二次函数压轴题(与三角形结合).doc
中考数学复习---二次函数中三角形存在性问题压轴题练习(含答案解析)
中考数学复习---二次函数中三角形存在性问题压轴题练习(含答案解析)一.相似三角形的存在性1.(2022•陕西)已知抛物线y=ax2+bx﹣4经过点A(﹣2,0),B(4,0),与y 轴的交点为C.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P是该抛物线上一点,且位于其对称轴l的右侧,过点P分别作l,x 轴的垂线,垂足分别为M,N,连接MN.若△PMN和△OBC相似,求点P的坐标.【解答】解:(1)把A(﹣2,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣4得:,解得,∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣x﹣4;(2)如图:∵y=x2﹣x﹣4=(x﹣1)2﹣,∴抛物线y=x2﹣x﹣4的对称轴是直线x=1,在y=x2﹣x﹣4中,令x=0得y=﹣4,∴C(0,﹣4),∴OB=OC=4,∴△BOC是等腰直角三角形,∵△PMN和△OBC相似,∴△PMN是等腰直角三角形,∵PM⊥直线x=1,PN⊥x轴,∴∠MPN=90°,PM=PN,设P(m,m2﹣m﹣4),∴|m﹣1|=|m2﹣m﹣4|,∴m﹣1=m2﹣m﹣4或m﹣1=﹣m2+m+4,解得m=+2或m=﹣+2或m=或m=﹣,∵点P是该抛物线上一点,且位于其对称轴直线x=1的右侧,∴P的坐标为(+2,+1)或(,1﹣).2.(2022•绵阳)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B两点,交y轴于点C(0,3),顶点D的横坐标为1.(1)求抛物线的解析式;(2)在y轴的负半轴上是否存在点P使∠APB+∠ACB=180°,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)过点C作直线l与y轴垂直,与抛物线的另一个交点为E,连接AD,AE,DE,在直线l下方的抛物线上是否存在一点M,过点M作MF⊥l,垂足为F,使以M,F,E三点为顶点的三角形与△ADE相似?若存在,请求出M点的坐标,若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵顶点D的横坐标为1,∴抛物线的对称轴为直线x=1,∵A(﹣1,0),∴B(3,0),∴设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),将C(0,3)代入抛物线的解析式,则﹣3a=3,解得a=﹣1,∴抛物线的解析式为:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3.(2)存在,P(0,﹣1),理由如下:∵∠APB+∠ACB=180°,∴∠CAP+∠CBP=180°,∴点A,C,B,P四点共圆,如图所示,由(1)知,OB=OC=3,∴∠OCB=∠OBC=45°,∴∠APC=∠ABC=45°,∴△AOP是等腰直角三角形,∴OP=OA=1,∴P(0,﹣1).(3)存在,理由如下:由(1)知抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3,∴D(1,4),由抛物线的对称性可知,E(2,3),∵A(﹣1,0),∴AD=2,DE=,AE=3.∴AD2=DE2+AE2,∴△ADE是直角三角形,且∠AED=90°,DE:AE=1:3.∵点M在直线l下方的抛物线上,∴设M(t,﹣t2+2t+3),则t>2或t<0.∴EF=|t﹣2|,MF=3﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣2t,若△MEF与△ADE相似,则EF:MF=1:3或MF:EF=1:3,∴|t﹣2|:(t2﹣2t)=1:3或(t2﹣2t):|t﹣2|=1:3,解得t=2(舍)或t=3或﹣3或(舍)或﹣,∴M的坐标为(3,0)或(﹣3,﹣12)或(﹣,).综上,存在点M,使以M,F,E三点为顶点的三角形与△ADE相似,此时点M的坐标为(3,0)或(﹣3,﹣12)或(﹣,).3.(2022•恩施州)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=﹣x2+c与y 轴交于点P(0,4).(1)直接写出抛物线的解析式.(2)如图,将抛物线y=﹣x2+c向左平移1个单位长度,记平移后的抛物线顶点为Q,平移后的抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C.判断以B、C、Q三点为顶点的三角形是否为直角三角形,并说明理由.(3)直线BC与抛物线y=﹣x2+c交于M、N两点(点N在点M的右侧),请探究在x轴上是否存在点T,使得以B、N、T三点为顶点的三角形与△ABC相似,若存在,请求出点T的坐标;若不存在,请说明理由.(4)若将抛物线y=﹣x2+c进行适当的平移,当平移后的抛物线与直线BC最多只有一个公共点时,请直接写出抛物线y=﹣x2+c平移的最短距离并求出此时抛物线的顶点坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+c与y轴交于点P(0,4),∴c=4,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4;(2)△BCQ是直角三角形.理由如下:将抛物线y=﹣x2+4向左平移1个单位长度,得新抛物线y=﹣(x+1)2+4,∴平移后的抛物线顶点为Q(﹣1,4),令x=0,得y=﹣1+4=3,∴C(0,3),令y=0,得﹣(x+1)2+4=0,解得:x1=1,x2=﹣3,∴B(﹣3,0),A(1,0),如图1,连接BQ,CQ,PQ,∵P(0,4),Q(﹣1,4),∴PQ⊥y轴,PQ=1,∵CP=4﹣3=1,∴PQ=CP,∠CPQ=90°,∴△CPQ是等腰直角三角形,∴∠PCQ=45°,∵OB=OC=3,∠BOC=90°,∴△BOC是等腰直角三角形,∴∠BCO=45°,∴∠BCQ=180°﹣45°﹣45°=90°,∴△BCQ是直角三角形.(3)在x轴上存在点T,使得以B、N、T三点为顶点的三角形与△ABC相似.∵△ABC是锐角三角形,∠ABC=45°,∴以B、N、T三点为顶点的三角形与△ABC相似,必须∠NBT=∠ABC=45°,即点T在y轴的右侧,设T(x,0),且x>0,则BT=x+3,∵B(﹣3,0),A(1,0),C(0,3),∴∠ABC=45°,AB=4,BC=3,设直线BC的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线BC的解析式为y=x+3,由,解得:,,∴M(﹣,),N(,),∴BN=×=,①当△NBT∽△CBA时,则=,∴=,解得:x=,∴T(,0);②当△NBT∽△ABC时,则=,∴=,解得:x=,∴T(,0);综上所述,点T的坐标T(,0)或(,0).(4)抛物线y=﹣x2+4的顶点为P(0,4),∵直线BC的解析式为y=x+3,∴直线BC与y轴的夹角为45°,当抛物线沿着垂直直线BC的方向平移到只有1个公共点时,平移距离最小,此时向右和向下平移距离相等,设平移后的抛物线的顶点为P′(t,4﹣t),则平移后的抛物线为y=﹣(x﹣t)2+4﹣t,由﹣(x﹣t)2+4﹣t=x+3,整理得:x2+(1﹣2t)x+t2+t﹣1=0,∵平移后的抛物线与直线BC最多只有一个公共点,∴Δ=(1﹣2t)2﹣4(t2+t﹣1)=0,解得:t=,∴平移后的抛物线的顶点为P′(,),平移的最短距离为.二.直角三角形的存在性4.(2022•广安)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象与x轴交于A、C两点,与y轴交于点B,其中点B坐标为(0,﹣4),点C 坐标为(2,0).(1)求此抛物线的函数解析式.(2)点D是直线AB下方抛物线上一个动点,连接AD、BD,探究是否存在点D,使得△ABD的面积最大?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.(3)点P为该抛物线对称轴上的动点,使得△P AB为直角三角形,请求出点P 的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象经过点B(0,﹣4),点C(2,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣4;(2)存在.理由:如图1中,设D (t ,t 2+t ﹣4),连接OD .令y =0,则x 2+x ﹣4=0,解得x =﹣4或2,∴A (﹣4,0),C (2,0),∵B (0,﹣4),∴OA =OB =4,∵S △ABD =S △AOD +S △OBD ﹣S △AOB =×4×(﹣﹣t +4)+×4×(﹣t )﹣×4×4=﹣t 2﹣4t =﹣(t +2)2+4,∵﹣1<0,∴t =﹣2时,△ABD 的面积最大,最大值为4,此时D (﹣2,﹣4); (3)如图2中,设抛物线的对称轴交x 轴于点N ,过点B 作BM ⊥抛物线的对称轴于点M .则N (﹣1.0).M (﹣1,﹣4);∵OA=OB=4,∠AOB=90°,∴∠OAB=∠OBA=45°,当∠P1AB=90°时,△ANP1是等腰直角三角形,∴AN=NP1=3,∴P1(﹣1,3),当∠ABP2=90°时,△BMP2是等腰直角三角形,可得P2(﹣1,﹣5),当∠APB=90°时,设P(﹣1,n),设AB的中点为J,连接PJ,则J(﹣2,﹣2),∴PJ=AB=2,∴12+(n+2)2=(2)2,解得n=﹣2或﹣﹣2,∴P3(﹣1,﹣2),P4(﹣1,﹣﹣2),综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣1,3)或(﹣1,﹣5)或(﹣1,﹣2)或(﹣1,﹣﹣2).5.(2022•辽宁)如图,抛物线y=ax2﹣3x+c与x轴交于A(﹣4,0),B两点,与y轴交于点C(0,4),点D为x轴上方抛物线上的动点,射线OD交直线AC 于点E,将射线OD绕点O逆时针旋转45°得到射线OP,OP交直线AC于点F,连接DF.(1)求抛物线的解析式;(2)当点D在第二象限且=时,求点D的坐标;(3)当△ODF为直角三角形时,请直接写出点D的坐标.【解答】解:(1)将点A(﹣4,0),C(0,4)代入y=ax2﹣3x+c,∴,解得,∴y=﹣x2﹣3x+4;(2)过点D作DG⊥AB交于G,交AC于点H,设直线AC的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=x+4,设D(n,﹣n2﹣3n+4),H(n,n+4),∴DH=﹣n2﹣4n,∵DH∥OC,∴==,∵OC=4,∴DH=3,∴﹣n2﹣4n=3,解得n=﹣1或n=﹣3,∴D(﹣1,6)或(﹣3,4);(3)设F(t,t+4),当∠FDO=90°时,过点D作MN⊥y轴交于点N,过点F作FM⊥MN交于点M,∵∠DOF=45°,∴DF=DO,∵∠MDF+∠NDO=90°,∠MDF+∠MFD=90°,∴∠NDO=∠MFD,∴△MDF≌△NOD(AAS),∴DM=ON,MF=DN,∴DN+ON=﹣t,DN=ON+(﹣t﹣4),∴DN=﹣t﹣2,ON=2,∴D点纵坐标为2,∴﹣x2﹣3x+4=2,解得x=或x=,∴D点坐标为(,2)或(,2);当∠DFO=90°时,过点F作KL⊥x轴交于L点,过点D作DK⊥KL交于点K,∵∠KFD+∠LFO=90°,∠KFD+∠KDF=90°,∴∠LFO=∠KDF,∵DF=FO,∴△KDF≌△LFO(AAS),∴KD=FL,KF=LO,∴KL=t+4﹣t=4,∴D点纵坐标为4,∴﹣x2﹣3x+4=4,解得x=0或x=﹣3,∴D(0,4)或(﹣3,4);综上所述:D点坐标为(,2)或(,2)或(0,4)或(﹣3,4).三.等腰三角形的存在性6.(2022•百色)已知抛物线经过A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)三点,O 为坐标原点,抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,点M为射线BD上一动点,连接OM,交BC于点F.(1)求抛物线的表达式;(2)求证:∠BOF=∠BDF;(3)是否存在点M,使△MDF为等腰三角形?若不存在,请说明理由;若存在,求ME的长.【解答】(1)解:设抛物线的表达式为y=ax2+bx+c,把A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)代入得:,解得,∴抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3;(2)证明:∵正方形OBDC,∴∠OBC=∠DBC,BD=OB,∵BF=BF,∴△BOF≌△BDF,∴∠BOF=∠BDF;(3)解:∵抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,∴令y=3,则3=﹣x2+2x+3,解得:x1=0,x2=2,∴E(2,3),①如图,当M在线段BD的延长线上时,∠BDF为锐角,∴∠FDM为钝角,∵△MDF为等腰三角形,∴DF=DM,∴∠M=∠DFM,∴∠BDF=∠M+∠DFM=2∠M,∵BM∥OC,∴∠M=∠MOC,由(2)得∠BOF=∠BDF,∴∠BDF+∠MOC=3∠M=90°,∴∠M=30°,在Rt△BOM中,BM=,∴ME=BM﹣BE=3﹣2;②如图,当M在线段BD上时,∠DMF为钝角,∵△MDF为等腰三角形,∴MF=DM,∴∠BDF=∠MFD,∴∠BMO=∠BDF+∠MFD=2∠BDF,由(2)得∠BOF=∠BDF,∴∠BMO=2∠BOM,∴∠BOM+∠BMO=3∠BOM=90°,∴∠BOM=30°,在Rt△BOM中,BM=,∴ME=BE﹣BM=2﹣,综上所述,ME的值为:3﹣2或2﹣.7.(2022•山西)综合与探究如图,二次函数y=﹣x2+x+4的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.点P是第一象限内二次函数图象上的一个动点,设点P的横坐标为m.过点P作直线PD⊥x轴于点D,作直线BC交PD于点E.(1)求A,B,C三点的坐标,并直接写出直线BC的函数表达式;(2)当△CEP是以PE为底边的等腰三角形时,求点P的坐标;(3)连接AC,过点P作直线l∥AC,交y轴于点F,连接DF.试探究:在点P 运动的过程中,是否存在点P,使得CE=FD,若存在,请直接写出m的值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)在y=﹣x2+x+4中,令x=0得y=4,令y=0得x=8或x=﹣2,∴A(﹣2,0),B(8,0),C(0,4),设直线BC解析式为y=kx+4,将B(8,0)代入得:8k+4=0,解得k=﹣,∴直线BC解析式为y=﹣x+4;(2)过C作CG⊥PD于G,如图:设P(m,﹣m2+m+4),∴PD=﹣m2+m+4,∵∠COD=∠PDO=∠CGD=90°,∴四边形CODG是矩形,∴DG=OC=4,CG=OD=m,∴PG=PD﹣DG=﹣m2+m+4﹣4=﹣m2+m,∵CP=CE,CG⊥PD,∴GE=PG=﹣m2+m,∵∠GCE=∠OBC,∠CGE=90°=∠BOC,∴△CGE∽△BOC,∴=,即=,解得m=0(舍去)或m=4,∴P(4,6);(3)存在点P,使得CE=FD,理由如下:过C作CH⊥PD于H,如图:设P(m,﹣m2+m+4),由A(﹣2,0),C(0,4)可得直线AC解析式为y=2x+4,根据PF∥AC,设直线PF解析式为y=2x+b,将P(m,﹣m2+m+4)代入得:﹣m2+m+4=2m+b,∴b=﹣m2﹣m+4,∴直线PF解析式为y=2x﹣m2﹣m+4,令x=0得y=﹣m2﹣m+4,∴F(0,﹣m2﹣m+4),∴OF=|﹣m2﹣m+4|,同(2)可得四边形CODH是矩形,∴CH=OD,∵CE=FD,∴Rt△CHE≌Rt△DOF(HL),∴∠HCE=∠FDO,∵∠HCE=∠CBO,∴∠FDO=∠CBO,∴tan∠FDO=tan∠CBO,∴=,即=,∴﹣m2﹣m+4=m或﹣m2﹣m+4=﹣m,解得m=2﹣2或m=﹣2﹣2或m=4或m=﹣4,∵P在第一象限,∴m=2﹣2或m=4.8.(2022•东营)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)在对称轴上找一点Q,使△ACQ的周长最小,求点Q的坐标;(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.【解答】解:(1)将点A(﹣1,0),点B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3,∴,解得,∴y=x2﹣2x﹣3;(2)连接CB交对称轴于点Q,∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴抛物线的对称轴为直线x=1,∵A、B关于对称轴x=1对称,∴AQ=BQ,∴AC+AQ+CQ=AC+CQ+BQ≥AC+BC,当C、B、Q三点共线时,△ACQ的周长最小,∵C(0,﹣3),B(3,0),设直线BC的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=x﹣3,∴Q(1,﹣2);(3)当∠BPM=90°时,PM=PB,∴M点与A点重合,∴M(﹣1,0);当∠PBM=90°时,PB=BM,如图1,当P点在M点上方时,过点B作x轴的垂线GH,过点P作PH⊥GH 交于H,过点M作MG⊥HG交于G,∵∠PBM=90°,∴∠PBH+∠MBG=90°,∵∠PBH+∠BPH=90°,∴∠MBG=∠BPH,∵BP=BM,∴△BPH≌△MBG(AAS),∴BH=MG,PH=BG=2,设P(1,t),则M(3﹣t,﹣2),∴﹣2=(3﹣t)2﹣2(3﹣t)﹣3,解得t=2+或t=2﹣,∴M(1﹣,﹣2)或(1+,﹣2),∵M点在对称轴的左侧,∴M点坐标为(1﹣,﹣2);如图2,当P点在M点下方时,同理可得M(3+t,2),∴2=(3+t)2﹣2(3+t)﹣3,解得t=﹣2+(舍)或t=﹣2﹣,∴M(1﹣,2);综上所述:M点的坐标为(1﹣,﹣2)或(1﹣,2)或(﹣1,0).9.(2022•枣庄)如图①,已知抛物线L:y=x2+bx+c经过点A(0,3),B(1,0),过点A作AC∥x轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的关系式;(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当△OPE面积最大时,求出P点坐标;(3)将抛物线L向上平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OAE 内(包括△OAE的边界),求h的取值范围;(4)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P,使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线L:y=x2+bx+c经过点A(0,3),B(1,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;(2)如图,过P作PG∥y轴,交OE于点G,设P(m,m2﹣4m+3),∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,∴∠AOE=45°,∴△AOE是等腰直角三角形,∴AE=OA=3,∴E(3,3),∴直线OE的解析式为:y=x,∴G(m,m),∴PG=m﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+5m﹣3,∴S△OPE =S△OPG+S△EPG=PG•AE=×3×(﹣m2+5m﹣3)=﹣(m2﹣5m+3)=﹣(m﹣)2+,∵﹣<0,∴当m=时,△OPE面积最大,此时,P点坐标为(,﹣);(3)由y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,得抛物线l的对称轴为直线x=2,顶点为(2,﹣1),抛物线L向上平移h个单位长度后顶点为F(2,﹣1+h).设直线x=2交OE于点M,交AE于点N,则E(3,3),∵直线OE的解析式为:y=x,∴M(2,2),∵点F在△OAE内(包括△OAE的边界),∴2≤﹣1+h≤3,解得3≤h≤4;(4)设P(m,m2﹣4m+3),分四种情况:①当P在对称轴的左边,且在x轴下方时,如图,过P作MN⊥y轴,交y轴于M,交l于N,∴∠OMP=∠PNF=90°,∵△OPF是等腰直角三角形,∴OP=PF,∠OPF=90°,∴∠OPM+∠NPF=∠PFN+∠NPF=90°,∴∠OPM=∠PFN,∴△OMP≌△PNF(AAS),∴OM=PN,∵P(m,m2﹣4m+3),则﹣m2+4m﹣3=2﹣m,解得:m=(舍)或,∴P的坐标为(,);②当P在对称轴的左边,且在x轴上方时,同理得:2﹣m=m2﹣4m+3,解得:m1=(舍)或m2=,∴P的坐标为(,);③当P在对称轴的右边,且在x轴下方时,如图,过P作MN⊥x轴于N,过F作FM⊥MN于M,同理得△ONP≌△PMF,∴PN=FM,则﹣m2+4m﹣3=m﹣2,解得:m1=或m2=(舍);P的坐标为(,);④当P在对称轴的右边,且在x轴上方时,如图,同理得m2﹣4m+3=m﹣2,解得:m=或(舍),P的坐标为:(,);综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).方法二:作直线DE:y=x﹣2,E(1,﹣1)是D点(2,0)绕O点顺时针旋转45°并且OD缩小倍得到,易知直线DE即为对称轴上的点绕O点顺时针旋转45°,且到O点距离缩小倍的轨迹,联立直线DE和抛物线解析式得x2﹣4x+3=x﹣2,解得x1=,x2=,同理可得x3=或x4=;综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).10.(2023•澄城县一模)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0)、B,与y轴交于点C(0,3),直线l是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数解析式;(2)在对称轴l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形,若存在,求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)把点A(﹣1,0)、点C(0,3)分别代入y=﹣x2+bx+c,得.解得.故该抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3;(2)由(1)知,该抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3.则该抛物线的对称轴为直线x=﹣=1.故设M(1,m).∵A(﹣1,0)、点C(0,3),∴AC2=10,AM2=4+m2,CM2=1+(m﹣3)2.①若AC=AM时,10=4+m2,解得m=±.∴点M的坐标为(1,)或(1,﹣);②若AC=CM时,10=1+(m﹣3)2,解得m=0或m=6,∴点M的坐标为(1,0)或(1,6).当点M的坐标为(1,6)时,点A、C、M共线,∴点M的坐标为(1,0);③当AM=CM时,4+m2=1+(m﹣3)2,解得m=1,∴点M的坐标为(1,1).综上所述,符合条件的点M的坐标为(1,)或(1,﹣)或(1,0)或(1,1).11.(2023•碑林区校级一模)二次函数y=ax2+bx+2的图象交x轴于A(﹣1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,动点M从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿AB方向运动,过点M作MN⊥x轴交直线BC于点N,交抛物线于点D,连接AC,设运动的时间为t秒.(1)求二次函数y=ax2+bx+2的表达式;(2)在直线MN上存在一点P,当△PBC是以∠BPC为直角的等腰直角三角形时,求此时点D的坐标.【解答】解:(1)将点(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+2,∴a=﹣,b=,∴y=﹣x2+x+2;(2)∵BM=5﹣2t,∴M(2t﹣1,0),设P(2t﹣1,m),∵PC2=(2t﹣1)2+(m﹣2)2,PB2=(2t﹣5)2+m2,∵PB=PC,∴(2t﹣1)2+(m﹣2)2=(2t﹣5)2+m2,∴m=4t﹣5,∴P(2t﹣1,4t﹣5),∵PC⊥PB,∴×=﹣1,∴t=1或t=2,∴M(1,0)或M(3,0),∴D(1,3)或D(3,2).12.(2023•东洲区模拟)抛物线y=ax2+bx+3经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴正半轴交于点C.(1)求此抛物线解析式;(2)如图①,连接BC,点P为抛物线第一象限上一点,设点P的横坐标为m,△PBC的面积为S,求S与m的函数关系式,并求S最大时P点坐标;(3)如图②,连接AC,在抛物线的对称轴上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴,解得:,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)点P作PF⊥x轴于点F,交BC于点E,设BC直线解析式为:y=kx+b,∵B(3,0),C(0,3),∴,解得,∴y=﹣x+3,由题意可知P(m,﹣m2+2m+3),E(m,﹣m+3),S=S△PBE+S△PCE,S=PE•OB=(﹣m2+2m+3+m﹣3)×3,,∵,∴当时,S有最大值,此时P点坐标为;(3)存在,M1(1,0),,,M4(1,1),①当AC=AM时,如图,设对称轴l与AB交于点E,则,∵AM2=AE2+EM2,∴,解得:,∴M点的坐标为或,②当AC=MC时,则OC为AM的垂直平分线.因此M与E重合,因此,M点的坐标为(1,0),③当AM=CM时,如图,设M点的坐标为(1,n),则AM2=22+n2=4+n2,CM2=12+(3﹣n)2,∴4+n2=12+(3﹣n)2,解得:n=1,∴M点的坐标为(1,1),综上可知,潢足条件的M点共四个,其坐标为M1(1,0),,,M4(1,1).13.(2023•三亚一模)如图,抛物线y=ax2+3x+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0)和点B,与y轴交于点C(0,8),顶点为D,连接AC,CD,DB,直线BC 与抛物线的对称轴l交于点E.(1)求抛物线的解析式和直线BC的解析式;(2)求四边形ABDC的面积;(3)P是第一象限内抛物线上的动点,连接PB,PC,当S△PBC =S△ABC时,求点P的坐标;(4)在抛物线的对称轴l上是否存在点M,使得△BEM为等腰三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+3x+c(a≠0)过点A(﹣2,0)和C(0,8),∴,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+8.令y=0,得.解得x1=﹣2,x2=8.∴点B的坐标为(8,0).设直线BC的解析式为y=kx+b.把点B(8,0),C(0,8)分别代入y=kx+b,得,解得,∴直线BC的解析式为y=﹣x+8.(2)如图1,设抛物线的对称轴l与x轴交于点H.∵抛物线的解析式为,∴顶点D的坐标为.∴S四边形ABDC =S△AOC+S梯形OCDH+S△BDH===70.(3)∵.∴.如图2,过点P作PG⊥x轴,交x轴于点G,交BC于点F.设点.∵点F在直线BC上,∴F(t,﹣t+8).∴.∴.∴.解得t1=2,t2=6.∴点P的坐标为(2,12)或P(6,8).(4)存在.∵△BEM为等腰三角形,∴BM=EM或BE=BM或BE=EM,设M(3,m),∵B(8,0),E(3,5),∴BE==5,EM=|m﹣5|,BM==,当BM=EM时,=|m﹣5|,∴m2+25=(m﹣5)2,解得:m=0,∴M(3,0);当BE=BM时,5=,∴m2+25=50,解得:m=﹣5或m=5(舍去),∴M(3,﹣5);当BE=EM时,5=|m﹣5|,解得:m=5+5或m=5﹣5,∴M(3,5+5)或(3,5﹣5),综上所述,点M的坐标为(3,0)或(3,﹣5)或(3,5+5)或(3,5﹣5).14.(2023•南海区一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3(a >0)与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为直线BC下方抛物线上的一动点,PM⊥BC于点M,PN∥y轴交BC 于点N.求线段PM的最大值和此时点P的坐标;(3)点E为x轴上一动点,点Q为抛物线上一动点,是否存在以CQ为斜边的等腰直角三角形CEQ?若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)将A(﹣1,0),B(3,0)代入函数y=ax2+bx﹣3(a>0)中,得,解得,∴解析式为y=x2﹣2x﹣3,故抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)当x=0时,y=3,∴C(0,﹣3),∵B(3,0),∴∠OCB=∠OBC=45°,∵PN∥y轴,∴∠MNP=45°,∵PM⊥BC,∴PM=PN,则当PN最大时,PM也最大,设BC的解析式为y=mx+n,∴,解得,∴BC解析式为y=x﹣3,设P(x,x2﹣2x﹣3),N(x,x﹣3),∴PN=x﹣3﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣(x﹣)2+,当x=时,PN最大,则PM=PN=×=,∴P(,),故PM最大值为,P点坐标为(,﹣);(3)存在,点E的坐标为(﹣5,0),(,0),(0,0),(,0).∵CEQ是以CQ为斜边的等腰直角三角形,∴设Q(x,x2﹣2x﹣3),①如图,过点E作x轴的垂线l,再分别过点C和点Q作垂线l的垂线,分别交于点M和点N,∵∠CEQ=90°,∴∠QEM+∠CEN=90°,∵∠QEM+∠MQE=90°,∴∠EQM=∠CEN,∵∠CNE=∠QME=90°,EC=EQ,∴△EMQ≌△CNE(AAS),∴CN=EM=x2﹣2x﹣3,MQ=EN=3,∴|x Q|+MQ=CN,﹣x+3=x2﹣2x﹣3,解得x=﹣2,x=3(舍去),∴OE=CM=2+3=5,E(﹣5,0),②如图,过点E作x轴的垂线l,再分别过点C和点Q作垂线l的垂线,分别交于点M和点N,同理:△EMC≌△QNE(AAS),CM=EN=x2﹣2x﹣3,NQ=EM=3,∴﹣x+x2﹣2x﹣3=3,解得x=,x=(舍去),∴OE=CM=,E(,0),③如图,点E和点O重合,点Q和点B重合,此时E(0,0),④如图,过点E作x轴的垂线l,再分别过点C和点Q作垂线l的垂线,分别交于点M和点N,同理:△EMC≌△QNE(AAS),CM=EN=x2﹣2x﹣3,NQ=EM=3,∴x+3=x2﹣2x﹣3,解得x=,x=(舍去),∴OE=CM=,E(,0),综上所述,点E的坐标为(﹣5,0),(,0),(0,0),(,0)41。
