二次函数与直角三角形
(完整版)二次函数与三角形的存在性问题的解法
二次函数与三角形的存在性问题一、预备知识1、坐标系中或抛物线上有两个点为P (x1,y ),Q (x2,y )(1)线段对称轴是直线2x 21x x +=(2)AB 两点之间距离公式:221221)()(y y x x PQ -+-=中点公式:已知两点()()2211y ,x Q ,y ,x P ,则线段PQ 的中点M 为⎪⎭⎫ ⎝⎛++222121y y ,x x 。
2、两直线的解析式为11b x k y +=与 22b x k y +=如果这两天两直线互相垂直,则有121-=⋅k k3、平面内两直线之间的位置关系:两直线分别为:L1:y=k1x+b1 L2:y=k2x+b2(1)当k1=k2,b1≠b2 ,L1∥L2(2)当k1≠k2, ,L1与L2相交(3)K1×k2= -1时, L1与L2垂直二、三角形的存在性问题探究:三角形的存在性问题主要涉及到的是等腰三角形,等边三角形,直角三角形(一)三角形的性质和判定:1、等腰三角形性质:两腰相等,两底角相等,三线合一(中线、高线、角平分线)。
判定:两腰相等,两底角相等,三线合一(中线、高线、角平分线)的三角形是等腰三角形。
2、直角三角形性质:满足勾股定理的三边关系,斜边上的中线等于斜边的一半。
判定:有一个角是直角的三角形是直角三角形。
3、等腰直角三角形性质:具有等腰三角形和等边三角形的所以性质,两底角相等且等于45°。
判定:具有等腰三角形和等边三角形的所以性质的三角形是等腰直角三角形4、等边三角形性质:三边相等,三个角相等且等于60°,三线合一,具有等腰三角形的一切性质。
判定:三边相等,抛物线或坐标轴或对称轴上三个角相等,有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。
总结:(1)已知A 、B 两点,通过“两圆一线”可以找到所有满足条件的等腰三角形,要求的点(不与A 、B 点重合)即在两圆上以及两圆的公共弦上(2)已知A 、B 两点,通过“两线一圆”可以找到所有满足条件的直角三角形,要求的点(不与A 、B 点重合)即在圆上以及在两条与直径AB 垂直的直线上。
二次函数与直角三角形
二次函数与直角三角形1.(10分)(2006河南22题)二次函数218y x =的图象如图所示,过y 轴上一点()02M ,的直线与抛物线交于A ,B 两点,过点A ,B 分别作y 轴的垂线,垂足分别为C ,D . (1)当点A 的横坐标为2-时,求点B 的坐标;(2)在(1)的情况下,分别过点A ,B 作AE x ⊥轴于E ,BF x ⊥轴于F ,在EF 上是否存在点P ,使APB ∠为直角.若存在,求点P 的坐标;若不存在,请说明理由; (3)当点A 在抛物线上运动时(点A 与点O 不重合),求AC BD 的值.解:(1)根据题意,设点B 的坐标为218x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,其中0x >.点A 的横坐标为2-,122A ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,. ······································································ 2分AC y ⊥轴,BD y ⊥轴,()02M ,, AC BD ∴∥,32MC =,2128MD x =-. Rt Rt BDM ACM ∴△∽△. BD MD AC MC∴=. 即212822x x -=.解得12x =-(舍去),28x =.()88B ∴,. ··················································································································· 5分 (2)存在. ··················································································································· 6分 连结AP ,BP .由(1),12AE =,8BF =,10EF =. 设EP a =,则10PF a =-.AE x ⊥轴,BF x ⊥轴,90APB =∠,yDBMA C OxAEP PFB ∴△∽△. AE EP PF BF ∴=. 12108aa ∴=-.解得5a =5a =∴点P的坐标为()3+或()3. ···························································· 8分 (3)根据题意,设218A m m ⎛⎫⎪⎝⎭,,218B n n ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,不妨设0m <,0n >.由(1)知BD MDAC MC =, 则22128128n n m m -=--或22128128n n m m -=--. 化简,得()()160mn m n +-=.0m n -≠,16mn ∴=-.16AC BD ∴=. ········································································································· 10分2.如图17,(2010辽宁大连26题)抛物线F :2(0)y ax bx c a =++>与y 轴相交于点C ,直线1L 经过点C 且平行于x 轴,将1L 向上平移t 个单位得到直线2L ,设1L 与抛物线F 的交点为C 、D ,2L 与抛物线F 的交点为A 、B ,连接AC 、BC (1)当12a =,32b =-,1c =,2t =时,探究△ABC 的形状,并说明理由; (2)若△ABC 为直角三角形,求t 的值(用含a 的式子表示);(3)在(2)的条件下,若点A 关于y 轴的对称点A ’恰好在抛物线F 的对称轴上,连接A ’C ,BD ,求四边形A ’CDB 的面积(用含a 的式子表示)(1)213122y x x =-+,∴C 的坐标为(0,1),当t=2时,y=3,所以有2133122x x =-+,解得121; 4.x x =-=(A B∴-,5,CA CB AB ∴===222AB CB AC ∴=+,则△ABC 是直角三角形。
二次函数中求直角三角形的方法
求直角三角形的方法中的特定函数在二次函数中求直角三角形的方法中,可以使用特定的函数来计算直角三角形的各个属性,例如边长、角度、面积等。
这些函数可以帮助我们快速准确地解决直角三角形相关的问题。
本文将详细介绍几个常用的函数,包括函数的定义、用途和工作方式等。
1. 求斜边长的函数求斜边长的函数是用来计算直角三角形斜边的长度的。
根据勾股定理,直角三角形的斜边长度可以通过已知的两个直角边的长度来计算。
函数的定义如下:def hypotenuse(a, b):"""计算直角三角形的斜边长:param a: 直角三角形的直角边a的长度:param b: 直角三角形的直角边b的长度:return: 直角三角形的斜边长"""c = math.sqrt(a**2 + b**2)return c该函数接受两个参数a和b,分别表示直角三角形的直角边a和直角边b的长度。
函数内部使用勾股定理来计算斜边的长度,并返回结果。
2. 求角度的函数求角度的函数是用来计算直角三角形中某个角度的大小的。
根据三角函数的定义,我们可以通过已知的两个直角边的长度来计算角度的大小。
函数的定义如下:def angle(a, b):"""计算直角三角形中的角度:param a: 直角三角形的直角边a的长度:param b: 直角三角形的直角边b的长度:return: 直角三角形中的角度(弧度制)"""radians = math.atan(a / b)return radians该函数接受两个参数a和b,分别表示直角三角形的直角边a和直角边b的长度。
函数内部使用反正切函数来计算角度的大小,并返回结果(以弧度制表示)。
3. 求面积的函数求面积的函数是用来计算直角三角形的面积的。
根据直角三角形的面积公式,我们可以通过已知的两个直角边的长度来计算面积。
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自学指导4(4分钟)
在抛物线y=x2-x-2上是否存在点P ,使△PAC是以AC为
直角边的三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的
坐标;
情况 :当 一 PC 9A 00 时
y=x2-x-2
P1
(
3 2
,
7 2
)
情况 :当 二 PA 9 C00 时
P2
(
5 2
,
7 4
)
(-1,0)A O
④在抛物线上求点Q,使△BCQ是以BC为直角边的 直角三角形.
yx2 2xk
精选ppt课件 yx2 2xk
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4.如图,矩形OABC的顶点A在x轴的正半轴上,点B的坐 标为(1,3),把矩形绕点B旋转一定的角度,使它的 顶点O落在x轴的点D处,已知M是第四象限内纵坐标为-1 的点,以M为顶点的抛物线正好过O、D两点. (1)求点D的坐标; (2)求抛物线的解析式; (3)在抛物线上是否存在点N,使以O、M、N为顶点的 三角形为直角三角形?若存在,求出所有满足条件的点 N的坐标;若不存在,请说明理由.
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当堂训练(6分钟)
(2012•赤峰改编)如图,抛物线y=x2-bx-5与x轴交于A、 B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点C与点F 关于抛物线的对称轴对称,直线AF交y轴于点E,|OC|: |OA|=5:1. (1)求抛物线的解析式; (2)求直线AF的解析式; (3)在直线AF上是否存在 点P,使△CFP是直角三角形? 若存在,求出P点坐标;若不 存在,说明理由.
