴CE=4.由(2)可得CE•FA=35,∴AF==.6.如图,平面直角坐标系xOy中,已知B(﹣1,0),一次函数y=﹣x+5的图象与x轴、y轴分别交于点A、C两点,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过点A、点B.(1)求这个二次函数的解析式;(2)点P是该二次函数图象的顶点,求△APC的面积;(3)如果点Q在线段AC上,且△ABC与△AOQ相似,求点Q的坐标.【分析】(1)由一次函数的解析式求出A、C两点坐标,再根据A、B两点坐标求出b、c即可确定二次函数解析式;(2)根据二次函数的解析式求出P点坐标,然后计算三角形APC的面积;(3)分两种情况讨论:①△ABC∽△AOQ,②△ABC∽△AQO.【解答】解:(1)∵一次函数y=﹣x+5的图象与x轴、y轴分别交于点A、C两点,∴A(5,0),C(0,5),∵二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过点A、点B,∴b=4,c=5,∴二次函数的解析式为:y=﹣x2+4x+5.(2)∵y=﹣x2+4x+5=﹣(x﹣2)2+9,∴P(2,9),过点P作PD∥y轴交AC于点D,如图,则D(2,3),∴=15;(3)①若△ABC∽△AOQ,如图,此时,OQ∥BC,由B、C两点坐标可求得BC的解析式为:y=5x+5,∴OQ的解析式为:y=5x,由解得:,∴Q(,);②若△ABC∽△AQO,如图,此时,,∵AB=6,AO=5,AC=,∴AQ=3,∴Q(2,3).综上所述,满足要求的Q点坐标为:Q(,)或Q(2,3).7.已知:半圆O的直径AB=6,点C在半圆O上,且tan∠ABC=2,点D为弧AC上一点,联结DC(如图)(1)求BC的长;(2)若射线DC交射线AB于点M,且△MBC与△MOC相似,求CD的长;(3)联结OD,当OD∥BC时,作∠DOB的平分线交线段DC于点N,求ON的长.【分析】(1)如图1中,根据AB是直径,得△ABC是直角三角形,利用勾股定理即可解决问题.(2)如图2中,只要证明△OBC≌△OCD得BC=CD,即可解决问题.(3)如图3中,延长ON交BC的延长线于G,作GH⊥OB于H,先求出BG,根据tan∠HBG=2,利用勾股定理求出线段HB、HG,再利用CG∥DO得,由此即可解决.【解答】解;(1)如图1中,连接AC,∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∵tan∠ABC=2,∴可以假设AC=2k,BC=k,∵AB=6,AB2=AC2+BC2,∴36=8k2+k2,∴k2=4,∵k>0,∴k=2,BC=2.(2)如图2中,∵△MBC与△MOC相似,∴∠MBC=∠MCO,∵∠MBC+∠OBC=180°,∠MCO+∠OCD=180°,∴∠OBC=∠OCD,∵OB=OC=OD,∴∠OBC=∠OCB=∠OCD=∠ODC,在△OBC和△OCD中,,∴△OBC≌△OCD,∴BC=CD=2.(3)如图3中,延长ON交BC的延长线于G,作GH⊥OB于H.∵BC∥OD,∴∠DOG=∠OGB=∠GOB,∴BO=BG=3,∵tan∠HBG=,设GH=2a,HB=a,∵BG2=GH2+HB2,∴8a2+a2=9,∴a2=1,∵a>0,∴a=1,HB=1,GH=2,OH=2,OG==2,∵GC∥DO,∴=,∴ON=×=.8.如图,已知二次函数y=x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A(3,﹣1),点C(0,﹣4),顶点为点M,过点A作AB∥x轴,交y轴与点D,交该二次函数图象于点B,连结BC.(1)求该二次函数的解析式及点M的坐标;(2)若将该二次函数图象向上平移m(m>0)个单位,使平移后得到的二次函数图象的顶点落在△ABC的内部(不包含△ABC的边界),求m的取值范围;(3)点P时直线AC上的动点,若点P,点C,点M所构成的三角形与△BCD相似,请直接写出所有点P的坐标(直接写出结果,不必写解答过程).