【中考压轴必刷50题】专题1:二次函数与直角三角形
二次函数与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)当为直角时,(2)当为直角时,(3)当为直角时,1 .已知,抛物线y=-x²+bx+c经过点A(-1,0)和C(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上,是否存在点P,使PA+PC的值最小?如果存在,请求出点P的坐标,如果不存在,请说明理由;(3)设点M在抛物线的对称轴上,当△MAC是直角三角形时,求点M的坐标.【答案】(1);(2)存在,当的值最小时,点的坐标为;(3)点的坐标为、、或【解析】【分析】(1)由点、的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(2)连接交抛物线对称轴于点,此时取最小值,利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点的坐标,由点、的坐标利用待定系数法即可求出直线的解析式,利用配方法可求出抛物线的对称轴,再利用一次函数图象上点的坐标特征即可求出点的坐标;(3)设点的坐标为,则,,,分、和三种情况,利用勾股定理可得出关于的一元二次方程或一元一次方程,解之可得出的值,进而即可得出点的坐标.【详解】解:(1)将、代入中,得:,解得:,抛物线的解析式为.(2)连接交抛物线对称轴于点,此时取最小值,如图1所示.当时,有,解得:,,点的坐标为.抛物线的解析式为,抛物线的对称轴为直线.设直线的解析式为,将、代入中,得:,解得:,直线的解析式为.当时,,当的值最小时,点的坐标为.(3)设点的坐标为,则,,.分三种情况考虑:①当时,有,即,解得:,,点的坐标为或;②当时,有,即,解得:,点的坐标为;③当时,有,即,解得:,点的坐标为.综上所述:当是直角三角形时,点的坐标为、、或.【点睛】本题考查待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象的点的坐标特征、轴对称中的最短路径问题以及勾股定理,解题的关键是:(1)由点的坐标,利用待定系数法求出抛物线解析式;(2)由两点之间线段最短结合抛物线的对称性找出点的位置;(3)分、和三种情况,列出关于的方程.2 .如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与抛物线交于点,此抛物线与轴的正半轴交于点,且.(1)求抛物线的解析式;(2)点是直线上方抛物线上的一点.过点作垂直于轴于点,交线段于点,使.①求点的坐标;②在直线上是否存在点,使为以为直角边的直角三角形?若存在,直接写出符合条件的点的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1);(2)①点坐标是;②存在,或【解析】【分析】(1)根据题意,分别求出点C的坐标,利用AC=2BC求出点A的坐标,在利用待定系数法求出抛物线的解析式即可;(2)①设点P的坐标为(a,-a2-3a+4),利用待定系数法求出直线AB的解析式,用含a的式子表示出点E的坐标,用含a的式子表示出DE和PE的长度,由DE=3PE,得到关于a的方程,求得a的值,即可得到点P的坐标;②设点M的坐标为,分别求得AB、AM、BM的长度,根据△ABM是以AB为直角边的直角三角形,所以可分为两种情况:一是AM为斜边,二是BM为斜边,利用勾股定理列出关于m的方程,求解即可.【详解】解:(1)∵直线与轴交于点.∴∵∴∵∴∵直线与轴交于点.∴点坐标为把点、标代入解析式得解得:∴抛物线的解析式为:(2)①∵是直线上方的抛物线上一点∴设点为坐标为设直线解析式:将点、坐标代入解析式,得解得:∴∵轴于,交于点∴点坐标为∴∵∴解得:(舍去),当时,∴点坐标是②∵点M在直线PD上,∴设点M的坐标为∵点A(-2,6),点B(1,0),∴∵△ABM为以AB为直角边的直角三角形,Ⅰ:当BM为斜边时,可得:AB2+AM2=BM2,∴,∴∴点M的坐标为Ⅱ:当AM为斜边时,可得:AB2+BM2=AM2,∴,∴∴点M的坐标为综上所述,符合题意的点M的坐标为或【点睛】本题主要考查二次函数、勾股定理的综合应用,解决第(2)②小题的题目种,构成直角三角形的问题时,若能求得三角形的长度,则可以利用勾股定理解决,同时此类问题中,要注意分类讨论思想的应用.3 .已知抛物线与轴交于点和点,与直线交于点和点,为抛物线的顶点,直线是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的解析式及点的坐标.(2)点为直线上方抛物线上一点,设为点到直线的距离,当有最大值时,求点的坐标.(3)若点为直线上一点,作点关于轴的对称点,连接,,当是直角三角形时,直接写出点的坐标.【答案】(1),点的坐标为;(2)点的坐标为;(3)点的坐标为或.【解析】【分析】(1)先由直线解析式求出B点坐标,再把A,B坐标代入抛物线解析式中,求出a,c的值,从而求出抛物线解析式,再把抛物线解析式化成顶点式,求出顶点坐标即可;(2)过点作轴,交于点,连接,,设点的坐标为,则,写出△PCB面积的表达式,求出△PCB面积最大值所对应的m,从而求出P点坐标;(3)由题意,知,.设点的坐标为,分别求出,,,在分类讨论①当时,,②当时,,求出t,即可求出F的坐标.【详解】解:(1)∵直线,令y=0,解得x=3,∴,将点,代入抛物线中,得,解得∴抛物线的解析式为,∵,∴点的坐标为;(2)过点作轴,交于点,连接,,如解图所示,由题意,可知有最大值时,有最大值,设点的坐标为,则,∴,∴,∵,,∴当时,有最大值,且最大值为,此时有最大值,∴点的坐标为;(3)由题意,知,.设点的坐标为,则,,,由题,易知,则当是直角三角形时,需分以下两种情况进行讨论,①当时,,即,解得,∴点的坐标为;②当时,,即,解得(与点重合,故舍去)或,∴点的坐标为,综上所述,点的坐标为或.【点睛】本题是对二次函数的综合考查,熟练掌握二次函数解析式和图像性质是解决本题的关键,属于中考压轴题,难度较大.4 .定义:在平面直角坐标系xOy中,直线y=a(x﹣m)+k称为抛物线y=a(x﹣m)2+k的关联直线.(1)求抛物线y=x2+6x﹣1的关联直线;(2)已知抛物线y=ax2+bx+c与它的关联直线y=2x+3都经过y轴上同一点,求这条抛物线的表达式;(3)如图,顶点在第一象限的抛物线y=﹣a(x﹣1)2+4a与它的关联直线交于点A,B(点A在点B的左侧),与x轴负半轴交于点C,连结AC、BC.当△ABC为直角三角形时,求a的值.【答案】(1)y=x+3﹣10=x﹣7;(2)y=2x2+3或y=2(x+1)2+1;(3)a=1或a=.【解析】【分析】(1)先将抛物线的解析式化为顶点式,然后根据关联直线的定义即可得出答案;(2)由题意可得a=2,c=3,设抛物线的顶点式为y=2(x-m)2+k,可得,可求m和k的值,即可求这条抛物线的表达式;(3)由题意可得A(1,4a),B(2,3a),C(-1,0),可求AB2=1+a2,BC2=9+9a2,AC2=4+16a2,分BC,AC为斜边两种情况讨论,根据勾股定理可求a的值.【详解】解:(1)∵y=x2+6x﹣1=(x+3)2﹣10,∴关联直线为y=x+3﹣10=x﹣7;(2)∵抛物线y=ax2+bx+c与它的关联直线y=2x+3都经过y轴上同一点,∴a=2,c=3,可设抛物线的顶点式为y=2(x﹣m)2+k,则其关联直线为y=2(x﹣m)+k=2x﹣2m+k,∴,解得或,∴抛物线解析式为y=2x2+3或y=2(x+1)2+1;(3)由题意:A(1,4a)B(2,3a)C(﹣1,0),∴AB2=1+a2,BC2=9+9a2,AC2=4+16a2,显然AB2<BC2且AB2<AC2,故AB不能成为△ABC的斜边,当AB2+BC2=AC2时:1+a2+9+9a2=4+16a2解得a=±1,当AB2+AC2=BC2时:1+a2+4+16a2=9+9a2解得a=,∵抛物线的顶点在第一象限,∴a>0,即a=1或a=.【点睛】本题是二次函数综合题,考查了直角三角形的性质,熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质,理解坐标与图象性质,记住两点间的距离公式,注意分情况讨论思想的应用.5 .已知:抛物线:(为正整数),抛物线的顶点为(1)当k=1时,的坐标为;当k=2时,的坐标为;(2)抛物线的顶点是否在同一条直线上?如在,请直接写出这条直线的解析式;(3)如图(2)中的直线为直线,直线与抛物线的左交点为,求证:与重合;(4)抛物线与x轴的右交点为,是否存在是直角三角形?若存在,求k的值,若不存在,请说明理由.【答案】(1)(1,2),(2,3)(2)在,(3)见解析(4)存在,k=3.【解析】【分析】(1)直接把k=1,k=2代入二次函数解析式进行求解即可;(2)把二次函数的解析式化为顶点式即可求解;(3)由(2)及题意可得,然后联立一次函数解析式及二次函数可求解;(4)根据题意对的三个顶点作为直角顶点进行讨论即可,然后结合直角三角形的性质求解.【详解】解:(1)当k=1时,则有,所以;当k=2时,则有,所以;故答案为;(2)在同一直线上,解析式为,理由如下:由可得,所以顶点坐标为,满足函数关系式为;(3):解得:∴∴∴与重合;(4)存在,理由:分三种情况,,过点、分别作轴,轴,交x轴于点C、E、D,如图所示:①∠=90°则以为直径作圆,它与抛物线只有两个交点、,不存在②∠=90°,D=1,D=1 ∴∠=45°∴∠=45°,∴∴k=0(舍去)③∠=90°则∠=45°∴∠=45°∴,解得(舍去),.综上所述,存在,k=3.【点睛】本题主要考查二次函数的综合,关键是根据题意把二次函数的解析式转化为顶点式,然后根据直角三角形的分类讨论进行求解即可.6 .如图,已知抛物线与轴交于点、,顶点为M.(1)求抛物线的解析式和点M的坐标;(2)点E是抛物线段BC上的一个动点,设的面积为S,求出S的最大值,并求出此时点E的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得以A、P、C为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1),M(1,4);(2)当时,S最大=,E(,);(3)存在,P1(1,),P2(1,),P3(1,1),P4(1,2).【解析】【分析】(1)将点、的坐标代入函数解析式,列出方程组,通过解方程组求得、的值即可;利用配方法将函数解析式转化为顶点式,即可得到点的坐标;(2)利用待定系数法确定直线解析式,由函数图象上点的坐标特征求得点、的坐标,然后根据两点间的距离公式求得长度,结合三角形的面积公式列出函数式,根据二次函数最值的求法求得点的横坐标,易得其纵坐标,则点的坐标迎刃而解了;(3)需要分类讨论:点、、分别为直角顶点,利用勾股定理求得答案.【详解】解:(1)抛物线与轴交于点、,.解得.,则;(2)如图,作轴交于点,,直线解析式为:.设,则...当时,S.最大此时,点的坐标是,;(3)设,、,,,.①当时,,即.解得.②当时,,即.解得.③当时,,即.解得或2.综上所述,存在,符合条件的点的坐标是或或或,【点睛】本题主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.7 .如图,抛物线经过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;(3)抛物线的对称轴上是否存在点M,使得是以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);(2)详见解析;(3)存在,点M的坐标为(,-9)或(,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=,从而可得到tan∠M′AE=2或tan∠MBF=2,从而可得到FM和M′E的长,故此可得到点M′和点M的坐标.【详解】解:(1)将A(-3,0),B(5,-4)两点的坐标分别代入,得解得故抛物线的表达式为y=.(2)证明:∵AO=3,OC=4,∴AC==5.取D(2,0),则AD=AC=5.由两点间的距离公式可知BD==5.∵C(0,-4),B(5,-4),∴BC=5.∴BD=BC.在△ABC和△ABD中,AD=AC,AB=AB,BD=BC,∴△ABC≌△ABD,∴∠CAB=∠BAD,∴AB平分∠CAO;(3)存在.如图所示:抛物线的对称轴交x轴与点E,交BC与点F.抛物线的对称轴为x=,则AE=.∵A(-3,0),B(5,-4),∴tan∠EAB=.∵∠M′AB=90°.∴tan∠M′AE=2.∴M′E=2AE=11,∴M′(,11).同理:tan∠MBF=2.又∵BF=,∴FM=5,∴M(,-9).∴点M的坐标为(,11)或(,-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8 .如图1,在平面直角坐标系中,直线与直线相交于点,点是直线上的动点,过点作于点,点的坐标为,连接.设点的纵坐标为,的面积为.(1)当时,请直接写出点的坐标;(2)关于的函数解析式为其图象如图2所示,结合图1、2的信息,求出与的值;(3)在上是否存在点,使得是直角三角形?若存在,请求出此时点的坐标和的面积;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(2);(3)存在,见解析【解析】【分析】(1)根据A点坐标求出直线AB的解析式,然后和直线进行联立即可求出B点的坐标;(2)将,代入,可求出b的值,由题可知,当时,达到最大值,通过求出s,然后由即可求出a的值;(3)若为的直角顶点,则,可求出AC的长度,从而得到结果;若为的直角顶点,过作垂线交于,,则,在中,由勾股定理可求出t,从而得到结果.【详解】(1)当时,,∵直线,,∴可设直线AB的解析式为,将代入,得,∴直线AB的解析式为,联立得,∴;依题有,当时,故得当时,达到最大值,则代入得,解得若为的直角顶点,则此时的方程为,令得,此时若为的直角顶点,过作垂线交于则在中,由勾股定理得即解得:或此时或;或当为的直角顶点,此种情况不存在,当在上方时为锐角,当在下方时,为钝角,故不存在.【点睛】本题考查了函数和几何综合问题,题目较难,明确题意,注意分类讨论的思想是解题的关键.9 .如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点,与y 轴交于点C,且直线过点B,与y轴交于点D,点C与点D关于x轴对称.点P是线段上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点M,交直线于点N.(1)求抛物线的函数解析式;(2)当的面积最大时,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);(2)(2,0);(3)存在,(0,12)或(0,-4)或(0,)或(0,).【解析】【分析】(1)根据直线求出点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=,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),∵抛物线经过点B和点C,代入,,解得:,∴抛物线的表达式为:;(2)设点P坐标为(m,0),则点M坐标为(m,),点N坐标为(m,m-6),∴MN=-m+6=,∴S△BMD =S△MNB+S△MND===-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,∴,即,解得:n=或,∴点Q(0,)或(0,),综上:点Q的坐标为(0,12)或(0,-4)或(0,)或(0,). 【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.10 .如图,直线分别与x轴,y轴交于点A,B两点,点C为OB的中点,抛物线经过A,C两点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点D是直线AB下方的抛物线上的一点,且的面积为,求点D的坐标;(3)点P为抛物线上一点,若是以AB为直角边的直角三角形,求点P到抛物线的对称轴的距离.【答案】(1);(2)(2,-3);(3)或或. 【解析】【分析】(1)由直线解析式求出A、B坐标,然后得出C点坐标,再用待定系数法求出抛物线解析式;(2)过点D作DE⊥x轴,交直线AB于点E,设D(m,),利用S△==得出方程,解出m值即可;ABD(3)分点A是直角顶点和点B是直角顶点,结合图像,表示出△ABP三边长度,利用勾股定理得出方程,求解即可.【详解】解:(1)直线中,令x=0,则y=10,令y=0,则x=5,∴A(5,0),B(0,10),∵点C是OB中点,∴C(0,5),将A和C代入抛物线中,,解得:,∴抛物线表达式为:;(2)联立:,解得:或,∴直线AB与抛物线交于点(-1,12)和(5,0),∵点D是直线AB下方抛物线上的一点,设D(m,),∴-1<m<5,过点D作DE⊥x轴,交直线AB于点E,∴E(m,-2m+10),∴DE==,===,∴S△ABD解得:m=2,∴点D的坐标为(2,-3);(3)抛物线表达式为:,∵△APB是以AB为直角边的直角三角形,设点P(n,),∵A(5,0),B(0,10),∴AP2=,BP2=,AB2=125,当点A为直角顶点时,BP2= AB2+ AP2,解得:n=或5(舍),当点B为直角顶点时,AP2= AB2+ BP2,解得:n=或,而抛物线对称轴为直线x=3,则3-=,-3=,3-=,综上:点P到抛物线对称轴的距离为:或或.【点睛】本题是二次函数综合题,主要考查了一次函数图象上坐标点的特征,待定系数法求二次函数解析式,三角形面积的铅垂高表示法,解一元二次方程,勾股定理,相似三角形的判定与性质等重要知识点,综合性强,难度较大.。
2023年九年级数学中考复习《二次函数与三角函数综合压轴题》专题提升训练+
2022-2023学年九年级数学中考复习《二次函数与三角函数综合压轴题》专题提升训练(附答案)1.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于C点,D为抛物线顶点.(1)求该抛物线的解析式.(2)如图1,连接AD,交y轴于点E,点P是第一象限的抛物线上的一个动点,连接PD交x轴于F,连接EF、AP,若S△ADP=3S△DEF,求点P的坐标.(3)点Q是抛物线对称轴上一动点,连接OQ、AQ,设△AOQ外接圆圆心为H,当sin ∠OQA的值最大时,请求出点H的坐标.2.已知二次函数图象过点A(﹣2,0),B(4,0),与y轴交于点C(0,4).(1)求二次函数的解析式.(2)如图,当点P为AC的中点时,在直线PB上是否存在点M,使得△BCM为直角三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(3)点Q在y轴右侧的抛物线上,点D为AB的中点,直线QD与直线BC的夹角为锐角B,且tanβ=3,求点Q的坐标.3.如图,已知点A(﹣1,0),点B在y轴正半轴上,将Rt△AOB绕点O顺时针旋转90°,得到Rt△COD,连接BD,二次函数y=ax2+bx+3的图象过点A,B,D,顶点为E.(1)求抛物线的表达式;(2)连接BE,DE,判断△BDE的形状,并求tan∠BDE的值;(3)在第二象限内有一动点P,使得∠APB=∠EDC,连接DP,线段DP是否存在最大值?如果存在,请求出最大值,如果不存在,请说明理由.4.如图1,直线y=﹣x﹣3分别交x轴,y轴于点B,C,经过点B,C的抛物线y=x2+bx+c 交x轴正半轴于点A.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图2,D是第三象限内的抛物线上动点,DE∥y轴交直线BC于点E,若△CDE 是等腰三角形,求点D坐标;(3)F是抛物线的顶点,直线BC上存在点M,使tan∠FMO=,请直接写出点M坐标.5.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=+bx﹣1与x轴交于点A和点B(点A在x轴的正半轴上),与y轴交于点C,已知tan∠CAB=.(1)求顶点P和点B的坐标;(2)将抛物线向右平移2个单位,得到的新抛物线与y轴交于点M,求点M的坐标和△APM的面积;(3)在(2)的条件下,如果点N在原抛物线的对称轴上,当△PMN与△ABC相似时,求点N的坐标.6.如图,抛物线y=ax2+bx+c(﹣2<a<0)与x轴分别交于A(﹣1,0),B两点,与y轴交于点C(0,2),抛物线的顶点纵坐标为,在直线BC上方的抛物线上取一点D,过点D作DE⊥BC,垂足为E,连接AD,CD,AD交BC于点F.(1)求抛物线和直线BC的解析式;(2)若mAF=FD(m>0),求m的最大值;(3)设∠ABC=θ,已知tan2θ=,是否存在点D,使得在△CDE中的某个角恰好等于2θ,若存在,求出点D的横坐标;若不存在,请说明理由.7.如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A,B两点,且OA=2OB,与y轴交于点C,连接BC,抛物线对称轴为直线x=.D为第一象限内抛物线上一动点,过点D作DE⊥OA于点E,与AC交于点F,设点D的横坐标为m.(1)求抛物线的表达式;(2)当线段DF的长度最大时,求sin∠DCF的值;(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点G是坐标平面内的一点,是否存在点P,使得以点P,B,C,G为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.8.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2﹣4ax+8a的顶点为P,且不论a为何值,图象都经过定点Q.(1)请直接写出定点Q的坐标;(2)若tan∠OQP=3,求点P的坐标;(3)若当x≥a时,抛物线与坐标轴有两个不同的交点,求a的取值范围.9.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x﹣3分别交x轴、y轴于A、B两点,抛物线y=x2+bx+c经过点A和点B,且其顶点为D,点C为抛物线与x轴的另一个交点.(1)求抛物线的表达式;(2)求∠BAD的正切值;(3)点P在抛物线上,若∠P AC=∠BAD,求点P的坐标.(4)联结BC,延长DB交x轴于点E,点Q是直线y=x﹣3上的动点,如果△QBC与△AED是相似三角形,求点Q的坐标.10.已知抛物线y=mx2+(1﹣3m)x+1﹣4m(m>)与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),点C(4,5).(1)判断点C(4,5)是否在抛物线上;(2)直线AC与抛物线的对称轴交于点D,连接BC,BD.①若S△BCD=6,求抛物线的解析式;②将直线AC沿x轴翻折所得直线与抛物线的另一个交点为E,F是线段AE上的一点,且EF=3AF.P是△ABC的外心,设过点P,F的直线l与x轴的夹角为α(0°<α≤90°).试判断α的大小是否发生变化.若不变,请求出tanα的值;若发生变化,请说明理由.11.抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于点A(﹣2,0)和点B,与y轴交于点C(0,6),点D (m,0)是x轴上一点,过点D作直线DF⊥x轴,交直线BC于点E,交抛物线于点F.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,连接BF,当tan∠FBC=时,求出点E的坐标;(3)当△CEF是等腰三角形时,请直接写出点F的坐标.12.我们规定:关于x的反比例函数y=称为一次函数y=ax+b的“次生函数”,关于x 的二次函数y=ax2+bx﹣(a+b)称为一次函数y=ax+b的“再生函数”.(1)按此规定:一次函数y=x﹣3的“次生函数”为:,“再生函数”为:;(2)若关于x的一次函数y=x+b的“再生函数”的顶点在x轴上,求顶点坐标;(3)若一次函数y=ax+b与其“次生函数”交于点(1,﹣2)、(4,﹣)两点,其“再生函数”与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C.①若点D(1,3),求∠CBD的正切值;②若点E在直线x=1上,且在x轴的下方,当∠CBE=45°时,求点E的坐标.13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0),B(4,0),与直线y=x+3交于y轴上的点C,直线y=﹣x+3与x轴交于点D.(1)求该抛物线的解析式;(2)点P是抛物线上第一象限内的一一个动点,连接PC、PD,当△PCD的面积最大时,求点P的坐标;(3)将抛物线的对称轴向左平移3个长度单位得到直线l,点E是直线l上一点,连接OE、BE,若直线l上存在使sin∠BEO最大的点E,请直接写出满足条件的点E的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(1,0),B(9,0),与y轴交于点C,已知∠OAC=∠OCB.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点P在y轴上,在该抛物线的对称轴上,是否存在唯一的点Q,满足∠AQP=90°?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)若点P在y轴上,满足sin∠APB=的点P是否存在?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.15.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣2,0),B(4,0),与y轴正半轴交于点C,且OC=2OA,抛物线的顶点为D,对称轴交x轴于点E.直线y=mx+n经过B,C两点.(1)求抛物线及直线BC的函数表达式;(2)直线y=kx(k>0)交线段BC于点H,若以点O,B,H为顶点的三角形与△ABC 相似,求k的值;(3)连接AC,若点P是抛物线上对称轴右侧一点,点Q是直线BC上一点,试探究是否存在以点E为直角顶点的Rt△PEQ,且满足tan∠EQP=tan∠OCA.若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.16.如图1,若关于x的二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数且a<0)与x轴交于两个不同的点A(x1,0),B(x2,0)(x1<0<x2),与y轴交于点C,抛物线的顶点为M,O 是坐标原点.(1)若a=﹣1,b=2,c=3.①求此二次函数图象的顶点M的坐标;②定义:若点G在某一个函数的图象上,且点G的横纵坐标相等,则称点G为这个函数的“好点”.求证:二次函数y=ax2+bx+c有两个不同的“好点”.(2)如图2,连接MC,直线MC与x轴交于点P,满足∠PCA=∠PBC,且的面积为,求二次函数的表达式.17.如图,已知抛物线y=ax2+bx的经过(2,0),(﹣1,3),P是抛物线上位于第一象限内的一点,直线OP交该抛物线对称轴于点B,过顶点C的直线CP交x轴于点A.(1)求该抛物线的表达式与顶点C;(2)当OC⊥OP时,求tan∠OP A的值;(3)如果△ABP的面积等于△ABC的面积的2倍,求点P坐标.18.抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为(1,4),与x轴交于点A,B(3,0)两点,与y轴交于点C,点M是抛物线上的动点.(1)求这条抛物线的函数表达式;(2)如图1,若点M在直线BC上方抛物线上,连接AM交BC于点E,求的最大值及此时点M的坐标;(3)如图2,已知点Q(0,1),是否存在点M,使得tan∠MBQ=?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.19.如图,已知在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣2,0).与点C(0,4).与x轴的正半轴交于点B.(1)求抛物线的表达式;(2)如果D是抛物线上一点,AD与线段BC相交于点E,且AD将四边形ABDC分成面积相等的两部分,求的值;(3)如果P是x轴上一点,∠PCB=∠ACO,求∠PCO的正切值.20.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+4与x轴,y轴分别交于C,B两点,抛物线y=﹣x2+bx+c经过B,C两点,且与x轴负半轴交于点A.(1)求抛物线关系式;(2)如图2,点P是抛物线上一动点,且点P在直线BC上方,过点P作PQ⊥BC于点Q,求PQ的最大值;(3)如图3,D是△BOC内部一点,连接BD,CD,在BD左侧作Rt△BDE,使∠BDE =90°,且DE=BD,以DC和DE为邻边作▱CDEF,若点O恰好落在EF边上,CD =,请直接写出tan∠DCF的值.参考答案1.解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3中,得:,解得:,∴抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)∵抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于C 点,D为抛物线顶点.∴令x=0,得:y=﹣3,则C(0,﹣3),∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴D(1,﹣4).设直线AD的解析式为y=kx+b,∵A(﹣1,0),D(1,﹣4),∴,解得:,∴直线AD的解析式为y=﹣2x﹣2,令x=0,则y=﹣2,∴E(0,﹣2),∴AE===,ED==,∴AE=ED,∴S△F AE=S△FED,∵S△ADP=3S△DEF,∴S△APF=S△ADP﹣S△AFD=3S△DEF﹣S△AFD=3S△DEF﹣2S△DEF=S△DEF=S△AEF,∵OE⊥AF,∴AF•OE=AF•y P,∴OE=y P=2,依题意,设P(m,m2﹣2m﹣3),其中m>3,∴m2﹣2m﹣3=2,解得:m1=1+,m2=1﹣(舍去),∴P(1+,2);(3)如图,作△AOQ的外心H,作HG⊥x轴,则AG=GO=,∵AH=HO,∴H在AO的垂直平分线上运动,依题意,当sin∠OQA最大时,即∠OQA最大时,∵H是△AOQ的外心,∴∠AHO=2∠AHG=2∠OQA,即当sin∠AHG最大时,sin∠OQA最大,∵AG=AO=,∴sin∠OQA=sin∠AHG==,则当AH取得最小值时,sin∠OQA最大,∵AH=HQ,即当HQ⊥直线x=1时,AH取得最小值,此时HQ=1﹣(﹣)=,∴AH=,在Rt△AHG中,HG===,∴H(﹣,),根据对称性,则存在H(﹣,﹣),综上所述,H(﹣,)或H(﹣,﹣).2.