九年级二次函数综合——特殊点的存在性问题
二次函数存在性问题专题复习(全面典型含答案)
中考数学专题复习——存在性问题存在性问题是指判断满足某种条件的事物是否存在的问题,这类问题的知识覆盖面较广,综合性较强,题意构思非常精巧,解题方法灵活,对学生分析问题和解决问题的能力要求较高,是近几年来包括深圳在内各地中考的“热点”。
这类题目解法的一般思路是:假设存在→推理论证→得出结论。
若能导出合理的结果,就做出“存在”的判断,导出矛盾,就做出不存在的判断。
以下为几种典型的二次函数中出现的存在性问题,讲解后希望各位考生在以后的考试中如果遇到此类型时能够很顺畅的把过程写下来。
一、二次函数中相似三角形的存在性问题1.(2011枣庄10分)如图,在平面直角坐标系xoy 中,把抛物线2y x =向左平移1个单位,再向下平移4个单位,得到抛物线2()y x h k =-+.所得抛物线与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C ,顶点为D. (1)写出h k 、的值;(2)判断△ACD 的形状,并说明理由;(3)在线段AC 上是否存在点M ,使△AOM ∽△ABC ?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.2.(2011临沂13分)如图,已知抛物线经过A (﹣2,0),B (﹣3,3)及原点O ,顶点为C . (1)求抛物线的解析式;(2)若点D 在抛物线上,点E 在抛物线的对称轴上,且A 、O 、D 、E 为顶点的四边形是平行四边形,求点D 的坐标;(3)P 是抛物线上的第一象限内的动点,过点P 作PM ⊥x 轴,垂足为M ,是否存在点P ,使得以P 、M 、A 为顶点的三角形△BOC 相似?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.二、二次函数中面积的存在性问题3. (2011日照10分)如图,抛物线()20y ax bx a >=+与双曲线ky x=相交于点A ,B .已知点B 的坐标为(-2,-2),点A 在第一象限内,且tan ∠AOX 错误!未找到引用源。
北师大版数学九年级下册第二章二次函数综合探究——最值问题及存在性问题课时对应练习(Word版含答案)
第13课时二次函数综合探究——最值问题及存在性问题1.已知抛物线y1=﹣x2+mx+n,直线y2=kx+b,y1的对称轴与y2交于点A(﹣1,5),点A与y1的顶点B的距离是4.(1)求y1的解析式;(2)若y2随着x的增大而增大,且y1与y2都经过x轴上的同一点,求y2的解析式.2.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(1,0)、B(3,0)、C(0,3).(1)试求出抛物线的解析式;(2)问:在抛物线的对称轴上是否存在一个点Q,使得△QAC的周长最小,试求出△QAC 的周长的最小值,并求出点Q的坐标;(3)现有一个动点P从抛物线的顶点T出发,在对称轴上以1个单位长度每秒的速度向y 轴的正方向运动,试问,经过几秒后,△P AC是等腰三角形?3.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3与直线y=﹣x+b交于A,C两点,与x轴交于点A,B.点P为直线AC下方抛物线上的一个动点(不包括点A和点C),过点P作PN⊥AB交AC与点M,垂足为N,连接AP,CP.设点P的横坐标为m.(1)求b的值;(2)用含m的代数式表示线段PM的长并写出m的取值范围;(3)求△P AC的面积S关于m的函数解析式,并求使得△APC面积最大时,点P的坐标;(4)直接写出当△CMP为等腰三角形时点P的坐标.4.已知抛物线y=﹣mx2+4x+2m与x轴交于点A(α,0),B(β,0),且1α+1β=−2,(1)求抛物线的解析式.(2)抛物线的对称轴为l,与y轴的交点为C,顶点为D,点C关于l的对称点为E,是否存在x轴上的点M,y轴上的点N,使四边形DNME的周长最小?若存在,请画出图形(保留作图痕迹),并求出周长的最小值;若不存在,请说明理由.(3)若点P在抛物线上,点Q在x轴上,当以点D、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标.5.如图,抛物线y=ax2+bx+4与x轴交于A(﹣2,0),D两点,与y轴交于点C,对称轴x=3交x轴交于点B.(1)求抛物线的解析式.(2)点M是x轴上方抛物线上一动点,过点M作MN⊥x轴于点N,交直线BC于点E.设点M的横坐标为m,用含m的代数式表示线段ME的长,并求出线段ME长的最大值.(3)若点P在y轴的正半轴上,连接P A,过点P作P A垂线,交抛物线的对称轴于点Q.