(4)在抛物线上是否存在点M,
使△ACM是以AC为直角边的三
二次函数13---直角三角形问题
二次函数与直角三角形的探究问题“某函数图象(或对称轴)上是否存在一点,使之与另两个定点构成直角三角形或”的问题”(1):利用坐标系中两点距离公式,得到所求三角形三边平方的关系式(勾股定理);确定三角形中的直角顶点,若无法确定则分情况讨论;根据勾股定理得到方程,然后解方程,若方程有解,此点存在;否则不存在;(2):利用两直线垂直,k 值互为负倒数(121-=k k ),先确定点所在的直线表达式,将直线与抛物线的表达式联立方程组,若求出交点坐标,此点存在;否则不存在;注:若夹直角的两边中有一边与y 轴平行,此时不能使用斜率公式。
补救措施是:过余下的那一个点(没在平行于y 轴的那条直线上的点)直接向平行于y 的直线作垂线或过直角点作平行于y 轴的直线的垂线与另一相关图象相交,则相关点的坐标可轻松搞定。
如图,已知抛物线()02≠++=a c bx ax y 的对称轴为直线1-=x ,且经过()0,1A ,()3,0C 两点,与x 轴的另一个交点为B 。
(1)若直线n mx y +=经过C B ,两点,求抛物线和直线BC 的解析式;(2)设点P 为抛物线的对称轴1-=x 上的一个动点,求使BPC ∆为直角三角形的点P 的坐标.如图,直线3+=x y 与两坐标轴交于A ,B 两点,抛物线c bx x y ++-=2过点B A 、,且交x 轴的正半轴于点C 。
(1)直接写出B A 、两点的坐标;(2)求该抛物线的解析式和顶点D 的坐标;(3)在抛物线上是否存在动点P ,使得PAB △是以AB 为直角边的直角三角形?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。
如图,直线2+=x y 与抛物线)0(62≠++=a bx ax y 相交于)25,21(A ,),4(cB 两点,点P 是线段AB 上异于B A 、的动点,过点P 作x PC ⊥轴于点D ,交抛物线于点C 。
(1)求该抛物线的解析式;(2)求PAC △为直角三角形时点P的坐标。
二次函数直角三角形问题
1、已知抛物线与x轴交于A、 B两点,与y轴交于点C.是否存在实数a,使得△ABC为直角三角形.若存在,请求出a的值;若不存在,请说明理由.由,解得,.∴点A、B的坐标分别为(-3,0),(,0).∴,,.∴,,.〈ⅰ〉当时,∠ACB=90°.由,得.解得.∴当时,点B的坐标为(,0),,,.于是.∴当时,△A BC为直角三角形.〈ⅱ〉当时,∠ABC=90°.2:如图,抛物线与x轴交与A(1,0),B(-3,0)两点,顶点为D。
交Y轴于C,在抛物线第二象限图象上是否存在一点M,使△MBC是以∠BCM为直角的直角三角形,若存在,求出点P的坐标。
若没有,请说明理由抛物线y=-x^2+bx+c与x轴交予A(1,0),B(-3,0)两点,得-1+b+c=0-9-3b+c=0得b=-2,c=3该抛物线的解析式y=-x^2-2x+3点C为(0.3)△ABC的面积为1/2AB*OC=6设在抛物线第二象限图象上存在点M(x0,y0)使△MBC是以∠BCM为直角的直角三角形则x0<0,y0>0y0=-x0^2-2x0+3(1)再由MB^2=MC^2+BC^2得(x0+3)^2+(y0-0)^2=(x0-0)^2+(y0-3)^2+(0+3)^2+(3-0)^2(2)(3)由(1)和(2)可解得y0=3,x0=0或者y0=4,x0=-1又x0<0,y0>0所以y0=4,x0=-1在抛物线第二象限图象上存在点M(-1,4)使△MBC是以∠BCM为直角的直角三角形.3:(2012云南)如图,在平面直角坐标系中,直线交x轴于点P,交y轴于点A.抛物线的图象过点E(-1,0),并与直线相交于A、B两点(1)求抛物线的解析式(关系式);(2)过点A作AC⊥AB交x轴于点C,求点C的坐标;(3)除点C外,在坐标轴上是否存在点M,使得△MAB是直角三角形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.解答:解:(1)直线解析式为y=x+2,令x=0,则y=2,∴A(0,2),∵抛物线y=x2+bx+c的图象过点A(0,2),E(﹣1,0),∴,解得.∴抛物线的解析式为:y=x2+x+2.(2)∵直线y=x+2分别交x轴、y轴于点P、点A,∴P(6,0),A(0,2),∴OP=6,OA=2.∵AC⊥AB,OA⊥OP,∴Rt△OCA∽Rt△OPA,∴,∴OC=,又C点在x轴负半轴上,∴点C的坐标为C(,0).(3)抛物线y=x2+x+2与直线y=x+2交于A、B两点,令x2+x+2=x+2,解得x1=0,x2=,∴B(,).如答图①所示,过点B作BD⊥x轴于点D,则D(,0),BD=,DP=6﹣=.点M在坐标轴上,且△MAB是直角三角形,有以下几种情况:①当点M在x轴上,且BM⊥AB,如答图①所示.设M(m,0),则MD=﹣m.∵BM⊥AB,BD⊥x轴,∴,即,解得m=,∴此时M点坐标为(,0);②当点M在x轴上,且BM⊥AM,如答图①所示.设M(m,0),则MD=﹣m.∵BM⊥AM,易知Rt△AOM∽Rt△MDB,∴,即,化简得:m2﹣m+=0,解得:x1=,x2=,∴此时M点坐标为(,0),(,0);(说明:此时的M点相当于以AB为直径的圆与x轴的两个交点)③当点M在y轴上,且BM⊥AM,如答图②所示.此时M点坐标为(0,);④当点M在y轴上,且BM′⊥AB,如答图②所示.设M′(0,m),则AM=2﹣=,BM=,MM′=﹣m.易知Rt△ABM∽Rt△MBM′,∴,即,解得m=,∴此时M点坐标为(0,).综上所述,除点C外,在坐标轴上存在点M,使得△MAB是直角三角形.符合条件的点M有5个,其坐标分别为:(,0)、(,0)、(,0)、(0,)或(0,).4:(2012?河池)如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC,以底边BC的垂直平分线和BC所在的直线建立平面直角坐标系,抛物线经过A、B两点.(1)写出点A、点B的坐标;(2)若一条与y轴重合的直线l以每秒2个单位长度的速度向右平移,分别交线段OA、CA和抛物线于点E、M和点P,连接PA、PB.设直线l移动的时间为t(0<t<4)秒,求四边形PBCA的面积S(面积单位)与t(秒)的函数关系式,并求出四边形PBCA的最大面积;(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在一点P,使得△PAM是直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)抛物线y=﹣x2+x+4中:令x=0,y=4,则 B(0,4);令y=0,0=﹣x2+x+4,解得 x1=﹣1、x2=8,则 A(8,0);∴A(8,0)、B(0,4).△ABC中,AB=AC,AO⊥BC,则OB=OC=4,∴C(0,﹣4).由A(8,0)、B(0,4),得:直线AC:y=﹣x+4;依题意,知:OE=2t,即 E(2t,0);∴P(2t,﹣2t2+7t+4)、Q(2t,﹣t+4),PQ=(﹣2t2+7t+4)﹣(﹣t+4)=﹣2t2+8t;S=S△ABC+S△PAB=×8×8+×(﹣2t2+8t)×8=﹣8t2+32t+32=﹣8(t﹣2)2+64;∴当t=2时,S有最大值,且最大值为64.(3)∵PM∥y轴,∴∠AMP=∠ACO<90°;而∠APM是锐角,所以△PAM若是直角三角形,只能是∠PAM=90°;由A(8,0)、C(0,﹣4),得:直线AC:y=x﹣4;所以,直线AP可设为:y=﹣2x+h,代入A(8,0),得:﹣16+h=0,h=16∴直线AP:y=﹣2x+16,联立抛物线的解析式,得:,解得、∴存在符合条件的点P,且坐标为(3,10).5:(2012?海南)如图,顶点为P(4,-4)的二次函数图象经过原点(0,0),点A在该图象上,OA交其对称轴l于点M,点M、N关于点P对称,连接AN、ON,(1)求该二次函数的关系式;(2)若点A在对称轴l右侧的二次函数图象上运动时,请解答下面问题:①证明:∠ANM=∠ONM;②△ANO能否为直角三角形?如果能,请求出所有符合条件的点A的坐标;如果不能,请说明理由.1)∵二次函数图象的顶点为P(4,-4),∴设二次函数的关系式为。
二次函数顶点与x轴两交点为等腰直角三角形
二次函数顶点与x轴两交点为等腰直角三角形题目中的问题是关于二次函数顶点和x轴两交点构成等腰直角三角形的情况。
在这篇文章中,我们将一步一步解答这个问题,并对相关的数学概念进行详细解释。
接下来,我们来开始探索这个问题。
第一部分:二次函数基础知识在讨论题目之前,我们先来回顾一下二次函数的基本知识。
二次函数是指形式为f(x) = ax^2 + bx + c 的函数,其中a, b, c 是实数且a \neq 0。
二次函数的图像呈现出抛物线的形态,可以开口向上、向下。
其中,a 控制了图像的开口方向:当a > 0 时,抛物线开口向上,这种函数称为上凹函数;当a < 0 时,抛物线开口向下,这种函数称为下凹函数。
第二部分:顶点坐标与x轴交点现在,我们考虑一个二次函数的顶点坐标和与x轴的交点。
顶点坐标可以通过计算二次函数的极值点得出,而与x轴的交点可以通过令二次函数等于零求解。
我们假设该二次函数的顶点坐标为(h, k),与x轴的两个交点分别为x1 和x2。
根据题目要求,我们知道这两个交点构成了一个等腰直角三角形。
首先,我们可以通过求导数来找到二次函数的极值点,即顶点坐标。
对f(x) 求导可以得到f'(x) = 2ax + b。
极值点的横坐标可以通过求解方程f'(x) = 0 来得到,即2ah + b = 0,解得h = -\frac{b}{2a}。
接下来,我们来计算与x轴的交点。
我们令f(x) = ax^2 + bx + c 等于零,即ax^2 + bx + c = 0。
通过求解这个二次方程,我们可以得到与x轴的交点的横坐标:x_1 = \frac{-b + \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} 和x_2 = \frac{-b - \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}。
根据题目的要求,我们知道这两个交点构成了一个等腰直角三角形。
我们可以通过计算两个交点之间的距离和两个交点到顶点的距离,来验证这一点。
二次函数 直角三角形
二次函数直角三角形二次函数是一种常见的数学模型,其图像呈现出连续的曲线,可以用于描述许多实际问题,如物体的运动轨迹、物体的抛射运动、电子电路等。
而直角三角形是一个三角形中的一种特殊情况,其中一个角为90度。
在这篇文章中,我们将讨论二次函数与直角三角形之间的关系,以及如何利用二次函数和三角函数求解直角三角形问题。
一、二次函数二次函数是一种以自变量x的二次多项式的形式表示的函数,其一般式为:y=ax²+bx+c,其中a、b、c为常数,且a≠0。
二次函数的图像通常呈现出抛物线状,其开口向上或向下取决于系数a的正负性。
当a>0时,抛物线开口朝上;当a<0时,抛物线开口朝下。
二、二次函数与直角三角形之间的关系二次函数可以用于描述许多物理问题,如自由落体运动、抛体运动等。
这些物理问题中通常包含有物体的高度、速度、加速度等数值。
而这些数值往往与直角三角形有直接关系。
例如,在自由落体运动中,当一个物体从高度h自由落下时,其高度与时间的关系可以表示为二次函数y=-gt²/2 + h,其中g为重力加速度,t为时间。
同时,当物体与地面碰撞时,其速度可以表示为v=gt,即与时间t存在线性关系。
这些物理问题中的二次函数常常与直角三角形有关,我们可以将物体高度与时间关系中的高度看作直角三角形中的斜边,将时间看作直角三角形中的一条直角边,将落地时的高度看作直角三角形中的另一条直角边。
这样,我们就可以将二次函数转化为三角函数的形式,利用三角函数求解直角三角形的问题。
三、利用三角函数求解直角三角形的问题在直角三角形中,我们通常会用三角函数来计算三角形的各边和角度的大小。
其中最常用的三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数。
通过利用三角函数可以快速地求解直角三角形的各项参数,如角度、斜边、直角边以及三角形的面积等。
下面是利用三角函数求解直角三角形的常用公式:1.正弦定理:a/sin(A)=b/sin(B)=c/sin(C)。
二次函数综合题--二次函数与直角三角形有关的问题(解析版)-中考数学重难点题型专题汇总