解:(1)∵二次函数图象过A(﹣2,0),B(4,0),∴设二次函数的解析式为y=a(x+2)(x﹣4),∵二次函数图象过点C(0,4),∴4=a(0+2)(0﹣4),解得a=﹣,∴二次函数的解析式为y=﹣(x+2)(x﹣4)=﹣x2+x+4;(2)存在点M,使得△BCM为直角三角形,理由如下:如图:∵点A(﹣2,0),C(0,4),点P是AC中点,∴P(﹣1,2),设直线BP解析式为:y=kx+b,将B(4,0),P(﹣1,2)代入得:,解得:,∴直线BP的解析式为:y=﹣x+,设点M(c,﹣c+),∵B(4,0),C(0,4),∴BC2=32,BM2=(c﹣4)2+(﹣c+)2,CM2=c2+(﹣c+﹣4)2=c2+(﹣c﹣)2,①若BC为斜边,则(c﹣4)2+(﹣c+)2+c2+(﹣c﹣)2=32,化简整理得29c2﹣92c﹣96=0,解得c=4(与B重合,舍去)或c=﹣,∴M(﹣,),②若BM为斜边,则c2+(﹣c﹣)2+32=(c﹣4)2+(﹣c+)2,解得c=﹣,∴M(﹣,),综上所述,M坐标为(﹣,)或(﹣,);(3)如图2,过点D作DE⊥BC于点E,设直线DQ与BC交于点N,如图:∵点A(﹣2,0),B(4,0),C(0,4),点D是AB中点,∴点D(1,0),OB=OC=4,AB=6,BD=3,∴∠OBC=45°,∵DE⊥BC,∴∠EDB=∠EBD=45°,∴DE=BE==,∵点B(4,0),C(0,4),∴直线BC解析式为:y=﹣x+4,设点E(n,﹣n+4),∴﹣n+4=,∴n=,∴点E(,),在Rt△DNE中,NE===,①若DQ与射线EC交于点N(m,4﹣m),∵NE=BN﹣BE,∴=(4﹣m)﹣,∴m=2,∴点N(2,2),由N(2,2),D(1,0)得直线DQ解析式为:y=2x﹣2,联立方程组可得:,解得:或(不合题意,舍去),∴点Q坐标为(﹣1,2﹣4);②若DQ与射线EB交于N'(m,4﹣m),∵N'E=BE﹣BN',∴=﹣(4﹣m),∴m=3,∴点N'(3,1),由D(1,0),N'(3,1)可得直线DQ'解析式为:y=x﹣,联立方程组可得:,解得:或(不合题意,舍去),∴点Q坐标为(,),综上所述:点Q的坐标为(﹣1,2﹣4)或(,).3.解:(1)当x=0时,y=3,∴B(0,3),∵Rt△AOB绕点O顺时针旋转90°,得到Rt△COD,∴OB=OD,∴D(3,0),将D(3,0),A(﹣1,0)代入y=ax2+bx+3,∴,解得,∴y=﹣x2+2x+3;(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴E(1,4),∴BE=,DE=2,BD=3,∴DE2=BE2+BD2,∴△BDE是直角三角形,∠DBE=90°,∴tan∠BDE==;(3)∵C(0,1),D(3,0),E(1,4),∴CD=,CE=,DE=2,∴CD2+CE2=DE2,∴△CDE是等腰直角三角形,∴∠EDC=45°,以AB为直径作圆,F是圆上一点,且AF=BF,连接AF、BF,过点F作FM⊥x轴交于M,过点F作FN⊥y轴交于N,∴∠AFB=90°,∵∠BFN+∠AFN=90°,∠AFN+∠MF A=90°,∴∠BFN=∠MF A,∴△BFN≌△AFM(AAS),∴FN=FM,BN=AM,设F(﹣t,t),∴BO=3=t+(t﹣1),∴t=2,∴F(﹣2,2),∴AF=,DF=,以F为圆心,F A为半径作圆,P点在⊙F上,此时∠APB=45°,∴∠APB=∠EDC,∴DP的最大值为+.4.解:(1)令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3),令y=0,则x=﹣3,∴B(﹣3,0),将C(0,﹣3),B(﹣3,0)代入y=x2+bx+c,∴,解得,∴y=x2+2x﹣3;(2)设D(t,t2+2t﹣3),则E(t,﹣t﹣3),∵D在第三象限内,∴﹣3<t<0,∴DE=﹣t﹣3﹣t2﹣2t+3=﹣t2﹣3t,CD=,CE=,①当DE=DC时,﹣t2﹣3t=,解得t=0(舍)或t=﹣2,∴D(﹣2,﹣3);②当DE=CE时,﹣t2﹣3t=,解得t=0(舍)或t=﹣3或t=﹣﹣3(舍),∴D(﹣3,﹣4+2);③当DC=CE时,=,解得t=0(舍)或t=﹣3(舍)或t=﹣1,∴D(﹣1,﹣4);综上所述:D点坐标为(﹣2,﹣3)或(﹣3,﹣4+2)或(﹣1,﹣4).(3)∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,∴顶点F(﹣1,﹣4),设M(m,﹣m﹣3),设直线MF的解析式为y=kx+b,∴,∴,∴y=x﹣,①当M点在F点左侧时,过点O作NO⊥MF交于点N,过点N作GH∥x轴交y轴于点H,过点M作MG⊥GH交于点G,∴∠ONH+∠MNG=90°,∵∠ONH+∠NOH=90°,∴∠MNG=∠NOH,∴△MNG∽△NOH,∴==,∵tan∠FMO=,∴=,∴==,设N(x,y),∴x=m﹣2y,2x=y+m+3,∴x=,y=,∴N(,),将点N代入y=x﹣,可得×﹣=,解得m=(舍)或m=,∴M(,);②当M点在F点右侧时,过点O作OK⊥MF交于K点,过点K作PQ⊥x轴交x轴于点P,过点M作MQ⊥PQ交于点Q,∴∠PKO+∠QKM=90°,∵∠PKO+∠POK=90°,∴∠QKM=∠POK,∴△POK∽△QKM,∴==,∵tan∠FMO=,∴=,∴==,设K(x,y),∴﹣2x=y+m+3,﹣2y=m﹣x,∴x=,y=,∴K(,),将点K(,)代入y=x+,则×+=,解得m=,∴M(,﹣);综上所述,M点坐标为(,)或(,﹣).5.解:(1)根据题意可画出函数图象,令x=0可得y=﹣1,∴C(0,﹣1),即OC=1.在Rt△AOC中,tan∠CAB=,∴=,∴OA=3,∴A(3,0).将点A的坐标代入抛物线解析式可得,×32+3b﹣1=0,解得b=﹣.∴抛物线的解析式为:y=﹣x﹣1=(x﹣1)2﹣.∴顶点P(1,﹣),令y=0,即(x﹣1)2﹣=0,∴x=3或x=﹣1,∴B(﹣1,0).(2)将(1)中抛物线向右平移2个单位,得到的新抛物线y=(x﹣3)2﹣.令x=0,则y=.∴M(0,).连接AP并延长交y轴于点D,∴直线AP的解析式为:y=x﹣2,∴D(0,﹣2),∴S△APM=(x A﹣x P)•MD=×(3﹣1)×(+2)=.(3)在△ABC中,A(3,0),B(﹣1,0),C(0,﹣1),tan∠CAB=,∴AB=4,AC=.如图,过点M作MQ垂直于原抛物线的对称轴,∴MQ=1,PQ=+=3,∴tan∠MPQ==,PM=.∴∠MPQ=∠CAB,若△PMN与△ABC相似,则PM:PN=AB:AC或PM:PN=AC:AB,设N(1,t),则PN=t+,∴:(t+)=4:或:(t+)=:4,解得t=或t=.∴N(1,)或(1,).6.解:(1)∵抛物线y轴交于点C(0,2),∴c=2,∵抛物线与x轴交于A(﹣1,0),∴a﹣b+2=0,∵抛物线的顶点纵坐标为,∴=,∴a=﹣6或a=﹣,∵﹣2<a<0,∴a=﹣,∴b=,∴y=﹣x2+x+2;令y=0,则﹣x2+x+2=0,解得x=3或x=﹣1,∴B(3,0),设直线BC的解析式为y=kx+m,∴,∴,∴y=﹣x+2;(2)过点D作DG∥y轴交直线BC于点G,过点A作AH⊥BC交于点H,连接BD,∵DE⊥BC,∴AH∥DE,∴=,∵mAF=FD,∴=m,∵A(﹣1,0),C(0,2),B(3,0),∴AB=4,CO=2,BC=,∴AH=,∴DE=m,设D(t,﹣t2+t+2),则G(t,﹣t+2),∴DG=﹣t2+2t,∴DE=﹣t2+t,∴m=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+,∵0<t<3,∴当t=时,m的最大值为;(3)存在点D,使得在△CDE中的某个角恰好等于2θ,理由如下:由(2)可知DE=﹣t2+t,在OB上截取CM=BM,∵∠ABC=θ,∴∠CMO=2θ,∵OC=2,tan2θ=,∴OM=,∴M(,0),∴CM=,∴sin2θ=,cos2θ=,∵点C(0,2),D(t,﹣t2+t+2),∴CD=t,①当∠CDE=2θ时,cos2θ==,∴13(﹣t2+t)=5t,解得t=或t=,∵0<t<3,∴t=;②当∠DCE=2θ时,sin2θ==,∴13(﹣t2+t)=12t,解得t=1或t=﹣,∵0<t<3,∴t=1;综上所述:D点的横坐标为1或.7.解:(1)由OA=2OB,设B(t,0),则A(﹣2t,0),∵抛物线对称轴为直线x=,∴﹣t=﹣2t﹣,解得t=﹣1,∴A(2,0),B(﹣1,0),将A(2,0),B(﹣1,0)代入y=ax2+bx+2得:,解得,∴抛物线的表达式为y=﹣x2+x+2;(2)连接DC,如图:在y=﹣x2+x+2中,令x=0得y=2,∴C(0,2),设直线AC解析式为y=kx+2,将A(2,0)代入得:2k+2=0,解得k=﹣1,∴直线AC解析式为y=﹣x+2,设D(m,﹣m2+m+2),则F(m,﹣m+2),∴DF=﹣m2+m+2﹣(﹣m+2)=﹣m2+2m=﹣(m﹣1)2+1,∵﹣1<0,∴当m=1时,DF取最大值,最大值是1,此时D(1,2),F(1,1),∵C(0,2),∴∠CDF=90°,CF==,∴sin∠DCF===;(3)存在点P,使得以点P,B,C,G为顶点的四边形是菱形,理由如下:如图:设P(,n),G(r,s),又B(﹣1,0),C(0,2),①以PB、CG为对角线,则PB、CG的中点重合,且BC=BG,∴,解得或,∴P(,2+)或(,2﹣);②以PC、BG为对角线,则PC、PG的中点重合,且BC=BP,∴,解得或,∴P(,)或(,﹣);③以PG、BC为对角线,则PG、BC的中点重合,且BP=BG,,解得,∴P(,);综上所述,P的坐标为(,2+)或(,2﹣)或(,)或(,﹣)或(,).8.解:(1)∵y=x2﹣4ax+8a=x2﹣4a(x﹣2),∴当x=2时,y=4,∴定点Q的坐标为(2,4);(2)∵y=x2﹣4ax+8a=(x﹣2a)2﹣4a2+8a,∴顶点P(2a,﹣4a2+8a),过Q点作QA⊥OA交于点A,过点Q作BQ⊥OB于点B,使tan∠OQA=tan∠OQB=3,∵Q(2,4),∴OQ=2,∵tan∠OQA=3,∴=3,∴AO=3,AQ=,设A(x,y),∴,解得或(舍),∴A(3,3);同理可求B(,),∵tan∠OQP=3,∴P点位于直线AQ或直线BQ上,当P点位于直线AQ上时,设直线AQ的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=﹣x+6,把点P(2a,﹣4a2+8a)代入,﹣4a2+8a=﹣2a+6,解得a=1或a=,∴P点坐标为(2,4)(舍)或(3,3),同理当点P位于直线BQ上时,a=1或a=,∴P点的坐标为(2,4)(舍)或(,);综上所述:P点坐标为(3,3)或(,);(3)当a=0时,y=x2,此时抛物线的图象与坐标轴有一个不同的交点,不符合题意;当a>0时,抛物线的对称轴为直线x=2a>a>0,∵当x=0时,y=8a>0,且x≥a,∴抛物线与y轴没有交点,∵抛物线与坐标轴有两个交点,∴Δ>0,即16a2﹣32a>0,∴a>2或a<0,又∵当x=a时,y≥0,∴a2﹣4a2+8a≥0,∴0≤a≤,∴2<a≤;当a<0时,抛物线的对称轴为直线x=2a<a<0,∵x≥2a,∴抛物线与x轴有一个交点,与y轴有一个交点,符合题意;综上所述:a的取值范围为2<a≤或a<0.9.解:(1)在y=x﹣3中,令x=0得y=﹣3,令y=0得x=3,∴A(3,0),B(0,﹣3),把A(3,0),B(0,﹣3)代入y=x2+bx+c得:,解得,∴抛物线的表达式为y=x2﹣2x﹣3;(2)∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴D(1,﹣4),又∵A(3,0),B(0,﹣3),∴AD==2,BD==,AB==3,∴AB2+BD2=(3)2+()2=20,AD2=(2)2=20,∴AB2+BD2=AD2,∴△ABD是直角三角形,且∠ABD=90°,∴tan∠BAD===;(3)过P作PM⊥x轴于M,如图:设P(m,m2﹣2m﹣3),①当P在x轴上方时,PM=m2﹣2m﹣3,AM=3﹣m,由(2)知tan∠BAD=,又∠P AC=∠BAD,∴tan∠P AC=,∴=,即=,解得m=3(增根,舍去)或m=﹣,∴P(﹣,),②当P在x轴下方时,P'M'=﹣m2+2m+3,AM'=3﹣m,同理可得=,解得m=3(舍去)或m=﹣,∴P'(﹣,﹣),综上所述,P的坐标为(﹣,)或(﹣,﹣);(4)如图:由y=x2﹣2x﹣3可得C(﹣1,0),又A(3,0),B(0,﹣3),∴tan∠CBO===tan∠BAD,∠OBA=45°=∠OAB,∴∠CBA=∠DAE,∵△QBC与△AED是相似三角形,∴Q在B上方,且=或=,由B(0,﹣3),D(1,﹣4)得直线BD解析式为y=﹣x﹣3,令y=0得x=﹣3,∴E(﹣3,0),∵A(3,0),D(1,﹣4),∴AE=6,AD=2,设Q(m,m﹣3),∵B(0,﹣3),C(﹣1,0),∴BC=,BQ==m,①当=时,∴=,解得m=,∴Q(,﹣),②当=时,=,解得m=3,∴Q(3,0),综上所述,Q坐标为(,﹣)或(3,0).10.解:(1)把x=4代入y=mx2+(1﹣3m)x+1﹣4m得:y=16m+4(1﹣3m)+1﹣4m=5,∴点C(4,5)在抛物线上;(2)①抛物线y=mx2+(1﹣3m)x+1﹣4m,令y=0,则mx2+(1﹣3m)x+1﹣4m=0,∴(mx+1﹣4m)(x+1)=0,∵m>,解得x1=,x2=﹣1,∴A(﹣1,0),B(,0),设直线AC的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴直线AC的解析式为y=x+1,∵抛物线的对称轴为x==,∴D(,),∵S△BCD=S△ABC﹣S△ABD=6,∴×5(+1)﹣••(+1)=6,整理得:m2=1,解得m1=1,m2=﹣1(不合题意,舍去),∴抛物线的解析式为y=mx2+(1﹣3m)x+1﹣4m=x2﹣2x﹣3,∴y=x2﹣2x﹣3;②如图,过F作FH⊥x轴于H、过E作EK⊥x轴于K.∵P是△ABC的外心,∴PG、TL分别为AB、AC的垂直平分线,PG为抛物线的对称轴,∴PG为x=,∵直线AC的解析式为y=x+1,∴∠CAB=45°,∵TL⊥AC,∴∠OLT=∠OTL=45°,设T(0,m1),L(m1,0),TL为y=ex+f,∴,解得e=﹣1,∴TL为y=﹣x+f,∵A(﹣1,0),C(4,5).V为AC的中点,∴V(,),∴﹣+f=,解得f=4,∴直线TL的解析式为y=﹣x+4,∴P(,),即P(,+).∵AC与AE关于x轴对称,∴AE的解析式为y=﹣x﹣1.∴,解得或,∴E(,).∵EF=3AF.∴,∵FH∥EK,∴△AHF∽△AKE,∴,∴FH=||=||.∴F的纵坐标为.代入y=﹣x﹣1.∴F的横坐标为.∴F(,),即F(﹣,﹣+),设PF为y=k1+b1,∴,解得,∴PF的解析式为y=3x﹣2+,当y=0时,x=﹣,∴SG=﹣+=+,∵PG=+.∴tan∠PSG=tanα==3,∴α的大小不会发生变化.tanα=3.11.解:(1)抛物线经y=ax2+2x+c过点A(﹣2,0)和点C(0,6),代入得:,解得:,∴抛物线的解析的析式是y=﹣x2+2x+6;(2)令y=0 代入y=﹣x+2x+6中,解得x=﹣2或x=6,∴B(6,0),设直线BC的解析式为y=kx+b,将C(0,6)B(6,0)代入得,,解得:,∴直线BC的解析式为y=﹣x+6,∵D(m,0),∴F(m,﹣m2+2m+6),E(m,﹣m+6),∴EF=|(﹣m2+2m+6)﹣(﹣m+6)|=|﹣m2+3m|,DE=﹣m+6,∵OB=OC=6,∠BOC=90°,∴∠DBE=45°,∴∠DEB=45°=∠GEF,点F1在直线BC上方的抛物线上时,直线D1F1与BC交于点E1,过点F1作F1G1⊥BC,垂足为点G1,在Rt△D1E1B和Rt△G1E1F1中,E1B=,D1E1=(﹣m+6),F1G1=E1G1=E1F1=(﹣m2+3m),∴BG1=BE1+G1F1=(﹣m+6)+(﹣m2+3m)=﹣m2+m+6,当tan∠F1BC=时,tan∠F1BC==,即,解得m1=4 或m2=6(舍去),∴E1(4,2);F2在直线BC下方的抛物线上时,直线D2F2与BC交于点E2,过点F2作F2G2⊥BC,垂足为点G2,∴在Rt△D2E2B和Rt△G2E2F2中,E2B=D2E2=(﹣m+6),F2G2=E2G2=E2F2=(m2﹣3),∴BG2=BE2﹣G2F2=(﹣m+6)﹣(m2﹣3m)=﹣m2+m+6,当tan∠F2BC=时,tan∠F2BC==,即=,解得m1=﹣或m2=6(舍去),∴E2(﹣,),综上可知,点E坐标是E1(4,2)或E2(﹣,);(3)由(2)得,F(m,﹣+2m+6),E(m,﹣m+6),EF=|(﹣m2+2m+6)﹣(﹣m+6)|=|﹣m2+3m|,当CE=EF时,即(﹣m2+3m|=,解得:m=6+2或m=6﹣2,此时F(6﹣2,8﹣4)或(6+2,﹣8﹣4);当CE=CF时,由题意得,=6,解得:m=2,此时F(2,8);当EF=CF时,|﹣m2+3m|=,解得:m=4,此时F(4,6),综上所得,F1(2,8)或F2(6﹣2,8﹣4)或F3(4,6)或F4(6+2,﹣8﹣4).12.解:(1)一次函数y=x﹣3中,a=1,b=﹣3,∴一次函数y=x﹣3的“次生函数”为:y==﹣,“再生函数”为:y=x2﹣3x﹣(1﹣3)=x2﹣3x+2,故答案为:y=﹣,y=x2﹣3x+2;(2)∵关于x的一次函数y=x+b的“再生函数”为:y=x2+bx﹣(1+b),且顶点在x 轴上,∴Δ=b2﹣4[﹣(1+b)]=0,∴b1=b2=﹣2,∴y=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,∴顶点坐标为(1,0);(3)①∵一次函数y=ax+b与其“次生函数”交于点(1,﹣2)、(4,﹣)两点,∴,解得:,∴其“再生函数”为:y=x2﹣x﹣(﹣)=x2﹣x+2,当y=0时,x2﹣x+2=0,解得:x1=1,x2=4,∴A(1,0),B(4,0),如图1,当x=0时,y=2,∴C(0,2),∵D(1,3),∴CD2=12+(3﹣2)2=2,BD2=(4﹣1)2+32=18,BC2=42+22=20,∴CD2+BD2=BC2,∴∠CDB=90°,∴tan∠CBD===;②如图2,过点C作CF⊥BC于C,交BE的延长线于F,过点F作FM∥y轴,过点C作MN∥x轴,过点B作BN⊥MN于N,∵∠CBF=45°,∴△CBF是等腰直角三角形,∴BC=CF,∵∠BCN+∠FCM=∠FCM+∠CFM=90°,∴∠BCN=∠CFM,∵∠N=∠M=90°,∴△BNC≌△CMF(AAS),∴BN=CM=2,CN=FM=4,∴F(﹣2,﹣2),∵B(4,0),设直线BF的解析式为:y=kx+n,∴,解得:,∴BF的解析式为:y=x﹣,∵点E在直线x=1上,∴点E的横坐标为1,当x=1时,y=﹣1,∴E(1,﹣1).13.解:(1)用交点式函数表达式得:y=a(x+2)(x﹣4)=a(x2﹣2x﹣8),当x=0时,y=3,则C(0,3),即﹣8a=3,解得:a=﹣.则函数的表达式为y=﹣x2+x+3;(2)y=﹣x+3,令y=0,则x=2,即点D(2,0),连接OP,设点P(x,﹣x2+x+3),S△PCD=S△PDO+S△PCO﹣S△OCD=×2(﹣x2+x+3)+×3×x﹣×2×3=﹣(x﹣3)2+,∵﹣<0,∴S△PCD有最大值,此时点P(3,);(3)如图,经过点O、B的圆F与直线l相切于点E,此时,sin∠BEO最大,过圆心F作HF⊥x轴于点H,则OH=OB=2=OA,OF=EF=4,∴HF=2,过点E的坐标为(﹣2,2);同样当点E在x轴的下方时,其坐标为(﹣2,﹣2);故点E的坐标为(﹣2,2)或(﹣2,﹣2).14.解:(1)∵∠OAC=∠OCB,∠AOC=∠COB=90°,∴△OAC∽△OCB,∴,∴OC2=9×1=9,∵OC>0,∴OC=3,∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(1,0),B(9,0),设y=a(x﹣1)(x﹣9),把C(0,3)代入得a(0﹣1)(0﹣9)=3,解得a=,∴抛物线的函数表达式;(2)存在,抛物线的对称轴上是否存在唯一的点Q,满足∠AQP=90°,就是指以AP为直径的圆与对称轴:直线x==5有唯一的交点,即相切.如图,设AP的中点为M,∵A(1,0),∴点M的横坐标为0.5,∴点M到直线x=5的距离为4.5,∴直径AP的长为9,∴,∴点P的坐标为(0,4)或(0,﹣4);(3)存在,如图:当点P在以AB为弦的⊙N上,圆心角∠ANB=2∠APB.过点N做NH⊥AB于H,则∠ANH=∠APB.∴sin∠ANH=sin∠APB==,∵AH=BH=4.∴AN=6,∴NH=,∴N(5,)或N(5,﹣),设P(0,P),∵PN=AN=6,当N(5,)时,,∴或,同理,当N(5,﹣)时,p=﹣2﹣或综上所述,点P的坐标为或或或(0,﹣2+).15.解:(1)由点A的坐标知,OA=2,∵OC=2OA=4,∴点C的坐标为(0,4),将点A、B、C的坐标代入抛物线表达式得:,解得,∴抛物线的表达式为y=﹣x2+x+4;将点B、C的坐标代入一次函数表达式得:,解得,∴直线BC的表达式为y=﹣x+4;(2)由题意可知A(﹣2,0),B(4,0),C(0,4),∴AB=6,BC=4,∠ABC=45°;直线AC的解析式为:y=2x+4;若△OBH与△ABC相似,则分两种情况:①当∠HOB=∠CAB时,△OBH∽△ABC,此时OH∥AC,∴k=2;②当∠HOB=∠ACB时,△OBH∽△CBA,∴OB:BC=BH:AB,即4:4=BH:6,解得BH=3,设点H的坐标为(m,﹣m+4),∴(m﹣4)2+(﹣m+4)2=(3)2,解得m=1或7(舍去),∴H(1,3),∴k=3,综上,k的值为2或3.(3)存在,理由:设点P的坐标为(m,﹣m2+m+4)、点Q的坐标为(t,﹣t+4),①当点Q在点P的左侧时,如图2,过点P、Q分别作x轴的垂线,垂足分别为N、M,由题意得:∠PEQ=90°,∴∠PEN+∠QEM=90°,∵∠EQM+∠QEM=90°,∴∠PEN=∠EQM,∴∠QME=∠ENP=90°,∴△QME∽△ENP,∴===tan∠EQP=tan∠OCA==,则PN=﹣m2+m+4,ME=1﹣t,EN=m﹣1,QM=﹣t+4,∴==,解得m=±(舍去负值),当m=时,﹣m2+m+4=,∴点P的坐标为(,).②当点Q在点P的右侧时,分别过点P、Q作抛物线对称轴的垂线,垂足分别为N、M,则MQ=t﹣1,ME=t﹣4,NE=﹣m2+m+4,PN=m﹣1,同理可得:△QME∽△ENP,∴===2,∴==2,解得m=±(舍去负值),∴m=,∴点P的坐标为(,),∴点P的坐标为(,)或(,).16.解:(1)①∵a=﹣1,b=2,c=3,∴二次函数的解析式为:y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点M的坐标为(1,4);(2)当x=y时,﹣x2+2x+3=x,∴x2﹣x﹣3=0,Δ=(﹣1)2﹣4×1×(﹣3)=13>0,∴二次函数y=﹣x2+2x+3有两个不同的“好点”;(3)∵tan∠PBC=,点C的坐标为(0,c),则BO=2c,点B坐标为(2c,0),由一元二次方程根与系数的关系:x1•x2=可得x1•2c=,∴x1=,∴点A坐标为(,0),∵顶点坐标M(﹣,),C(0,c),设直线MC的函数关系式为:y=mx+n,根据题意得:,解得:,∴直线MC的解析式为:y=x+c,∴点P坐标为(﹣,0),由此可得P A=+,PB=2c+,∵∠PCA=∠PBC,∠CP A=∠BPC,∴△PCA∽△PBC,∴=,∴PC2=P A•PB,∵PC2=OP2+OC2=(﹣)2+c2=+c2,∴+c2=(+)(2c+),∴c2=++,∴c=++=①,把点B(2c,0)代入二次函数解析式,得:4ac2+2bc+c=0,∴4ac+2b+1=0,∴4ac+b+1=﹣b②,将②式代入①式得,c=﹣=﹣,将c=﹣代入4ac+2b+1=0,得,﹣4+2b+1=0,解得:b=,∴P的坐标为(﹣,0),又∵S△PBC=PB•CO=(2c+)•c=,∴=,解得,c=(﹣舍去),又∵c=﹣,a=﹣,∴二次函数的表达式为:y=﹣x2+x+.17.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx的经过(2,0),(﹣1,3),∴,解得:,∴抛物线的表达式为:y=x2﹣2x,∵y=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1,∴顶点C(1,﹣1);(2)过点P作PN⊥y轴于N,过点C作CM⊥y轴于M,设点P的坐标为(m,m2﹣2m),∵P是抛物线上位于第一象限内的一点,顶点C(1,﹣1),∴PN=m,ON=m2﹣2m,OM=1,CM=1,∴OM=CM,OC=,∴∠COM=45°,∵OC⊥OP,∴∠COP=90°,∴∠PON=45°,∵PN⊥y轴,∴ON=PN,∴m2﹣2m=m,解得m=3或0(不合题意,舍去),∴m=3,∴ON=PN=3,∴OP=3,∴tan∠OP A==;(3)设P(t,t2﹣2t),∵△ABP的面积等于△ABC的面积的2倍,∴AP=2AC,过点P作PQ⊥BC交BC于点Q,设BC交x轴于M,∴AM∥PQ,∴,∵顶点C(1,﹣1),∴CM=1,PQ=t﹣1,QM=t2﹣2t,∴,可得t2﹣2t=2,解得:t=1+或t=1﹣(舍去),∴点P的坐标为(1+,2).18.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为(1,4),∴设y=a(x﹣1)2+4,把B(3,0)代入得:a(3﹣1)2+4=0,解得:a=﹣1,∴该抛物线的函数表达式为y=﹣(x﹣1)2+4;(2)如图1,过点M作MD∥x轴,交直线BC于点D,∵y=﹣(x﹣1)2+4=﹣x2+2x+3,令x=0,得y=3,∴C(0,3),令y=0,得﹣x2+2x+3=0,解得:x=﹣1或x=3,∴A(﹣1,0),∴AB=3﹣(﹣1)=4,∴设M(m,﹣m2+2m+3),设直线BC的解析式为y=kx+d,把B(3,0),C(0,3)代入,得:,解得:,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,令y=﹣m2+2m+3,得﹣m2+2m+3=﹣x+3,∴x=m2﹣2m,∴D(m2﹣2m,﹣m2+2m+3),∴DM=m﹣(m2﹣2m)=﹣m2+3m,∵DM∥x轴,即DM∥AB,∴△MDE∽△ABE,∴===﹣(m﹣)2+,∵<0,∴当m=时,取得最大值,此时M(,);(3)存在.取BQ的中点为F,将线段QF绕点Q旋转90°得到线段QG,连接BG交抛物线于点M,则QF=QG=BQ,∠BQG=90°,∴tan∠MBQ==;当线段QF绕点Q顺时针旋转90°得到线段QG,如图2,过点F作FH⊥y轴于点H,过点G作GK⊥y轴于点K,则∠FHQ=∠QKG=90°,∵B(3,0),Q(0,1),∴F(,),H(0,),∴FH=,QH=,∵∠FQH+∠GQK=90°,∠FQH+∠QFH=90°,∴∠GQK=∠QFH,在△FQH和△QGK中,,∴△FQH≌△QGK(AAS),∴QK=FH=,GK=QH=,∴OK=QK﹣OQ=﹣1=,∴G(﹣,﹣),设直线BG的解析式为y=k1x+d1,则,解得:,∴直线BG的解析式为y=x﹣,联立方程组得,解得:(舍去),,∴M(﹣,﹣);当线段QF绕点Q逆时针旋转90°得到线段QG,如图3,过点F作FH⊥y轴于点H,过点G作GK⊥y轴于点K,则∠FHQ=∠QKG=90°,FH=,QH=,∵∠BQG=90°∴∠FQH+∠GQK=90°,∵∠FQH+∠QFH=90°,∴∠GQK=∠QFH,在△FQH和△QGK中,,∴△FQH≌△QGK(AAS),∴QK=FH=,GK=QH=,∴OK=OQ+QK=1+=,∴G(,),设直线BG的解析式为y=k2x+d2,则,解得;,∴直线BG的解析式为y=﹣x+3,。
最新九年级数学中考专题训练:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)