是否存在点P,使以点P、A、Q为顶点的三角形与△BAQ全等?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.6.(2019•广州)已知抛物线G :y =mx 2﹣2mx ﹣3有最低点.(1)求二次函数y =mx 2﹣2mx ﹣3的最小值(用含m 的式子表示);(2)将抛物线G 向右平移m 个单位得到抛物线G 1.经过探究发现,随着m 的变化,抛物线G 1顶点的纵坐标y 与横坐标x 之间存在一个函数关系,求这个函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;(3)记(2)所求的函数为H ,抛物线G 与函数H 的图象交于点P ,结合图象,求点P 的纵坐标的取值范围.7.已知抛物线y =mx 2+(1﹣2m )x +1﹣3m 与x 轴相交于不同的两点A 、B(1)求m 的取值范围;(2)证明该抛物线一定经过非坐标轴上的一点P ,并求出点P 的坐标;(3)当14<m ≤8时,由(2)求出的点P 和点A ,B 构成的△ABP 的面积是否有最值?若有,求出该最值及相对应的m 值.8.已知O 为坐标原点,抛物线y 1=ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴相交于点A (x 1,0),B (x 2,0),与y 轴交于点C ,且O ,C 两点间的距离为3,x 1•x 2<0,|x 1|+|x 2|=4,点A ,C 在直线y 2=﹣3x +t 上.(1)求点C 的坐标;(2)当y 1随着x 的增大而增大时,求自变量x 的取值范围;(3)将抛物线y 1向左平移n (n >0)个单位,记平移后y 随着x 的增大而增大的部分为P ,直线y 2向下平移n 个单位,当平移后的直线与P 有公共点时,求2n 2﹣5n 的最小值.【参考答案】1.(1)∵抛物线y 1=﹣x 2+mx +n ,直线y 2=kx +b ,y 1的对称轴与y 2交于点A (﹣1,5),点A 与y 1的顶点B 的距离是4.∴B (﹣1,1)或(﹣1,9),∴−m 2×(−1)=−1,4×(−1)n−m 24×(−1)=1或9, 解得m =﹣2,n =0或8,∴y 1的解析式为y 1=﹣x 2﹣2x 或y 1=﹣x 2﹣2x +8;(2)①当y 1的解析式为y 1=﹣x 2﹣2x 时,抛物线与x 轴交点是(0,0)和(﹣2,0), ∵y 1的对称轴与y 2交于点A (﹣1,5),∴y 1与y 2都经过x 轴上的同一点(﹣2,0),把(﹣1,5),(﹣2,0)代入得{−k +b =5−2k +b =0, 解得{k =5b =10, ∴y 2=5x +10.②当y 1=﹣x 2﹣2x +8时,解﹣x 2﹣2x +8=0得x =﹣4或2,∵y 2随着x 的增大而增大,且过点A (﹣1,5),∴y 1与y 2都经过x 轴上的同一点(﹣4,0),把(﹣1,5),(﹣4,0)代入得{−k +b =5−4k +b =0, 解得{k =53b =203; ∴y 2=53x +203.2.(1)∵抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)经过点A (1,0)、B (3,0)、C (0,3),∴把此三点代入得{a +b +c =09a +3b +c =0c =3,解得{a =1b =−4c =3,故抛物线的解析式为,y =x 2﹣4x +3;(2)点A 关于对称轴的对称点即为点B ,连接B 、C ,交x =2于点Q ,可得直线BC:y=﹣x+3,与对称轴交点Q(2,1),BC=3√2,可得△QAC周长为√10+3√2.(3)设t秒后△P AC是等腰三角形,因为P在对称轴上,所以P点坐标为(2,t﹣1)于是①当P A=CA时;根据勾股定理得:(2﹣1)2+(t﹣1)2=12+32;解得t=4秒或t=﹣2秒(负值舍去).②PC=P A时;根据勾股定理得:22+(t﹣4)2=(2﹣1)2+(t﹣1)2;解得t=3秒;③CP=CA时;根据勾股定理得:22+(t﹣4)2=12+32;解得t=(4+√6)秒或t=(4−√6)秒所以经过4秒,或3秒,或4+√6秒,或4−√6秒时,△P AC是等腰三角形.3.