二次函数综合题-中考数学重难点题型二次函数与直角三角形有关的问题(专题训练)1.(2022·山东滨州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线223y x x =--与x 轴相交于点A 、B (点A 在点B 的左侧),与y 轴相交于点C ,连接,AC BC .(1)求线段AC 的长;(2)若点Р为该抛物线对称轴上的一个动点,当PA PC =时,求点P 的坐标;(3)若点M 为该抛物线上的一个动点,当BCM 为直角三角形时,求点M 的坐标.【答案】()11,-(3)()14-,或()25-,或⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭【分析】(1)根据解析式求出A ,B ,C 的坐标,然后用勾股定理求得AC 的长;(2)求出对称轴为x=1,设P (1,t ),用t 表示出PA 2和PC 2的长度,列出等式求解即可;(3)设点M(m,m 2-2m-3),分情况讨论,当222CM BC BM +=,222BM BC CM +=,222BM CM BC +=分别列出等式求解即可.(1)223y x x =--与x 轴交点:令y=0,解得121,3x x =-=,即A (-1,0),B (3,0),223y x x =--与y 轴交点:令x=0,解得y=-3,即C (0,-3),∴AO=1,CO=3,∴AC ==(2)抛物线223y x x =--的对称轴为:x=1,设P (1,t ),∴()()22221104PA t t =++-=+,()()()222210313PC t t =-++=++,∴24t +()213t =++∴t=-1,∴P (1,-1);(3)设点M (m,m 2-2m-3),()()()()22222223230323BM m m m m m m =-+---=-+--,()()()222222202332CM m m m m m m =-+--+=+-,()()222300318BC =-++=,①当222CM BC BM +=时,()()()222222218323m m m m m m +-+=-+--,解得,10m =(舍),21m =,∴M (1,-4);②当222BM BC CM +=时,()())222222323182m m m m m m-+--+=+-,解得,12m =-,23m =(舍),∴M (-2,5);③当222BM CM BC +=时,()()()222222323218m m m m m m -+--++-=,解得,m =,∴M ⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭;综上所述:满足条件的M 为()14-,或()25-,或1522⎛+ ⎪ ⎪⎝⎭或1522⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭.【点睛】本题是二次函数综合题,考查了与坐标轴交点、线段求值、存在直角三角形等知识,解题的关键是学会分类讨论的思想,属于中考压轴题.2.(2021·四川中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x 轴分别交于A 、B 两点,与y 轴交于点C (0,6),抛物线的顶点坐标为E (2,8),连结BC 、BE 、CE .(1)求抛物线的表达式;(2)判断△BCE 的形状,并说明理由;(3)如图2,以C 为半径作⊙C ,在⊙C 上是否存在点P ,使得BP +12EP 的值最小,若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=12-x 2+2x+6;(2)直角三角形,见解析;(3)存在,2【分析】(1)用待定系数法求函数解析式;(2)分别求出三角形三边的平方,然后运用勾股定理逆定理即可证明;(3)在CE 上截取CF=2(即CF 等于半径的一半),连接BF 交⊙C 于点P ,连接EP ,则BF 的长即为所求.【详解】解:(1)∵抛物线的顶点坐标为E (2,8),∴设该抛物线的表达式为y=a (x-2)2+8,∵与y 轴交于点C (0,6),∴把点C (0,6)代入得:a=12-,∴该抛物线的表达式为y=12-x 2+2x+6;(2)△BCE 是直角三角形.理由如下:∵抛物线与x 轴分别交于A 、B 两点,∴当y=0时,12-(x-2)2+8=0,解得:x 1=-2,x 2=6,∴A (-2,0),B (6,0),∴BC 2=62+62=72,CE 2=(8-6)2+22=8,BE 2=(6-2)2+82=80,∴BE 2=BC 2+CE 2,∴∠BCE=90°,∴△BCE 是直角三角形;(3)如图,在CE 上截取CF=2(即CF 等于半径的一半),连接BF 交⊙C 于点P ,连接EP ,则BF 的长即为所求.连接CP ,∵CP 为半径,∴12CF CP CP CE ==,又∵∠FCP=∠PCE ,∴△FCP ∽△PCE ,∴12CF FP CP PE ==,FP=12EP ,∴BF=BP+12EP ,由“两点之间,线段最短”可得:BF 的长即BP+12EP 为最小值.∵CF=14CE ,E (2,8),∴F (12,132),∴2【点睛】本题考查二次函数综合,待定系数法,二次函数图象和性质,勾股定理及其逆定理,圆的性质,相似三角形的判定和性质等,题目综合性较强,属于中考压轴题,熟练掌握二次函数图象和性质,圆的性质,相似三角形的判定和性质等相关知识是解题关键.3.(2021·湖北中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点()1,0A -和点B ,与y 轴交于点C ,顶点D 的坐标为()1,4-.(1)直接写出抛物线的解析式;(2)如图1,若点P 在抛物线上且满足PCB CBD ∠=∠,求点P 的坐标;(3)如图2,M 是直线BC 上一个动点,过点M 作MN x ⊥轴交抛物线于点N ,Q 是直线AC 上一个动点,当QMN 为等腰直角三角形时,直接写出此时点M 及其对应点Q 的坐标【答案】(1)223y x x =--;(2)()14,5P ,257,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭;(3)154,33M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,154,93Q ⎛⎫-- ⎪⎝⎭;2134,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2134,93Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭;(35,2M ,()35,12Q -;()42,1M -,()40,3Q -;()51,2M -,()50,3Q -;()67,4M ,()67,18Q -.【分析】(1)由()1,0A -和D ()1,4-,且D 为顶点列方程求出a 、b 、c ,即可求得解析式;(2)分两种情况讨论:①过点C 作1//CP BD ,交抛物线于点1P ,②在BC 下方作BCF BCE ∠=∠交BG 于点F ,交抛物线于2P ;(3)QMN 为等腰直角三角形,分三种情况讨论:当90QM MN QMN =∠=︒,;②当90QN MN QNM =∠=︒,;③当90QM QN MQN =∠=︒,.【详解】解:(1)将()1,0A -和D ()1,4-代入2y ax bx c=++得04a b c a b c -+=⎧⎨++=-⎩又∵顶点D 的坐标为()1,4-∴12ba-=-∴解得123a b c =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩∴抛物线的解析式为:223y x x =--.(2)∵()3,0B 和()1,4D -∴直线BD 的解析式为:26y x =-∵抛物线的解析式为:223y x x =--,抛物线与y 轴交于点C ,与x 轴交于点()1,0A -和点B,则C 点坐标为()0,3-,B 点坐标为()3,0.①过点C 作1//CP BD ,交抛物线于点1P ,则直线1CP 的解析式为23y x =-,结合抛物线223y x x =--可知22323x x x --=-,解得:10x =(舍),24x =,故()14,5P .②过点B 作y 轴平行线,过点C 作x 轴平行线交于点G ,由OB OC =可知四边形OBGC 为正方形,∵直线1CP 的解析式为23y x =-∴1CP 与x 轴交于点3,02E ⎛⎫⎪⎝⎭,在BC 下方作BCF BCE ∠=∠交BG 于点F ,交抛物线于2P ∴OCE FCG∠=∠又∵OC=CG ,90COE G ∠=∠=︒∴OEC △≌()GFC ASA ,∴32FG OE ==,33,2F ⎛⎫- ⎪⎝⎭,又由()0,3C -可得直线CF 的解析式为132y x =-,结合抛物线223y x x =--可知212332x x x --=-,解得10x =(舍),252x =,故257,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭.综上所述,符合条件的P 点坐标为:()14,5P ,257,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭.(3)∵()3,0B ,()0,3C -∴直线BC 的解析式为3BC y x =-设M 的坐标为()3m m -,,则N 的坐标为()223m m m --,∴()22=3233MN m m m m m----=-∵()1,0A -,()0,3C -∴直线BC 的解析式为33AC y x =--∵QMN 为等腰直角三角形∴①当90QM MN QMN =∠=︒,时,如下图所示则Q 点的坐标为33m m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,∴4=33m mQM m ⎛⎫--=⎪⎝⎭∴24=33mm m -解得:10m =(舍去),2133m =,353m =∴此时154,33M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,154,93Q ⎛⎫-- ⎪⎝⎭;2134,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2134,93Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭;②当90QN MN QNM =∠=︒,则Q 点的坐标为222233m m m m ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,∴222=33m m m mQM m -+-=∴22=33m mm m +-解得:10m =(舍去),25m =,32m =∴此时()35,2M ,()35,12Q -;()42,1M -,()40,3Q -;③当90QM QN MQN =∠=︒,时,如图所示则Q 点纵坐标为()()22211113236=32222m m m m m m m -+--=----∴Q 点的坐标为22111136622m m m m ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,∴Q 点到MN 的距离=221151+6666m m m m m--=∴22511+=3662m m m m ⋅-(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)解得:10m =(舍去),27m =,31m =∴此时()51,2M -,()50,3Q -;()67,4M ,()67,18Q -.综上所述,点M 及其对应点Q 的坐标为:154,33M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,154,93Q ⎛⎫-- ⎪⎝⎭;2134,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2134,93Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭;()35,2M ,()35,12Q -;()42,1M -,()40,3Q -;()51,2M -,()50,3Q -;()67,4M ,()67,18Q -.【点睛】本题主要考查二次函数与几何图形.该题综合性较强,属于中考压轴题.4.(2021·湖北中考真题)抛物线22y ax bx b =-+(0a ≠)与y 轴相交于点()0,3C -,且抛物线的对称轴为3x =,D 为对称轴与x 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)在x 轴上方且平行于x 轴的直线与抛物线从左到右依次交于E 、F 两点,若DEF 是等腰直角三角形,求DEF 的面积;(3)若()3,P t 是对称轴上一定点,Q 是抛物线上的动点,求PQ 的最小值(用含t 的代数式表示).