【分析】(1)把A、C两点的坐标代入抛物线的解析式可求b、c的值,然后利用配方法可求得点M的坐标;(2)先求得直线AC的解析式,然后再求得抛物线的对称轴,设直线x=1与△ABC的两边分别交于点E与点F,然后求得点E和点F的坐标,然后依据平移后抛物线的顶点在△BAC的内部列不等式组求解即可;(3)先证明∠PCM为直角,然后分为△MPC∽△CBD、BDC∽△MCP,两种情况求得PC的长,然后再求得点P的坐标即可.【解答】解:(1)把A、C两点的坐标代入得:,解得:.∴二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣4.配方得:y=(x﹣1)2﹣5.∴点M的坐标为(1,﹣5).(2)设直线AC的解析式为y=kx+b,把点A、C的坐标代入得:,解得:,∴直线AC的解析式为y=x﹣4.抛物线的对称轴方程为x=﹣=1.如图1所示,直线x=1与△ABC的两边分别交于点E与点F,则点F的坐标为(1,﹣1).将x=1代入直线y=x﹣4得:y=﹣3.∴E(1,﹣3).∵抛物线向上平移m个单位长度时,抛物线的顶点在△BAC的内部,∴﹣3<﹣5+m<﹣1.∴2<m<4.(3)如图2所示:把y=﹣1代入抛物线的解析式得:x2﹣2x﹣4=﹣1,解得x=﹣1或x=3,∴B(﹣1,﹣1).∴BD=1.∵AB∥x轴,A(4,﹣1),∴D(0,﹣1)∴AD=DC=3.∴∠DCA=45°.过点M作ME⊥y轴,垂足为E.∵C(0,﹣4),M(1,﹣5).∴CE=ME=1.∴∠ECM=45°,MC=.∴∠ACM=90°.∴∠PCM=∠CDB=90°.①当△MPC∽△CBD时,,即=,解得PC=.∴CF=PF=sin45°•PC=×=.∴P(﹣,﹣).如图3所示:点P在点C的右侧时,过点P作PF⊥y轴,垂足为F.∵CP=,∠FCP=45°,∠CFP=90°,∴CF=FP=×=.∴P(﹣,﹣).②当BDC∽△MCP时,=,即=,解得PC=3.如图4所示:当点P在AC的延长线上时,过点作PE⊥y轴,垂足为E.∵PC=3,∠PCE=45°,∠PEC=90°,∴CE=PE=3×=3.∴P(﹣3,﹣7).如图5所示:当点P在AC上时,过点P作PE⊥y轴,垂足为E.∵PC=3,∠PCE=45°,∠PEC=90°,∴CE=PE=3×=3.∴P(3,﹣1).综上所述,点P的坐标为(﹣3,﹣7)或(3,﹣1)或(﹣,﹣)或(﹣,﹣).。
中考数学二次函数与相似三角形有关的问题知识解读

二次函数与相似三角形有关的问题知识解读【专题说明】二次函数与相似三角形是中考数学的压轴题,具有一定的难度,也是中考考频比较高的,本节未同学们提供解题途径,希望能够助同学们轻松解题。
【解题思路】关于函数与相似三角形的问题一般三个解决途径:(1)求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边和角的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形.根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论;(2)利用已知三角形中对应角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函数来推导边的大小;(3)若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示各边的长度,之后利用相似来列方程求解.【典例分析】【典例1】(2019•娄底)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C,且过点D(2,﹣3).点P、Q是抛物线y=ax2+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.