(1)令x2﹣2x﹣3=0,解得:x1=﹣1,x2=3,即A=(﹣1,0),B(3,0),把A(﹣1,0)代入y=﹣x+b,得b=﹣1,则一次函数解析式为y=﹣x﹣1;(2)把x=m代入抛物线解析式得:y=m2﹣2m﹣3,把x=m代入直线解析式得:y=﹣m﹣1,∴NP=﹣(m2﹣2m﹣3),MN=﹣(﹣m﹣1),∴MP=NP﹣NM=﹣(m2﹣2m﹣3)+(﹣m﹣1)=﹣m2+m+2,m 的取值范围是﹣1<m <2;(3)过点作CE ⊥AB 于点E ,则S △APC =S △AMP +S △CMP =12MP •AN +12MP •NE =12MP •AE =−32m 2+32m +3, ∵﹣1<0,开口向下,∴当m =−b 2a =12时,S △APC 面积最大,此时P (12,−154);(4)分三种情况:①当P 为抛物线顶点时,此时MC =PC ,△CMP 为等腰三角形,P 点坐标为P 1(1,﹣4);②当P 为C 关于抛物线对称轴对称的点时,此时MP =MC 时,△CMP 为等腰三角形,∵点C (2,﹣3),对称轴为:x =1,∴点P 坐标为P 2(0,﹣3);③当P 为MC 的垂直平分线上点时,此时PM =PC ,△CMP 为等腰三角形,P 3(√2−1,2﹣4√2).4.(1)由题意可得:α,β是方程﹣mx 2+4x +2m =0的两根,由根与系数的关系可得, α+β=4m ,αβ=﹣2,∵1α+1β=−2,∴α+βαβ=−2,即4m −2=−2,解得:m=1,故抛物线解析式为:y=﹣x2+4x+2;(2)存在x轴上的点M,y轴上的点N,使得四边形DNME的周长最小,∵y=﹣x2+4x+2=﹣(x﹣2)2+6,∴抛物线的对称轴l为x=2,顶点D的坐标为:(2,6),又∵抛物线与y轴交点C的坐标为:(0,2),点E与点C关于l对称,∴E点坐标为:(4,2),作点D关于y轴的对称点D′,点E关于x轴的对称点E′,则D′的坐标为;(﹣2,6),E′坐标为:(4,﹣2),连接D′E′,交x轴于M,交y轴于N,此时,四边形DNME的周长最小为:D′E′+DE,如图1所示:延长E′E,′D交于一点F,在Rt△D′E′F中,D′F=6,E′F=8,则D′E′=√D′F2+E′F2=√62+82=10,设对称轴l与CE交于点G,在Rt△DGE中,DG=4,EG=2,∴DE=√DG2+EG2=√42+22=2√5,∴四边形DNME的周长最小值为:10+2√5;(3)如图2,P为抛物线上的点,过点P作PH⊥x轴,垂足为H,若以点D、E、P、Q为顶点的四边形为平行四边形,则△PHQ≌△DGE,∴PH=DG=4,∴|y|=4,∴当y=4时,﹣x2+4x+2=4,解得:x1=2+√2,x2=2−√2,当y=﹣4时,﹣x2+4x+2=﹣4,解得:x3=2+√10,x4=2−√10,无法得出以DE为对角线的平行四边形,故P点的坐标为;(2−√2,4),(2+√2,4),(2−√10,﹣4),(2+√10,﹣4).5.(1)由题意得,点D 的坐标为(8,0),把点A 、D 的坐标代入y =ax 2+bx +4{4a −2b +4=064a +8b +4=0, 解{a =−14b =32. 故抛物线解析式为y =−14x 2+32x +4.(2)由题意,点C ,点B 坐标分别为(0,4),(3,0),则直线CB 解析式y =−43x +4,点M 坐标为(m ,−14m 2+32m +4),点E 坐标为(m ,−43m +4),①当﹣2<m ≤0时,ME =−43m +4﹣(−14m 2+32m +4)=14m 2−176m , m =﹣2时,ME =203,由二次函数性质可知,ME <203;②当0<m <8时,ME =−14m 2+32m +4﹣(−43m +4)=14m 2−176m =−14(m −173)2+28936 当m =173时,ME 取得最大值,最大值为28936. 综上所述,当﹣2<m ≤0时,ME =14m 2−176m ,当0<m <8时,ME =−14m 2+176m .当m =173时,ME 取得最大值,最大值为28936. (3)存在,∵P A ⊥PQ ,BQ ⊥x 轴∴∠APQ =∠ABQ =90°,∴△APQ 和△ABQ 中.点P 和点B 是对应点,∵以点P 、A 、Q 为顶点的三角形与△BAQ 全等,只有两种情况:设点P (0,c ),Q (3,n )(c >0),∴AB =5,BQ =n ,P A =√4+c 2,PQ =√9+(c −n)2,①△P AQ ≌△BAQ ,∴P A =BA ,PQ =BQ ,∴√4+c 2=5,√9+(c −n)2=n ,∴c =√21或c =−√21(舍),∴P (0,√21),②△PQA ≌△BAQ ,∴P A =BQ ,PQ =AB ,∴√4+c 2=n ,√9+(c −n)2=5,∴c 1=32,n 1=−52或c 2=−32,n 2=52(舍)故点P 坐标为P 1(0,√21),P 2(0,32). 6.