2023年九年级数学中考专题训练:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)1.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.2.如图1,抛物线234y x x =-++与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,连接,AC BC .(1)求ABC 的面积;(2)如图2,点P 为直线上方抛物线上的动点,过点P 作PD AC ∥交直线BC 于点D ,过点P 作直线PE x ∥轴交直线BC 于点E ,求PD PE +的最大值及此时P 的坐标;(3)在(2)的条件下,将原抛物线234y x x =-++沿射线AC 方向平移M 是新抛物线与原抛物线的交点,N 是平面内任意一点,若以P 、B 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点N 的坐标.3.已知抛物线2y x bx c =++与x 轴交于()()1030A B ,、,两点,且与y 轴的公共点为点C ,设该抛物线的顶点为D .(1)求抛物线的表达式,并求出顶点D 的坐标;(2)若点P 为抛物线上一点,且满足PB PC =,求点P 的横坐标;(3)连接CD BC ,,点E 为线段BC 上一点,过点E 作EF CD ⊥交CD 于点F ,若12=DF CF ,求点E 的坐标.4.如图1,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,抛物线24y ax bx =++与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 左侧),与y 轴交于点C ,直线4y x =-+经过B 、C 两点,4OB OA =.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,点P 为第四象限抛物线上一点,过点P 作PD x ⊥轴交BC 于点D ,垂足为N ,连接PC 交x 轴于点E ,设点P 的横坐标为t ,PCD 的面积为S ,求S 与t 的函数关系式;(3)在(2)的条件下,如图3,过点P 作PF PC ⊥交y 轴于点F ,PF PE =.点G 在抛物线上,连接PG ,45CPG ∠=︒,连接BG ,求直线BG 的解析式.5.如图1,已知二次函数2y ax bx c =++的图象的顶点为()0,1D ,且经过点()2,2A .(1)求二次函数的解析式;(2)过点A 的直线与二次函数图象的另一交点为B ,与y 轴交于点C ,若BDC 的面积是ADC △的两倍,求直线AB 的解析式;(3)如图2,已知(),0E m ,是x 轴上一动点(E ,O 不重合),过E 的两条直线1l ,2l 与二次函数均只有一个交点,且直线1l ,2l 与y 轴分别交于点M 、N .对于任意的点E ,在y 轴上(点M 、N 上方)是否存在一点()0,F t ,使N FEM F E △∽△恒成立.若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.6.如图,抛物线y 2b c x ++与x 轴交于点A 、B ,点A 、B 分别位于原点的左、右两侧,BO =3AO =3,过点B 的直线与y 轴正半轴和抛物线的交点分别为C 、D ,BC.(1)求b、c的值;(2)求直线BD的直线解析式;(3)点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上.当△ABD与△BPQ相似时,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标.7.如图1,抛物线与坐标轴分别交于A(-1,0),B(3,0),C(0,3).(1)求抛物线解析式;(2)抛物线上是否存在点P,使得△CBP=△ACO,若存在,求出点P的坐标,若不存在,说明理由;(3)如图2,Q是△ABC内任意一点,求DQ EQ QFAD BE CF++的值.8.如图所示,平面直角坐标系中,二次函数y=a(x+2k)(x﹣k)图象与x轴交于A、B两点,抛物线对称轴为直线x=﹣2;(1)求k 的值;(2)点C 为抛物线上一点,连接BC 、AC ,作CD △x 轴于D ,当△BCA =90°时,设CD 长度为d ,求d 与a 的函数关系式;(3)抛物线顶点为S ,作S T 垂直AB 于T ,点Q 为第一象限抛物线上一点,连接AQ 交S T 于点P ,过B 作x 轴的垂线交AQ 延长线于点E ,连接OE 交BQ 于点G ,过O 作OE 的垂线交AQ 于点F ,若OF =OG ,tan△ABQ =2时,连接S Q ,求证:S Q =S P .9.已知抛物线23y x bx =-++的图象与x 轴相交于点A 和点B ,与y 轴交于点C ,图象的对称轴为直线=1x -.连接AC ,有一动点D 在线段AC 上运动,过点D 作x 轴的垂线,交抛物线于点E ,交x 轴于点F .设点D 的横坐标为m .(1)求AB 的长度;(2)连接AE CE 、,当ACE △的面积最大时,求点D 的坐标; (3)当m 为何值时,ADF △与CDE 相似.10.如图,抛物线28y ax bx =++与x 轴交于()2,0A -和点()8,0B ,与y 轴交于点C ,顶点为D ,连接AC ,BC ,BC 与抛物线的对称轴l 交于点E .(1)求该抛物线的函数表达式;(2)点P 是第一象限内抛物线上的动点,连接PB ,PC ,设四边形PBOC 和AOC 的面积分别为PBOC S 四边形和AOCS,记AOC PBOC S S S =-△四边形,求S 最大值点P 的坐标及S 的最大值;(3)点N 是对称轴l 右侧抛物线上的动点,在射线ED 上是否存在点M ,使得以点M ,N ,E 为顶点的三角形与BOC 相似?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,抛物线24y ax bx =+-经过点()1,0C -,点()4,0B ,交y 轴于点A ,点H 是该抛物线上第四象限内的一个动点,HE △x 轴于点E ,交线段AB 于点D ,HQ △y 轴,交y 轴于点Q .(1)求抛物线的函数解析式.(2)若四边形HQOE 是正方形,求该正方形的面积.(3)连接OD 、AC ,抛物线上是否存在点H ,使得以点O 、A 、D 为顶点的三角形与△ABC 相似,若存在,请直接写出点H 的坐标,若不存在,请说明理由.12.如图,已知抛物线2y ax x c =-+的对称轴为直线x =1,与x 轴的一个交点为()10A -,,顶点为B .点()5C m ,在抛物线上,直线BC 交x 轴于点E .(1)求抛物线的表达式及点E 的坐标; (2)连接AB ,求△B 的余切值;(3)点G 为线段AC 上一点,过点G 作CB 的垂线交x 轴于点M (位于点E 右侧),当△CGM 与△ABE 相似时,求点M 的坐标.13.如图所示,抛物线2=23y x x --与x 轴相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,点M 为抛物线的顶点.(1)求点C 及顶点M 的坐标.(2)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.14.如图,抛物线L 1:y =ax 2﹣2x +c (a ≠0)与x 轴交于A 、B (3,0)两点,与y 轴交于点C (0,﹣3),抛物线的顶点为D .抛物线L 2与L 1关于x 轴对称.(1)求抛物线L 1与L 2的函数表达式;(2)已知点E 是抛物线L 2的顶点,点M 是抛物线L 2上的动点,且位于其对称轴的右侧,过M 向其对称轴作垂线交对称轴于P ,是否存在这样的点M ,使得以P 、M 、E 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.15.综合与探究如图,抛物线212y x bx c =-++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点B ,C 的坐标分别为(2,0),(0,3),点D 与点C 关于x 轴对称,P 是直线AC 上方抛物线上一动点,连接PD 、交AC 于点Q .(1)求抛物线的函数表达式及点A 的坐标; (2)在点P 运动的过程中,求PQ :DQ 的最大值;(3)在y 轴上是不存在点M ,使45AMB ∠=︒?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.16.如图,已知抛物线2y ax bx c =++与x 轴相交于点()1,0A -,()3,0B ,与y 轴的交点()0,6C .(1)求抛物线的解析式;(2)点(),P m n 在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,设PBC 的面积为S ,求S 关于m 的函数表达式(指出自变量m 的取值范围)和S 的最大值;(3)点M 在抛物线上运动,点N 在y 轴上运动,是否存在点M 、点N 使得△CMN =90°,且∆CMN 与OBC ∆相似,如果存在,请求出点M 和点N 的坐标.17.如图(1),直线y =-x +3与x 轴、y 轴分别交于点B (3,0)、点C (0,3),经过B 、C 两点的抛物线2y x 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与点P 的坐标;(2)当0<x <3时,在抛物线上求一点E ,使△CBE 的面积有最大值; (3)连接AC ,点N 在x 轴上,点M 在对称轴上,△是否存在使以B 、P 、N 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N 的坐标;若不存在,请说明理由;△是否存在点M ,N ,使以C 、P 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由. (图(2)、图(3)供画图探究)18.如图,已知抛物线213222y x x =-++与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C .(1)则点A 的坐标为_________,点B 的坐标为_________,点C 的坐标为_________;(2)设点11(,)P x y ,22(,)Q x y (其中12x x >)都在抛物线213222y x x =-++上,若121x x =+,请证明:12y y >;(3)已知点M 是线段BC 上的动点,点N 是线段BC 上方抛物线上的动点,若90CNM ∠=︒,且CMN 与OBC △相似,试求此时点N 的坐标.参考答案:1.(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 -2.(1)10;(2)最大值为4,()2,6P ; (3)N 点坐标为113,24⎛⎫ ⎪⎝⎭或345,24⎛⎫- ⎪⎝⎭或53,24⎛⎫- ⎪⎝⎭.3.(1)243y x x =-+,()21-,(2)⎝⎭或⎝⎭(3)207,99⎛⎫ ⎪⎝⎭4.(1)254y x x =-+ (2)32122S t t =-+ (3)416y x =-5.(1)2114y x =+ (2)312y x =-或132y x =-+ (3)存在,=2t6.(1)132b c ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(2)y=+(3)Q 1(,0)、Q 2(0)、Q 3,0)、Q 4(,0) 7.(1)223y x x =-++(2)存在,1217(,),(1,4)24P P - (3)DQ EQ QF AD BE CF ++的值为18.(1)k =4 (2)1d a=-9.(1)4(2)(32-,32-) (3)当2m =-或1m =-时ADF △与CDE 相似10.(1)21382y x x =-++ (2)()4,12P ,最大值为56(3)存在,()3,8,(3,5,()3,1111.(1)234y x x =--(2)6+(3)存在,点H 的坐标为1684,525⎛⎫- ⎪⎝⎭或521,24⎛⎫- ⎪⎝⎭12.(1)21322y x x =--;E (2,0) (2)3(3)M 点的坐标为(5,0)或(7,0)13.(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).14.(1)抛物线L 1:2=23y x x --,抛物线L 2:223y x x =-++; (2)435(,)39M 或(4,5)M -.15.(1)211322y x x =--+,A (-3,0); (2)316; (3)存在,M (0,6)或(0,-6)16.(1)2246y x x =-++(2)S 关于m 的函数表达式为239(03)S m m m =-+<<,S 的最大值是274 (3)存在,M (1,8),N (0,172)或M (74,558),N (0,838)或M (94,398),N (0,38)或M (3,0),N (0,﹣32)17.(1)243y x x =-+,顶点坐标为P (2,-1) (2)33,24E ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)△存在,()10,0N 或27,03N ⎛⎫ ⎪⎝⎭;△存在,点M 的坐标为(2,2);(2,-4);(2,4)18.(1)(-1,0),(4,0),(0,2);(3)点N 的坐标为(32,258)或(3,2).。
二次函数压轴题(含答案)[1]
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面积类1.如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点.(1)求抛物线的解析式.(2)点M是线段BC上的点(不与B,C重合),过M作MN∥y轴交抛物线于N,若点M的横坐标为m,请用m的代数式表示MN的长.(3)在(2)的条件下,连接NB、NC,是否存在m,使△BNC的面积最大?若存在,求m的值;若不存在,说明理由.考点:二次函数综合题.专题:压轴题;数形结合.分析:(1)已知了抛物线上的三个点的坐标,直接利用待定系数法即可求出抛物线的解析式.(2)先利用待定系数法求出直线BC的解析式,已知点M的横坐标,代入直线BC、抛物线的解析式中,可得到M、N点的坐标,N、M纵坐标的差的绝对值即为MN的长.(3)设MN交x轴于D,那么△BNC的面积可表示为:S△BNC=S△MNC+S△MNB=MN(OD+DB)=MN•OB,MN 的表达式在(2)中已求得,OB的长易知,由此列出关于S△BNC、m的函数关系式,根据函数的性质即可判断出△BNC是否具有最大值.解答:解:(1)设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),则:a(0+1)(0﹣3)=3,a=﹣1;∴抛物线的解析式:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3.(2)设直线BC的解析式为:y=kx+b,则有:,解得;故直线BC的解析式:y=﹣x+3.已知点M的横坐标为m,MN∥y,则M(m,﹣m+3)、N(m,﹣m2+2m+3);∴故MN=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m(0<m<3).(3)如图;∵S△BNC=S△MNC+S△MNB=MN(OD+DB)=MN•OB,∴S△BNC=(﹣m2+3m)•3=﹣(m﹣)2+(0<m<3);∴当m=时,△BNC的面积最大,最大值为.2.如图,抛物线的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,已知B点坐标为(4,0).(1)求抛物线的解析式;(2)试探究△ABC的外接圆的圆心位置,并求出圆心坐标;(3)若点M是线段BC下方的抛物线上一点,求△MBC的面积的最大值,并求出此时M点的坐标.考点:二次函数综合题.。
2023年中考数学专题《压轴题中的二次函数与等腰三角形问题》原卷
挑战 2023 年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘专题 1 二次函数与等腰三角形问题数学因运动而充满活力,数学因变化而精彩纷呈,动态几何问题是近年来中考的热点问题,以运动的 观点来探究几何图形的变化规律问题,动态问题的解答,一般要将动态问题转化为静态问题,抓住运动过 程中的不变量,利用不变的关系和几何性质建立关于方程(组)、函数关系问题,将几何问题转化为代数 问题。
在动态问题中,动点形成的等腰三角形问题是常见的一类题型,可以与旋转、平移、对称等几何变化 相结合,也可以与一次函数、反比例函数、二次函数的图象相结合,从而产生数与形的完美结合.解决动点 产生的等腰三角形问题的重点和难点在于应用分类讨论思想和数形结合思想进行准确的分类.在讨论等腰三角形的存在性问题时,一般都要先分类.如果△ABC 是等腰三角形,那么存在①AB =AC ,②BA =BC ,③CA =CB 三种情况.解等腰三角形的存在性问题,有几何法和代数法,把几何法和代数法相结合,可以使得解题又好又 快.几何法一般分三步:分类、画图、计算.哪些题目适合用几何法呢?如果△ABC 的∠A (的余弦值)是确定的,夹∠A 的两边 AB 和 AC 可以用含 x 的式子表示出来,那么就 用几何法.1 ①如图 1,如果 AB =AC ,直接列方程;②如图 2,如果 BA =BC ,那么 AC AB cos A ;③如图 , 32 1如果 CA =CB ,那么 AB AC cos A . 2图 1 图 2 图 3代数法一般也分三步:罗列三边长,分类列方程,解方程并检验.如果三角形的三个角都是不确定的,而三个顶点的坐标可以用含 x 的式子表示出来,那么根据两点间 的距离公式,三边长(的平方)就可以罗列出来.AB 2 (x x ) 2 (y y ) 2 , AC 2 (x x ) 2 (y y ) 2 , BC 2 (x x ) 2 (y y ) 2 A B A B A C A C B C B C ,然后根据分类:AB=AC,BA=BC,CA=CB 列方程进行计算.【例 1】(2022•百色)已知抛物线经过A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)三点,O 为坐标原点,抛物线交正方形OBDC 的边BD 于点E,点M 为射线BD 上一动点,连接OM,交BC 于点F.(1)求抛物线的表达式;(2)求证:∠BOF=∠BDF;(3)是否存在点M,使△MDF 为等腰三角形?若不存在,请说明理由;若存在,求ME 的长.【例 2】(2022•河池)在平面直角坐标系中,抛物线L1:y=ax2+2x+b 轴交于点C(0,3).与x轴交于两点,(,),与yA B30(1)求抛物线L1 的函数解析式,并直接写出顶点D 的坐标;(2)如图,连接BD,若点E 在线段BD 上运动(不与B,D 重合),过点E 作EF⊥x 轴于点F,设EF=m,问:当m 为何值时,△BFE 与△DEC 的面积之和最小;(3)若将抛物线L 绕点B 旋转 180°得抛物线L ,其中C,D 两点的对称点分别记作M,N.问:在抛12物线L2 的对称轴上是否存在点P,使得以B,M,P 为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【例 3】(2022•山西)综合与探究x +4 如图,二次函数 y =﹣ x 2+ 的图象与 x 轴交于 A ,B 两点(点 A 在点 B 的左侧),与 y 轴交于点C .点 P 是第一象限内二次函数图象上的一个动点,设点 P 的横坐标为 m .过点 P 作直线 PD ⊥x 轴于点 D ,作直线 BC 交 PD 于点E .(1)求 A ,B ,C 三点的坐标,并直接写出直线 BC 的函数表达式;(2)当△CEP 是以 PE 为底边的等腰三角形时,求点 P 的坐标;(3)连接 AC ,过点 P 作直线 l ∥AC ,交 y 轴于点 F ,连接 DF .试探究:在点 P 运动的过程中,是否存 在点 P ,使得 CE =FD ,若存在,请直接写出 m 的值;若不存在,请说明理由.【例 4】(2022•贺州)如图,抛物线 y =﹣x 2+bx +c 过点 (﹣ , ), ( , ),与 轴交于点 .A 1 0B 3 0 yC (1)求抛物线的解析式;(2)点 P 为抛物线对称轴上一动点,当△PCB 是以 BC 为底边的等腰三角形时,求点 P 的坐标;(3)在(2)条件下,是否存在点 M 为抛物线第一象限上的点,使得 S △BCM =S △BCP ?若存在,求出点 M 的横坐标;若不存在,请说明理由.1.(2022 春•丰城市校级期末)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c 的图象与x 轴相交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y 轴相交于点C(0,﹣3).(1)求这个二次函数的表达式;(2)若P 是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH⊥x 轴于点H,与BC 交于点M,连接PC.①求线段PM 的最大值;②当△PCM 是以PM 为一腰的等腰三角形时,求点P 的坐标.2.(2022•岚山区一模)已知抛物线y=ax2+bx+8 与x 轴交于A(﹣3,0),B(8,0)两点,交y 轴于点C,点P 是抛物线上一个动点,且点P 的横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)如图 1,若点P 在BC 上方的抛物线上运动(不与B、C 重合),过点P 作x 轴的垂线,垂足为E,交BC 于点D,过点P 作BC 的垂线,垂足为Q,若△PQD≌△BED,求m 的值;(3)如图 2,将直线BC 沿y 轴向下平移 5 个单位,交x 轴于点M,交y 轴于点N.过点P 作x 轴的垂线,交直线MN 于点D,是否存在一点P,使△BMD 是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的m的值;若不存在,请说明理由.3.(2022•淮阴区校级一模)如图,抛物线y=2x2+bx+c 过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,交y 轴于点C,连接BC.(1)求该抛物线的表达式和对称轴;(2)点D 是抛物线对称轴上一动点,当△BCD 是以BC 为直角边的直角三角形时,求所有符合条件的点D 的坐标;(3)将抛物线在BC 下方的图象沿BC 折叠后与y 轴交于点E,求点E 的坐标;(4)若点N 是抛物线上位于对称轴右侧的一点,点M 在抛物线的对称轴上,当△BMN 为等边三角形时,直接写出直线AN 的关系式.4.(2022•仁寿县模拟)如图,直线y=kx+n(k≠0)与x 轴、y 轴分别交于A、B 两点,过A,B两点的抛物线y=ax2+bx+4与x轴交于点C,且C(﹣1,0),A(4,0).(1)求抛物线和直线AB 的解析式;(2)若M 点为x 轴上一动点,当△MAB 是以AB 为腰的等腰三角形时,求点M 的坐标.(3)若点P 是抛物线上A,B 两点之间的一个动点(不与A,B 重合),则是否存在一点P,使△P AB 的面积最大?若存在求出△P AB 的最大面积;若不存在,试说明理由.5.(2022•徐汇区模拟)如图 1,在平面直角坐标系xOy 中,直线y=kx+3 分别交x 轴、y 轴于A,B 两点,经过A,B 两点的抛物线y=﹣x2+bx+c 点P 的横坐标为m.与x轴的正半轴相交于点(,),点为线段AB 上的点,且C10P(1)求抛物线的解析式和直线AB 的解析式;(2)过P 作y 轴的平行线交抛物线于M,当△PBM 是MP 为腰的等腰三角形时,求点P 的坐标;(3)若顶点D 在以PM、PB 为邻边的平行四边形的形内(不含边界),求m 的取值范围.6.(2022•沭阳县模拟)如图 1,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=x2+2x﹣3 与x 轴交于A、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C.(1)求点A 的坐标;(2)如图 2,连接AC,点D 为线段AC 下方抛物线上一动点,过点D 作DE∥y 轴交线段AC 于E 点,连接EO、AD,记△ADC 的面积为S ,△AEO 的面积为S ,求S ﹣S 的最大值及此时点D 的坐标;1212(3)如图 3,连接CB,并将抛物线沿射线CB 方向平移 2个单位长度得到新抛物线,动点N 在原抛物线的对称轴上,点M 为新抛物线与y 轴的交点,当△AMN 为以AM 为腰的等腰三角形时,请直接写出点N 的坐标.7.(2022 春•北碚区校级期末)如图,已知点(0,)在抛物线C1:y=x2+bx+c 上,且该抛物线与x 轴正半轴有且只有一个交点A,与y 轴交于点B,点O 为坐标原点.(1)求抛物线C1 的解析式;(2)抛物线C1 沿射线BA 的方向平移个单位得到抛物线C ,如图 2,抛物线C 与x 轴交于C,D2 2两点,与y 轴交于点E,点M 在抛物线C2 上,且在线段ED 的下方,作MN∥y 轴交线段DE 于点N,连接ON,记△EMD 的面积为S ,△EON 的面积为S ,求S +2S 的最大值;1212(3)如图 3,在(2)的条件下,抛物线C 的对称轴与x 轴交于点F,连接EF,点P 在抛物线C 上且22在对称轴的右侧,满足∠PEC=∠EFO.①直接写出P 点坐标;②是否在抛物线C2 的对称轴上存在点H,使得△PDH 为等腰三角形,若存在,请直接写出H 点的坐标;若不存在请说明理由.8.(2022•兴宁区校级模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c 过点A、B,抛物线的对称轴交x 轴于点D,直线y.=﹣x+3 与x 轴交于点B,与y 轴交于点C,且(1)求抛物线的解析式;(2)点M(t,0)是x 轴上的一个动点,点N 是抛物线对称轴上的一个动点,当DN=2t,△MNB 的面积为时,求出点M 与点N 的坐标;(3)在x 轴上是否存在点P,使得△PDC 为等腰三角形?若存在,请求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由.9.(2022•沈阳模拟)如图 1,抛物线y=﹣x2+bx+3 与y 轴交于B 点,与x 轴交于A,C 两点,直线BC的解析式为y=﹣x+m.(1)求m 与b 的值;(2)P 是直线BC 上方抛物线上一动点(不与点B,C 重合),连接AP 交BC 于点E,交OB 于点F.①是否存在最大值?若存在,求出的最大值.并直接写出此时点E 的坐标;若不存在,说明理由.②当△BEF 为等腰三角形时,直接写出点P 的坐标.10.(2022•永昌县一模)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c 与x 轴交于A(1,0),B(﹣3,0)两点,C 是抛物线与y 轴的交点,P 是该抛物线上一动点.(1)求该抛物线的解析式;(2)在(1)中抛物线的对称轴上求一点M,使得△MAC 是以AM 为底的等腰三角形;求出点M 的坐标.(3)设(1)中的抛物线顶点为D,对称轴与直线BC 交于点E,过抛物线上的动点P 作x 轴的垂线交线段BC 于点Q,使得D、E、P、Q 四点组成的四边形是平行四边形?若存在,直接写出P 点的坐标;若不存在,请说明理由.11.(2021•无为市三模)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣4ax+3a(a>0)与x 轴交于A、B 两点(点A 在点B 的左侧),其顶点为C.(1)求抛物线的对称轴;(2)当△ABC 为等边三角形时,求a 的值;(3)直线l:y=kx+b 经过点A,并与抛物线交于另一点D(4,3),点P 为直线l 下方抛物线上一点,过点P 分别作PM∥y 轴交直线l 于点M,PN∥x 轴交直线l 于点N,记W=PM+PN,求W 的最大值.12.(2021•广东模拟)如图,抛物线y=x2+bx﹣1 与x 轴交于点A,B(点A 在点B 的左侧),交y 轴于点C,顶点为D,对称轴为直线x=﹣,连接AC,BC.(1)求抛物线的解析式;(2)求△ABC 的面积;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点E,使得△CDE 为等腰三角形?如果存在,请直接写出点E 的坐标,如果不存在,请说明理由.13.(2021•建华区二模)综合与探究+bx+c 如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣3x﹣3 与x 轴交于点A,与y 轴交于点C.抛物线y=x2经过A、C 两点,且与x 轴交于另一点B(点B 在点A 右侧).(1)求抛物线的解析式及点B 坐标;(2)设该抛物线的顶点为点H,则S△BCH=ꢀꢀ;(3)若点M 是线段BC 上一动点,过点M 的直线ED 平行y 轴交x 轴于点D,交抛物线于点E,求ME 长的最大值及点M 的坐标;(4)在(3)的条件下:当ME 取得最大值时,在x 轴上是否存在这样的点P,使得以点M、点B、点P 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出所有点P 的坐标;若不存在,请说明理由.14.(2021•重庆模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣x+c(a≠0)与x 轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,直线AC 与y 轴交于点C,与抛物线交于点D,OA=OC.(1)求该抛物线与直线AC 的解析式;(2)若点E 是x 轴下方抛物线上一动点,连接AE、CE.求△ACE 面积的最大值及此时点E 的坐标;(3)将原抛物线沿射线AD 方向平移 2 个单位长度,得到新抛物线:y =a x2+b1x+c1(a≠0),新抛11物线与原抛物线交于点F,在直线AD 上是否存在点P,使以点P、D、F 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.x115.(2021•玄武区二模)已知二次函数y=x2﹣(2m+2)x+m2+2m(m 是常数).(1)求证:不论m 为何值,该二次函数图象与x 轴总有两个公共点;(2)二次函数的图象与y 轴交于点A,顶点为B,将二次函数的图象沿y 轴翻折,所得图象的顶点为B ,若△ABB 是等边三角形,求m 的值.1116.(2021•朝阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c 与x 轴分别交于点A(﹣1,0)和点B,与y 轴交于点C(0,3).(1)求抛物线的解析式及对称轴;(2)如图 1,点D 与点C 关于对称轴对称,点P 在对称轴上,若∠BPD=90°,求点P 的坐标;(3)点M 是抛物线上位于对称轴右侧的点,点N 在抛物线的对称轴上,当△BMN 为等边三角形时,请直接写出点M 的横坐标.17.(2021•绥化)如图,已知抛物线y=ax2+bx+5(a≠0)与x 轴交于点A(﹣5,0),点B(1,0)(点A在点B 的左边),与y 轴交于点C,点D 为抛物线的顶点,连接BD.直线y=经过点A,且与y 轴交于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)点N 是抛物线上的一点,当△BDN 是以DN 为腰的等腰三角形时,求点N 的坐标;(3)点F 为线段AE 上的一点,点G 为线段OA 上的一点,连接FG,并延长FG 与线段BD 交于点H (点H 在第一象限),当∠EFG=3∠BAE 且HG=2FG 时,求出点F 的坐标.18.(2021•宿迁)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c 与x 轴交于A(﹣1,0),B(4,0),与y 轴交于点C.连接AC,BC,点P 在抛物线上运动.(1)求抛物线的表达式;(2)如图①,若点P 在第四象限,点Q 在P A 的延长线上,当∠CAQ=∠CBA+45°时,求点P 的坐标;(3)如图②,若点P 在第一象限,直线AP 交BC 于点F,过点P 作x 轴的垂线交BC 于点H,当△PFH 为等腰三角形时,求线段PH 的长.19.(2021•怀化)如图所示,抛物线与x 轴交于A、B 两点,与y 轴交于点C,且OA=2,OB=4,OC=8,抛物线的对称轴与直线BC 交于点M,与x 轴交于点N.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P 是对称轴上的一个动点,是否存在以P、C、M 为顶点的三角形与△MNB 相似?若存在,求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由;(3)D 为CO 的中点,一个动点G 从D 点出发,先到达x 轴上的点E,再走到抛物线对称轴上的点F,最后返回到点C.要使动点G 走过的路程最短,请找出点E、F 的位置,写出坐标,并求出最短路程.(4)点Q 是抛物线上位于x 轴上方的一点,点R 在x 轴上,是否存在以点Q 为直角顶点的等腰 Rt△CQR?若存在,求出点Q 的坐标,若不存在,请说明理由.20.(2021•南充)如图,已知抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)与x 轴交于点A(1,0)和B,与y 轴交于点C,对称轴为直线x=.(1)求抛物线的解析式;(2)如图 1,若点P 是线段BC 上的一个动点(不与点B,C 重合),过点P 作y 轴的平行线交抛物线于点Q,连接OQ,当线段PQ 长度最大时,判断四边形OCPQ 的形状并说明理由;(3)如图 2,在(2)的条件下,D 是OC 的中点,过点Q 的直线与抛物线交于点E,且∠DQE=2∠ODQ.在y 轴上是否存在点F,使得△BEF 为等腰三角形?若存在,求点F 的坐标;若不存在,请说明理由.。
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)
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 -=-+。
2023年九年级中考数学:二次函数综合题压轴题(特殊三角形问题)(含答案)
(2)求该二次函数的表达式;
(3)如果点p在坐标轴上,且 是等腰三角形,直接写出p点坐标.