【解答】解:(1)函数的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3),将点D坐标代入上式并解得:a=1,故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3…①;(2)∵OB=OC=3,∴∠OCB=∠OBC=45°,∵∠ABC=∠OBE,故△OBE与△ABC相似时,分为两种情况:①当∠ACB=∠BOQ时,AB=4,BC=3,AC=,过点A作AH⊥BC于点H,S△ABC=×AH×BC=AB×OC,解得:AH=2,则sin∠ACB==,则tan∠ACB=2,则直线OQ的表达式为:y=﹣2x…②,联立①②并解得:x=或﹣,故点Q(,﹣2)或(﹣,2),②∠BAC=∠BOQ时,tan∠BAC==3=tan∠BOQ,则点Q(n,﹣3n),则直线OQ的表达式为:y=﹣3x…③,联立①③并解得:x=,故点Q(,)或(,);综上,当△OBE与△ABC相似时,Q的坐标为:(,﹣2)或(﹣,2)或(,)或(,).【变式1-1】(2022•贵港)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(0,3)和B(,﹣)两点,直线AB与x轴相交于点C,P是直线AB上方的抛物线上的一个动点,PD⊥x轴交AB于点D.(1)求该抛物线的表达式;(2)若以A,P,D为顶点的三角形与△AOC相似,请直接写出所有满足条件的点P,点D的坐标.【解答】解:(1)将A(0,3)和B(,﹣)代入y=﹣x2+bx+c,,解得,∴该抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;(3)①当△AOC∽△DP A时,∵PD⊥x轴,∠DP A=90°,∴点P纵坐标是3,横坐标x>0,即﹣x2+2x+3=3,解得x=2,∴点D的坐标为(2,0);∵PD⊥x轴,∴点P的横坐标为2,∴点P的纵坐标为:y=﹣22+2×2+3=3,∴点P的坐标为(2,3),点D的坐标为(2,0);②当△AOC∽△DAP时,此时∠APG=∠ACO,过点A作AG⊥PD于点G,∴△APG∽△ACO,∴,设点P的坐标为(m,﹣m2+2m+3),则D点坐标为(m,﹣m+3),则,解得:m=,∴D点坐标为(,1),P点坐标为(,),综上,点P的坐标为(2,3),点D的坐标为(2,0)或P点坐标为(,),D 点坐标为(,1).【变式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(﹣,).【典例2】(2022•玉林)如图,已知抛物线:y=﹣2x2+bx+c与x轴交于点A,B(2,0)(A在B的左侧),与y轴交于点C,对称轴是直线x=,P是第一象限内抛物线上的任一点.(1)求抛物线的解析式;(2)过点P作x轴的垂线与线段BC交于点M,垂足为点H,若以P,M,C为顶点的三角形与△BMH相似,求点P的坐标.【解答】解:(1)由题意得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣2x2+2x+4;(2)设点P的坐标为(t,﹣2t2+2t+4),则OH=t,BH=2﹣t,分两种情况:①如图2,△CMP∽△BMH,∴∠PCM=∠OBC,∠BHM=∠CPM=90°,∴tan∠OBC=tan∠PCM,∴====2,∴PM=2PC=2t,MH=2BH=2(2﹣t),∵PH=PM+MH,∴2t+2(2﹣t)=﹣2t2+2t+4,解得:t1=0,t2=1,∴P(1,4);②如图3,△PCM∽△BHM,则∠PCM=∠BHM=90°,过点P作PE⊥y轴于E,∴∠PEC=∠BOC=∠PCM=90°,∴∠PCE+∠EPC=∠PCE+∠BCO=90°,∴∠BCO=∠EPC,∴△PEC∽△COB,∴=,∴=,解得:t1=0(舍),t2=,∴P(,);综上,点P的坐标为(1,4)或(,).【变式2-1】(2022•辽宁)抛物线y=ax2﹣2x+c经过点A(3,0),点C(0,﹣3),直线y=﹣x+b经过点A,交抛物线于点E.抛物线的对称轴交AE于点B,交x轴于点D,交直线AC于点F.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,连接CD,点Q为平面内直线AE下方的点,以点Q,A,E为顶点的三角形与△CDF相似时(AE与CD不是对应边),请直接写出符合条件的点Q的坐标.