【答案】(1)263y x x =-+-;(2)4;(3)6(6)116(6)211()2t t PQ t t t ⎧⎪-≥⎪⎪=-<<⎨≤【分析】(1)与y 轴相交于点()0,3C -,得到3b =-,再根据抛物线对称轴,求得1a =-,代入即可.(2)在x 轴上方且平行于x 轴的直线与抛物线从左到右依次交于E 、F 两点,可知E 、F 两点关于对称轴对称,DEF 是等腰直角三角形得到45FED ∠=︒,设(,)(0)E m n n >,根据等腰直角三角形的性质求得E 点坐标,从而求得DEF 的面积.(3)(,)(6)Q p q q ≤,根据距离公式求得222(21)6PQ q t q t =-+++,注意到q 的范围,利用二次函数的性质,对t 进行分类讨论,从而求得PQ 的最小值.【详解】解:(1)由抛物线22y ax bx b =-+(0a ≠)与y 轴相交于点()0,3C -得到3b =-抛物线的对称轴为3x =,即232b a--=,解得1a =-∴抛物线的方程为263y x x =-+-(2)过点E 作EM AB ⊥交AB 于点M ,过点F 作FN AB ⊥,交AB 于点N ,如下图:∵DEF 是等腰直角三角形∴DE DF =,45FED ∠=︒又∵EF x ∥轴∴45EDM ∠=︒∴EMD 为等腰直角三角形∴EM DM=设(,)(0)E m n n >,则(,0)M m ,3,DM m EM n=-=∴3n m=-又∵263n m m =-+-∴2363m m m -=-+-2760m m -+=解得1m =或6m =当1m =时,2n =,符合题意,2,4DM EM MN ===142DEF S MN EM =⨯=△当6m =时,30n =-<,不符合题意综上所述:4DEF S = .(3)设(,)(6)Q p q q ≤,Q 在抛物线上,则263q p p =-+-222222(3)()692PQ p q t p p q tq t =-+-=-++-+将263q p p =-+-代入上式,得222(21)6PQ q t q t =-+++当112t >时,2162t +>,∴6q =时,2PQ 最小,即PQ 最小22223612661236(6)PQ t t t t t =--++=-+=-PQ =6(6)6116(6)2t t t t t -≥⎧⎪-=⎨-<<⎪⎩当112t ≤时,2162t +≤,∴212t q +=时,2PQ 最小,即PQ 最小22344t PQ -=,2PQ =综上所述6(6)116(6)211()2t t PQ t t t ⎧⎪-≥⎪⎪=-<<⎨≤【点睛】此题考查了二次函数的对称轴、二次函数与三角形面积、等腰直角三角形的性质以及距离公5.(2020•泸州)如图,已知抛物线y =ax 2+bx+c 经过A (﹣2,0),B (4,0),C (0,4)三点.(1)求该抛物线的解析式;(2)经过点B 的直线交y 轴于点D ,交线段AC 于点E ,若BD =5DE .①求直线BD 的解析式;②已知点Q 在该抛物线的对称轴l 上,且纵坐标为1,点P 是该抛物线上位于第一象限的动点,且在l 右侧,点R 是直线BD 上的动点,若△PQR 是以点Q 为直角顶点的等腰直角三角形,求点P 的坐标.【分析】(1)根据交点式设出抛物线的解析式,再将点C坐标代入抛物线交点式中,即可求出a,即可得出结论;(2)①先利用待定系数法求出直线AC的解析式,再利用相似三角形得出比例式求出BF,进而得出点E坐标,最后用待定系数法,即可得出结论;②先确定出点Q的坐标,设点P(x,−12x2+x+4)(1<x<4),得出PG=x﹣1,GQ=−12x2+x+3,再利用三垂线构造出△PQG≌△QRH(AAS),得出RH=GQ=−12x2+x+3,QH=PG=x﹣1,进而得出R(−12x2+x+4,2﹣x),最后代入直线BD的解析式中,即可求出x的值,即可得出结论.【解析】(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣2,0),B(4,0),∴设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x﹣4),将点C坐标(0,4)代入抛物线的解析式为y=a(x+2)(x﹣4)中,得﹣8a=4,∴a=−12,∴抛物线的解析式为y=−12(x+2)(x﹣4)=−12x2+x+4;(2)①如图1,设直线AC的解析式为y=kx+b',将点A(﹣2,0),C(0,4),代入y=kx+b'中,得−2k+b'=0b'=4,∴k=2b'=4,∴直线AC的解析式为y=2x+4,过点E作EF⊥x轴于F,∴OD∥EF,∴△BOD∽△BFE,∴OB BF=BD BE,∵B(4,0),∴OB=4,∵BD=5DE,∴BD BE=BD BD+DE=5DE5DE+BE=56,∴BF=BE BD×OB=65×4=245,∴OF=BF﹣OB=245−4=45,将x=−45代入直线AC:y=2x+4中,得y=2×(−45)+4=125,∴E(−45,125),设直线BD的解析式为y=mx+n,∴4m+n=0−45m+n=125,∴m=−12n=2,∴直线BD的解析式为y=−12x+2;②∵抛物线与x轴的交点坐标为A(﹣2,0)和B(4,0),∴抛物线的对称轴为直线x=1,∴点Q(1,1),如图2,设点P(x,−12x2+x+4)(1<x<4),过点P作PG⊥l于G,过点R作RH⊥l于H,∴PG=x﹣1,GQ=−12x2+x+4﹣1=−12x2+x+3,∵PG⊥l,∴∠PGQ=90°,∴∠GPQ+∠PQG=90°,∵△PQR是以点Q为直角顶点的等腰直角三角形,∴PQ=RQ,∠PQR=90°,∴∠PQG+∠RQH=90°,∴∠GPQ =∠HQR ,∴△PQG ≌△QRH (AAS ),∴RH =GQ =−12x 2+x+3,QH =PG =x ﹣1,∴R (−12x 2+x+4,2﹣x ),由①知,直线BD 的解析式为y =−12x+2,∴x =2或x =4(舍),当x =2时,y =−12x 2+x+4=−12×4+2+4=4,∴P (2,4).6.(2020·甘肃兰州?中考真题)如图,抛物线24y ax bx =+-经过A (-3,6),B (5,-4)两点,与y 轴交于点C ,连接AB ,AC ,BC .(1)求抛物线的表达式;(2)求证:AB 平分CAO ∠;(3)抛物线的对称轴上是否存在点M ,使得ABM ∆是以AB 为直角边的直角三角形.若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)215466y x x =--;(2)详见解析;(3)存在,点M 的坐标为(52,-9)或(52,11).【解析】【分析】(1)将A (-3,0),B (5,-4)代入抛物线的解析式得到关于a 、b 的方程组,从而可求得a 、b 的值;(2)先求得AC 的长,然后取D (2,0),则AD=AC ,连接BD ,接下来,证明BC=BD ,然后依据SSS 可证明△ABC ≌△ABD ,接下来,依据全等三角形的性质可得到∠CAB=∠BAD ;(3)作抛物线的对称轴交x 轴与点E ,交BC 与点F ,作点A 作AM′⊥AB ,作BM ⊥AB ,分别交抛物线的对称轴与M′、M ,依据点A 和点B 的坐标可得到tan ∠BAE=12,从而可得到tan ∠M′AE=2或tan ∠MBF=2FM 和M′E 的长,故此可得到点M′和点M 的坐标.【详解】解:(1)将A (-3,0),B (5,-4)两点的坐标分别代入,得9340,25544a b a b --=⎧⎨+-=-⎩,解得1,65,6a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩故抛物线的表达式为y =215466y x x =--.(2)证明:∵AO=3,OC=4,∴.取D (2,0),则AD=AC=5.由两点间的距离公式可知=5.∵C (0,-4),B (5,-4),∴BC=5.∴BD=BC .在△ABC 和△ABD 中,AD=AC ,AB=AB ,BD=BC ,∴△ABC ≌△ABD ,∴∠CAB=∠BAD ,∴AB 平分∠CAO ;(3x 轴与点E ,交BC 与点F .抛物线的对称轴为x=52,则AE=112.∵A (-3,0),B (5,-4),∴tan ∠EAB=12.∵∠M′AB=90°.∴tan ∠M′AE=2.∴M′E=2AE=11,∴M′(52,11).同理:tan ∠MBF=2.又∵BF=52,∴FM=5,∴M (52,-9).∴点M 的坐标为(52,11)或(52,-9).【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,主要应用了待定系数法求二次函数的解析式,全等三角形的性质和判定、锐角三角函数的定义,求得FM 和M′E 的长是解题的关键7.(2020·内蒙古通辽?中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于点,A B ,与y 轴交于点C ,且直线6y x =-过点B ,与y 轴交于点D ,点C 与点D 关于x 轴对称.点P 是线段OB 上一动点,过点P 作x 轴的垂线交抛物线于点M ,交直线BD 于点N .(1)求抛物线的函数解析式;(2)当MDB △的面积最大时,求点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,在y 轴上是否存在点Q ,使得以,,Q M N 三点为顶点的三角形是直角三角形,若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)256y x x =-++;(2)(2,0);(3)存在,(0,12)或(0,-4)或(0,4+)或(0,4-).【解析】【分析】(1)根据直线6y x =-求出点B 和点D 坐标,再根据C 和D 之间的关系求出点C 坐标,最后运用待定系数法求出抛物线表达式;(2)设点P 坐标为(m ,0),表示出M 和N 的坐标,再利用三角形面积求法得出S △BMD =231236m m -++,再求最值即可;(3)分当∠QMN=90°时,当∠QNM=90°时,当∠MQN=90°时,三种情况,结合相似三角形的判定和性质,分别求解即可.【详解】解:(1)∵直线6y x =-过点B ,点B 在x 轴上,令y=0,解得x=6,令x=0,解得y=-6,∴B (6,0),D (0,-6),∵点C 和点D 关于x 轴对称,∴C (0,6),∵抛物线2y x bx c =-++经过点B 和点C ,代入,03666b c c =-++⎧⎨=⎩,解得:56b c =⎧⎨=-⎩,∴抛物线的表达式为:256y x x =-++;(2)设点P 坐标为(m ,0),则点M 坐标为(m ,256m m -++),点N 坐标为(m ,m-6),∴MN=256m m -++-m+6=2412m m -++,∴S △BMD =S △MNB +S △MND =()2141262m m ⨯-++⨯=231236m m -++=-3(m-2)2+48当m=2时,S △BMD 最大=48,此时点P 的坐标为(2,0);(3)存在,由(2)可得:M (2,12),N (2,-4),设点Q 的坐标为(0,n ),当∠QMN=90°时,即QM ⊥MN ,如图,可得,此时点Q 和点M 的纵坐标相等,即Q (0,12);当∠QNM=90°时,即QN ⊥MN ,如图,可得,此时点Q 和点N 的纵坐标相等,即Q (0,-4);当∠MQN=90°时,MQ⊥NQ,如图,分别过点M和N作y轴的垂线,垂足为E和F,∵∠MQN=90°,∴∠MQE+∠NQF=90°,又∠MQE+∠QME=90°,∴∠NQF=∠QME,∴△MEQ∽△QFN,∴ME EQQF FN=,即21242nn-=+,解得:n=4+或4-,∴点Q(0,4+)或(0,4-),综上:点Q的坐标为(0,12)或(0,-4)或(0,4+)或(0,4-).【点睛】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的表达式,相似三角形的判定和性质,直角三角形的性质,二次函数的最值,解一元二次方程,解题时要注意数形结合,分类讨论思想的运用.。
二次函数中求直角三角形的方法
二次函数中求直角三角形的方法以二次函数中求直角三角形的方法为标题,我们将介绍如何利用二次函数来求解直角三角形的相关问题。
在二次函数中,我们常常会遇到求解直角三角形的问题。
直角三角形是指其中一个角为90度的三角形。
对于直角三角形,我们可以利用二次函数的性质来解决一些与其相关的问题。
我们来讨论直角三角形的三边关系。
根据勾股定理,直角三角形的两直角边的平方和等于斜边的平方。
假设直角三角形的两直角边分别为a和b,斜边为c,则有a^2 + b^2 = c^2。