14.如图,在平面直角坐标系中,抛物线 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 .
(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 时,求点P的坐标;
(2)点F的坐标为:F1(2 ,3 )或F2(﹣1,4);
(3)
20.(1) ;
(3)
(2)
(3)点P的坐标为 或 或 或
5.(1)抛物线解析式为 ;
(2)点 运动到 时,四边形CDBF的面积最大,最大面积为
(3)存在,点P 或 或 或
6.(1)
(2)
(3) 或 或 或
7.(1)
(2)点E的坐标为 或 或(
8.(1) ;
(2)存在,点P的坐标为( ,0)或(4+2 ,0)或(4﹣2 ,0)或(﹣4,0);
(1)求该抛物线对应的函数表达式;
(2)x轴上是否存在一点P,使△PBC为等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)当点P在线段OB上运动时,试探究:当m为何值时,四边形CQMD是平行四边形?请说明理由.
9.如图,在平面直角坐标系中,二次函数 的图象与 轴交于 、 两点,与 轴交于 , 点在原点的左侧, 点的坐标为 .点 是抛物线上一个动点,且在直线 的上方.
(2)点E是第一象限内抛物线的一个动点,其横坐标为m,直线 交y轴于点F.
①用m的代数式表示直线 的截距;
②在 的面积与 的面积相等的条件下探究:在y轴右侧存在这样一条直线,满足:以该直线上的任意一点及点C、F三点为顶点的三角形的面积都等于 面积,试用规范、准确的数学语言表达符合条件的直线.
最新九年级数学中考复习:二次函数综合压轴题(特殊三角形问题)含答案
2023年九年级数学中考复习:二次函数综合压轴题(特殊三角形问题)1.如图,直线y=﹣23x+c与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=﹣43x2+bx+c经过点A,B,M(m,0)为x轴上一动点,点M在线段OA上运动且不与O,A重合,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)求点B的坐标和抛物线的解析式;(2)在运动过程中,若点P为线段MN的中点,求m的值;(3)在运动过程中,若以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,求点M的坐标;2.如图△,已知抛物线y=ax2﹣4amx+3am2(a、m为参数,且a>0,m>0)与x轴交于A、B两点(A在B的左边),与y轴交于点C.(1)求点B的坐标(结果可以含参数m);(2)连接CA、CB,若C(0,3m),求tan△ACB的值;(3)如图△,在(2)的条件下,抛物线的对称轴为直线l:x=2,点P是抛物线上的一个动点,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P,使△POF成为以点P为直角顶点的的等腰直角三角形.若存在,求出所有符合条件的点P的坐标,若不存在,请说明理由.3.如图,已知二次函数的图象经过点A (4,4)、B (5,0)和原点O .P 为二次函数图象上的一个动点,过点P 作x 轴的垂线,垂足为D (m ,0),并与直线OA 交于点C .(1)求出二次函数的解析式;(2)当点P 在直线OA 的上方时,求线段PC 的最大值;(3)当m >0时,探索是否存在点P ,使得△PCO 为等腰三角形,如果存在,求出P 的坐标;如果不存在,请说明理由.4.已知顶点为()1,5A 的抛物线2y ax bx c =++经过点()5,1B .(1)求抛物线的解析式;(2)设C ,D 分别是x 轴、y 轴上的两个动点.△当四边形ABCD 的周长最小时,在图1中作直线CD ,保留作图痕迹.并直接写出直线CD 的解析式;△点()(),0P m n m >是直线y x =上的一个动点,Q 是OP 的中点,以PQ 为斜边按图2所示构造等腰Rt PQR ∆.在△的条件下,记PQR ∆与COD ∆的公共部分的面积为S .求S 关于m 的函数关系式,并求S 的最大值.5.已知抛物线y=a(x﹣1)(x﹣3)(a<0)的顶点为A,交y轴交于点C,过C作CB△x 轴交抛物线于点B,过点B作直线l△x轴,连结OA并延长,交l于点D,连结OB.(1)当a=﹣1时,求线段OB的长.(2)是否存在特定的a值,使得△OBD为等腰三角形?若存在,请写出求a值的计算过程;若不存在,请说明理由.(3)设△OBD的外心M的坐标为(m,n),求m与n的数量关系式.6.如图,抛物线y=ax2+bx﹣4a(a≠0)经过A(﹣1,0)、C(0,4)两点,与x轴交于另一点B,连接AC,BC.(1)求抛物线的解析式;(2)过点C作x轴的平行线交抛物线于另一点D,连接BD,点P为抛物线上一点,且△DBP=45°,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点M,使得由点M,A,C构成的△MAC是直角三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图,二次函数y=x2+bx+c的图像与x轴交于A,B两点,B点坐标为(4,0),与y 轴交于点C(0,4).点D为抛物线上一点(1)求抛物线的解析式及A点坐标;(2)若△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,求点D的坐标;(3)若△BCD是锐角三角形,请直接写出点D的横坐标m的取值范围.8.已知:如图,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A点,与y轴交于C点,且A(1,0)、B(3,0),点D是抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式(2)在y轴上是否存在M点,使得△MAC是以AC为腰的等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(3)点P为抛物线上的动点,且在对称轴右侧,若△ADP面积为3,求点P的坐标.9.如图,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC,若点P为线段BC上的一个动点(不与点B、点C重合),过点P作直线PN△x 轴于点N ,交抛物线于点M ,当△BCM 面积最大时,求△BPN 的周长. (3)在(2)的条件下,当△BCM 面积最大时,在抛物线的对称轴上是否存在点Q ,使△CNQ 为等腰三角形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图1,抛物线243y x x =++与x 轴交于,A B 两点(点A 在点B 左侧),与y 轴交于点C ,点D 抛物线的顶点.(1)求直线BD 的解析式;(2)抛物线对称轴交x 轴于点E ,P 为直线BD 上方的抛物线上一动点,过点P 作PF BD ⊥于点F ,当线段PF 的长最大时,连接PE ,过点E 作射线EM ,且EM EP ⊥,点G 为射线EM 上一动点(点G 不与点E 重合),连接PG ,H 为PG 中点,连接AH ,求AH 的最小值;(3)如图2,平移抛物线,使抛物线的顶点D 在射线BD 上移动,点B ,D 平移后的对应点分别为点'B ,'D ,y 轴上有一动点M ,连接'MB ,'MD ,''MB D ∆是否能为等腰直角三角形?若能,请求出所有符合条件的M 点的坐标;若不能,请说明理由.11.如图1,抛物线()230y ax bx a =++≠与x 轴交于()1,0A -、()30B ,两点,与y 轴交于点C ,顶点为点M .(1)求这条抛物线的解析式及直线BM 的解析式;(2)P 段BM 上一动点(点P 不与点B 、M 重合),过点P 向x 轴引垂线,垂足为Q ,设OQ 的长为t ,四边形PQAC 的面积为S .求S 与t 之间的函数关系式及自变量t 的取值范围;(3)在线段BM 上是否存在点N ,使NMC ∆为等腰三角形?若存在,请直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,已知抛物线与x 轴交于A(−1,0)、B(3,0)两点,与y 轴交于点C(0,3).(1)该抛物线的对称轴是直线___________, (2)求抛物线的解析式;(3)设抛物线的顶点为D ,在其对称轴的右侧的抛物线上是否存在点P ,使得△PDC 是等腰三角形?若存在,求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由:13.在平面直角坐标系中,将二次函数()20y ax a =>的图象向右平移1个单位,再向下平移2个单位,得到如图所示的抛物线,该抛物线与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 的左侧),1OA =,经过点A 的一次函数()0y kx b k =+≠的图象与y 轴正半轴交于点C ,且与抛物线的另一个交点为D ,ABD ∆的面积为5.(1)求抛物线和一次函数的解析式;(2)抛物线上的动点E 在一次函数的图象下方,求ACE ∆面积的最大值,并求出此时点E 的坐标;(3)若点P 为x 轴上任意一点,在(2)的结论下,求35PE PA +的最小值.14.如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴的交点分别为()6,0A -和点()4,0B ,与y 轴的交点为()0,3C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是线段OA 上一动点(不与点A 重合),过P 作平行于y 轴的直线与AC 交于点Q ,点D 、M 在线段AB 上,点N 在线段AC 上.△是否同时存在点D 和点P ,使得APQ ∆和CDO ∆全等,若存在,求点D 的坐标,若不存在,请说明理由;△若DCB CDB ∠=∠,CD 是MN 的垂直平分线,求点M 的坐标.15.如图,抛物线y=ax 2+bx+2交x 轴于点A(-3,0)和点B(1,0),交y 轴于点C (1)求这个抛物线的函数表达式.(2)点D 的坐标为(-1,0),点P 为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP 面积的最大值.(3)点M 为抛物线对称轴上的点,问:在抛物线上是否存在点N ,使△MNO 为等腰直角三角形,且△MNO 为直角?若存在,请直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.16.如图,抛物线23y ax bx =+-与x 轴交于(1,0)A -,(3,0)B 两点,与y 轴交于点C ,点D 是抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式.(2)点N 是y 轴负半轴上的一点,且ON =Q 在对称轴右侧的抛物线上运动,连接QO ,QO 与抛物线的对称轴交于点M ,连接MN ,当MN 平分OMD ∠时,求点Q 的坐标.(3)直线BC 交对称轴于点E ,P 是坐标平面内一点,请直接写出PCE ∆与ACD ∆全等时点P 的坐标.17.已知:直线122y x =+与y 轴交于A ,与x 轴交于D ,抛物线y =12x 2+bx +c 与直线交于A 、E 两点,与x 轴交于B 、C 两点,且B 点坐标为 (1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是直线AE 上一动点,当△PBC 周长最小时,求点P 坐标; (3)动点Q 在x 轴上移动,当△QAE 是直角三角形时,求点Q 的坐标;(4)在y 轴上是否存在一点M ,使得点M 到C 点的距离与到直线AD 的距离恰好相等?若存在,求出所有符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.18.如图,已知抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于点A ,B ,AB =2,与y 轴交于点C ,对称轴为直线x =2.(1)求抛物线的函数表达式;(2)设D 为抛物线的顶点,连接DA 、DB ,试判断△ABD 的形状,并说明理由; (3)设P 为对称轴上一动点,要使PC ﹣PB 的值最大,求出P 点的坐标.19.如图,抛物线2y ax bx c =++ 经过点()2,5A -,与x 轴相交于()1,0B -,()3,0C 两点,(1)抛物线的函数表达式;(2)点D 在抛物线的对称轴上,且位于x 轴的上方,将BCD ∆沿沿直线BD 翻折得到BC D '∆,若点D '恰好落在抛物线的对称轴上,求点C '和点D 的坐标;(3)设P 是抛物线上位于对称轴右侧的一点,点Q 在抛物线的对称轴上,当CPQ ∆为等边三角形时,求直线BP 的函数表达式.20.如图,在直角坐标系中有Rt AOB ∆,O 为坐标原点,1,tan 3OB ABO =∠=,将此三角形绕原点O 顺时针旋转90︒,得到Rt COD ∆,二次函数2y x bx c =-++的图象刚好经过,,A B C 三点.(1)求二次函数的解析式及顶点P 的坐标;(2)过定点Q 的直线:3l y kx k =-+与二次函数图象相交于,M N 两点. △若2PMN S ∆=,求k 的值;△证明:无论k 为何值,PMN ∆恒为直角三角形;△当直线l 绕着定点Q 旋转时,PMN ∆外接圆圆心在一条抛物线上运动,直接写出该抛物线的表达式.参考答案:1.(1)B (0,2),抛物线解析式为y=﹣43x 2+103x+2;(2)m 的值为12;(3)当以B ,P ,N 为顶点的三角形与△APM 相似时,点M 的坐标为(2.5.0)或(118,0). 2.(1)B (3m ,0);(2)tan△ACB =12;(3)点P 的坐标是:)或). 3.(1)y =﹣x 2+5x ;(2)当点P 在直线OA 的上方时,线段PC 的最大值是4;(3)存在,P 的坐标是(4,2﹣)或(6,﹣6)或(5,0). 4.(1)()21154y x =--+;(2);4y x =-+;△S 27448x x =-+-;S 的最大值为47.5.(1)5;(2)a =﹣1(3)m =3n 2+2 6.(1)y =﹣x 2+3x +4;(2)P (﹣25,6625);(3)点M 的坐标为(32,298)或(32,﹣58)或(32,52)或(32,32).7.(1)y=x 2-5x+4, A(1,0);(2)(6,10)或(2,-2);m <6或 3m <28.(1)y =﹣x 2+4x ﹣3;(2)在y 轴上存在点M ,点M 的坐标为(0,3),(0,3-或(0,3-,(3)P (4,﹣3).9.(1)y =﹣x 2+2x+3 (2)310.(1)43y x =-+(2(3)(0,,,.11.(1)2y x 2x 3=-++,26y x =-+;(2)四边形ACPQ S 29322t t =-++,t 的取值范围是13t <<;(3)716,55N ⎛⎫⎪⎝⎭或14N ⎛ ⎝⎭或()2,2N 12.(1)1x = (2)2y x 2x 3=-++;(3)存在,⎝⎭或(2.3)13.(1)21322y x x =--;1122y x =+;(2)ACE ∆的面积最大值是2516,此时E 点坐标为315,28⎛⎫- ⎪⎝⎭;(3)35PE PA +的最小值是3.14.(1)211384y x x =--+;(2)△存在点D ,使得APQ ∆和CDO ∆全等,3,02D ⎛⎫⎪⎝⎭,理由见解析;△点3,02M ⎛⎫⎪⎝⎭15.(1)y=-23x 2-43x+2;(2)S 的最大值为174;(3)存在,点N或)或)或).16.(1)223y x x =--;(2)点Q 的坐标为:1Q ,2Q ;(3)若PCE ∆与ACD ∆全等,P 点有四个,坐标为1(3,4)P --,2(1,6)P --,3(2,1)P ,4(4,1)P -. 17.(1)215222y x x =-+;(2)P (1213,3213);(3)Q 点坐标为(1,0)或(172,0);(4)存在;M 点坐标为M (0,﹣8).18.(1)抛物线的函数表达式为y =x 2﹣4x +3;(2)△ADB 是等腰直角三角形;理由见解析;(3)P (2,﹣3).19.(1)223y x x =--;(2)点'C 坐标为(点D 的坐标为⎛ ⎝⎭;(3)直线BP 的函数表达式为y =y x =20.(1)2y x 2x 3=-++,()1,4P ;(2)△k =±△2241y x x =-++.。
中考数学总复习《二次函数与三角函数综合压轴题》专项训练题(附有答案)
中考数学总复习《二次函数与三角函数综合压轴题》专项训练题(附有答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图1,抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为A(1,2),与x轴交于点B(﹣1,0),C两点,点P是抛物线上的动点.(1)求这条抛物线的函数表达式;(2)如图2,连接CD,点E在CD上,且∠PEC=90°,求线段PE长度的最大值;(3)如图3,连接AB、AC,已知∠ACB+∠PCB=α,使得tanα=2?若存在,求出点P 的横坐标,请说明理由.2.抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的对称轴是y轴,与x轴交于A、B两点且A点坐标是(﹣2,0),且OB=2OC.(1)如图1,求抛物线的解析式;(2)如图2,若M(﹣4,m),N是抛物线上的两点.求N点坐标;(3)如图3,D是B点右侧抛物线上的一动点,D、E两点关于y轴对称.直线DB、EB 分别交直线x=﹣1于G、Q两点,请问PG﹣PQ是定值吗?若是请直接写出此定值.3.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点2+x+8交x轴于点A(﹣4,0)、B,交y 轴于点C.(1)求点B的坐标;(2)点D是第一象限抛物线上的一点,连接AD交y轴于点E,设点D的横坐标为t,求d与t之间的函数解析式(不要求写出自变量t的取值范围);(3)在(2)的条件下,当4<t<8时,且横坐标为﹣t,连接BF交y轴于点G,点H 为线段BG的中点,连接AG,若AG=EH,求tan∠CMD的值.4.二次函数y=ax2+bx﹣3的图象交x轴于点A(﹣1,0),点B(3,0),交y轴于点C (1)求二次函数的解析式;(2)如图1,点P是抛物线上的一点,设点P的横坐标为m(m>3),且AQ⊥PQ,若AQ=2PQ;(3)如图2,将抛物线绕x轴正半轴上一点R旋转180°得到新抛物线C1交x轴于D、E两点,点A的对应点为点E,点B的对应点为点D.若sin∠BME=5.如图,已知抛物线过平面直角坐标系中A(1,0)、B(3,0)(0,3)三个点.(1)求抛物线的表达式及顶点D的坐标.(2)如图②连接BC、BD、CD,求△BCD的面积.(3)点P是抛物线上的一点,已知,求满足条件的P点的坐标.6.在平面直角坐标系中,将二次函数y=ax2(a>0)的图象向右平移1个单位,再向下平移2个单位,得到如图所示的抛物线(点A在点B的左侧),OA=1,经过点A的一次函数y=kx+b(k≠0),且与抛物线的另一个交点为D,△ABD的面积为5.(1)求抛物线和一次函数的解析式;(2)抛物线上的动点E在一次函数的图象下方,当△ACE面积的最大值时,求出此时点E的坐标;(3)点Q是直线上的一动点,连接OQ,设△OQF外接圆的圆心为M,当sin∠OQF 最大时(直接写答案).7.在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于点A(1,0),与y轴交于点C(0,﹣4).(1)求这条抛物线的函数解析式;(2)P是抛物线上一动点(不与点A,B,C重合),作PD⊥x轴,垂足为D①如图,若点P在第三象限,且tan∠CPD=2;②直线PD交直线BC于点E,当点E关于直线PC的对称点E′落在y轴上时,请直接写出四边形PECE'的周长.8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+3x+1交y轴于点A,直线y=﹣x+2交抛物线于B(点B在点C的左侧),交y轴于点D,交x轴于点E.(1)求点D,E,C的坐标;(2)F是线段OE上一点(OF<EF),连接AF,DF,且AF2+EF2=21.①求证:△DFC是直角三角形;②∠DFC的平分线FK交线段DC于点K,P是直线BC上方抛物线上一动点,当3tan∠PFK=1时9.已知抛物线y=ax2+bx+4与x轴相交于点A(1,0),B(4,0),与y轴相交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,点P是抛物线的对称轴l上的一个动点,当△P AC的周长最小时,求;(3)如图2,取线段OC的中点D,在抛物线上是否存在点Q?若存在,求出点Q的坐标,请说明理由.10.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+x+c与y轴交于点C,与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧)(﹣,0),tan∠ACO=.(1)求抛物线的解析式;(2)线段OB上有一动点P,连接CP,当CP+,请直接写出此时点P的坐标和CP+ PB的最小值.(3)如图2,点D为直线BC上方抛物线上一点,连接AD、BC交于点E,记△BDE的面积为S1,△ABE的面积为S2,求的最大值.11.如图,已知一次函数y1=kx+m的图象经过A(﹣1,﹣5),B(0,﹣4)两点,且与x 轴交于点C2=ax2+bx+4的图象经过点A,C,连接OA.(1)求一次函数和二次函数的解析式.(2)求∠OAB的正弦值.(3)在点C右侧的x轴上是否存在一点D,使得△BCD与△OAB相似?若存在,求出点D的坐标,请说明理由.12.如图,边长为4的正方形OABC的两边在坐标轴上,以点C为顶点的抛物线经过点A,过点P作PE⊥OA于点E,点Q的坐标为(0,3)(1)求抛物线的解析式;(2)①当PQ∥EQ时,PQ+PE=;②某班数学科代表经过一番探究后发现:对于A、C间的任意一点P,PQ与PE之和为定值,你是否同意他的观点?请说明理由;(3)延长EP交BC于点F,当∠FPQ为锐角,且时,求点P的坐标.13.如图,已知二次函数y=﹣x2+2x+3的图象交x轴分别于A,D两点,交y轴于B点(1)求抛物线的对称轴;(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;如果不存在,请说明理由.14.抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(3,0)、B(﹣1,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线解析式;(2)如图,连接AC,点P在线段AC上,与抛物线交于点Q.以线段PQ为边构造矩形PQMN,边MN在y轴上.①当矩形PQMN周长最大时,求点P坐标.②在①的条件下,点T在第四象限内,作射线AT,求tan∠TAO的值.15.如图,在平面直角坐标系中,O为原点,OQ=18,点P是x轴正半轴上一点,连接PQ,⊙A经过点O且与QP相切于点P(1)若圆心A在x轴上,求⊙A的半径;(2)若圆心A在x轴的上方,且圆心A到x轴的距离为2,求⊙A的半径;(3)在(2)的条件下,若OP<10,D,P的抛物线上的一个动点,点F为x轴上的一个动点的点M共有4个,求点F的横坐标的取值范围.参考答案1.解:(1)由题可设抛物线解析式为y=a(x﹣1)2+6代入点B,得4a+2=2∴a=∴抛物线解析式为:;(2)如图1,过P作PF⊥x轴于F∵PE⊥CD∴∠PEH=∠PFC=90°∴∠PHE+∠EPH=∠CHF+DCB=90°∵∠PHE=∠CHF∴∠EPH=∠DCB令x=6,则y==∴D(0,)令y=0,则解得x=﹣2或3∴C(3,5)∴DO=,CO=7∴∴cos∠EPH=cos∠DCB=设直线CD为y=kx+代入点C,得k=∴直线CD为设P(),则H()∴∵cos∠EPH=∴PE==∵P在第一象限∴0<m<6∴时,PE最大值为;(3)①如图2,当P在x轴下方时延长AB交CP延长线于K,过A作x轴平行线,两线交于点Q 过C作CR⊥AQ于R∵A(7,2),0),5)∴AB=同理,AC=∴AB2+AC2=BC6,AB=AC∴∠BAC=90°∵∠AKQ+∠QAK=∠QAK+∠RAC=90°∴∠AKQ=∠RAC又∠AQK=∠CRA=90°∴△AQK∽△CRA∴又tan∠ACK=∴又AR=CR=8∴QK=AQ=4∴K(﹣3,﹣2)设直线CK为y=k1(x﹣3),代入点K解得∴直线CK为联立∴3x3﹣4x﹣15=0解得x=或3∴P的横坐标为②如图3,当P在x轴上方时,则K′(﹣2,2)连接CK′交抛物线于点P可设直线CK′为y=k2(x﹣5),代入点K′解得∴直线CK′为y=联立∴6x2+4x﹣6=0∴x=或3∴P的横坐标为综上,P的横坐标为或.2.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的对称轴是y轴∴b=3∵A点坐标是(﹣2,0)∴B点坐标是(2,0)∴OB=2∵OB=5OC∴OC=1∴C(0,﹣4)∴c=﹣1把A(﹣2,5)代入y=ax2﹣1,得5a﹣1=0解得:a=∴该抛物线的解析式为y=x2﹣1;(2)当x=﹣5时,y=4﹣1=3∴M(﹣8,3)过点M作MG⊥x轴于点G则MG=3,OG=5在Rt△OMG中,OM==过点O作FK⊥OM,使OF=OK=,如图,过点K作KL⊥x轴于点L连接MF交抛物线于点N,连接MK交抛物线于点N′则∠MGO=∠FHO=∠KLO=∠MOF=∠MOK=90°,tan∠OMN===∵∠MOG+∠FOH=90°,∠OFH+∠FOH=90°∴∠OFH=∠MOG∴△FOH∽△OMG∴==,即==∴OH=1,FH=∴F(1,)设直线MF的解析式为y=kx+n,则解得:∴直线MF的解析式为y=﹣x+与抛物线y=x2﹣1联立,得:x2﹣6=﹣x+解得:x1=﹣8(舍去),x2=当x=时,y=﹣×+=∴N(,);同理可得K(﹣2,﹣),直线MK的解析式为y=﹣与抛物线y=x2﹣1联立,得:x2﹣8=﹣x﹣解得:x6=﹣4(舍去),x2=﹣当x=﹣时,y=﹣)﹣∴N′(﹣,﹣);综上所述,N点坐标为(,,﹣);(3)由(1)知:A(﹣2,7),0)∵D、E两点关于y轴对称设D(m,m2﹣1),则E(﹣m,m2﹣6)设直线BD的解析式为y=k1x+b1则解得:∴直线BD的解析式为y=x﹣当x=﹣1时,y=﹣﹣∴G(﹣1,﹣)同理可得:直线BE的解析式为y=x+当x=﹣8时,y=∴Q(﹣1,)∵P(﹣1,4)∴PG=0﹣(﹣)=∴PG﹣PQ=﹣=3故PG﹣PQ的值为5.3.