【解答】解:(1)将A(3,0),点C(0,﹣3)代入y=ax2﹣2x+c,∴,解得,∴y=x2﹣2x﹣3;(2)∵C(0,﹣3),D(1,0),F(1,﹣2),∴CD=,CF=,DF=2,∵E(﹣2,5),A(3,0),∴AE=5,设Q(x,y),①当△CDF∽△QAE时,==,∴==,∴AQ=5,EQ=5,∴,解得或(舍去),∴Q(﹣7,5);②当△CDF∽△AQE时,==,∴==,∴AQ=5,QE=10,∴,解得(舍去)或,∴Q(﹣12,5);③当△CDF∽△EQA时,==,∴==,∴EQ=5,AQ=10,∴,解得或(舍去),∴Q(3,﹣10);④当△CDF∽△QEA时,==,∴==,∴EQ=5,AQ=5,∴,解得或(舍去),∴Q(3,﹣5);综上所述:Q点坐标为(﹣7,5)或(﹣12,5)或(3,﹣10)或(3,﹣5).【变式2-2】(2022•桂林)如图,抛物线y=﹣x2+3x+4与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于C点,抛物线的对称轴l与x轴交于点N,长为1的线段PQ (点P位于点Q的上方)在x轴上方的抛物线对称轴上运动.(1)直接写出A,B,C三点的坐标;(2)过点P作PM⊥y轴于点M,当△CPM和△QBN相似时,求点Q的坐标.【解答】解:(1)在y=﹣x2+3x+4中,令x=0得y=4,令y=0得x=﹣1或x=4,∴A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4);(2)如图:由在y=﹣x2+3x+4得抛物线对称轴为直线x=﹣=,设Q(,t),则P(,t+1),M(0,t+1),N(,0),∵B(4,0),C(0,4);∴BN=,QN=t,PM=,CM=|t﹣3|,∵∠CMP=∠QNB=90°,∴△CPM和△QBN相似,只需=或=,①当=时,=,解得t=或t=,∴Q(,)或(,);②当=时,=,解得t=或t=(舍去),∴Q(,),综上所述,Q的坐标是(,)或(,)或(,).【变式2-3】(2021•黑龙江)如图,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(﹣3,0),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.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3过点A(1,0),B(﹣3,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3;(2)令x=0,y=3,∴OC=OB=3,即△OBC是等腰直角三角形,∵抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3,∴抛物线对称轴为:x=﹣1,∵EN∥y轴,∴△BEN∽△BCO,∴,∴,∴EN=2,①若△PQE∽△OBC,如图所示,过点P作PH⊥ED垂足为H,∴∠PEH=45°,∴∠PHE=90°,∴∠HPE=∠PEH=45°,∴PH=HE,∴设点P坐标(x,﹣x﹣1+2),∴代入关系式得,﹣x﹣1+2=﹣x2﹣2x+3,整理得,x2+x﹣2=0,解得,x1=﹣2,x2=1(舍),∴点P坐标为(﹣2,3),②若△EPQ∽△OCB,如图所示,设P(x,2),代入关系式得,2=﹣x2﹣2x+3,整理得,x2+2x﹣1=0,解得,(舍),∴点P的坐标为(﹣1﹣,2),综上所述点P的坐标为(﹣1﹣,2)或(﹣2,3)。
2020年中考数学压轴题精讲:动点产生的相似三角形问题

2020年中考数学压轴题精讲:动点产生的相似三角形问题例1:如图1,在平面直角坐标系中,双曲线(k≠0)与直线y=x+2都经过点A(2, m).(1)求k与m的值;(2)此双曲线又经过点B(n, 2),过点B的直线BC与直线y=x+2平行交y轴于点C,联结AB、AC,求△ABC的面积;(3)在(2)的条件下,设直线y=x+2与y轴交于点D,在射线CB上有一点E,如果以点A、C、E所组成的三角形与△ACD相似,且相似比不为1,求点E的坐标.图1满分解答(1)将点A(2, m)代入y=x+2,得m=4.所以点A的坐标为(2, 4).将点A(2, 4)代入kyx=,得k=8.(2)将点B(n, 2),代入8yx=,得n=4.所以点B的坐标为(4, 2).设直线BC为y=x+b,代入点B(4, 2),得b=-2.