(1)∵y =mx 2﹣2mx ﹣3=m (x ﹣1)2﹣m ﹣3,抛物线有最低点 ∴二次函数y =mx 2﹣2mx ﹣3的最小值为﹣m ﹣3(2)∵抛物线G :y =m (x ﹣1)2﹣m ﹣3∴平移后的抛物线G 1:y =m (x ﹣1﹣m )2﹣m ﹣3∴抛物线G 1顶点坐标为(m +1,﹣m ﹣3)∴x =m +1,y =﹣m ﹣3∴x +y =m +1﹣m ﹣3=﹣2即x +y =﹣2,变形得y =﹣x ﹣2∵m >0,m =x ﹣1∴x ﹣1>0∴x >1∴y 与x 的函数关系式为y =﹣x ﹣2(x >1)(3)法一:如图,函数H :y =﹣x ﹣2(x >1)图象为射线x =1时,y =﹣1﹣2=﹣3;x =2时,y =﹣2﹣2=﹣4∴函数H 的图象恒过点B (2,﹣4)∵抛物线G :y =m (x ﹣1)2﹣m ﹣3x =1时,y =﹣m ﹣3;x =2时,y =m ﹣m ﹣3=﹣3∴抛物线G 恒过点A (2,﹣3)由图象可知,若抛物线与函数H 的图象有交点P ,则y B <y P <y A ∴点P 纵坐标的取值范围为﹣4<y P <﹣3法二:{y =−x −2y =mx 2−2mx −3整理的:m (x 2﹣2x )=1﹣x∵x >1,且x =2时,方程为0=﹣1不成立∴x ≠2,即x 2﹣2x =x (x ﹣2)≠0∴m =1−x x(x−2)>0∵x >1∴1﹣x<0∴x(x﹣2)<0∴x﹣2<0∴x<2即1<x<2∵y P=﹣x﹣2∴﹣4<y P<﹣37.(1)解:当m=0时,函数为一次函数,不符合题意,舍去;当m≠0时,∵抛物线y=mx2+(1﹣2m)x+1﹣3m与x轴相交于不同的两点A、B,∴△=(1﹣2m)2﹣4×m×(1﹣3m)=(1﹣4m)2>0,∴1﹣4m≠0,∴m≠1 4,∴m的取值范围为m≠0且m≠1 4;(2)证明:∵抛物线y=mx2+(1﹣2m)x+1﹣3m,∴y=m(x2﹣2x﹣3)+x+1,抛物线过定点说明在这一点y与m无关,显然当x2﹣2x﹣3=0时,y与m无关,解得:x=3或x=﹣1,当x=3时,y=4,定点坐标为(3,4);当x=﹣1时,y=0,定点坐标为(﹣1,0),∵P不在坐标轴上,∴P(3,4);(3)解:|AB|=|x A﹣x B|=√b2−4ac|a|=√(1−2m)2−4m(1−3m)|m|=√1−4m+4m2−4m+12m2m2=√(1−4m)2m2=|1−4mm|=|1m−4|,∵14<m ≤8, ∴18≤1m <4, ∴−318≤1m−4<0, ∴0<|1m−4|≤318, ∴|AB |最大时,|1m−4|=318, 解得:m =8,或m =863(舍去),∴当m =8时,|AB |有最大值318,此时△ABP 的面积最大,没有最小值,则面积最大为:12|AB |y P =12×318×4=314. 8.(1)令x =0,则y =c ,故C (0,c ),∵OC 的距离为3,∴|c |=3,即c =±3,∴C (0,3)或(0,﹣3);(2)∵x 1x 2<0,∴x 1,x 2异号,①若C (0,3),即c =3,把C (0,3)代入y 2=﹣3x +t ,则0+t =3,即t =3, ∴y 2=﹣3x +3,把A (x 1,0)代入y 2=﹣3x +3,则﹣3x 1+3=0, 即x 1=1,∴A (1,0),∵x 1,x 2异号,x 1=1>0,∴x 2<0,∵|x 1|+|x 2|=4,∴1﹣x 2=4,解得:x 2=﹣3,则B (﹣3,0),代入y 1=ax 2+bx +3得,{a +b +3=09a −3b +3=0, 解得:{a =−1b =−2,∴y 1=﹣x 2﹣2x +3=﹣(x +1)2+4,则当x ≤﹣1时,y 随x 增大而增大.②若C (0,﹣3),即c =﹣3,把C (0,﹣3)代入y 2=﹣3x +t ,则0+t =﹣3,即t =﹣3, ∴y 2=﹣3x ﹣3,把A (x 1,0),代入y 2=﹣3x ﹣3,则﹣3x 1﹣3=0,即x 1=﹣1,∴A (﹣1,0),∵x 1,x 2异号,x 1=﹣1<0,∴x 2>0∵|x 1|+|x 2|=4,∴1+x 2=4,解得:x 2=3,则B (3,0),代入y 1=ax 2+bx ﹣3得,{a −b −3=09a +3b −3=0, 解得:{a =1b =−2, ∴y 1=x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4,则当x ≥1时,y 随x 增大而增大,综上所述,若c =3,当y 随x 增大而增大时,x ≤﹣1; 若c =﹣3,当y 随x 增大而增大时,x ≥1;(3)①若c =3,则y 1=﹣x 2﹣2x +3=﹣(x +1)2+4,y 2=﹣3x +3, y 1向左平移n 个单位后,则解析式为:y 3=﹣(x +1+n )2+4, 则当x ≤﹣1﹣n 时,y 随x 增大而增大,y 2向下平移n 个单位后,则解析式为:y 4=﹣3x +3﹣n , 要使平移后直线与P 