这个关系式在解决直角三角形问题时非常重要。
在二次函数中,我们经常会遇到求解两点之间的距离的问题。
对于直角三角形,我们可以利用二次函数的距离公式来求解两点之间的距离。
假设直角三角形的两个顶点坐标分别为(x1, y1)和(x2, y2),则两点之间的距离可以通过以下公式来计算:d = sqrt((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2)接下来,我们将介绍如何利用二次函数来解决直角三角形的面积问题。
直角三角形的面积可以通过以下公式来计算:S = 1/2 * a * b其中,a和b分别为直角三角形的两直角边的长度。
当我们已知直角三角形的两直角边的长度时,可以利用二次函数来求解斜边的长度。
根据勾股定理,我们可以得到以下公式:c = sqrt(a^2 + b^2)其中,c为直角三角形的斜边的长度。
当我们已知直角三角形的两个直角边的长度时,可以利用二次函数来求解直角三角形的两个锐角的正弦、余弦和正切值。
根据三角函数的定义,我们可以得到以下公式:sinA = a / ccosA = b / ctanA = a / b其中,A为直角三角形的一个锐角。
在二次函数中,我们也常常会遇到求解直角三角形的最大值或最小值的问题。
对于直角三角形,我们可以通过二次函数的顶点来求解其最大值或最小值。
在直角三角形中,顶点即为直角三角形的顶点,其x坐标为a/2,y坐标为b/2,其中a和b分别为直角三角形的两直角边的长度。
二次函数中直角三角形存在性问题.doc
二次函数中直角三角形存在性问题1. 找点:在己知两定点,确定第三点构成直角三角形时,要么以两定点为直角顶点,要么以动点为直角顶点•以定点为直角顶点时,构造两条直线与已知直线垂直;以动点为直角顶点时,以已知线段为直 径构造圆找点2. 方法:以两定点为直角顶点时,两直线互相垂直,则k1*k2=-1以已知线段为斜边时,利用K 型图,构造双垂直模 型,最后利用相似求解,或者三条边分别表示Z 后,利用勾股定理求解例一:如图,抛物线y =加空一2加兀+3加 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点.(1) 请求出抛物线顶点M 的坐标(用含m 的代数式表示),A 、B 两点的坐标;(2) 经探究可知,A BC M 与A ABC 的而积比不变,试求出这个比值;(1) 求该抛物线的解析式; (2) M 为第一象限内抛物线上一动点,点M 在何处时,△ ACM 的面积最大;(3) 在抛物线的对称轴上是否存在这样的点P,使得△ PAC 为直角三角形?若存在,请求出所有可能点P 的坐标; 若不存在,请说明理由.(3)是否存在使A BCM 为直角三角形的抛物线?若存在,请求出;如果不存在,请说明理由0), B(4, 0),与y 轴交于点C.练习:1.如图.C知抛物线y=ar±bx+c (a«)的顶点M在第一象限,抛物线bx轴相交FA、B两点(点A 住点B的左边),f jy轴交万点C, O为唯标原点,如果ZkABM是何角二角形,AB=2, OM= J5(1)求点M的坐标;(2)求抛物线y=ax2+bx+c的解析式;(3)在抛物线的对称轴匕是否存在点P,使W APAC为直角三角形?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.2.如图,抛物线y =〒一2加兀(m>0)与x轴的另一个交点为A,过P(l, -m)作PM丄x轴于点M,交抛物线于点B.点B关于抛物线对称轴的对称点为C.(1)若m二2,求点A和点C的坐标;(2)令m>l,连接CA,若AACP为直角三角形,求m的值;(3)在坐标轴上是否存在点E,使得APEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,抛物线y =衣+分+2与x轴交于点A(l, 0)和B(4, 0).(1)求抛物线的解析式;(2)若抛物线的对称轴交x轴于点E,点F是位于x轴上方对称轴上一点,FC〃x轴,与对称轴右侧的抛物线交于点C,且四边形OECF是平行四边形,求点C的坐标;(3)在(2)的条件下,抛物线的对称轴上是否存在点P,使AOCP是直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.4、在平面直角坐标系中,抛物线y = ++仗一1)兀一比与直线y二kx+1交于A, B两点,点A在点B的左侧.(1)如图1,当k二1吋,直接写出A, B两点的坐标;(2)在(1)的条件下,点P为抛物线上的一个动点,且在直线AB下方,试求岀AABP面积的最大值及此时点P 的坐标;(3)如图2,抛物线y =兀2+仗_1)兀一比(k>0)与x轴交于点C、D两点(点C在点D的左侧),在直线y二kx+1 使得Z0QC=90° ?若存在,请求出此吋k的值;若不存在,请说明理由.5.如图,直线y=x+2与抛物线y = ajc^-bx^6 (a#0)相交于A (2, 2)和B(4, m),点P是线段AB上异于A、B的动点,过点P作PC丄x轴于点D,交抛物线于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)是否存在这样的P点,使线段PC的长有最大值,若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由;(3)求厶PAC为直角三角形时点P的坐标.6、如图,抛物线y = ci^+bx+c经过A(-3, 0)、C(0, 4),点B在抛物线上,。
第2章二次函数直角三角形存在问题(教案)
此外,学生在解决实际问题时,对于二次函数性质的运用还不够熟练。这提示我在今后的教学中,需要加强对二次函数性质的讲解和练习,让学生在实际问题中更好地运用这一知识点。
第2章二次函数直角三角形存在问题(教案)
一、教学内容
第2章二次函数直角三角形存在问题
1.教材章节:本节课选自人教版八年级数学下册第2章“二次函数与直角三角形”。
2.教学内容:
(1)掌握二次函数与直角三角形的联系,理解二次函数在直角三角形中的应用。
(2)能够利用二次函数的性质解决直角三角形中存在的问题,如求斜边长、面积等。
2.教学难点
本节课的教学难点包括以下内容:
a.理解二次函数与直角三角形之间的联系,对于初学者来说,这部分内容较为抽象,难以理解。
b.建立数学模型解决实际问题时,学生可能会感到困惑,不知道如何将实际问题转化为数学表达式。
c.在解决直角三角形问题时,学生可能会忘记二次函数的相关性质,导致解题困难。
例:在直角三角形ABC中,已知斜边AB=5,∠C=30°,求该直角三角形的面积。
3.成果分享:每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上,以便全班都能看到。
(五)总结回顾(用时5分钟)
今天的学习,我们了解了二次函数与直角三角形的基本概念、重要性和应用。同时,我们也通过实践活动和小组讨论加深了对这一知识点的理解。我希望大家能够掌握这些知识点,并在日常生活中灵活运用。最后,如果有任何疑问或不明白的地方,请随时向我提问。
二次函数与直角三角形有关的问题
二次函数的综合——与直角三角形有关的问题一.知识回顾(一)证明直角三角形(或直角)的定理:1.勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a ,b ,c 满足a 2+b 2=c 2, 那么这个三角形是直角三角形;两腰的夹角叫做顶角,腰和底边 的夹角叫做底角.2.半圆(或直径)所对的圆周角是直角. (二)与直角三角形(或直角)有关的线段关系:1. 勾股定理:如果直角三角形的两条直角边长分别为a ,b ,斜边长为c ,那么a 2+b 2=c 2 ;2. 辅助线构造“一线三垂直”相似三角形模型(如下图),对应边的比相等.二.例题解析例1.如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =-x 2+2x +3与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,抛物线的顶点为D ,连接BC 、CD 、BD .证明:△BCD 是直角三角形. 解:x =0时,y =3;y =0时,x 1=-1,x 2=3; ∴C 为(0,3),点B 为(3,0).∵y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4,∴抛物线的顶点D 为(1,4),方法一:∵BC 2=(3-0)2+(0-3)2=18,CD 2=(1-0)2+(4-3)2=2,BD 2=(3-1)2+(0-4)2=20, ∴BC 2+CD 2=BD 2,即∠DCB =90°,△BCD 是直角三角形.方法二:过点D 做DE ⊥y 轴于点E , 则DE =CE =1,OB =OC =3,∴∠DCE =∠BCO =45°,即∠BCD =90°,△BCD 是直角三角形.方法三:过点D 做DE ⊥y 轴于点E ,则DE =CE =1,OB =OC =3,∴CE DEBO CO =,又∵∠CED =∠BOC =90°,∴△CED ∽△BOC ,∠ECD =∠OBC , 而∠OBC+∠OCB =90°,∴∠BCD =180°-(∠ECD+∠OCB )=90°, △BCD 是直角三角形.已知三个顶点判断直角三角的方法:(1) 用勾股定理逆定理证明;(2)构造“一线三垂直”相似证明;(3)根据坐标判断某些特殊角,求出直角.交于点C ,点E 是抛物线对称轴上一点,若△ACE 是直角三角形,求出点E 的坐标. 解:x =0时,y =3,y =0时,x 1=-1,x 2=3; ∴C 为(0,3),点A 为(-1,0). ∵y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4, ∴抛物线的的对称轴为直线x =1. 设点E 的坐标为(1,a ), 方法一:AC 2=[0-(-1)]2+(3-0)2=10, EA 2=[1-(-1)]2+(a -0)2=a 2+4, CE 2=(1-0)2+(a -3)2=a 2-6a +10, 若∠CAE =90°,则CE 2=AC 2+EA 2, 即a 2-6a +10=10+a 2+4,解得:a =-32,点E 为(1,-32); 若∠ACE =90°,则AE 2=AC 2+CE 2,即a 2+4=10+a 2-6a +10,解得:a =38,点E 为(1,38);若∠CEA =90°,则AC 2=CE 2+EA 2,即10=a 2-6a +10+a 2+4,解得:a 1=1,a 2=2,点E 为(1,1)或(1,2);综上所述,点E 为(1,-32),(1,38),(1,1)或(1,2).方法二:若∠CAE =90°,过点A 作直线l //y 轴,分别过点C 、点E 作CM ⊥l 于点M ,EN ⊥l 于点N , 可证△AMC ∽△ENA , ∴MA NECM NA =,即3)1(11−−=−a , 解得:a =-32,∴点E 为(1,-32);若∠ACE =90°,过点C 作直线l //x 轴,分别过点A 、点E 作AM ⊥l 于点M ,EN ⊥l 于点N , 可证△AMC ∽△CNE ,∴AMCNMC NE =,即3113=−a ,解得:a =38,∴点E 为(1,38); 若∠AEC =90°,过点E 作直线l //y 轴,分别过点A 、点C 作AM ⊥l 于点M ,CN ⊥l 于点N ,可证△AME ∽△ENC ,∴EN AM NC ME =,即aa −=321, 解得:a 1=1,a 2=2,点E 为(1,1)或(1,2); 综上所述,点E 为(1,-32),(1,38),(1,1)或(1,2). 直角三角形已知两个顶点,求第三个顶点坐标的方法:(1)按直角顶点分类(“一圆两垂直”);(2)用勾股定理或构造“一线三垂直”相似列方程计算.交于点C ,连接BC ,点M ,N 分别是线段AB ,BC 上的动点,且AM =BN ,连接MN .当△BMN 是直角三角形时,求点M 的坐标. 方法一:解:x =0时,y =3;y =0时,x 1=-1,x 2=3; ∴A 为(-1,0),B 为(3,0),C 为(0,3). 设点M 坐标为(m ,0),∴BN =AM =m -(-1)=m +1,BM =3-m , ∵OB =OC =3,∠BOC =90°, ∴∠CBO =∠BCO =45°. 若∠MNB =90°, △BMN ∽△BCO ,则BN BM 2=,即()123+=−m m ,解得524−=m , ∴点M 的坐标为(524−,0); 若∠NMB =90°,△BMN ∽△BOC ,则BM BN 2=, 即()m m −=+321,解得247−=m ,∴点M 的坐标为(247−,0);综上所述,点M 坐标为(524−,0)或(247−,0).