所以点C的坐标为(0,-2).由A(2, 4) 、B(4, 2) 、C (0,-2),可知A、B两点间的水平距离和竖直距离都是2,B、C两点间的水平距离和竖直距离都是4.所以AB=BC=ABC=90°.所以S△ABC=12BA BC⋅=12⨯=8.(3)由A(2, 4) 、D(0, 2) 、C (0,-2),得AD=,AC=由于∠DAC+∠ACD=45°,∠ACE+∠ACD=45°,所以∠DAC=∠ACE.所以△ACE与△ACD相似,分两种情况:①如图3,当CE ADCA AC=时,CE=AD=图2此时△ACD ≌△CAE ,相似比为1.②如图4,当CE ACCA AD ==CE =.此时C 、E 两点间的水平距离和竖直距离都是10,所以E (10, 8).图3 图4例2:如图1,Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =6 cm ,BC =8 cm ,动点P 从点B 出发,在BA 边上以每秒5 cm 的速度向点A 匀速运动,同时动点Q 从点C 出发,在CB 边上以每秒4 cm 的速度向点B 匀速运动,运动时间为t 秒(0<t <2),连接PQ .(1)若△BPQ 与△ABC 相似,求t 的值;(2)如图2,连接AQ 、CP ,若AQ ⊥CP ,求t 的值;(3)试证明:PQ 的中点在△ABC 的一条中位线上.图1 图2满分解答(1)Rt △ABC 中,AC =6,BC =8,所以AB =10.△BPQ 与△ABC 相似,存在两种情况:① 如果BP BA BQ BC =,那么510848t t =-.解得t =1. ② 如果BP BC BQ BA =,那么588410t t =-.解得3241t =.图3 图4(2)作PD ⊥BC ,垂足为D .在Rt △BPD 中,BP =5t ,cos B =45,所以BD =BP cos B =4t ,PD =3t . 当AQ ⊥CP 时,△ACQ ∽△CDP . 所以AC CD QC PD =,即68443t t t -=.解得78t =.图5 图6(3)如图4,过PQ 的中点H 作BC 的垂线,垂足为F ,交AB 于E .由于H 是PQ 的中点,HF //PD ,所以F 是QD 的中点.又因为BD =CQ =4t ,所以BF =CF .因此F 是BC 的中点,E 是AB 的中点.所以PQ 的中点H 在△ABC 的中位线EF 上.例3:如图1,已知抛物线211(1)444b y x b x =-++(b 是实数且b >2)与x 轴的正半轴分别交于点A 、B (点A 位于点B 是左侧),与y 轴的正半轴交于点C .(1)点B 的坐标为______,点C 的坐标为__________(用含b 的代数式表示);(2)请你探索在第一象限内是否存在点P ,使得四边形PCOB 的面积等于2b ,且△PBC 是以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)请你进一步探索在第一象限内是否存在点Q ,使得△QCO 、△QOA 和△QAB 中的任意两个三角形均相似(全等可看作相似的特殊情况)?如果存在,求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.图1满分解答(1)B 的坐标为(b , 0),点C 的坐标为(0,4b ). (2)如图2,过点P 作PD ⊥x 轴,PE ⊥y 轴,垂足分别为D 、E ,那么△PDB ≌△PEC . 因此PD =PE .设点P 的坐标为(x, x).如图3,联结OP .所以S 四边形PCOB =S △PCO +S △PBO =1152428b x b x bx ⨯⋅+⨯⋅==2b . 解得165x =.所以点P 的坐标为(1616,55).图2 图3(3)由2111(1)(1)()4444b y x b x x x b =-++=--,得A (1, 0),OA =1. ①如图4,以OA 、OC 为邻边构造矩形OAQC ,那么△OQC ≌△QOA . 当BA QA QA OA =,即2QA BA OA =⋅时,△BQA ∽△QOA . 所以2()14b b =-.解得8b =±Q 为(1,2+. ②如图5,以OC 为直径的圆与直线x =1交于点Q ,那么∠OQC =90°。