有公共点,则当x =﹣1﹣n ,y 3≥y 4, 即﹣(﹣1﹣n +1+n )2+4≥﹣3(﹣1﹣n )+3﹣n , 解得:n ≤﹣1,∵n >0,∴n ≤﹣1不符合条件,应舍去;②若c =﹣3,则y 1=x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4,y 2=﹣3x ﹣3, y 1向左平移n 个单位后,则解析式为:y 3=(x ﹣1+n )2﹣4, 则当x ≥1﹣n 时,y 随x 增大而增大,y 2向下平移n 个单位后,则解析式为:y 4=﹣3x ﹣3﹣n , 要使平移后直线与P 有公共点,则当x =1﹣n ,y 3≤y 4,即(1﹣n﹣1+n)2﹣4≤﹣3(1﹣n)﹣3﹣n,解得:n≥1,综上所述:n≥1,2n2﹣5n=2(n−54)2−258,∴当n=54时,2n2﹣5n的最小值为:−258.。
2024中考数学专题3.9二次函数-存在性问题 (全国通用)
考向3.9 二次函数-存在性问题例1、(2021·湖南湘潭·中考真题)如图,一次函数y A、B,二次函数2y bx c=++图象过A、B两点.(1)求二次函数解析式;(2)点B关于抛物线对称轴的对称点为点C,点P是对称轴上一动点,在抛物线上是否存在点Q,使得以B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)对于y x=x=0时,y=;当y=0x-=,妥得,x=3∴A(3,0),B(0,把A(3,0),B(0,2y bx c=++得:+=0b cc⎧⎪⎨=⎪⎩解得,bc⎧=⎪⎨⎪=⎩∴抛物线的解析式为:2y=-(2)抛物线的对称轴为直线12b x a =-== 故设P (1,p ),Q (m ,n )①当BC 为菱形对角线时,如图,∵B ,C 关于对称没对称,且对称轴与x 轴垂直,∴∴BC 与对称轴垂直,且BC //x 轴∵在菱形BQCP 中,BC ⊥PQ∴PQ ⊥x 轴∵点P 在x =1上,∴点Q 也在x =1上,当x =1时,211y ∴Q (1,;②当BC 为菱形一边时,若点Q 在点P 右侧时,如图,∴BC //PQ ,且BC =PQ∵BC //x 轴,∴令y =,则有2y 解得,120,2x x ==∴(2,C∴PQ =BC =22=∴PB =BC =2∴迠P 在x 轴上,∴P (1,0)∴Q (3,0);若点Q 在点P 的左侧,如图,同理可得,Q (-1,0)综上所述,Q 点坐标为(1,(3,0)或(-1,0)1.(2021·四川·江油外国语学校九年级阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =x 2+bx +c 的图象与x 轴交于A 、B 两点,A 点在原点左侧,B 点的坐标为(4,0),与y 轴交于C (0,﹣4)点,点P 是直线BC 下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)连接PO 、PC ,并把△POC 沿CO 翻折,得到四边形POP ′C ,那么是否存在点P ,使四边形POP ′C 为菱形?若存在,请求出此时点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.(2021·全国·九年级阶段练习)已知抛物线y =14x 2+bx +c 的顶点(0,1).(1)该抛物线的解析式为 ;(2)如图1,直线y =kx +kt 交x 轴于A ,交抛物线于B 、C ,BE ⊥x 轴于E ,CF ⊥x 轴于F ,试比较AE •AF与t 2的大小关系.(3)如图2,D (0,2),M (1,3),抛物线上是否存在点N ,使得NM +ND 取得最小值,若存在,求出N 的坐标,若不存在,说明理由.1.(2021·贵州毕节·中考真题)如图,抛物线2y x bx c =++与x 轴相交于A ,B 两点,与y 轴相交于点C ,对称轴为直线2x =,项点为D ,点B 的坐标为()3,0.(1)填空:点A 的坐标为_________,点D 的坐标为_________,抛物线的解析式为_________;(2)当二次函数2y x bx c =++的自变量:满足2m x m ≤≤+时,函数y 的最小值为54,求m 的值;(3)P 是抛物线对称轴上一动点,是否存在点P ,使PAC △是以AC 为斜边的直角三角形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.(2020·湖南湘潭·中考真题)如图,抛物线25y x bx =-++与x 轴交于A ,B 两点.(1)若过点C 的直线2x =是抛物线的对称轴.①求抛物线的解析式;②对称轴上是否存在一点P ,使点B 关于直线OP 的对称点B '恰好落在对称轴上.