解:(1)∵抛物线y=ax2+x+8交x轴于点A(﹣5,0)∴0=(﹣4)2+(﹣4)+8解得a=﹣∴y=﹣x2+x+2当y=0时,0=﹣x2+x+4解得x1=﹣4,x6=8∴B(8,5);(2)如图1,过D作DP⊥x轴于P∵点D的横坐标为t,点D是第一象限抛物线上的一点∴D(t,﹣x2+x+8)∴PD=﹣x2+x+7,AP=t+4在Rt△P AD中,tan∠P AD==(t﹣8)在Rt△AOE中,tan∠OAE=∴OE=8﹣t在y=﹣x2+x+8中,令x=2∴C(0,8)∴OC=3∴d=CE=OC﹣OE=8﹣(8﹣t)=t;(3)如图7,连接BC,FT⊥y轴于T在Rt△ABC中,∵OB=OC=8∴∠OBC=∠OCB,BC=∵∠OBC+∠OCB=90°∴∠OBC=∠OCB=45°∵点F的横坐标为﹣t,点F在抛物线上∴F(﹣t,﹣t2﹣t+4)∴t6+t﹣8,BR﹣8+t在Rt△BFR中,tan∠FBR==在Rt△BOG中,tan∠OBG=∴OG=2t﹣8∴EG=OE+OG=6﹣t+2t﹣8=t=CE.∵点H为线段BG的中点∴EH∥BC,EH=∴AG=EH=6在Rt△OAG中,OG=∴∠OAG=∠OGA∵∠OAG+∠OGA=90°∴∠OAG=∠OGA=45°=∠OBC∴AE∥GH∴∠CMD=∠CFB∵OG=7t﹣8=4∴t=4∴﹣t5﹣t+8=﹣7,CE=3t=12∴F(﹣6,﹣7)∴FT=7,GT=OT﹣OG=7﹣4=6在Rt△FGT中,FG==在Rt△BOG中,BG=在Rt△CGN中,sin∠CGN=∴CN=∴GN=∴FN=FG+GN=3+在Rt△CFN中,tan∠CFN==∴tan∠CMD=tan∠CFN=.4.解:(1)将A(﹣1,0),7)解得:∴这个二次函数的表达式是y=x6﹣2x﹣3;(2)过点Q作x轴的平行线交过点P与y轴的平行线与点N,交过点A与y轴的平行线于点M∵∠NQP+∠MQA=90°,∠MQA+∠QAM=90°∴∠NQP=∠QAM∵∠AMQ=∠QNP=90°∴△AMQ∽△QNP∴设点Q的坐标为(1,t),m2﹣6m﹣3)则AM=t,QN=m﹣1,NP=t﹣m8+2m+3即解得m=6(舍去)或4故m=4;(3)过点E作EH⊥MB交MB的延长线于点H由抛物线的表达式知,点M(4,BM=2则tan∠OBM==3=tan∠HBE∵sin∠BME=,故tan∠BME=故设BH=x,则HE=2x在Rt△HEM中,tan∠BME=则tan∠BME===,解得x=在Rt△BHE中,BE==故点E的坐标为(9,0)由旋转的定义知,点R是点A则x R=(9﹣3)=4故点R的坐标为(4,8).5.解:(1)设抛物线的表达式为y=ax2+bx+c 把A(1,2),0),3)代入得解方程组得:∴y=x2﹣6x+3配方得:y=(x﹣2)2﹣1顶点D的坐标为(2,﹣2);(2)设直线CD的表达式为y=kx+m把C(0,3),﹣6)代入得解方程组得:∴y=﹣7x+3如图(2),设直线y=﹣2x+8交x轴于点E当y=0时,﹣2x+7=0∴点E坐标为:(,2)∴BE=3﹣过D作DF⊥x轴于点F∴;(3)∵BC5=32+62=18,BD2=72+18=2,CD2=72+42=20∴BC2+BD2=CD7∴△BCD为直角三角形,∠CBD=90°又∵tan∠BCP=,即点D为满足条件的点P7(2,﹣1)如图(3),延长DB至点H,得H(2连接CH交抛物线于点P,所得的∠PCB=∠BCD设直线CH的表达式为y=k1x+n把C(0,7),1)代入得解得则直线CH的表达式为:由题意得:解得x=0或当时,∴点满足条件的P点的坐标有P1(2,﹣3),.6.解:(1)将二次函数y=ax2(a>0)的图象向右平移4个单位,再向下平移2个单位2﹣2∵OA=1∴点A的坐标为(﹣1,3),4a﹣2=2∴∴抛物线的解析式为,即.令y=0,则解得:x1=﹣5,x2=3∴B(5,0);∴AB=OA+OB=4∵△ABD的面积为4∴∴∴解得:x1=﹣2,x8=4∴.设直线AD的解析式为y=kx+b,则有解得:∴直线AD的解析式为.(2)如图,过点E作EM∥y轴交AD于M设,则∴∴S△ACE=S△AME﹣S△CME====.∴当此时E点坐标为.(3)如图,H是OF的中点上运动∴∠OQF=∠OMH∴∴当OM取得最小值时,sin∠OQF的值最大∵MO=MQ∴当MQ取得最小值时,sin∠OQF的值最大∵当MQ垂直直线时,MQ取得最小值∴此时M、Q在二次函数的对称轴直线x=7上∴根据对称性,存在故:或.7.解:(1)∵抛物线与x轴交于点A(1,与y轴交于点C(4∴解得∴抛物线的解析式为.答:抛物线的解析式为.(2)①设P(x,),如图∴∠PEC=∠CED=90°∵C(0,﹣2)∴OC=4∵PD⊥x轴∴∠PDO=90°∵∠DOC=90°∴四边形DOCE是矩形∴DE=OC=4,OD=CE=﹣x∴=∵∴∴(舍去)∴=∴P(﹣.②设P(m,)对于,当y=4时,解得x1=7,x2=﹣3∴B(﹣5,0)∵OC=4∴当点P在第三象限时,如图则四边形DEFO是矩形∴EF=OD=﹣m∵点E与点E′关于PC对称∴∠ECP=∠E′CP,CE=CE′∵PE∥y轴∴∠EPC=∠PCE′∴PE=CE∴PE=CE′∴四边形PECE′是菱形∵EF∥OA∴△CEF∽△CBO∴∴∴设直线BC的解析式为y=kx+b∴解得∴直线BC的解析式为y=﹣x﹣2∴∴=∵,PE=CE∴解得(舍去)∴∴四边形PECE′的周长C=4CE=4×=当点P在第二象限时,如图同理可得解得(舍去)∴∴四边形PECE′的周长C=4CE=3×=综上,四边形PECE′的周长为或.8.(1)解:∵直线y=﹣x+8交y轴于点D 当x=0时,y=2∴D(4,2)当y=0时,x=5∴E(6,0)∵直线y=﹣x+2交抛物线于B∴﹣x7+3x+1=﹣x+2∴7x2﹣10x+3=8解得∵点B在点C的左侧∴点C的横坐标为6,当x=3时∴C(3,3)答:C(3,1),8),0).(2)如图①证明:∵抛物线y=﹣x2+5x+1交y轴于点A 当x=0时,y=4∴A(0,1)∴OA=6在Rt△AOF中,∠AOF=90°∴AF2=OA2+OF3设F(m,0)∴OF=m∴AF2=5+m2∵E(6,2)∴OE=6∴EF=OE﹣OF=6﹣m∵AF5+EF2=21∴1+m8+(6﹣m)2=21∴m2=2,m2=7∵OF<EF∴m=2∴OF=2∴F(4,0)∵D(0,4)∴OD=2∴OD=OF∴△DOF是等腰直角三角形∴∠OFD=45°过点C作CG⊥x轴于G∵C(3,6)∴CG=1,OG=3∵GF=OG﹣OF=3∴CG=GF∴△CGF是等腰直角三角形∴∠GFC=45°∴∠DFC=90°∴△DFC是直角三角形.②解:∵FK平分∠DFC,∠DFC=90°∴∠DEK=∠CFK=45°∴∠OFK=∠OFD+∠DFK=90°∴FK∥y轴∵3tan∠PFK=1∴设点P的坐标为(t,﹣t2+5t+1),根据题意得.(i)当点P在直线KF的左侧抛物线上时,.过点P1作P6H⊥x轴于H∴P1H∥KF∴∠HP1F=∠P8FK∴∵HF=OF﹣OH∴HF=2﹣t在Rt△P1HF中,∵∴P1H=3HF∵∴﹣t2+3t+6=3(2﹣t)∴t3﹣6t+5=3∴t1=1,t5=5(舍去)当t=1时,﹣t7+3t+1=2∴P1(1,7).(ii)当点P在直线KF的右侧抛物线上时,过点P7作P2M⊥x轴于M∴P2M∥KF∴∠MP8F=∠P2FK∴∴P3M=3MF∵∴﹣t7+3t+1=6(t﹣2)∴(舍去)当t=时,∴.∴点P的坐标为(3,3)或().9.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4与x轴相交于点A(7,0),0)解得:∴抛物线的表达式为y=x2﹣5x+2;(2)由(1)知y=x2﹣5x+2,当x=0时∴C(0,3)∵△P AC的周长等于P A+PC+AC,AC为定长∴当P A+PC的值最小时,△P AC的周长最小∵A,B关于抛物线的对称轴对称∴P A+PC=PB+PC≥BC,当P,B,P A+PC的值最小,此时点P为直线BC与对称轴的交点设直线BC的解析式为:y=mx+n则:解得:∴直线BC的解析式为y=﹣x+4当时,∴∵A(1,8),4)∴P A==,PC==∴;(3)存在∵D为OC的中点∴D(5,2)∴OD=2∵B(3,0)∴OB=4在Rt△BOD中,∴∠QDB=∠OBD;①当Q点在D点上方时:过点D作DQ∥OB,交抛物线于点Q,此时Q点纵坐标为2设Q点横坐标为t,则:t2﹣5t+4=2,解得:∴Q(,2)或(;②当点Q在D点下方时:设DQ与x轴交于点E则:DE=BE设E(p,0)2=OE4+OD2=p2+7,BE2=(4﹣p)6∴p2+4=(6﹣p)2解得:∴设DE的解析式为:y=kx+q则:解得:∴联立解得:或∴Q(3,﹣2)或;综上所述,或(,﹣2)或.10.解:(1)∵A(﹣,0)∴OA=∵tan∠ACO=∴OC=4∴C(0,3)将A,C的坐标代入y=ax3+x+c得,∴∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+3;(2)令y=4,则y=﹣x3+x+3=0解得x=﹣或x=3∴B(8,0)∴OC=6,OB=3∴tan∠OBC==∴∠OBC=30°,∠OCB=60°;如图1,作点C关于x轴的对称点C′,C′H与x轴的交点即为所求点P∴PH=PB∴CP+PB=CP+PH=C′P+PH=C′H∵OC=OC′=3∴CC′=6∴C′H=6;连接CP∴C′P=CP,∠PCC′=∠PC′C=30°∴OP=综上,当P(,CP+;(3)如图2,过点D作DG⊥x轴于点G,过点A作AK⊥x轴交BC的延长线于点K ∴△DEF∽△AEK∴=∵C(0,3),0)∴直线BC的解析式为:y=﹣x+3;设点D的横坐标为t∴D(t,﹣t2+t+3)∴F(t,﹣t+3),4)∴AF=4,DF=﹣t2+t+4﹣(﹣t2+t;∴==﹣t2+t=﹣)2+∴当t=时,的最大值为.11.解:(1)将A(﹣1,﹣5),﹣3)代入y1=kx+m ∴解得∴y=x﹣5令y=0,则x=4∴C(6,0)将A(﹣1,﹣2),0)代入y2=ax2+bx+4∴解得∴y=﹣2x2+7x+7;(2)过点O作OH⊥AC交于H∵B(0,﹣4),2)∴∠OCB=45°∵OC=4∴OH=CH=2∵AC=5∴AH=8∴AO=∴sin∠AOB==;(3)存在点D,使得△BCD与△OAB相似∵D点在C点右侧∴∠BCD=135°∵∠ABO=135°∴∠CBD=∠OAB或∠CDB=∠OAB当∠OAB=∠CBD时,△OAB∽△DBC∴=∵OB=4,BC=2∴CD=16∴D(20,6);当∠OAB=∠BCD时,△OAB∽△BDC∴=∴CD=2∴D(6,6);综上所述:D点坐标为(20,0)或(6.12.解:(1)∵边长为4的正方形OABC的两边在坐标轴上∴点C坐标为(0,8),0)根据抛物线的点C为顶点,设该抛物线的解析式为:y=ax2+6将点A(﹣4,0)代入可得16a+3=0解得a=﹣∴此抛物线关系式为:y=﹣x3+4;(2)①当点P与点A重合时,PQ+PE=AQ=当点P与点C重合时,PQ+PE=CQ+CO=2+4=5故答案为:2;②对于A,C间的任意一点P理由如下:过点P作PD⊥y轴于点D设点P的坐标为(m,﹣m7+4)∵点P是抛物线上点A,C间的一个动点∴PD=﹣m,QD=|﹣m2+4﹣4|∴PQ==m2+1∴PQ+PE=m2+6+(﹣m3+4)=5;(3)由(2)得PQ+PE=6设点P的坐标为(x,y)∴PE=y,PQ=5﹣y∵∠FPQ为锐角,则y<3∴QD=8﹣y∵cos∠FPQ=而∠FPQ=∠DQP∴=解得:y=1把y=1代入抛物线解析式得y=﹣x2+5=1解得x=±2∵点P在AC段上∴x=﹣2∴点P坐标为(﹣6,1).13.解(1)∵二次函数y=﹣x2+2x+3∴抛物线的对称轴x=﹣=﹣∴抛物线的对称轴为直线x=1;(2)∵二次函数y=﹣x3+2x+3=﹣(x﹣6)2+4∴C(7,4),3)把y=3代入y=﹣x2+2x+8解得:x1=﹣1,x7=3∴D(﹣1,5),0)过点C作CE⊥y轴,垂足为点E则BE=4﹣3=1,CE=1∴BC=,∠EBC=∠ECB=45°又∵OB=OA=3∴AB=3,∠OBA=∠OAB=45°∴∠CBA=180°﹣45°﹣45°=90°又∵BC=,AB=3∴tan∠BAC==;(3)存在,P(6,(0,﹣)当点P在原点时,∠BPD=90°,∴,∠BPD=∠ABC则△BPD∽△ABC;在Rt△ABC中,BC=∴AC=2在Rt△BOD中,OD=1∴BD=当PD⊥BD时,设点P的坐标为(0若△BDP∽△ABC,则,即=解得y=﹣∴点P的坐标为(0,﹣)∴当P的坐标为(0,0)或(3,﹣,以P、B.14.解:(1)由题意得,抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣3)(x+1)=﹣(x6﹣2x﹣3)=﹣x2+2x+3;(2)①由点A、C的坐标得设点P(x,﹣x+3),﹣x2+2x+6)则PQ=(﹣x2+2x+5)﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x则矩形PQMN的周长=2(PQ+PN)=2(﹣x6+3x+x)=﹣2(x8﹣4x)∵﹣2<7,故矩形PQMN的周长有最大值即点P(2,1);②由①知,点P的坐标为(7,则NP=2当x=2时,PQ=﹣x2+3x=2故PQ=PQ=5=PN故矩形PQMN为正方形,如图连接AQ、AN,设CP交AQ于点M由正方形轴对称性知,AQ=AN∵∠TAQ=3∠P AN∴∠TAN=∠P AN设AT交y轴于点H,即∠HAN=∠P AN在等腰Rt△MNP中,PN=2由点P、A的坐标得则tan∠P AN====tan∠NAH过点H作HK⊥AN于点K在Rt△ONA中,tan∠ONA=设HK=3t,则NK=t在Rt△AHK中,tan∠NAH=则AK=6t则AN=NK+AK=t+6t==则t=则HN=t=则OH=HN﹣ON=﹣1=则tan∠TAO===.15.解:(1)∵圆心A在x轴上,⊙A经过点O且与QP相切于点P ∴PQ⊥x轴,OP为直径∵tan∠POC=1,∴PQ=OP∵在Rt△OPQ中,.∴OP=18.∴⊙A的半径为9;(2)如图所示,过点A作AM⊥x轴于点M,连接AP∵PQ是⊙A的切线∴AP⊥PQ,则∠APQ=90°∵AM⊥x轴,QB⊥x轴∴∠AMP=∠PBC=90°∴∠P AM=90°﹣∠APM=∠QPB∴△APM∽△PBQ∴∵tan∠POC=1,QB=18∴OB=QB=18∵AM=2,设MP=MO=x∴PB=18﹣2x∴解得x=3或x=6∴MO=3或MO=x∴A(3,3)或A(6∴AP==或AP=.∴半径为或2.(3)∵OP<10∴BO=3,P(8∴A(3,2)∵tan∠POC=6,设D(a∵∴(3﹣a)2+(7﹣a)2=13解得:a=0或a=5∴D(5,5)设抛物线解析式为y=ax7+bx将点P(6,0),2)代入得,解得:∴y=﹣x2+6x∵点F可能在点O的左边或点P的右边,则|K FM|=设直线MF:或联立,得或当或解得:或∴直线MF:或令y=0,解得:或∴或.。
中考数学专题复习:二次函数压轴题(相似三角形问题)
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。
中考数学专题复习《二次函数与相似三角形综合压轴题》测试卷(附答案)
中考数学专题复习《二次函数与相似三角形综合压轴题》测试卷(附答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2+bx经过点A(2,0)和点B(−1,m),顶点为点D.(1)求直线AB的表达式;(2)求tan∠ABD的值;(3)设线段BD与x轴交于点P如果点C在x轴上且△ABC与△ABP相似求点C的坐标.2.如图在平面直角坐标系中点A(1,2)B(5,0)抛物线y=ax2−2ax(a>0)交x轴正半轴于点C连结AO AB.(1)求点C的坐标和直线AB的表达式(2)设抛物线y=ax2−2ax(a>0)分别交边BA BA延长线于点D E.①若△CDB与△BOA相似求抛物线表达式②若△OAE是等腰三角形则a的值为______(请直接写出答案即可).3.如图拋物线经过A(4,0),B(1,0),C(0,−2)三点.(1)求出抛物线的解析式(2)若在直线AC上方的抛物线上有一点D使得△DCA的面积最大求出点D的坐标(3)若P是抛物线上一动点过P作PM⊥x轴垂足为M使得以A,P,M为顶点的三角形与△OCA相似请直接写出符合条件的点P的坐标.x2+bx+c与x轴交于A B(4,0)两点与y轴交于点C(0,2)连4.如图抛物线y=−12接BC交抛物线的对称轴于点D连接AC.(1)求抛物线的表达式(2)若点E在对称轴上①当AE+CE的值最小时求点E的坐标②以C D E为顶点的三角形与△ABC相似时求点E的坐标.5.如图已知A(−2,0)B(4,0)抛物线y=ax2+bx+c经过A B两点交y轴于点C(0,4).点P是第一象限内抛物线上的一点连接AC BC.M为OB上的动点过点M作PM⊥x轴交抛物线于点P交BC于点Q.(1)求抛物线的函数表达式(2)过点P作PN⊥BC垂足为点N设点M的坐标为(m,0)请用含m的代数式表示线段PN的长并求出当m为何值时PN有最大值最大值是多少?(3)试探究M在运动过程中是否存在这样的点Q使得以O M Q为顶点的三角形与△AOC相似.若存在请求出此时点Q的坐标若不存在请说明理由.6.在平面直角坐标系xOy中已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图像经过点B(4,0) D(5,3)设它与x轴的另一个交点为A(点A在点B的左侧)且△ABD的面积是3.(1)求该抛物线的表达式和顶点坐标(2)求∠DAB的度数(3)若抛物线与y轴相交于点C直线CD交x轴于点E点P在线段AD上当△APE与△ABD相似时求AP的长.7.如图抛物线y=−12x2+32x+2与x轴交于A B两点(点A在点B的左边)与y轴交于点C连接BC.(1)求点A B C的坐标(2)设x轴上的一个动点P的横坐标为t过点P作直线PN⊥x轴交抛物线于点N交直线BC于点M.①当点P在线段AB上时设MN的长度为s求s与t的函数关系式②当点P在线段OB上时是否存在点P使得以O P N三点为顶点的三角形与△COB相似?若存在请求出点P的坐标若不存在请说明理由.8.如图在同一直角坐标系中抛物线L1:y=ax2+bx+8与x轴交于A(−8,0)和点C 且经过点B(−2,12)若抛物线L1与抛物线L2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L2的表达式(2)现将抛物线L2向下平移后得到抛物线L3抛物线L3的顶点为M 抛物线L3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L3表达式若不存在说明理由.9.抛物线y=−x2+bx+3与x轴交于A(−3,0),B(1,0)两点与y轴交于点C点D为抛物线的顶点.(1)求抛物线的表达式及顶点D的坐标S△ACD求点P的坐标(2)在直线AC上方的抛物线上找一点P使S△ACP=12(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.(x+2)(ax+b)的图象过点A(−4,3),B(4,4).10.如图已知二次函数y=148(1)求二次函数的解析式(2)请你判断△ACB是什么三角形并说明理由.(3)若点P在第二象限且是抛物线上的一动点过点P作PH垂直x轴于点H试探究是否存在以P H D为顶点的三角形与△ABC相似?若存在求出P点的坐标.若不存在请说明理由.11.如图直线y=−x+4与x轴交于点A与y轴交于B抛物线y=−x2+bx+c经过A B两点与x轴负半轴交于点C连接BC抛物线对称轴与x轴交于点F P为y轴右侧抛物线上的动点直线BP交对称轴于点D.(1)求抛物线的解析式(2)当BD=3PD时求点P的坐标(3)作PQ⊥AB垂足为Q当△BPQ与△BCO相似时直接写出点Q的坐标.12.在平面直角坐标系中二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(-3 0)B (1 0)两点与y轴交于点C.(1)求这个二次函数的解析式(2)点Q是线段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?若存在求出点Q的坐标若不存在说明理由(3)点M为抛物线上一动点在x轴上是否存在点Q使以A C M Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在直接写出点Q的坐标若不存在说明理由.13.如图① 抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(−4,0)点B(2,0)和点C(0,−4)它的对称轴为直线l顶点为D.(1)求该抛物线的表达式(2)如图② 点P是直线AC下方该抛物线上的一个动点连接AP CP AC当△APC的面积取得最大值时求点P的坐标(3)如图③ 点E是直线AD下方该抛物线上的一个动点过E点作EF⊥直线l于F连接DE当以D E F为顶点的三角形与△BOC相似时求点E的坐标.14.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于A(﹣3 0)B(1 0)两点与y轴交于点C(0 ﹣3m)(m>0)顶点为D.(1)如图1 当m=1时①求该二次函数的解析式②点P为第三象限内的抛物线上的一个动点连接AC OP相交于点Q求PQ的最大值OQ(2)如图2 当m取何值时以A D C为顶点的三角形与∠BOC相似.15.如图1 在平面直角坐标系中抛物线y=ax2+bx+c经过A(−2,0)B(8,0)C(0,4)三点.(1)求抛物线y=ax2+bx+c的表达式(2)如图2 设点P是抛物线上在第一象限内的动点(不与B C重合)过点P作PD⊥BC 垂足为点D点P在运动的过程中以P D C为顶点的三角形与△AOC相似时求点P 的坐标(3)在y轴负半轴上是否存在点N使点A绕点N顺时针旋转后恰好落在第四象限抛物线上的点M处且使∠ANM+∠ACM=180°若存在请求N点坐标若不存在请说明理由.(请在备用图中自己画图)16.抛物线y=−x2+2mx−m2+2m(m>0)交x轴于A B两点(A在B的左边)C是抛物线的顶点.(1)当m=2时直接写出A B两点的坐标:(2)点D是对称轴右侧抛物线上一点∠COB=∠OCD①如图(1)求线段CD长度②如图(2)当m>2T(t,0)(t>0)P为线段OC上一点.若△PCD与△POT相似并且符合条件的点P有2个求t和m之间的数量关系.17.如图1 抛物线y=−x2+bx+c经过A(0,3)和B(72,−94)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抛物线与x轴的交点为F G.(1)求该抛物线的表达式.(2)当点P的坐标为(2,3)时求四边形APGO的面积.(3)如图2 若PE∥x轴交AB于点E且点P在直线AB上方求PD+PE的最大值.(4)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的坐标.18.如图1 抛物线y=ax2+23x+c(a≠0)与x轴交于A(−2,0)B两点与y轴交于点C(0,4).(1)求抛物线的解析式(2)若点D是第一象限内抛物线上的一点AD与BC交于点E且AE=5DE求点D的坐标(3)如图2 已知点M(0,1)抛物线上是否存在点P使锐角∠MBP满足tan∠MBP=1若2存在求出点P的坐标若不存在说明理由.19.如图1 平面直角坐标系xOy中抛物线y=ax2+bx+c过点A(−1,0)B(2,0)和C(0,2)连接BC点P(m,n)(m>0)为抛物线上一动点过点P作PN⊥x轴交直线BC于点M交x 轴于点N.(1)直接写出抛物线和直线BC的解析式(2)如图2 连接OM当△OCM为等腰三角形时求m的值(3)当P点在运动过程中在y轴上是否存在点Q使得以O P Q为顶点的三角形与以B C N为顶点的三角形相似(其中点P与点C相对应)若存在直接写出点P和点Q的坐标若不存在请说明理由.20.如图(1)在平面直角坐标系中抛物线y=ax2+bx−4(a≠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点A的坐标为(−1,0)且OC=OB点D和点C关于抛物线的对称轴对称.(1)分别求出a b的值和直线AD的解析式(2)直线AD下方的抛物线上有一点P过点P作PH⊥AD于点H作PM平行于y轴交直线AD 于点M交x轴于点E求△PHM的周长的最大值(3)在(2)的条件下 如图2 在直线EP 的右侧 x 轴下方的抛物线上是否存在点N 过点N 作NG ⊥x 轴交x 轴于点G 使得以点E N G 为顶点的三角形与△AOC 相似?如果存在 请直接写出点G 的坐标 如果不存在 请说明理由.参考答案1.(1)解:∠抛物线y =x 2+bx 经过点A (2 0) ∠22+2b =0 解得:b =−2 ∠抛物线解析式为y =x 2−2x 当x =−1 时 y =3 ∠点B 的坐标为B (−1,3)设直线AB 的解析式为y =kx +m (k ≠0) 把A (2 0) B (−1,3) 代入得: {2k +m =0−k +m =3 解得:{k =−1m =2 ∠直线AB 的解析式为y =−x +2 (2)如图 连接BD AD∠y =x 2−2x =(x −1)2−1 ∠点D 的坐标为D (1,−1) ∠A (2 0) B (−1,3)∠AB 2=(−1−2)2+32=18,AD 2=(2−1)2+(−1)2=2,BD 2=(−1−1)2+(−1−3)2=20∠AB 2+AD 2=BD 2 ∠∠ABD 为直角三角形 ∠tan∠ABD =ADAB =√2√18=13(3)设直线BD 的解析式为y =k 1x +b 1(k 1≠0) 把点D (1,−1) B (−1,3)代入得:{k 1+b 1=−1−k 1+b 1=3 解得:{k 1=−2b 1=1∠直线BD 的解析式为y =−2x +1当y =0 时 x =12 ∠点P 的坐标为P (12,0) 当∠ABP ∠∠ABC 时 ∠ABC =∠APB如图 过点B 作BQ ∠x 轴于点Q 则BQ =3 OQ =1∠∠ABP ∠∠ABC∠∠ABD =∠BCQ由(2)知tan∠ABD =13∠tan∠BCQ =13 ∠BQ CQ =13∠CQ =9∠OC =OQ +CQ =10∠点C 的坐标为C (−10,0)当∠ABP ∠∠ABC 时 ∠APB =∠ACB 此时点C 与点P 重合∠点C 的坐标为C (12,0)综上所述 点C 的坐标为C (−10,0)或(12,0).2.