方法二:解:x =0时,y =3;y =0时,x 1=-1,x 2=3; ∴A 为(-1,0),B 为(3,0),C 为(0,3). ∴直线BC 的解析式为y =-x +3, ∵OB =OC =3,∠BOC =90°, ∴∠CBO =∠BCO =45°. 设点A M =BN=m ,过点N 作NG ⊥x 轴于点G , 在Rt △BNG 中,m BN BG NG 2222===, ∴点M 为(m -1,0),N 为(m 223−,m 22), ∴BM 2=(3-m +1)2=m 2-8m +16, BN 2=2222m =m 2, MN 2=22222231+ +−−m m m=162482222+−−+m m m m , 若∠MNB =90°,则MN 2+BN 2=MB 2,G即162482222+−−+m m m m +m 2=m 2-8m+16, 解得m 1=0(舍去),m 2=424−, ∴点M 的坐标为(524−,0); 若∠NMB =90°, 则MN 2+BM 2=NB 2,即162482222+−−+m m m m +m 2-8m+16=m 2, 解得m 1=4(舍去),m 2=248−, ∴点M 的坐标为(247−,0);综上所述,点M 坐标为(524−,0)或(247−,0).直角三角形已知一个顶点,另两个点伴随运动,求动点坐标的方法: (1)按直角顶点分类;(2)用勾股定理或相似列方程计算.三.方法总结:四.变式训练:1.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)求证:△ABC 是直角三角形.【分析】(1)可设顶点式,把原点坐标代入可求得抛物线解析式,联立直线与抛物线解析式,可求得C 点坐标;(2)分别过A 、C 两点作x 轴的垂线,交x 轴于点D 、E 两点,结合A 、B 、C 三点的坐标可求得∠ABO =∠CBO =45°,可证得结论;解:(1)∵顶点坐标为(1,1), ∴设抛物线解析式为y =a (x ﹣1)2+1, 又抛物线过原点,∴0=a (0﹣1)2+1,解得a =﹣1, ∴抛物线解析式为y =﹣(x ﹣1)2+1, 即y =﹣x 2+2x ,联立抛物线和直线解析式可得,解得或,∴B (2,0),C (﹣1,﹣3);(2)如图,分别过A、C两点作x轴的垂线,交x轴于点D、E两点,则AD=OD=BD=1,BE=OB+OE=2+1=3,EC=3,∴∠ABO=∠CBO=45°,即∠ABC=90°,∴△ABC是直角三角形.2.如果抛物线C1的顶点在拋物线C2上,抛物线C2的顶点也在拋物线C1上时,那么我们称抛物线C1与C2“互为关联”的抛物线.如图1,已知抛物线C1:y1=x2+x与C2:y2=ax2+x+c是“互为关联”的拋物线,点A,B分别是抛物线C1,C2的顶点,抛物线C2经过点D(6,﹣1).(1)直接写出A,B的坐标和抛物线C2的解析式;(2)抛物线C2上是否存在点E,使得△ABE是直角三角形?如果存在,请求出点E的坐标;如果不存在,请说明理由.【分析】(1)由抛物线C1:y1=x2+x可得A(﹣2,﹣1),将A(﹣2,﹣1),D(6,﹣1)代入y2=ax2+x+c,求得y2=﹣+x+2,B(2,3);(2)易得直线AB的解析式:y=x+1,①若B为直角顶点,BE⊥AB,E(6,﹣1);②若A为直角顶点,AE⊥AB,E(10,﹣13);③若E为直角顶点,设E(m,﹣m2+m+2)不符合题意;解:由抛物线C1:y1=x2+x可得A(﹣2,﹣1),将A(﹣2,﹣1),D(6,﹣1)代入y2=ax2+x+c得,解得,∴y2=﹣+x+2,B(2,3);(2)易得直线AB的解析式:y=x+1,①若B为直角顶点,BE⊥AB,k BE•k AB=﹣1,∴k BE=﹣1,直线BE解析式为y=﹣x+5联立,解得x=2,y=3或x=6,y=﹣1,∴E(6,﹣1);②若A为直角顶点,AE⊥AB,同理得AE解析式:y=﹣x﹣3,联立,解得x=﹣2,y=﹣1或x=10,y=﹣13,∴E(10,﹣13);③若E为直角顶点,设E(m,﹣m2+m+2)由AE⊥BE得k BE•k AE=﹣1,即,,,(m﹣2)2(m﹣6)(m+2)=﹣16(m+2)(m﹣2),(m+2)(m﹣2)[(m﹣2)(m﹣6)+16]=0,∴m+2=0或m﹣2=0,或(m﹣2)(m﹣6)+16=0(无解)解得m=2或﹣2(不符合题意舍去),∴点E的坐标E(6,﹣1)或E(10,﹣13).3.如图,抛物线y=ax2﹣5ax+c与坐标轴分别交于点A,C,E三点,其中A(﹣3,0),C (0,4),点B在x轴上,AC=BC,过点B作BD⊥x轴交抛物线于点D,点M,N分别是线段CO,BC上的动点,且CM=BN,连接MN.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;(2)当△CMN是直角三角形时,求点M的坐标.【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式;利用等腰三角形的性质得B(3,0),然后计算自变量为3所对应的二次函数值可得到D点坐标;(2)利用勾股定理计算出BC=5,设M(0,m),则BN=4﹣m,CN=5﹣(4﹣m)=m+1,由于∠MCN=∠OCB,根据相似三角形的判定方法,当=时,△CMN∽△COB,于是有∠CMN=∠COB=90°,即=;当=时,△CMN∽△CBO,于是有∠CNM=∠COB=90°,即=,然后分别求出m的值即可得到M点的坐标;解:(1)把A(﹣3,0),C(0,4)代入y=ax2﹣5ax+c得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+4;∵AC=BC,CO⊥AB,∴OB=OA=3,∴B(3,0),∵BD⊥x轴交抛物线于点D,∴D点的横坐标为3,当x=3时,y=﹣×9+×3+4=5,∴D点坐标为(3,5);(2)在Rt△OBC中,BC===5,设M(0,m),则BN=4﹣m,CN=5﹣(4﹣m)=m+1,∵∠MCN=∠OCB,∴当=时,△CMN∽△COB,则∠CMN=∠COB=90°,即=,解得m =,此时M点坐标为(0,);当=时,△CMN∽△CBO,则∠CNM=∠COB=90°,即=,解得m=,此时M点坐标为(0,);综上所述,M点的坐标为(0,)或(0,).4.如图1,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+1与直线l2:x=﹣2相交于点D,点A是直线l2上的动点,过点A作AB⊥l1于点B,点C的坐标为(0,3),连接AC,BC.设点A 的纵坐标为t,△ABC的面积为s.(1)当t=2时,请直接写出点B的坐标;(2)在l2上是否存在点A,使得△ABC是直角三角形?若存在,请求出此时点A的坐标和△ABC的面积;若不存在,请说明理由.【分析】(1)先根据t=2可得点A(﹣2,2),因为B在直线l1上,所以设B(x,x+1),利用y=0代入y=x+1可得G点的坐标,在Rt△ABG中,利用勾股定理列方程可得点B 的坐标;(2)先把(7,4)代入s=中计算得b的值,计算在﹣1<t<5范围内图象上一个点的坐标值:当t=2时,根据(1)中的数据可计算此时s=,可得坐标(2,),代入s=a(t+1)(t﹣5)中可得a的值;解:(1)如图1,连接AG,当t=2时,A(﹣2,2),设B(x,x+1),在y=x+1中,当x=0时,y=1,∴G(0,1),∵AB⊥l1,∴∠ABG=90°,∴AB2+BG2=AG2,即(x+2)2+(x+1﹣2)2+x2+(x+1﹣1)2=(﹣2)2+(2﹣1)2,解得:x1=0(舍),x2=﹣,∴B(﹣,);(2)存在,设B(x,x+1),分两种情况:①当∠CAB=90°时,如图4,∵AB⊥l1,∴AC∥l1,∵l1:y=x+1,C(0,3),∴AC:y=x+3,∴A(﹣2,1),∵D(﹣2,﹣1),在Rt△ABD中,AB2+BD2=AD2,即(x+2)2+(x+1﹣1)2+(x+2)2+(x+1+1)2=22,解得:x1=﹣1,x2=﹣2(舍),∴B(﹣1,0),即B在x轴上,∴AB==,AC==2,∴S△ABC===2;②当∠ACB=90°时,如图5,∵∠ABD=90°,∠ADB=45°,∴△ABD是等腰直角三角形,∴AB=BD,∵A(﹣2,t),D(﹣2,﹣1),∴(x+2)2+(x+1﹣t)2=(x+2)2+(x+1+1)2,(x+1﹣t)2=(x+2)2,x+1﹣t=x+2或x+1﹣t=﹣x﹣2,解得:t=﹣1(舍)或t=2x+3,Rt△ACB中,AC2+BC2=AB2,即(﹣2)2+(t﹣3)2+x2+(x+1﹣3)2=(x+2)2+(x+1﹣t)2,把t=2x+3代入得:x2﹣3x=0,解得:x=0或3,当x=3时,如图5,则t=2×3+3=9,∴A(﹣2,9),B(3,4),∴AC==2,BC==,∴S△ABC===10;当x=0时,如图6,此时,A(﹣2,3),AC=2,BC=2,∴S△ABC===2.。
解直角三角形在二次函数中的应用
解直角三角形在二次函数中的应用解直角三角形在二次函数中的应用直角三角形是初中数学中比较基础的概念之一,二次函数则是高中数学中比较重要的一个概念,两者貌似毫无联系,但实际上它们之间却有着紧密的联系。
接下来,我们将通过以下几个方面来探讨解直角三角形在二次函数中的应用。
一、直角三角形的勾股定理勾股定理是解直角三角形中最重要的公式之一。
根据此定理,我们可以得到判断一个三角形是否为直角三角形的方法。
在二次函数中,我们可以通过勾股定理来求解关于二次函数的方程。
这个过程主要是利用勾股定理将三角形的边长转化为二次函数表达式中平方项的系数,从而解出方程。
二、三角函数的基本关系式三角函数是解直角三角形的重要工具,二次函数中也有许多与三角函数相关的公式。
三角函数中的正弦、余弦函数定义中包含直角三角形的边长,通过推导,我们可以得到正弦、余弦函数中另一个角度的值。
在求解包含三角函数的二次函数中,我们可以通过将其化简成标准形式后,利用三角函数的基本关系式,将方程转化为仅包含正弦或余弦函数的方程,从而解出方程。
三、二次函数的最值问题二次函数的图像是一个带有对称轴的抛物线,它的最值点为对称轴上的顶点。
在计算直角三角形的过程中,我们经常需要求解最大值或最小值,因此我们可以将这个过程与二次函数的最值问题联系起来。
通过将直角三角形中的某一个角度和对应的边长代入已知的二次函数中,我们可以得到二次函数的顶点坐标。
这个过程既可以被用来求解最大值和最小值的问题,也可以用于计算直角三角形中中位线的长度。
综上所述,在二次函数中,解直角三角形的知识和技能将起到重要的作用。
通过解三角函数和二次函数的方程来确定直角三角形中的角度和边长,通过二次函数的最值问题来计算直角三角形的某些特殊值,这些都是我们为了更好地理解和掌握二次函数而应该掌握的重要技巧。
二次函数与直角三角形
二次函数与三角形(一)一、二次函数与直角三角形①已知三顶点A、B、C②已知两点A、B,找另一点③等腰直角三角形归纳总结:例1.(09福建)如图,已知抛物线C1:()522-+=xay的顶点为P,与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左边),点B的横坐标是1.(1)求P点坐标及a的值;(2)如图(1),抛物线C2与抛物线C1关于x轴对称,将抛物线C2向右平移,平移后的抛物线记为C3,C3的顶点为M,当点P、M关于点B成中心对称时,求C3的解析式;(3)如图(2),点Q是x轴正半轴上一点,将抛物线C1绕点Q旋转180°后得到抛物线C4.抛物线C4的顶点为N,与x轴相交于E、F两点(点E在点F的左边),当以点P、N、F 为顶点的三角形是直角三角形时,求点Q的坐标.例2. (09崇文一模)如图,抛物线两点轴交于与B A x bx axy ,32-+=,与y 轴交于点C ,且OA OC OB 3==.(I )求抛物线的解析式;(II )探究坐标轴上是否存在点P ,使得以点C A P ,,为顶点的三角形为直角三角形?若存在,求出P 点坐标,若不存在,请说明理由。