若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.(2)当4b ≥,02x ≤≤时,函数值y 的最大值满足315y ≤≤,求b 的取值范围.3.(2020·山东烟台·中考真题)如图,抛物线y =ax 2+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 =12,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D 点的坐标;(3)抛物线上是否存在点D ,使得以点O ,D ,E 为顶点的三角形与BOC 相似?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.4.(2020·黑龙江牡丹江·中考真题)如图,已知二次函数2y x bx c =-++的图象经过点()1,0A -,()3,0B ,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上是否存在点P ,使PAB ABC ∠=∠,若存在请直接写出点P 的坐标.若不存在,请说明理由.5.(2020·辽宁阜新·中考真题)如图,二次函数2y x bx c =++的图象交x 轴于点()30A -,,()10B ,,交y 轴于点C .点(),0P m 是x 轴上的一动点,PM x ⊥轴,交直线AC 于点M ,交抛物线于点N .(1)求这个二次函数的表达式;(2)①若点P 仅在线段AO 上运动,如图1.求线段MN 的最大值;②若点P 在x 轴上运动,则在y 轴上是否存在点Q ,使以M ,N ,C ,Q 为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.6.(2021·内蒙古通辽·中考真题)如图,抛物线23y ax bx =++交x 轴于()3,0A ,()1,0B -两点,交y 轴于点C ,动点P 在抛物线的对称轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)当以P ,B ,C 为顶点的三角形周长最小时,求点P 的坐标及PBC 的周长;(3)若点Q 是平面直角坐标系内的任意一点,是否存在点Q ,使得以A ,C ,P ,Q 为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有符合条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.1.(1)二次函数的表达式为:y =x 2-3x -4;(2)存在,P ,-2).【分析】(1)将B 、C 的坐标代入抛物线的解析式中即可求得待定系数的值;(2)由于菱形的对角线互相垂直平分,若四边形POP ′C 为菱形,那么P 点必在OC 的垂直平分线上,据此可求出P 点的纵坐标,代入抛物线的解析式中即可求出P 点的坐标.解:(1)将B 、C 两点的坐标代入得16404b c c ++=⎧⎨=-⎩,解得:34b c =-⎧⎨=-⎩,所以二次函数的表达式为:y =x 2-3x -4;(2)存在点P ,使四边形POP ′C 为菱形;设P 点坐标为(x ,x 2-3x -4),若四边形POP ′C 是菱形,则有PC =PO ;如图,连接PP ′,PP′交CO 于E ,则PE ⊥CO 于E ,∵C (0,-4),∴CO =4,又∵OE =EC ,∴OE =EC =2,∴y =-2;∴x 2-3x -4=-2,即x 2-3x -2=0,解得:x 1,x 2,∴P -2).【点拨】本题考查了二次函数解析式的确定、菱形的判定和性质等知识,解题的关键是掌握菱形的对角线互相垂直,菱形的四条边都相等.2.(1)2114y x =+;(2)2AE AF t ⋅>;(3)存在,51,4N ⎛⎫ ⎪⎝⎭【分析】(1)将点(0,1)代入214y x bx c =++中,得c =1,再根据二次函数的图象与性质即可得;(2)设A 的横坐标为1x ,B 的横坐标为2x ,C 的横坐标为3x ,联立2114y x y kx kt ⎧=+⎪⎨⎪=+⎩得24440x kx kt -++=,再根据根与系数的关系234x x k +=,2344x x kt =-,再令y kx kt =+的纵坐标为0,得1x t =-,最后根据2231231()AE AF x x x x x x =-++ 进行解答即可得;(3)过点N 作NG x ⊥轴,垂足为G ,过点M 作MH x ⊥轴,垂足为H ,交抛物线于0M ,连接0M D ,过点N 作NI MH ⊥,垂足为I ,得90NIH IHG HGN ∠=∠=∠=︒,则四边形IHGN 是矩形,根据二次函数的性质和矩形的性质得00ND NM M M M D +≥+,则点0M 即为所求点,将点0M 的横坐标代入114y x =+中即可得.