让你生无可恋的中考压轴大题——二次函数,真的那么难吗?2020江苏中考试卷解析7
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让你生无可恋的中考压轴大题——二次函数,真的那么难吗?2020江苏中考试卷解析7我们就擦肩而过了有趣有用有态度(2020宿迁28)二次函数y=ax2+bx+3的图象与x轴交于A (2,0),B(6,0)两点,与y轴交于点C,顶点为E..(1)求这个二次函数的表达式,并写出点E的坐标;(2)如图①,D是该二次函数图象的对称轴上一个动点,当BD 的垂直平分线恰好经过点C时,求点D的坐标;(3)如图②,P是该二次函数图象上的一个动点,连接OP,取OP中点Q,连接QC,QE,CE,当△CEQ的面积为12时,求点P的坐标.第一问分析:分析:将(2,0)、(6,0)代入解析式,即可求出a、b的值,然后配方或者用顶点公式就可以写出顶点E的坐标。
第一问解答:第二问分析:分析:如下图,当BD的垂直平分线经过点C时,线段CD=BC,此时我们可以通过勾股定理分别表示出CD和BC的长来求解。
第二问解答:第三问分析:因为P在抛物线上,Q是OP的中点,所以我们可以利用点P的坐标表示出点Q的坐标,题目给出了△CEQ的面积为12,考虑到斜放在直角坐标系中的三角形面积的求法,我们可以利用铅垂法来表示△CEQ的面积,从而求出点Q的坐标,然后利用直线OQ和抛物线的解析式求出点P的坐标。
下面给出了两种铅垂法的做法,个人以为第一种方法较好,大家可以思考后比较一下,然后就会发现铅垂法怎样做才简洁。
第三问解答一:第三问解答二:也可作出如下图所示得铅垂法,不过此种做法求直线CQ的解析式比较繁琐,计算量比较大。
小结:此题归根结底还是考察了铅垂法在抛物线中的应用,当然对于面积的转换还有其他不同的思路,下面一幅图给出另外的思路,有兴趣的同学可以思考思考。
END。
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二次函数压轴题题型简单总结之三
动点题型中的相似三角形(多观察已知图形,利用其特征如直角、边比例,讨论情况也不能少)
1、如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx﹣4k+4与抛物线y=x2﹣x交于A、B两点.
(1)直线总经过定点,请直接写出该定点的坐标;
(2)点P在抛物线上,当k=﹣时,解决下列问题:
①在直线AB下方的抛物线上求点P,使得△P AB的面积等于20;
②连接OA,OB,OP,作PC⊥x轴于点C,若△POC和△ABO相似,请直接写出点P
的坐标.
2、如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c,经过点A(1,3)、B(0,1),过
点A作x轴的平行线交抛物线于另一点C.
(1)求抛物线的表达式及其顶点坐标;
(2)如图1,点M是第一象限中BC上方抛物线上的一个动点,过点作MH⊥BC于点H,作ME⊥x轴于点E,交BC于点F,在点M运动的过程中,△MFH的周长是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,连接AB,在y轴上取一点P,使△ABP和△ABC相似,请求出符合要求的点P坐标.
3、如图,直线y=﹣x+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线y=ax2+x+c经过B、
C两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点E是直线BC上方抛物线上的一动点,过点E作y轴的平行线交直线BC于点M,交x轴于点F,设E的横坐标为m,请用含m的代数式表示线段EM的长;
(3)在(2)的条件下,若B,E,M为顶点的三角形与△BOC相似,请直接写出m的值.
4、在直角坐标平面内,直线y=x+2分别与x轴、y轴交于点A、C.抛物线y=﹣+bx+c
经过点A与点C,且与x轴的另一个交点为点B.点D在该抛物线上,且位于直线AC 的上方.