(1)解:∠x =−b 2a =1∠O C 两点关于直线x =1对称∠C (2,0)设直线AB :y =kx +b (k ≠0)把A (1,2) B (5,0) 代入得{k +b=25k +b=0解得{k =−12b =52则y =−12x +52 (2)①设D 的坐标为(p,q ) 则BD AB =q 2 若△CDB 与△BOA 相似 则BD AB =BC BO∠q 2=BC BO =35∠q =65 ∠D (p,q )在直线AB 上∠D (135,65) 代入抛物线解析式可得a =1013∠抛物线解析式为y =1013x 2−2013x .②∠A (1,2) B (5,0) O (0,0)∠OA =√5 OB =5 AB =2√5∠OA 2+AB 2=OB 2∠∠OAB=90°∠∠OAE=90° 设E 的坐标为(m,n )∠△OAE 是等腰三角形∠AE =AO =√5∠BE =3√5∠S △BEO =12BE ⋅OA =12BO ⋅n ∠12×3√5×√5=12×5n∠n =3∠E (m,n )在直线AB 上∠3=−12m +52 ∠m =−1又∠E (−1,3)在抛物线上∠3=a +2a故答案为:1.3.解:(1)设抛物线的解析式为y =a (x −4)(x −1)∵点C (0,−2)在抛物线上∴−4×(−1)a =−2∴a =−12∴抛物线的解析式为y =−12(x −4)(x −1)=−12x 2+52x −2(2)如图当点D 在抛物线上 且使△DCA 的面积最大 必有平行于直线AC 的直线DE且和抛物线只有一个交点设直线AC 解析式为y =kx +m∵A (4,0) C (0,−2)∠{4k +m =0m =−2解得{k =12m =−2∴直线AC 解析式为y =12x −2设直线DE 解析式为y =12x +b ①∵抛物线的解析式为y =−12x 2+52x −2②联立①②化简得 x 2−4x +4+2b =0∴ Δ=16−4(4+2b )=0∴b =0∴x 2−4x +4=0∴x =2∴D (2,1)过点P 作PM ⊥OAA (4,0) C (0,−2)∴OA =4 OC =2∴ OA OC =2设点P (p,ℎ)∴AM =|4−p|.PM =|ℎ| ℎ=−12p 2+52p −2③∵∠APM =∠AOB =90°∵以A P M 为顶点的三角形与△OAC 相似∴ PM AM=OA OC =2 ① ∴ |ℎ||4−p|=2④联立③④解得{p =4ℎ=0 (舍)或{p =5ℎ=−2或{p =−3ℎ=−14 ∴P (−3,−14)或(5,−2)②PM AM=OC OA =12 ∴ |ℎ||4−p|=12⑤联立③⑤解得 {p =2ℎ=1 或{p =4ℎ=0 (舍)或{p =0ℎ=−2∴P (2,1)或(0,−2)综上 得到点P (−3,−14)或(5,−2)或(2,1)或(0,−2).4.(1)解:将点B C 的坐标代入抛物线表达式得:{c =2−12×16+4b +c =0解得:{b =32c =2故抛物线的表达式为:y =−12x 2+32x +2(2)解:①∵B 是点A 关于抛物线对称轴的对称点 连接BC 交抛物线对称轴于点E 则点E 为所求点则点D E 重合设BC 的解析式为y =kx +b将B(4,0) C(0,2)代入解析式可得{0=4k +b b =2解得{k =−12b =2∴直线CB 的表达式为:y =−12x +2 由y =−12x 2+32x +2知 点D 的横坐标为−b 2a =32把x =32代入y =−12x +2 可得y =54∴E (32,54)②令y =−12x 2+32x +2=0 解得:x =−1或4 则点A(−1,0)由点A B C 的坐标得 AB =5 AC =√5 BC =√20∵AB 2=AC 2+BC 2∴△ABC 为直角三角形 且∠ACD =90°∵以C D E 为顶点的三角形与△ABC 相似则△CDE 为直角三角形当∠CE ′D 为直角时 如图则点E ′的坐标为E ′(32,2)当∠ECD 为直角时 如图∵∠ACB 为直角∴A,C,E 三点共线设AC 的解析式为y =k 1x +b 1把A (−1,0),C (0,2)代入可得{2=b 0=−x +b 解得{k =2b =2∴直线AC 的表达式为:y =2x +2当x =32时 y =2x +2=5即点E(32,5)综上点E的坐标为:(32,2)或(32,5).5.(1)解:∵A(−2,0)B(4,0)抛物线y=ax2+bx+c经过A B两点交y轴于点C(0,4)∴c=4{4a−2b+4=016a+4b+4=0解得{a=−12 b=1∴抛物线解析式为y=−12x2+x+4(2)解:设直线BC的解析式为y=kx+b1∵点C的坐标为(0,4)B点坐标为(4,0)∴{4k1+b=0b=4∴{k1=−1b=4∴直线BC的解析式为y=−x+4∴点P的坐标为(m,−12m2+m+4)点Q的坐标为(m,−m+4)∴PQ=−12m2+m+4−(−m+4)=−12m2+2m=−12(m−2)2+2∵OC=OB=4∴∠B=45°∠BQM=∠PQN=45°∴PN=√22PQ=−√22m2+√2m=−√22(m−2)2+√2∴当m=2时PN有最大值√2(3)解:存在Q(43,83)或Q(83,43)理由:如图所示OC=4OA=2Q的坐标为(m,−m+4)∠COA=∠OMQ=90°当△OAC∽△MOQ时MQOM =OCOA=2即−m+4m=2解得m=43此时Q的坐标为(43,83)当△OAC∽△MQO时MQOM =OAOC=12即−m+4m=12解得m=83此时Q的坐标为(83,43)综上Q点坐标为(43,83)或(83,43).6.解:(1)设A(m,0)∵B(4,0),D(5,3)∴AB=4−m AB边上的高为3则由ΔABD的面积是3可得:12(4−m)×3=3解得m=2∴A(2,0)设抛物线解析式为y=a(x−2)(x−4)将D(5,3)代入得:3a=3解得a=1∴y=(x−2)(x−4)=x2−6x+8∵y=x2−6x+8=(x−3)2−1∴顶点坐标为(3,−1)故该抛物线的表达式为y=x2−6x+8顶点坐标为(3,−1)(2)如图过点D作DF⊥x轴于点F∵A(2,0),B(4,0),D(5,3)∴DF =3,AF =5−2=3,AB =4−2=2∴DF =AF∴∠DAB =∠DAF =45°(3)如图∵抛物线的表达式为y =x 2−6x +8令x =0 则y =8∴ C(0,8)设直线CD 解析式为y =kx +b将C(0,8),D(5,3)代入得{b =85k +b =3解得{k =−1b =8直线CD 解析式为:y =-x +8当y =0时 −x +8=0 解得x =8∴E(8,0)∵A(2,0),B(4,0),D(5,3)∴AB =4−2=2 AD =√(5−2)2+32=3√2,BD =√(5−4)2+32=√10 ①若ΔADB ∽ΔAPE 则AP AE =AD AB∴AP =AE⋅AD AB =3√2×62=9√2>AD∵点P 在线段AD 上∴此种情形不存在 不合题意②若ΔADB ∽ΔAEP 则AP AB =AE AD∴AP =AE ⋅AB AD =3√2=2√2 综上所述 AP 的长为2√2.7.(1)解:当x =0时 y =2当y =0时 即−12x 2+32x +2=0 解得:x 1=−1 x 2=4∠A(−1,0) B(4,0) C(0,2)(2)解:①设直线BC 的解析式为y =kx +b (k ≠0)把B(4,0) C(0,2)代入 得{4k +b =0b =2解得:{k =−12b =2∠直线BC 的解析式为y =−12x +2 ∠点P 的横坐标为t∠M (t,−12t +2) N (t,−12t 2+32t +2) 当点P 在y 轴的左侧 即−1≤t <0时由题意得:s =−12t +2−(−12t 2+32t +2)=−12t +2+12t 2−32t −2=12t 2−2t 当点P 在y 轴的右侧(包含原点) 即0≤t ≤4时 由题意得:s =−12t 2+32t +2−(−12t +2)=−12t 2+32t +2+12t −2=−12t 2+2t 综上 s ={12t 2−2t (−1≤t <0)−12t 2+2t (0≤t ≤4)②如图 当△OP 1N 1∽△COB 时可得OP 1CO =N 1P 1BO 即t 2=−12t 2+32t+24∠−t 2+3t +4=4t整理得:t 2+t −4=0 解得:t 1=−1+√172 t 2=−1−√172(不合题意 舍去)当△OP2N2∽△BOC时可得OP2BO =N2P2CO即t4=−12t2+32t+22∠−2t2+6t+8=2t整理得:t2−2t−4=0解得:t3=1+√5t4=1−√5(不合题意舍去)综上点P的坐标为(−1+√172,0)和(1+√5,0).8.解:(1)将A(−8,0)B(−2,12)分别代入y=ax2+bx+8中得{a×(−8)2−8b+8=0a×(−2)2−2b+8=12解得{a=−12 b=−3∴抛物线L1的解析式为y=−12x2−3x+8=−12(x+3)2+252则:顶点为(−3,252)∵抛物线L1与抛物线L2关于y轴对称顶点也关于y轴对称开口方向及大小均相同即二次项系数相同∴抛物线L2的顶点为(3,252)∴抛物线L2的解析式为y=−12(x−3)2+252=−12x2+3x+8.故抛物线L2的解析式为y=−12x2+3x+8.(2)如图存在点M 使△MNA′与△ACB′相似.由题意得:A′(8,0) B′(2,12) C (2,0) N (3,0) ∴ AC =10 B′C =12 A′N =5 ∵ ∠A′NM =∠ACB′=90°∴ △A′MN 与△AB′C 相似 可以分两种情况: ①当△AB′C ∽△A′MN 时 则MNNA′=B′C AC=1210=65∴ MN =6 即点M (3,−6)此时 抛物线L 3的表达式为y =−12(x −3)2−6=−12x 2+3x −212.②当△AB′C ∽△MA′N 时 同理可得:点M (3,−256)此时 抛物线L 3的表达式为y =−12(x −3)2−256=−12x 2+3x −263故:函数L 3的解析式为:y =−12x 2+3x −212或y =−12x 2+3x −263.9.解:(1)将A(−3,0),B(1,0)代入抛物线解析式中得:{9a −3b +3=0a +b +3=0解得:{b =−2c =3∠抛物线解析式为y =−x 2−2x +3=−(x 2+2x)+3 =−(x 2+2x +1−1)+3=−(x +1)2+4 当x =−1时 y =4 ∠顶点D(−1,4)(2)当x =0时 ∠点C 的坐标为(0,3)∠AC =√32+32=3√2,CD =√12+12=√2,AD =√22+42=2√5 ∠AC 2+CD 2=AD 2∠△ACD 为直角三角形 ∠ACD =90°. 设直线AC 的解析式为y =kx +b 根据题意得:{−3k +b =0b =3解得:{k =1b =3∠直线AC 的解析式为y =x +3 ∠A(−3,0) D(−1,4)∠线段AD 的中点N 的坐标为(−2,2) 过点N 作NP//AC 交抛物线于点P 设直线NP 的解析式为y =x +c 则−2+c =2 解得:c =4 ∠直线NP 的解析式为y =x +4由y =x +4,y =−x 2−2x +3联立得:−x 2−2x +3=x +4 解得:x 1=−3−√52,x 2=−3+√52∠P (−3−√52,5−√52)或(−3+√52,5+√52)(3)分三种情况: ①△CMB ∽△ACD∴CM CB =ACAD ∴CM √10=3√22√5∴CM =3此时M 恰好为原点 M(0,0) ②△MCB ∽△ACD∴MC AC =CBCD∴3√2=√10√2 ∴CM =3√10设M(x,0)∵OM 2+OC 2=CM 2 ∴x 2+32=(3√10)2∴x 2=81∴x =−9或x =9(舍去) 此时M(−9,0) ③△CBM ∽△ACD∴CB AC =CM AD∴√103√2=CM2√5 ∴CM =103设M(x,0)∴|CM −OC |=103−3=13∴x =−13或x =13(舍去)此时M 在y 轴负半轴上 M (0,−13)综上所述 点M 的坐标为(0,0)或(−9,0)或(0,−13).10.(1)解:由题意得 函数图象经过点A (﹣4 3) B (4 4) 故可得:{3=148(−4+2)(−4a +b )4=148(4+2)(4a +b )解得:{a =13b =−20故二次函数关系式为: y =148(x +2)(13x −20)=1348x 2+18x −56.故答案为:y =1348x 2+18x −56.(2)解:△ACB 是直角三角形 理由如下: 由(1)所求函数关系式y =1348x 2+18x −56当y =0时 0=1348x 2+18x −56解得x 1=−2 x 2=2013∠点C 坐标为(﹣2 0) 点D 坐标为(2013 0) 又∠点A (﹣4 3) B (4 4) ∠AB =√(4+4)2+(4−3)2=√65 AC =√(−2+4)2+(0−3)2=√13BC =√(4+2)2+(4−0)2=2√13∠满足AB 2=AC 2+BC 2 ∠△ACB 是直角三角形. (3)解:存在 点P 的坐标为(−50133513)或(−1221328413).设点P 坐标为(x 148(x +2)(13x ﹣20)) 则PH =148(x +2)(13x ﹣20) HD =﹣x +2013 若∠DHP ∠∠BCA 则PH AC=DH BC即148(x+2)(13x−20)√13=−x+20132√13解得:x =−5013或x =2013(因为点P 在第二象限 故舍去) 代入可得PH =3513即P 1坐标为(−50133513)若∠PHD ∠∠BCA 则PH BC=HD AC即148(x+2)(13x−20)2√13=−x+2013√13解得:x =−12213或 x =2013(因为点P 在第二象限 故舍去). 代入可得PH =28413即P 2坐标为:(−1221328413).综上所述 满足条件的点P 有两个 即P 1(−50133513)或P 2(−1221328413).11.(1)解:∠直线y =−x +4与x 轴交于点A 与y 轴交于B ∴当x =0时 y =4 当y =0时 ∴A (4,0) B (0,4)又抛物线y =−x 2+bx +c 经过A B 两点 把A (4,0) B (0,4)代入得:{−16+4b +c =0c =4解得:{b =3c =4∠抛物线的解析式是y =−x 2+3x +4 (2)解:作PE ⊥AC 垂足为E 如图所示∠∠DFA =∠PEA =∠BOA =90° ∠DF ∥PE ∥BO由(1)得:抛物线的解析式是y =−x 2+3x +4 抛物线对称轴是x =−b2a =−32×(−1)=32 ∠BD =3PD①当P 在对称轴右侧时 OF ∶OE =BD ∶BP =3∶4 点P 的横坐标是2 y =−4+6+4=6 ∠点P 的坐标是(2,6)②当P 在对称轴左侧时 OF ∶OE =BD ∶BP =3∶2 点P 的横坐标是1 y =−1+3+4=6 ∠点P 的坐标是(1,6)∠点P 的坐标是(2,6)或(1,6)(3)解:∠抛物线对称轴与x轴交于点F对称轴是x=−b2a =−32×(−1)=32∠F(32,0)∠点A C关于对称轴对称∠CF=AF=4−32=52∠C(−1,0)∠A(4,0)B(0,4)∠OC=1OA=OB=4∠△ABO是等腰直角三角形∠∠BAO=∠ABO=45°设P(t,−t2+3t+4)过点P作PM∥y轴交直线AB于点M过点M作MN⊥y轴于点N 当点P在AB上方点Q在点B的右侧时如图所示则M(t,−t+4)MN=t∠PM=−t2+3t+4−(−t+4)=−t2+4t∠△BMN是等腰直角三角形∠BM=√2MN=√2t∠∠PMQ=∠ABO=45°∠PQM=90°∠△PMQ是等腰直角三角形∠PQ=MQ=√22PM=√22(−t2+4t)∠BQ=BM−MQ=√2t−√22(−t2+4t)=√22t2−√2t若△BPQ∼△BCO则PQOB =BQOC∠√22(−t 2+4t )4=√22t 2−√2t 1解得:t 1=0(舍) t 2=125当t 2=125时 −t 2+3t+4=−(125)2+3×125+4=13625∠P (125,13625) M (125,85) ∠PM =13625−85=9625过点Q 作QK ⊥PM 轴于点K 则QK =12PM =12×9625=4825∠点Q 的横坐标为125−4825=1225 纵坐标为−1225+4=8825 ∠Q (1225,8825)若△BPQ ∼△CBO 则PQ OC =BQOB ∠√22(−t 2+4t )1=√22t 2−√2t 4解得:t 1=0(舍) t 2=185当t 2=185时 −t 2+3t+4=−(185)2+3×185+4=4625∠P (185,4625) M (185,25) ∠PM =4625−25=3625 同理可得:Q (7225,2825)当点P 在AB 上方 点Q 在点B 的左侧时 如图所示则M (t,−t+4) MN =t∠PM =−t 2+3t+4−(−t+4)=−t 2+4t同理可得:PQ =MQ =√22PM =√22(−t 2+4t ) BM =√2MN =√2t∠BQ =BM −MQ =−√22t 2+√2t 若△BPQ ∼△CBO 则PQOB =BQOC ∠√22(−t 2+4t )4=−√22t 2+√2t 1解得:t 1=0(舍) t 2=43当t 2=43时 −t 2+3t+4=−(45)2+3×43+4=569∠P (43,569)同理可得:Q (−49,329) 若△BPQ ∼△BCO 则PQ OC=BQ OB∠√22(−t 2+4t )1=−√22t 2+√2t 4解得:t 1=0(舍) t 2=143(舍去)当点P 在AB 下方 对称轴左侧的抛物线上时 则t <0 如图所示∠PM =−t+4−(−t 2+3t+4)=t 2−4t ME =−t ∠PQ =MQ =√22PM =√22t 2−2√2t BM =√2ME =−√2t∠BQ =MQ −BM =√22t 2−√2t若△BPQ ∼△CBO 则PQOB =BQOC ∠√22t 2−2√2t 4=√22t 2−√2t 1解得:t 1=0(舍) t 2=43(舍) 若△BPQ ∼△BCO 则PQOC =BQOB∠√22t 2−2√2t 1=√22t 2−√2t 4解得:t 1=0(舍) t 2=143(舍)当点P 在AB 下方 对称轴右侧的抛物线上时 则t>4 如图所示∠PM =t 2−4t ME =t ∠PQ =MQ =√22PM =√22t 2−2√2t BM =√2ME =√2t∠BQ =BM+MQ =√22t 2−2√2t+√2t =√22t 2−√2t若△BPQ ∼△CBO 则PQOB=BQ OC∠√22t 2−2√2t 4=√22t 2−√2t 1解得:t 1=0(舍) t 2=43(舍) 若△BPQ ∼△BCO 则PQ OC=BQ OB∠√22t 2−2√2t 1=√22t 2−√2t 4解得:t 1=0(舍) t 2=143(舍)当t 2=143时 −t 2+3t+4=−(143)2+3×143+4=−349∠P (143,−349)同理可得:Q (569,−209)综上所述:点Q 的坐标为Q 1(7225,2825),Q 2(1225,8825),Q 3(569,−209),Q 4(−49,409) 12.解:(1)∠抛物线y =ax 2+bx +2过点A (-3 0) B (1 0)∠{9a −3b +2=0a +b +2=0 解得:{a =−23b =−43∠二次函数的关系解析式为y =−23x 2−43x +2.(2)存在点Q (-2 2)或(−34,218)使以点B Q E 为顶点的三角形与△AOC 相似.理由如下:如图①设点E 的横坐标为c 则点Q 的坐标为(c −23c 2−43c +2)∠BE =1-c QE =−23c 2−43c +2①OA 和BE 是对应边时 ∠∠BEQ ∠∠AOC ∠OA BE=OC QE即31−c =2−23c 2−43c+2整理得 c 2+c -2=0 解得c 1=-2 c 2=1(舍去)此时 −23×(−2)2−43×(−2)+2=2点Q (-2 2)②OA 和QE 是对应边时 ∠∠QEB ∠∠AOC ∠OA QE=OC BE 即3−23c 2−43c+2=21−c整理得 4c 2-c -3=0解得c 1=−34 c 2=1(舍去)此时−23×(−34)2−43×(−34)+2=218点Q(−34,21 8)综上所述存在点Q(-2 2)或(−34,218)使以点B Q E为顶点的三角形与∠AOC相似.(3)①如图2当MC//AQ且MC=AQ时M与C关于对称轴x=-1对称∠AQ=MC=2∠Q1(-1 0)Q2(-5 0)②如图3当AC//MQ且AC=MQ时因为平行四边形是中心对称图形并且中心对称点在x轴上所以点M到x轴的距离为2.设M(m23m2−43m+3)∠2 3m2−43m+3=-2∠m2+2m-6=0∠m=-1±√7∠QG=3∠Q 3(2+√7 0) Q 4(2−√7 0).综上所述 满足条件的点Q 的坐标为:Q 1(-5 0) Q 2(-1 0) Q 3(2+√7 0) Q 4(2−√7 0).13.解:(1)将点A (−4,0) 点B (2,0) 点C (0,−4)代入y =ax 2+bx +c得{c =−416a −4b +c =04a +2b +c =0∠{a =12b =1c =−4∠y =12x 2+x −4(2)如图 过P 点作x 轴垂线交AC 于点Q设直线AC 的解析式为y =kx +b∠{−4k +b =0b =−4∠{k =−1b =−4∠y =−x −4设P (t,12t 2+t −4) 则Q (t,−t −4) ∠PQ =−t −4−12t 2−t +4=−12t 2−2t∠S △ACP =12×4×(−12t 2−2t)=−t 2−4t =−(t +2)2+4∠当t =−2时 S △ACP 有最大值∠P (−2,−4)(3)抛物线的对称轴为x =−1 顶点D (−1,−92)设E (m,12m 2+m −4) 则F (−1,12m 2+m −4)∠EF =−1−m DF =12m 2+m −4+92=12m 2+m +12∠点E 是直线AD 下方该抛物线上的一个动点∠−4<m <−1∠B (2,0) C (0,−4)∠OB =2 OC =4∠tan∠OCB =12当∠EDF =∠OCB 时 △EDF ∼△BCO∠EF FD =12∠2(−1−m)=12m 2+m +12解得m =−1(舍)或m =−5(舍)当∠FED =∠OCB 时 △EDF ∼△DBO∠EF FD =2∠2(12m 2+m +12)=−1−m解得m =−1(舍)或m =−2∠E (−2,−4)综上所述:当以D E F 为顶点的三角形与△BOC 相似时 E 点坐标(−2,−4).14.(1)解:①由m =1可知点C (0 ﹣3)∵抛物线与x 轴交点为A(−3,0) B(1,0)∴抛物线解析式为:y =a(x +3)(x −1)将点C(0,−3)代入上式 得a ×3×(−1)=−3∴a =1∴抛物线的解析式为:y =(x +3)(x −1)=x 2+2x −3②由①可知抛物线解析式为y =x 2+2x −3 则设P(x,x 2+2x −3) 设直线AC 的解析式为y =kx +b由题意可得{−3k +b =0b =−3解得{k =−1b =−3∴直线AC 的解析式为y =−x −3如图1 过点P 作PN ⊥x 轴 交AC 于N 则PN//OC∴点N(x,−x −3)∴PN =(−x −3)−(x 2+2x −3)=−x 2−3x∵PN//OC∴△PQN ∽△OQC∴ PQ OQ =PN OC∴ PQ OQ =−x 2−3x 3=−(x+32)2+943 ∴当x =−32时 PQ OQ 的最大值为34 (2)解:∵y =mx 2+2mx −3m =m(x +1)2−4m∴顶点D 坐标为(−1,−4m)如图2 过点D 作DE ⊥x 轴于点E 则DE =4m OE =1 AE =OA −OE =2 过点D 作DF ⊥y 轴于点F 则DF =1 CF =OF −OC =4m −3m =m由勾股定理得:AC2=OC2+OA2=9m2+9CD2=CF2+DF2=m2+1AD2=DE2+AE2=16m2+4∵ΔACD与ΔBOC相似且ΔBOC为直角三角形∴ΔACD必为直角三角形i)若点A为直角顶点则AC2+AD2=CD2即:(9m2+9)+(16m2+4)=m2+1整理得:m2=−12∴此种情形不存在ii)若点D为直角顶点则AD2+CD2=AC2即:(16m2+4)+(m2+1)=9m2+9整理得:m2=12∵m>0∴m=√2 2此时可求得ΔACD的三边长为:AD=2√3CD=√62AC=3√62ΔBOC的三边长为:OB=1OC=3√22BC=√222两个三角形对应边不成比例不可能相似∴此种情形不存在iii)若点C为直角顶点则AC2+CD2=AD2即:(9m2+9)+(m2+1)=16m2+4整理得:m2=1∵m>0∴m=1此时可求得ΔACD的三边长为:AD=2√5CD=√2AC=3√2ΔBOC的三边长为:OB=1OC=3BC=√10∵ADBC =ACOC=CDOB=√2∴满足两个三角形相似的条件∴m=1.综上所述当m=1时以A D C为顶点的三角形与ΔBOC相似.15.(1)解:将A(−2,0),B(8,0),C(0,4)三点坐标代入y=ax2+bx+c中得{4a−2b+c=0c=464a+8b+c=0解得{a=−14b=32c=4所以抛物线表达式为:y=−14x2+32x+4.