解:(1)将点(0,1)代入214y x bx c =++中,得c =1,由图象可知,抛物线214y x bx c =++的对称轴为y 轴,所以0124b -=⨯,解得b =0,∴抛物线的解析式为:2114y x =+,故答案为:2114y x =+;(2)设A 的横坐标为1x ,B 的横坐标为2x ,C 的横坐标为3x ,∵BE x ⊥轴,CF x ⊥轴,∴B 、E 横坐标相同且均为2x ,CF 横坐标相同且均为3x ,联立2114y x y kx kt⎧=+⎪⎨⎪=+⎩,得24440x kx kt -++=,∴234x x k +=,①2344x x kt =-,②令y kx kt =+的纵坐标为0,则0kx kt +=,解得x t =-,即1x t =-,③∵21AE x x =-,31AF x x =-,∴2131()()AE AF x x x x =-- =22321131x x x x x x x --+=2231231()x x x x x x -++ ④将① ② ③代入④得:22244()4()4444AE AF kt t k t kt kt t t =---+-=-++=+ ,∵224t t +>,∴2AE AF t ⋅>(3)存在,5(1,)4N .如图所示,过点N 作NG x ⊥轴,垂足为G ,过点N 作NJ y ⊥轴,垂足为J ,设点N 的横坐标为a ,则纵坐标为2114a +,则点21(1,0)4J a +,(),0G a ,在Rt NJD 中,根据勾股定理,2114ND a ====+,∵2114NG a =+,∴ND =NG ,过点M 作MH x ⊥轴,垂足为H ,交抛物线于0M ,连接0M D ,过点0M 作0M K y ⊥轴,垂足为K ,连接0KM ,设0M 的横坐标为b ,则纵坐标为2114b +,则点(,0)H b ,在0Rt M KD 中,根据勾股定理,20114M D b ====+,∵20114M H b =+,∴00M D M H =,过点N 作NI MH ⊥,垂足为I ,∵90NIH IHG HGN ∠=∠=∠=︒,∴四边形IHGN 是矩形,∴NG =IH ,∵MN >MI ,∴ND MN NG MN HI MN HI MI MH +=+=+≥+=,∵0000MH M M M H M M M D =+=+,∴0000MH M M M H M M M D =+=+,∴00ND NM M M M D +≥+,∴点0M 即为所求点,∵点0M 的横坐标为1,将x =1代入2114y x =+得: 2151144y =⨯+=,∴05(1,)4M ,∴当点0N M =时,存在NM +ND 取得最小值,点N 坐标为5(1,)4.【点拨】本题考查了二次函数,一元二次方程,矩形的判定与性质,解题的关键是掌握并灵活运用这些知识点.1.(1)(1,0),(2,-1),243y xx =-+;(2)m 的值为32-或72;(3)点P 的坐标为:(2,1),(2,2)【分析】(1)根据抛物线的对称轴及点B 坐标可求出点A 坐标,根据对称轴可求出b 的值,把点A 或B 的坐标代入抛物线解析式可求出C 的值,通过配方可求出顶点坐标;(2)根据抛物线开口向上,分两种情况讨论求解即可;(3)设P (1,t ),由AC 为斜边,则90APC ∠=︒,根据相似三角形的性质求解即可.解:(1)∵抛物线的对称轴为x =2,点B 坐标为(3,0),且点A 在B 点的左侧,∴A (1,0)又x =22b -= ∴=4b -把A (1,0)代入24y x x c =-+得,3c =∴抛物线的解析式为2243=(2)1y x x x =-+--∴顶点D 坐标为(2,-1)故答案为:(1,0),(2,-1),243y xx =-+;(2)∵抛物线243y xx =-+开口向上,当2x <时,y 随x 的增大而减小;当2x >时,y 随x 的增大而增大,①当22m +<,即0m <时,25=(+22)14y m --=最小值 解得,32m =(舍去)或32m =-②当2m >时,25=(2)14y m --=最小值解得,72m =或12m =(舍去)所以,m 的值为32-或72(3)假设存在,设P (2,t )当=90APC ∠︒时,如图,过点C 作CG ⊥PE 于点G ,则CG =2,PG =3-t90,90,CGP AEP CPG PCG CPG APE ∴∠=∠=︒∠+∠=∠+∠=︒,PCG APE ∴∠=∠∴ CPG PAE ∆∆ ,∴CG PG PE AE = ,即231t t -= 整理得,2320t t -+=解得,11t =,22t =经检验:11t =,22t =是原方程的根且符合题意,∴点P 的坐标为(2,1),(2,2)综上,点P 的坐标为:(2,1),(2,2)【点拨】本题考查了二次函数综合题,二次函数图象的性质,相似三角形的判定与性质,灵活应用以上知识解决问题是本题的关键.2.