例3.(09北京东城一模)在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点C(-1,0),如图所示,抛物线22 y ax ax=+-经过点B.(1)求点B的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否还存在点P(点B 角形?若存在,求所有点P例4. (09丰台一模) 已知抛物线223y x bx c =-++与x 轴交于不同的两点()10A x ,和()20B x ,,与y 轴交于点C ,且12x x ,是方程2230x x --=的两个根(12x x <).(1)求抛物线的解析式;(2)如果P 是线段AC 上的一个动点(不与点A 、C 重合),过点P 作平行于x 轴的直线l 交BC 于点Q ,那么在x 轴上是否存在点R ,使得△PQR 为等腰直角三角形?若存在,求出点R 的坐标;若不存在,请说明理由.练习:1.在平面直角坐标系xOy 中,A 、B 为反比例函数4y x=(0)x >的图象上两点,A 点的横坐标与B 点的纵坐标均为1,将4y x=(0)x >的图象绕原点O 顺时针旋转90°,A 点的对应点为'A ,B 点的对应点为'B .(1)求旋转后的图象解析式; (2)求'A 、'B 点的坐标;(3)连结'AB .动点M 从A 点出发沿线段'AB 以每秒1个单位长度的速度向终点'B 运动;动点N同时从'B 点出发沿线段''B A 以每秒1个单位长度的速度向终点'A 运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设运动的时间为t 秒,试探究:是否存在使'M N B △为等腰直角三角形的t 值,若存在,求出t 的值;若不存在,说明理由.日期:__________ 上课内容:___________ 作业:已知抛物线22y ax bx =++与x 轴相交于点1(0)A x ,,2(0)B x ,12()x x <,且12x x ,是方程2230x x --=的两个实数根,点C 为抛物线与y 轴的交点.(1)求a b ,的值;(2)分别求出直线A C 和BC 的解析式;(3)若动直线(02)y m m =<<与线段AC BC ,分别相交于D E ,两点,则在x 轴上是否存在点P ,使得D EP △为等腰直角三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.。
中考二次函数与直角三角形有关的问题知识解读
二次函数与直角三角形有关的问题知识解读【专题说明】二次函数之直角三角形存在性问题,主要指的是在平面直角坐标系下,已知一条边(或两个顶点)的直角三角形存在,求第三个顶点的坐标的题型.主要考察学生对转化思想、方程思想、几何问题代数化的数形结合思想及分类讨论思想的灵活运用。
【解题思路】直角三角形的存在性问题1.找点:在已知两定点,确定第三点构成直角三角形时,要么以两定点为直角顶点,要么以动点为直角顶点.以定点为直角顶点时,构造两条直线与已知直线垂直;以动点为直角顶点时,以已知线段为直径构造圆找点2.方法:(1)以两定点为直角顶点时,两直线互相垂直,则k1*k2=-1(2)以已知线段为斜边时,利用K型图,构造双垂直模型,最后利用相似求解,或者三条边分别表示之后,利用勾股定理求解下面主要介绍2种常用方法:【方法1 几何法】“两线一圆”(1)若∠A 为直角,过点A 作AB 的垂线,与x 轴的交点即为所求点C;(2)若∠B 为直角,过点B 作AB 的垂线,与x 轴的交点即为所求点C;(3)若∠C 为直角,以AB 为直径作圆,与x 轴的交点即为所求点C.(直径所对的圆周角为直角)如何求得点坐标?以C2为例:构造三垂直.),坐标为(故代入得:坐标得、由,易证0213232222C C C BN AM B A N MB BN AM BN AMB ===∆≈∆()),坐标为(,,坐标为故或故又即代入得:设,,坐标得、由求法相同,如下:易证、040231a ,4a ,3ab ,3ab 1N a,31,4333333343C C C C C C C C C C b b M BN AM B A NBM N AMNB AM ==+=======∆≈∆【方法2 代数法】点-线-方程23m 20352235110,m 135-m 1-m 35-m 11-m 22222122111=+=+=+=+==,解得:)代入得方程(,,,)表示线段:();,()、,(),又坐标为()表示点:设(:不妨来求下)()()()(BC C C C A AB B A【典例分析】【方法1 勾股定理】【典例1】(2021秋•建华区期末)抛物线y=x2+bx+c经过A、B(1,0)、C(0,﹣3)三点.点D为抛物线的顶点,连接AD、AC、BC、DC.(1)求抛物线的解析式;(2)在y轴上是否存在一点E,使△ADE为直角三角形?若存在,请你直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过B(1,0)、C(0,﹣3),∴,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3.(4)在y轴上存在点E,使△ADE为直角三角形,理由如下:∵抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,∴D(﹣1,﹣4),设E点坐标为(0,m),∴AE2=m2+9,DE2=m2+8m+17,AD2=20,当∠EAD=90°时,有AE2+AD2=DE2,∴m2+9+20=m2+8m+17,解得m=,∴此时点E的坐标为(0,);当∠ADE=90°时,DE2+AD2=AE2,m2+8m+17+20=m2+9,解得m=﹣,∴此时点E的坐标为(0,﹣);当∠AED=90°时,AE2+DE2=AD2,m2+9+m2+8m+17=20,解得m=﹣1或m=﹣3,∴此时点E的坐标为(0,﹣1)或(0,﹣3).【变式1-1】(2022•灞桥区校级模拟)如图,抛物线与x轴交于点A(1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3).(1)求二次函数的表达式及顶点坐标;(2)连接BC,在抛物线的对称轴上是否存在一点E,使△BCE是直角三角形?若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣3),将点C(0,3)代入y=a(x﹣1)(x﹣3),∴3a=3,∴a=1,∴y=(x﹣1)(x﹣3)=x2﹣4x+3,∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴顶点为(2,﹣1);(2)存在一点E,使△BCE是直角三角形,理由如下:∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴抛物线的对称轴为直线x=2,设E(2,t),∵△BCE是直角三角形,∴BE⊥CE,∵B(3,0),C(0,3),∴BC=3,BE=,CE=,①当BC为斜边时,∴18=()2+()2,解得t=,∴E点坐标为(2,)或(2,);②当BE为斜边时,∴18+()2=()2,解得t=5,∴E点坐标为(2,5);③当CE为斜边时,∴18+()2=()2,解得t=﹣1,∴E点坐标为(2,﹣1);综上所述:E点坐标为(2,)或(2,)或(2,5)或(2,﹣1)【变式1-2】(2022•广安)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象与x轴交于A、C两点,与y轴交于点B,其中点B坐标为(0,﹣4),点C坐标为(2,0).(1)求此抛物线的函数解析式.(2)点P为该抛物线对称轴上的动点,使得△P AB为直角三角形,请求出点P的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象经过点B(0,﹣4),点C(2,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣4;(2)如图2中,设抛物线的对称轴交x轴于点N,过点B作BM⊥抛物线的对称轴于点M.则N(﹣1.0).M(﹣1,﹣4);∵OA=OB=4,∠AOB=90°,∴∠OAB=∠OBA=45°,当∠P1AB=90°时,△ANP1是等腰直角三角形,∴AN=NP1=3,∴P1(﹣1,3),当∠ABP2=90°时,△BMP2是等腰直角三角形,可得P2(﹣1,﹣5),当∠APB=90°时,设P(﹣1,n),设AB的中点为J,连接PJ,则J(﹣2,﹣2),∴PJ=AB=2,∴12+(n+2)2=(2)2,解得n=﹣2或﹣﹣2,∴P3(﹣1,﹣2),P4(﹣1,﹣﹣2),综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣1,3)或(﹣1,﹣5)或(﹣1,﹣2)或(﹣1,﹣﹣2).【方法2 构造“K”字型利用相似作答】【典例2】(2022•碑林区校级四模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线C1:y=ax2+bx+c 交x轴于点A(﹣5,0),B(﹣1,0),交y轴于点C(0,5).(1)求抛物线C1的表达式和顶点D的坐标.(2)将抛物线C1关于y轴对称的抛物线记作C2,点E为抛物线C2上一点若△DOE是以DO为直角边的直角三角形,求点E的坐标.【解答】解:(1)将点A(﹣5,0),B(﹣1,0),C(0,5)代入y=ax2+bx+c,∴,解得,∴y=x2+6x+5,∵y=x2+6x+5=(x+3)2﹣4,∴顶点D(﹣3,﹣4);(2)设抛物线C2上任意一点(x,y),则(x,y)关于y轴对称的点为(﹣x,y),∵点(﹣x,y)在抛物线C1上,∴抛物线记作C2的解析式为y=x2﹣6x+5,设E(t,t2﹣6t+5),过点D作DG⊥x轴交于点G,过点E作EH⊥x轴交于点H,∵∠DOE=90°,∴∠GOD+∠HOE=90°,∵∠GOD+∠GDO=90°,∴∠HOE=∠GDO,∴△GDO∽△HOE,∴=,∵DG=4,GO=3,HE=﹣t2+6t﹣5,OH=t,∴=,∴t=4或t=,∴E(4,﹣3)或E(,﹣).【变式2-1】(2022•济南)抛物线y=ax2+x﹣6与x轴交于A(t,0),B(8,0)两点,与y轴交于点C,直线y=kx﹣6经过点B.点P在抛物线上,设点P的横坐标为m.(1)求抛物线的表达式和t,k的值;(2)如图1,连接AC,AP,PC,若△APC是以CP为斜边的直角三角形,求点P的坐标;【解答】解:(1)将B(8,0)代入y=ax2+x﹣6,∴64a+22﹣6=0,∴a=﹣,∴y=﹣x2+x﹣6,当y=0时,﹣t2+t﹣6=0,解得t=3或t=8(舍),∴t=3,∵B(8,0)在直线y=kx﹣6上,∴8k﹣6=0,解得k=,∴y=x﹣6;(2)作PM⊥x轴交于M,∵P点横坐标为m,∴P(m,﹣m2+m﹣6),∴PM=m2﹣m+6,AM=m﹣3,在Rt△COA和Rt△AMP中,∵∠OAC+∠P AM=90°,∠APM+∠P AM=90°,∴∠OAC=∠APM,∴△COA∽△AMP,∴=,即OA•MA=CO•PM,3(m﹣3)=6(m2﹣m+6),解得m=3(舍)或m=10,∴P(10,﹣);【变式2-2】(2022•滨州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴相交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,连接AC、BC.(1)求线段AC的长;(2)若点M为该抛物线上的一个动点,当△BCM为直角三角形时,求点M的坐标.【解答】解:(1)针对于抛物线y=x2﹣2x﹣3,令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3);令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,∴x=3或x=﹣1,∵点A在点B的左侧,∴A(﹣1,0),B(3,0),∴AC==;(2)由(1)知,B(3,0),C(0,﹣3),∴OB=OC=3,设M(m,m2﹣2m﹣3),∵△BCM为直角三角形,∴①当∠BCM=90°时,如图1,过点M作MH⊥y轴于H,则HM=m,∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC=45°,∴∠HCM=90°﹣∠OCB=45°,∴∠HMC=45°=∠HCM,∴CH=MH,∵CH=﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+2m,∴﹣m2+2m=m,∴m=0(不符合题意,舍去)或m=1,∴M(1,﹣4);②当∠CBM=90°时,过点M作M'H'⊥x轴,同①的方法得,M'(﹣2,5);③当∠BMC=90°时,如图2,Ⅰ、当点M在第四象限时,过点M作MD⊥y轴于D,过点B作BE⊥DM,交DM的延长线于E,∴∠CDM=∠E=90°,∴∠DCM+∠DMC=90°,∵∠DMC+∠EMB=90°,∴∠DCM=∠EMB,∴△CDM∽△MEB,∴,∵M(m,m2﹣2m﹣3),B(3,0),C(0,﹣3),∴DM=m,CD=﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+2m,ME=3﹣m,BE=﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+2m+3,∴,∴m=0(舍去)或m=3(点B的横坐标,不符合题意,舍去)或m=(不符合题意,舍去)或m=,∴M(,﹣),Ⅱ、当点M在第三象限时,M(,﹣),即满足条件的M的坐标为(1,﹣4)或(﹣2,5)或(,﹣),或(,﹣).。