(2)解:根据题意得:∵A(−2,0),B(8,0),C(0,4)∠OA=2,OB=8,OC=4∴AOOC=COBO=12又∠AOC=∠COB=90°∴△AOC∽△COB∴∠ACO=∠CBO∴∠ACB=∠ACO+∠BCO=∠CBO+∠BCO=90°当△AOC∽△PDC时∴∠ACO=∠PCD∵∠ACO+∠OCB=90°∴∠PCD+∠OCB=90°∴PC⊥OC∴点P的纵坐标为4当y=4时有−14x2+32x+4=4解得x=6或x=0(舍)∴点P的坐标为(6,4)当△AOC∽△CDP时∠P′CD′=∠CAO作P′G⊥y轴于点G过点P′作P′H∥y轴交BC于点H如图∴∠P′HC=∠BCO∵AOOC=COBO=12,∠AOC=∠BOC=90°∴△AOC∽△COB∴∠OCB=∠OAC∴∠P′CH=∠P′HC∴P′C=P′H设直线BC的解析式为y=k′x+b′把点B(8,0),C(0,4)代入得:{8k ′+b′=0b′=4解得:{k′=−12b′=4∠直线BC的解析式为y=−12x+4设P′(m,−14m2+32m+4)则H(m,−12m+4)∴P′C=P′H=−14m2+32m+4−(−12m+4)=−14m2+2m在Rt△P′GC中由勾股定理得P′C2=P′G2+GC2即(−14m2+2m)2=m2+(−14m2+32m)2解得m=3∴P′(3,254)综上点P的坐标为:(6,4)或(3,254).(3)解:过N作NF⊥MC交MC于点F过N点作NG⊥AC交CA的延长线于点G则∠G=∠CFN=90°∴∠ACM+∠GNF=180°设CM与x轴交于K由旋转得:AN=MN∵∠ANM+∠ACM=180°∴∠ANM=∠GNF∴∠ANG=∠MNF∵∠G=∠MFN=90°∴△NGA≌△NFM∴NG=NF∴NC平分∠ACM∵CO⊥AB ∴OK=OA=2∴K(2,0)∴CK的解析式为:y=−2x+4∴−2x+4=−14x2+32x+4解得:x1=0,x2=14∴M(14,−24)设N(0,n)∵AN=MN∴(−2)2+n2=142+(−24−n)2解得:n=−16所以点N坐标为(0,−16).16.解:(1)∠抛物线y=−x2+2mx−m2+2m(m>0)交x轴于A B两点∠当m=2∠y=−x2+4x∠x1=0x2=4∠A(0,0)B(4,0).(2)①∠y=−x2+2mx−m2+2m∠对称轴x=−b2a=m∠顶点坐标C(m,2m)延长CD交x轴于点E设点E(a,0)a>m∠∠COB=∠OCD∠|OE|=|CE|∠a2=(a−m)2+(2m)2解得:a=52m∠点E的坐标为:(52m,0)设直线CE的解析式为:y=k1x+b1(k≠0)∠{2m=km+b 0=52mk+b解得:{k=−43b=103m∠y=−43x+103m∠−43x+103m=−x2+2mx−m2+2m解得:x1=m(舍)x2=m+43∠点D(m+43,2m−169)∠CD=209.②设直线OC的解析式为:y=k1x(k≠0)∠y=2x∠设点P(b,2b)∠OP=√b+24b2=√5b CP=√(m−b)2+(2m−2b)2=√5(m−b)当△OPT∼△CDP∠OP CD =OTCP∠√5b×920=√5(m−b)整理得:9b2−9mb+4t=0∠Δ>0∠81m2−4×9×4t>0∠9m2−16t>0当△OTP∼△CDP∠OT CD =OPCP∠t×920=√5b√5(m−b)整理得:b =9tm 20+9t∠仅存在一个点P∠不符合题意∠综上 t 和m 之间的数量关系为:9m 2−16t >0.17.(1)解:∵抛物线y =−x 2+bx +c 经过A (0,3)和B (72,−94)两点∴将A (0,3)和B (72,−94)代入y =−x 2+bx +c 得{c =3−(72)2+72b +c =−94 解得{b =2c =3 ∴抛物线的解析式为y =−x 2+2x +3(2)解:在 y =−x 2+2x +3中 当y =0时 −x 2+2x +3=0 解得x =3或x =−1 ∠G(3,0)∠OG =3∠A(0,3),P(2,3)∠OA =3,AP =2,AP ∥x 轴∠S 四边形APGO =AP+OG 2⋅OA =2+32×3=7.5(3)解:设直线AB 的解析式为y =kx +n 把A (0,3)和B (72,−94)代入得{n =372k +n =−94解得{k =−32n =3∴直线AB 的解析式为y =−32x +3 在y =−32x +3 当y =0时 −32x +3=0 解得x =2 ∴C (2,0)联立{y =−x 2+2x +3y =−32x +3 解得x 1=0 x 2=72 ∵PD ⊥x 轴 PE ∥x 轴∴∠ACO =∠DEP∴Rt △DPE ∽Rt △AOC∴ PD PE =OA OC =32 即PE =23PD∴PD +PE =53PD设点P (a,−a 2+2a +3) 0<a <72 则D (a,−32a +3)∴PD =(−a 2+2a +3)−(−32a +3)=−(a −74)2+4916 ∴PD +PE =−53(a −74)2+24548∵−53<0 抛物线开口向下 PD +PE 有最大值 0<a <72 ∴当a =74时 PD +PE 有最大值为24548(4)解:∵PD ⊥x 轴∴PD ∥y 轴 即∠OAC =∠PDA根据题意 分两种情况:①当△AOC ∽△DPA 时∴∠DPA =∠AOC =90°∵PD ⊥x 轴 ∠DPA =90° A (0,3)∴点P 纵坐标是3 横坐标x >0 即−x 2+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 (2,3)②当△AOC ∽△DAP 时∴ ∠APD =∠ACO过点A 作AG ⊥PD 于点G 如图所示:∴△APG ∽△ACO∴ PG AG =OC AO设点P (n,−n 2+2n +3) 则D (n,−32n +3) 则−n 2+2n+3−3n =23 解得n =43 ∠P (43,359)综上所述 P (2,3)或P (43,359).18.(1)解:把点A(−2,0) C(0,4)代入y =ax 2+23x +c (a ≠0)得:{4a −43+c =0c =4 解得:{a =−23c =4 ∠抛物线的解析式为y =−23x 2+23x +4 (2)解:过点D 作DF∥AB 交BC 于点F当y =0时 有−23x 2+23x +4=0 解得x 1=−2,x 2=3∠B (3,0)设直线BC 的解析式为:y =kx +b代入B (3,0) C(0,4)得:{3k +b =0b =4解得{k =−43b =4∠直线BC 的解析式为:y =−43x +4 设点D 的横坐标为t 则D (t ,−23t 2+23t +4) ∠F (12t 2−12t,−23t 2+23t +4) ∠DF =t −(12t 2−12t)=−12t 2+32t∠A(−2,0) B(3,0)∠AB =5∠DF∥AB∠△DEF∽△AEB∠DF AB =DE AE∠−12t 2+32t 5=DE 5DE =15 ∠−12t 2+32t =1解得:t 1=1 t 2=2∠点D 的坐标为(1,4)或(2,83)(3)解:存在点P 使tan∠MBP =12 ①当PB 在MB 上方时 过点M 作IM ⊥PB 交PB 于I 过I 作IJ ⊥y 轴于J则tan∠MBI =MI MB =12∠∠JMI +∠JIM =90° ∠JMI +∠OMB =90°∠∠JIM =∠OMB又∠∠IJM =∠MOB =90°∠△MIJ∽△BMO∠IJ MO=JM OB =IM MB ∠IJ 1=JM 3=12 ∠IJ =12 JM =32∠OJ =JM +OM =52∠I (12,52)设直线BI 的解析式为:y =mx +n代入B(3,0) I (12,52)得:{3m +n =012m +n =52 解得:{m =−1n =3∠直线BI 的解析式为:y =−x +3联立{y =−23x 2+23x +4y =−x +3解得:{x =−12y =72或{x =3y =0 (不合题意 舍去)∠此时点P 的坐标为(−12,72)②当PB 在MB 下方时 过点M 作KM ⊥P ′B 交P ′B 于K 过K 作KL ⊥y 轴于L 同理可得 点P 的坐标为(−3114,−7398)综上所述 点P 的坐标为(−12,72)或(−3114,−7398).19.(1)解:∠抛物线y =ax 2+bx +c 过点A (−1,0) B (2,0)∠抛物线的表达式为y =a (x +1)(x −2)将点C (0,2)代入y =a (x +1)(x −2) 得:2=−2a解得:a =−1∠抛物线的表达式为y =−(x +1)(x −2) 即y =−x 2+x +2设直线BC 的表达式为y =kx +t 过点B (2,0) C (0,2)∠{2k +t =0t =2解得:{k =−1t =2∠直线BC 的表达式为y =−x +2(2)∠点M 在直线BC 上且P (m,n )(m >0) PN ⊥x 轴 C (0,2)∠M (m,−m +2) OC =2∠CM 2=(m −0)2+(−m +2−2)2=2m 2 OM 2=m 2+(−m +2)2=2m 2−4m +4 当△OCM 为等腰三角形时①若CM =OM 则CM 2=OM 2即2m 2=2m 2−4m +4解得:m =1②若CM =OC 则CM 2=OC 2即2m2=4解得:m=√2或m=−√2(舍去)③若OM=OC则OM2=OC2即2m2−4m+4=4解得:m=2或m=0(舍去)综上所述m=1或m=√2或m=2(3)∠B(2,0)C(0,2)∠COB=90°∠OC=OB=2∠∠OCB=∠OBC=45°CB=√OC2+OB2=√22+22=2√2∠点P与点C相对应P(m,n)(m>0)∠△POQ∽△CBN或△POQ∽△CNB①若点P在点B的左侧则∠CBN=45°BN=2−m CB=2√2∠CNB=∠CON+∠OCN=90°+∠OCN>90°如图当△POQ∽△CBN即∠POQ=45°时∠P(m,m)此时直线OP的表达式为y=x∠直线OP:y=x与抛物线y=−x2+x+2交于点P(m,m)(m>0)∠−m2+m+2=m解得:m=√2或m=−√2(负值舍去)∠OP=√(√2)2+(√2)2=2∠OP BC =OQBN即2√2=2−√2解得:OQ=√2−1∠P(√2,√2)Q(0,√2−1)如图当△POQ∽△CNB即∠PQO=45°时过点P作PK⊥y轴于K点∠PK=KQ=m KO=PN=−m2+m+2∠PQ=KPsin∠PQO =msin45°=√2m OQ=KQ−KO=m−(−m2+m+2)=m2−2∠PQ CB =OQNB即√2m2√2=m2−22−m解得:m=1+√133或m=1−√133(负值舍去)∠P(1+√133,7+√139)Q(0,4−2√139)②若点P在点B的右侧则∠CBN=135°BN=m−2如图当△POQ∽△CBN即∠POQ=135°时过点P作PK⊥y轴于K点∠P(m,−m)此时直线OP的表达式为y=−x PK=KQ=m KO=−(−m2+m+2)=m2−m−2∠m2−m−2=m解得:m=1+√3或m=1−√3(负值舍去)∠OP=PKsin∠POK =msin45°=√2m=√2(1+√3)=√2+√6∠OP BC =OQBN即√2+√62√2=1+√3−2解得:OQ=1∠P(1+√3,−1−√3)Q(0,1)如图当△POQ∽△CNB即∠PQO=135°时过点P作PK⊥y轴于K点∠PK=KQ=m KO=PN=−(−m2+m+2)=m2−m−2∠PQ=KPsin∠PQK =msin45°=√2m OQ=KO−KQ=m2−m−2−m=m2−2m−2∠PQ CB =OQNB即√2m2√2=m2−2m−2m−2解得:m=1+√5或m=1−√5(负值舍去)∠P(1+√5,−3−√5)Q(0,−2)综上所述P(√2,√2)Q(0,√2−1)或P(1+√133,7+√139)Q(0,4−2√139)或P(1+√3,−1−√3)Q(0,1)或P(1+√5,−3−√5)Q(0,−2).20.解:(1)∵点A的坐标为(−1,0)∴OA=1.令x=0则y=−4∴C(0,−4)OC=4∵OC=OB∴OB=4∴B(4,0)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x−4)∵将x=0y=−4代入得:−4a=−4解得a=1∴抛物线的解析式为y=x2−3x−4∴a=1b=−3∵抛物线的对称轴为x=−−32×1=32C(0,−4)∵点D和点C关于抛物线的对称轴对称∴D(3,−4)设直线AD的解析式为y=kx+b.∵将A(−1,0)D(3,−4)代入得:{−k+b=03k+b=−4解得k=−1b=−1∴直线AD的解析式y=−x−1(2)∵直线AD的解析式y=−x−1∴直线AD的一次项系数k=−1∴∠BAD=45°.∵PM平行于y轴∴∠AEP=90°∴∠PMH=∠AME=45°.∴△MPH的周长=PM+MH+PH=PM+√22MP+√22PM=(1+√2)PM.设P(a,a2−3a−4)则M(a,−a−1)则PM=−a−1−(a2−3a−4)=−a2+2a+3=−(a−1)2+4.∴当a=1时PM有最大值最大值为4.∴△MPH的周长的最大值=4×(1+√2)=4+4√2(3)在直线EP的右侧x轴下方的抛物线上存在点N过点N作NG⊥x轴交x轴于点G使得以点E N G为顶点的三角形与△AOC相似理由如下:设点G的坐标为(a,0)则N(a,a2−3a−4)①如图2.1若OAOC =EGGN时△AOC∠△EGN.则a−1−a2+3a+4=14整理得:a2+a−8=0.得:a=−1+√332(负值舍去)∴点G为(−1+√332,0)②如图2.2若OAOC =GNEN时△AOC∠△NGE则a−1−a2+3a+4=4整理得:4a2−11a−17=0得:a=11+√3938(负值舍去)∴点G为(11+√3938,0)综上所述点G的坐标为(−1+√332,0)或(11+√3938,0).。
最新九年级数学中考复习:二次函数综合压轴题题(相似三角形问题)含答案
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当 PDE的周长取得最大值时,求点P的坐标和 PDE周长的最大值;
(3)把抛物线 平移,使得新抛物线的顶点为(2)中求得的点P.M是新抛物线上一点,N是新抛物线对称轴上一点,直接写出所有使得以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形的点M的坐标,并把求其中一个点M的坐标的过程写出来.
3.如图,抛物线 交 轴于 , 两点,与 轴交于点 连接 , .
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图 ,点 为抛物线在第三象限的一个动点, 轴于点 ,交 于点 , 于点 ,当 的面积为 时,求点 的坐标;
(3)如图 ,若 为抛物线上一点,直线 与线段 交于点 ,是否存在这样的点 ,使得以 , , 为顶点的三角形与 相似.若存在,请求出此时点 的坐标;若不存在,请说明理由.
18.如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,点A和点C的坐标分别为 和
(1)求抛物线 的函数表达式;
(2)将线段CB绕点C顺时针旋转90°,得到线段CD,连接AD,求线段AD的长;
(3)点M是抛物线上位于第一象限图象上的一动点,连接AM交BC于点N,连接BM,当 时,请直接写出点M的横坐标的值.
15.在平面直角坐标系中,二次函数 的图像与x轴交于 , 两点,与y轴交于点C.
(1)求a,b的值;
(2)点P是直线 上方的抛物线上一动点,是否存在点P,使 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 上方抛物线上一动点,过点 作 轴于点E, 是否存在点Q.使以点B、Q、E为顶点的三角形与 相似?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,说明理由.
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1.(2014-四川巴中,第31题12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx -4与x轴交于点刀(-2, 0)和点6,与y轴交于点C,直线x=l是该抛物线的对称轴.(1)求抛物线的解析式;(2)若两动点H分别从点A f B以每秒1个单位长度的速度沿x轴同时出发相向而行,当点M到达原点时,点H立刻掉头并以每秒皂个单位长度的速度向点g方向移动,2当点M到达抛物线的对称轴时,两点停止运动,经过点归的白线/_Lx轴,交北或8C 于点。
,设点M的运动时间为,秒(/>0).求点M的运动时间E与的面积S的函数关系式,并求出S的最大值.x=l2.(2014・山东威海,第25题12分)如图,巳知抛物线y=axhbx+c (导0)经过刀(-1, 0) , 8 (4, 0) , C (0, 2)三点.(1)求这条抛物线的解析式;(2)已为抛物线上一•动点,是否存在点E使以4、B、E为顶点的三角形与△COB相似?若存在,试求出点《的坐标;若不存在,清说明理由;(3)若将直线8C平移,使其经过点刀,旦与抛物线相交于点。
,连接8。
,试求出ABDA 的度数.在&qoc 中,OC=2,。
3=4,.,• BC=J 2 2 + 4 2=在用△80C中,设8C边上的高为爪贝Ux 2V5/?—><2x4,*•, : 4BEAs4COB,设已点坐标为 3 *),将尸2代入抛物线y=-1Y2+^X+2,得xl=0,X2=3.当尸-2时,不合题意舍去.点坐标为(0, 2) , (3, 2).如图2,连结力C,作。
回_Lr轴于点E,作BFLAD于点F,解:(1)・.•该抛物线过点C (0, 2),二可设该抛物线的解析式为y=ax2+bx-^2.将 N ( - 1, 0) , 8 (4, 0)代入,宙(a - b+2=0得,[16a+4b+2二0解得 ..・抛物线的解析式为:y= - Ar2+-x+2." 2 2(2)存在.由图象可知,以A、B为直角顶点的△/器不存在,所以△/!如只可能是以点E 为直角顶点的三角形.:.ZBED= ZBFD= QFB=90。
.设BC的解析式为y=kx+b,由图象,得(2二b ,\0二4k+b 'k=-牛.•.< 2,[b二2腿=-易+2 •由BC//AD,设/。
的解析式为尸-义+〃,由图象,得2B图10= - —x ( - 1) +〃2/. n=-—, 2y ®蓦.-1X2+J X+2=■ lx ■ L2 2 2 2解得:x\= - 1, X2=5:.D ( - 1, 0)与力重合,舍去,D (5, -3).*:DELx轴,:・DE=3, OE=5.由勾股定理,得VA ( - 1, 0) , 8 (4, 0) , C (0, 2),.・.。
妇,OB=4, OC=2.:.AB=5在Rt/\AOC中,Rt/\BO C中,由勾股定理,得4C=V^,BC=2y/~S,:.AC1^, 8。
2=20, 箱=25,:.AC2+BC2=AB2:./\ACB是直角三角形,・.・ ZACB=90Q,,: BC〃 A。
,:.ZCAF+ZACB=\SO°f:.ZC^F=90°.・.・ Z CAF= A A CB= ZAFB=90°,.•・四边形ACBF是矩形,.'./4C=BF=V5»在R14BFD中,由勾股定理,得DF=诉, ・.・DF=BF,:.ZADB=45°.点评:本题考查了运用待定系数法求二次函数解析式和一•次函数的解析式的运用,相似三角形的性质的运用,勾股定理的运用,矩形的判定及性质的运用,等腰直角三角形的性质的运用,解答时求出函数的解析式是关键.5. (2014*山东烟台,第26题12分)如图,在平面直角坐标系中,Rt^ABC的顶点刀,C 分别在火轴,x轴上,ZACB=90°, OA=g抛物线尸疽经过点方(2,也),与3 *轴交于点。
.(1)求抛物线的表达式;(2)点8关于直线刀C的对称点是否在抛物线上?请说明理由;(3)延长&4交抛物线于点连接EQ,试说明ED//AC的理由.7. (2014-111东聊城,第25题,12分)如图,在平|印直角坐标系中,AAOB的三个顶点的坐标分别是A (4, 3), O (0, 0), B (6, 0).点M是OB边上异于O, B的一动点,过点M作MN〃AB,点P是AB边上的任意点,连接AM, PM, PN, BN.设点M (x, 0), △ PMN的面积为S.(1)求出OA所在直线的解析式,并求出点M的坐标为(1, 0)时,点N的坐标;(2)求出S关于x的函数关系式,写出x的取值范围,并求出S的最大值;(3)若S:S AANB=2: 3时,求出此时N点的坐标.37.AOA 所在的直线的解析式为: 同理可求得直线AB 的解析式为;y= - §x+9, 2 •.・MN 〃AB, ..・设直线MN 的解析式为y= - §x+b,把M (1, 0)代入得: 2 2 AN (W 1). (2)如图 2,作 NH_LOB 于 H, AGJ_OB 于 G,贝ljAG=3. •.・MN 〃AB, .•.△MBN 的面积=APMN 的|印积=,, AAOMN^AOBA,ANH : AG=OM : OB, ANH : 3=x : 6,即 NH=』x, 2.・.S=1M B ・NH=A< (6 - x) x 【x=-1 (x - 3) '业(0<x<6), 2 2 2 44 ..•当x=3时,S 有最大值,最大值为且4(3) 如图 2, VMN//AB,AAMB 的而积=Z^ANB 的而积=S MNB ,ANMB 的而积=ANMP 的而积=S *•* S : S AANB =2 : 3, 解:(1)设直线0A 的解析式为y=kix, ..・A (4, 3), ...3=4k],解得灯皂, 4..・直线MN 的解析式为y=-皂x+旦 2 2 3 ( 2...』MB・NH:A M B*AG=2: 3,即NH; AG=2: 3, 2 2..・AG_LOB 于G, NH±OB,・・・NH〃AG,.*.ON: OA=NH: AG=2: 3,・「MN〃AB,AOM: OB=ON: OA=2: 3,VOA=6,・0M_2•■— f6 3・.・OM=4,AM (4, 0)・「直线AB的解析式为;y=-空x+9,2..・设直线MN的解析式y= - §x+b2.••代入得:0=-§x4+b,2解得b=6,・.・直线MN的解析式为y= - §x+6,2y=4x f 8解得 '节昨一,x+6 [y=2AN (旦2).3点评:本题考查了待定系数法求解析式,直线平行的性质,三角形相似判定及性质,同底等高的三角形面积相等等,相等面积的三角形的转化是木题的关键.9.(2014•十堰25. (12分))己知抛物线Ci: y=a (x+1) 2-2的顶点为A,且经过点B (- 2, - 1).(1)求A点的坐标和抛物线Ci的解析式;(2)如图1,将抛物线Ci向下平移2个单位后得到抛物线C2,且抛物线C2与直线AB相交于C, D两点,求S AOAC:S AOAD的值;(3)如图2,若过P ( - 4, 0), Q (0, 2)的直线为1,点E在(2)中抛物线C?对称轴右侧部分(含顶点)运动,直线m过点C和点E.问:是否存在直线m,使直线1, m与x轴围成的三角形和直线1, m与y轴围成的三角形相似?若存在,求出宜线m的解析式;若不存在,说明理由.图1 图210.(2014*娄底26. (10分))如图,抛物线y=x2+mx+ (m - 1)与x轴交于点A (x 【,0), B(X2,0), xi〈X2,与y 轴交于点 C (0, c),且满足XI2+X22+XI X2=7.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上能不能找到一点P,使ZPOC=ZPCO?若能,请求出点P的坐标;若不能, 请说明理由以及线段的垂直平分线的性质,10: 解(1)依题意:xi+x2=・m, X]X2=m-l,•「X1+X2+X 1X2=7, 2 _ (X1+X2) - X 1X2=7, ( - m) 2 - (m - 1) =7, 即 m 2 - m - 6=0, 解得 mi=・2, ni2=3, Vc=m - 1 <0, m=3 不合题意 「・ m= - 2抛物线的解析式是y=x 2 -2x- 3;(2)能如图,设p 是抛物线上的一点,连接PO, PC,过点P 作y 轴的垂线,垂足为D. 若 ZPOC=ZPCO则PD 应是线段OC 的垂直平分线 ・.・C 的坐标为(0, -3) ・.・D 的坐标为(0,-勺2・.・P 的纵坐标应是■皂2令X 2・2X ・3=§,解得,危-何及=竺匝2 2_2因此所求点P 的坐标是(2 一 而,-皂),(次昼,-皂)2 2 2 2 点评:本题考查了根与系数的关系是:x 】+x2=-e, xgW, a a函数图象交点坐标的求法等知识.16. (2014*四川内江,第28题,12分)如图,抛物线y=ax 2+bx+c 经过A (・3.0)、C (0, 4),点 B 在抛物线上,CB/7x$|l|, JI.ABWZCAO. (1) 求抛物线的解析式;(2)线段AB上有一动点P,过点P作y轴的平行线,交抛物线于点Q,求线段PQ的最大值;(3)抛物线的对称轴上是否存在点M,使AABM是以AB为直角边的直角三角形?如果存在,求出点M的坐标;如果不存在,说明理由.17.(2014*四川南充,第25题,10分)如图,抛物线尸U+Mc与直线尸v・l交于两点.点S的横坐标为-3,点8在v轴上,点P是*轴左侧抛物线上的一动点,横坐标为〃7,过点F作PCLx轴于C,交直线43于。
(1)求抛物线的解析式;(2)当,〃为何值时,S四边脸OBDC=2S MPD;(3)是否存在点P,使是直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.17.解:(1) y=x - 1, /.x=0 时,尸-1, .\B (0, - 1).当x=-3 时,y=-4, .\A ( - 3, - 4).\y=x2^bx^-c -U直线y=x - 1 交于刀、B 两点,' C ,4 u - 4=9 - 3b+c 仕二-1 抛物线的解析式为:J^=X2+4X - 1 ;(2)•:P点横坐标是m SVO), (〃z, 〃《+4m -1),。
(m tn - 1)如图1①,作BE上PC于E,BE= - m.CD=\ - tn, OB= \, 0C= - tn, CP=\ - 4〃?\/. PD= 1 - 4m - m~ - 1+〃?= - 3m -〃广,._ m (1+1 - m) - m ( - 3m - ID?)-・ -------- M-------- =2 X ------------- ---------- ,2 2解得:〃n=0 (舍去),%=一2, 〃"= 一』;2如图1②,作BEA.PC于E,BE= - m.PD=\ - 4m -〃,+i - /〃=2 - 4m -必,,-in (1+1-m) - in(2-血- m2 ). . ------------- 二2 X ------------------------ ,2 2解得:w=0 (舍去)或tn= - 3.•.〃7= - —, 一2 或一3 时S 四边形O8DC=2S/\8PD; 2(3))如图2,当ZAPD=90°时,设"(Q,后+4〃・ 1),则。