(1)求上述抛物线的表达式;
(2)联结BC、BD,且BD交AC于点E,如果△ABE的面积与△ABC的面积之比为4:5,求∠DBA的余切值;
(3)过点D作DF⊥AC,垂足为点F,联结CD.若△CFD与△AOC相似,求点D的坐标.
5、如图,在平面直角坐标系中,顶点为M的抛物线C1:y=ax2+bx(a<0)经过点A和x
轴上的点B,AO=OB=2,∠AOB=120°.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)联结AM,求S△AOM;
(3)将抛物线C1向上平移得到抛物线C2,抛物线C2与x轴分别交于点E、F(点E在点F的左侧),如果△MBF与△AOM相似,求所有符合条件的抛物线C2的表达式.
6.如图,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴相交于点A(﹣1,0)、B(4,0),与y轴相交于点C.
(1)求该函数的表达式;
(2)点P为该函数在第一象限内的图象上一点,过点P作PQ⊥BC,垂足为点Q,连接PC.
①求线段PQ的最大值;
②若以点P、C、Q为顶点的三角形与△ABC相似,求点P的坐标.
7.抛物线L:y=﹣x2+bx+c经过点A(0,1),与它的对称轴直线x=1交于点B.(1)直接写出抛物线L的解析式;
(2)如图1,过定点的直线y=kx﹣k+4(k<0)与抛物线L交于点M、N.若△BMN的面积等于1,求k的值;
(3)如图2,将抛物线L向上平移m(m>0)个单位长度得到抛物线L1,抛物线L1与y轴交于点C,过点C作y轴的垂线交抛物线L1于另一点D.F为抛物线L1的对称轴与x轴的交点,P为线段OC上一点.若△PCD与△POF相似,并且符合条件的点P恰有2个,求m的值及相应点P的坐标.
8.如图,抛物线经过原点O(0,0),点A(1,1),点.
(1)求抛物线解析式;
(2)连接OA,过点A作AC⊥OA交抛物线于C,连接OC,求△AOC的面积;
(3)点M是y轴右侧抛物线上一动点,连接OM,过点M作MN⊥OM交x轴于点N.问:是否存在点M,使以点O,M,N为顶点的三角形与(2)中的△AOC相似,若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.
9.如图,已知二次函数的图象过点O(0,0).A(8,4),与x轴交于另一点B,且对称轴是直线x=3.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若M是OB上的一点,作MN∥AB交OA于N,当△ANM面积最大时,求M的坐标;
(3)P是x轴上的点,过P作PQ⊥x轴与抛物线交于Q.过A作AC⊥x轴于C,当以O,P,Q为顶点的三角形与以O,A,C为顶点的三角形相似时,求P点
的坐标.
10.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=x﹣1与抛物线y=﹣x2+bx+c交于A、B两点,其中A(m,0)、B(4,n),该抛物线与y轴交于点C,与x轴交于另一点D.
(1)求m、n的值及该抛物线的解析式;
(2)如图2,若点P为线段AD上的一动点(不与A、D重合),分别以AP、DP 为斜边,在直线AD的同侧作等腰直角△APM和等腰直角△DPN,连接MN,试确定△MPN面积最大时P点的坐标;
(3)如图3,连接BD、CD,在线段CD上是否存在点Q,使得以A、D、Q为顶点的三角形与△ABD相似,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
11.如图,已知抛物线211(1)444
b y x b x =-++(b 是实数且b >2)与x 轴的正半轴分别交于
点A、B(点A位于点B是左侧),与y轴的正半轴交于点C.
(1)点B的坐标为______,点C的坐标为__________(用含b的代数式表示);
(2)请你探索在第一象限内是否存在点P,使得四边形PCOB的面积等于2b,且△PBC 是以点P为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)请你进一步探索在第一象限内是否存在点Q,使得△QCO、△QOA和△QAB中的任意两个三角形均相似(全等可看作相似的特殊情况)?如果存在,求出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.。