二次函数与直角三角形的存在性问题
课题:二次函数中直角三角形的存在性问题教学目标:知识与技能1、 知道并会推导三垂直性质,能正确找出对应边,能准确写出三垂直中的对应边成比例.2、 准确掌握平面直角坐标系中三垂直性质使用条件和操作程序.过程与方法通过对平面直角坐标系中不同位置的直角三角形活动探究出构造三垂直性质应如何添加辅助线,并会利用三垂直性质解决二次函数中直角三角形的存在性问题.情感态度与价值观通过对解析几何产生的背景介绍及三垂直性质在二次函数中直角三角形存在性问题的应用感受数形结合思想的重要性及意义;通过对不确定直角顶点的直角三角形存在性问题的解决,感受分类思想在学习中的必要性.教学重点:探究如何构造三垂直模型,并会利用三垂直性质解决直角三角形的存在性问题.教学难点:探究使用三垂直性质的操作程序.教学过程:一、 情景设计讲述解析几何产生的背景,说明数形结合思想的重要性, 引出课题。
二、 预习思考),(1b x ),(2b x ),(1y a ),(2ya1、如图1,水平线上各点的___坐标相同,水平线上的两点间的距离等于_______________________________。
2、如图2,竖直线上各点的___坐标相同,竖直线上的两点间的距离等于_______________________________。
3、 如何设函数图像上的动点坐标?如何设二次函数对称轴上的动点坐标?教学要点1、 分组提问,调动学生积极性.2、 引导学生由图找答案,并用自己的语言叙述结论.3、 对学生的结论补充强调.三、 探索问题问题1:(1) 图3是什么模型?(2) 该模型的已知条件是什么?结论是什么?你可以证明你的结论吗?(3) 图3、图4的已知条件和结论的区别与联系是什么?教学要点1、问题1的设置是对本节课的应用知识点重点巩固,可齐声回答.2、教师分析:三垂直模型还可看作,已知一直角三角形,过其直角顶点在直角三角形的外部做一条直线,并过直角三角形的另外两个顶点引上述直线的垂线段.问题2:(1) 如果需要求一条线段的长,你希望在坐标系中是什么样的线段?(2) 如果平面直角坐标系中随意放置了一个直角三角形,过其直角顶点在其外部做一条什么方向的直线,能保证构成的三垂直模型中相似的两个直角三角形的四条直角边不是水平方向就是竖直方向?(3) 总结在平面直角坐标系中构造三垂直模型的操作步骤. 教学要点1、针对(1),能预料到学生的答案是竖直方向或水平方向,如果不是这个答案,再继续询问他们的结论的理由.2、对于(2),教师引导学生在平面直角坐标系中画出任意三角形,并让学生观察、尝试符合要求的直线.3、教师引导学生总结平面直角坐标系中构造三垂直模型操作步骤.4、教师课件展示详细操作步骤.(1)平面直角坐标系中构造三垂直模型的操作步骤.(2)过另外两个顶点向水平线或竖直线作垂线段(3)根据条件求出各点坐标及四条直角边长度(4)根据对应边相等或成比例,列出四条直角边之间的数量关系,进而求出未知数,求出动点坐标问题3:例、(2015本溪)如图,抛物线 ( ≠0)经过点A (2,0),点B (3,3)(1)求抛物线的解析式并直接写出它的对称轴;(2)点P 是抛物线对称轴上一点,当△ABP 是直角三角形时,请求出所有符合条件的点P 坐标.教学要点1、学生回答解决第(1)问的方法,学生完成(1)解答过程,教师巡视指导并讲评2、教师引导:(1)构造三垂直模型需要有一个直角,谁是Rt △ABP 的直角呢?(生:不知道)bx ax y +=2a(2)怎么办?(生:分类讨论)(3)分几类?是哪几类?(生:3类,分别是当∠ABP=90°,当∠APB=90°,∠BAP=90°)3、师生共同探究当∠ABP=90°时的情况解:如图,当∠ABP=90°时,过点P作PM⊥BC交BC的延长线于点M,设点P(1,a),则M(3,a),C(3,0)∴PM=3-1=2,MB=a-3,BC=3,AC=3-2=1∵∠MPB+∠MBP=90°,∠MBP+∠ABC=90°,∴∠MPB=∠ABC,又∵∠PMB=∠ACB=90°∴△PM B∽△BCA∴PM/MB=BC/AC,2/(a-3)=3/1解得:a=11/3∴点P(1,11/3)4、剩下两种情况,让学生小组讨论,并找两位学生上台分别讲解,主讲学生可以自己需要选择要不要带小帮手,之后师生共同点评总结.四、课堂小结通过本节课的学习,你有什么收获?五、课后作业除了利用三垂直性质解决二次函数中直角三角形的存在性问题,你还有其它的方法吗?并试用你想到的方法解决今天的例题.教学反思:本节课是二次函数中直角三角形的存在性问题,此类问题通常在河南中招卷中作为压轴题出现,一般是23题的第(2)问或第(3)问,其知识覆盖面较广,综合性较强,是数形结合思想及分类思想的典型题。
二次函数与几何综合专题 直角三角形存在问题
当 时, ,即点Q坐标为(-1,-4)
II、若 是直角三角形,当BQ为斜边时,则: ,
即: ,
整理得:
解得: (不合题意,舍去), ;此时Q点不存在
III、若 是直角三角形,当BQ为斜边时,则: ,
即: ,
整理得: ,
解得: , , ,
当 时, ,
当 时, ,即点P为 或 ;
综上所述:点P坐标为(-1,-4)或 或 .
(3)在抛物线上是否存在点P,使得 是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(4)已知点 在该抛物线上,点P是线段AB上的动点(点P不与点A、B重合),过点P作 轴交该抛物线于点Q,连接BQ、BF、FQ,当 是直角三角形时,求出所有满足条件的点Q的坐标.
【答案】(1) ,对称轴为:直线x=-1,顶点坐标为:D(-1,-4);(2)存在,点N坐标为(-1,2)或(-1,-4)或 或 ;(3)存在,点P坐标为(2,5)或(-1,-4)或 或 ;(4)点P坐标为(-1,-4)或 或
解析法:求垂线解析式,联立方程组求交点.
【母题】
1.如图,在平面直角坐标系 中,抛物线 与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C, ,顶点为D,对称轴交x轴于点E.
(1)求抛物线的解析式、对称轴及顶点D的坐标.
(2)在对称轴上是否存在点N,使得 是直角三角形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
∵点A坐标为(-3,0),点C坐标为(0,-3)
则: ,
,
,
I、若 是直角三角形,当CP为斜边时,则: ,
即: ,
整理得:
解得: , ,即点P为(2,5);
II、若 是直角三角形,当AP为斜边时,则: ,
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我们先看三个问题:
1.已知线段AB,以线段AB为直角边的直角三角形ABC有多少个?顶点C的轨迹是什么?
2.已知线段AB,以线段AB为斜边的直角三角形ABC有多少个?顶点C的轨迹是什么?
3.已知点A(4,0),如果△OAB是等腰直角三角形,求符合条件的点B的坐标。
如图1,点C在垂线上,垂足除外。
如图2,点C在以AB为直径的圆上,A,B两点除外
如图3,以OA为边画两个正方形,除了O、A两点以外的顶点和正方形对角线的交点,都是符合题意的点B 共6个。
解直角三角形的存在性问题,一般分三步走,第一步寻找分类标准,第二步列方程,第三步解方程并验根。
一般情况下,按照直角顶点或者斜边分类,然后按照三角比或者勾股定理列方程。
有时根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半列方程更简单。
解直角三角形的问题,常常和相似三角形和相似比的问题联系在一起。
如果直角边和坐标轴不平行,那么过三个顶点作与坐标轴平行的直线,可以构造两个相似直角三角形,这样列比例方程比较简单。
(K字形)
1.(潍坊倒一)如图1,抛物线y=ax2+bx+c经过平行四边形ABCD的顶点A(0,3)、B(-1,0)、D(2,3),抛物线与x轴的另一交点为E.经过点E的直线l将平行四边形ABCD分割为面积相等两部分,与抛物线交于另一点F.点P在直线l上方抛物线上一动点,设点P的横坐标为t.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当t何值时,△PFE的面积最大?并求最大值的立方根;
(3)是否存在点P使△PAE为直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.
第(2)题表面上是抛物线问题,但认真审题后发现,抛物线只是作为背景,实际上就是有关直角三角形的动点问题。
遇直角三角形要养成分三种情况讨论的习惯,包括①,我们必须要讨论后给予排除。
3.(永州倒一)如图,已知抛物线y=ax2+bx+1经过A(-1,0),B(1,1)两点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)阅读理解:
在同一平面直角坐标系中,直线l1:y=k1x+b1(k1,b1为常数,且k1≠0),直线l2:y=k2x+b2(k2,b2为常数,且k
≠0),若l1⊥l2,则k1〃k2=-1.
2
解决问题:
①若直线y=3x-1与直线y=mx+2互相垂直,求m的值;
②是否存在点P,使得△PAB是以AB为直角边的直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)M是抛物线上一动点,且在直线AB的上方(不与A,B重合),求点M到直线AB的距离的最大值.
4.(孝感倒一)在平面直角坐标系xoy中,规定:抛物线y=a(x-h)2+k的伴随直线为y=a(x-h)+k.例如:抛物线y=2(x+1)2-3的伴随直线为y=2(x+1)-3,即y=2x-1.
(1)在上面规定下,抛物线y=(x+1)2-4的顶点为 .伴随直线为;抛物线y=(x+1)2-4与其伴随直线的交点坐标为和;
(2)如图,顶点在第一象限的抛物线y=m(x-1)2-4m与其伴随直线相交于点A,B (点A在点B的左侧)与x轴交于点C,D.
①若∠CAB=90°,求m的值;
②如果点是直线BC上方抛物线的一个动点,△PBC的面积记为S,当S取得最大值27/4时,求m的值.
5.(徐州倒一)如图,已知二次函数y=4/9x2﹣4的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,⊙C的半径为根号5,P为⊙C上一动点.
(1)点B,C的坐标分别为B(,),C(,);
(2)是否存在点P,使得△PBC为直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接PB,若E为PB的中点,连接OE,则OE的最大值=_____.
6.(内江倒一)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与y轴交与点C(0,3),与x轴交于A、B两点,点B坐标为(4,0),抛物线的对称轴方程为x=1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M从A点出发,在线段AB上以每秒3个单位长度的速度向B点运动,同时点N从B点出发,在线段BC 上以每秒1个单位长度的速度向C点运动,其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动,设△MBN的面积为S,关系,并求S的最大值;
(3)在点M运动过程中,是否存在某一时刻t,使△MBN为直角三角形?若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
7.如图,在矩形ABCD中,点O为坐标原点,点B的坐标为(4,3),点A、C在坐标轴上,点P在BC边上,直线l1:y=2x+3,直线l2:y=2x﹣3.
(1)分别求直线l1与x轴,直线l2与AB的交点坐标;
(2)已知点M在第一象限,且是直线l2上的点,若△APM是等腰直角三角形,求点M的坐标;
(3)我们把直线l1和直线l2上的点所组成的图形为图形F.已知矩形ANPQ的顶点N在图形F上,Q是坐标平面内的点,且N点的横坐标为x,请直接写出x的取值范围(不用说明理由).
8.(贵州黔南州倒一)如图,已知直角坐标系中,A、B、D三点的坐标分别为A(8,0),B(0,4),D(﹣1,0),点C与点B关于x轴对称,连接AB、AC.
(1)求过A、B、D三点的抛物线的解析式;
(2)有一动点E从原点O出发,以每秒2个单位的速度向右运动,过点E作x轴的垂线,交抛物线于点P,交线段CA于点M,连接PA、PB,设点E运动的时间为t(0<t<4)秒,求四边形PBCA的面积S与t的函数关系式,并求出四边形PBCA的最大面积;
(3)抛物线的对称轴上是否存在一点H,使得△ABH是直角三角形?若存在,请直接写出点H的坐标;若不存在,请说明理由.。