(1)①245y x x =-++;②存在,P 或(2,;(2)47b ≤≤.【分析】(1)①根据抛物线的对称轴公式即可求出解析式;②如图1,若点P 在x 轴上方,点B 关于OP 对称的点B '在对称轴上,连接OB '、PB ,根据轴对称得到OB OB '=,PB PB '=,求出点B 的坐标,勾股定理得到B ',再根据PB PB '=,列出方程解答,同理得到点P 在x 轴下方时的坐标即可;(2)当4b ≥时,确定对称轴的位置,再结合开口方向,确定当02x ≤≤时,函数的增减性,从而得到当x=2时,函数取最大值,再列出不等式解答即可.解:(1)①抛物线25y x bx =-++的对称轴为直线2(1)2=-=⨯-b b x ,∴若过点C 的直线2x =是抛物线的对称轴,则22b =,解得:b=4,∴245y x x =-++;②存在,如图1,若点P 在x 轴上方,点B 关于OP 对称的点B '在对称轴上,连接OB '、PB ,则OB OB '=,PB PB '=,对于245y x x =-++,令y=0,则2450x x -++=,解得:121,5x x =-=,∴A (-1,0),B (5,0),∴5OB OB '==,∴CB '===,∴B ',设点P (2,m ),由PB PB '=m =m =,∴P ,同理,当点P 在x 轴下方时,(2,P ,综上所述,点P 或(2,(2)∵抛物线25y x bx =-++的对称轴为直线2(1)2=-=⨯-b b x ,∴当4b ≥时,22b x =≥,∵抛物线开口向下,在对称轴左边,y 随x 的增大而增大,∴当02x ≤≤时,取x=2,y 有最大值,即42521y b b =-++=+,∴32115b ≤+≤,解得:17b ≤≤,又∵4b ≥,∴47b ≤≤.【点拨】本题考查了二次函数的综合应用,涉及了二次函数的图象与性质,以及勾股定理的应用,其中第(1)②问要先画出图形再理解,第(2)问运用到了二次函数的增减性,难度不大,解题的关键是熟记二次函数的图象与性质.3.(1)y =﹣x 2+x+2;(2)D(1,2);(3)存在,m =1【分析】(1)点A 、B 的坐标分别为(2t ,0)、(﹣t ,0),则x =12=12(2t ﹣t ),即可求解;(2)点D (m ,﹣m 2+m+2),则点F (m ,﹣m+2),则DF =﹣m 2+m+2﹣(﹣m+2)=﹣m 2+2m ,即可求解;(3)以点O ,D ,E 为顶点的三角形与△BOC 相似,则DE OB OE OC=或OC OB ,即DE OE =2或12,即可求解.【详解】解:(1)设OB =t ,则OA =2t ,则点A 、B 的坐标分别为(2t ,0)、(﹣t ,0),则x =12=12(2t ﹣t ),解得:t =1,故点A 、B 的坐标分别为(2,0)、(﹣1,0),则抛物线的表达式为:y =a (x ﹣2)(x+1)=ax 2+bx+2,解得:a =﹣1,故抛物线的表达式为:y =﹣x 2+x+2;(2)对于y =﹣x 2+x+2,令x =0,则y =2,故点C (0,2),由点A 、C 的坐标得,直线AC 的表达式为:y =﹣x+2,设点D 的横坐标为m ,则点D (m ,﹣m 2+m+2),则点F (m ,﹣m+2),则DF =﹣m 2+m+2﹣(﹣m+2)=﹣m 2+2m ,∵﹣1<0,故DF 有最大值,此时m =1,点D (1,2);(3)存在,理由:点D (m ,﹣m 2+m+2)(m >0),则OD =m ,DE =﹣m 2+m+2,以点O ,D ,E 为顶点的三角形与△BOC 相似,则DE OB OE OC =或OC OB ,即DE OE =2或12,即22m m m-++=2或12,解得:m =1或﹣2,故m =1【点拨】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.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是解题的关键.4.(1)2y x 2x 3=-++;(2)存在,1(2,3)P ,2(4,5)P-【分析】(1)把点AB 的坐标代入2y x bx c =-++即可求解;(2)分点P 在x 轴下方和下方两种情况讨论,求解即可.【详解】(1)∵二次函数2y x bx c =-++的图象经过点A(-1,0),B(3,0),∴10930b c b c --+=⎧⎨-++=⎩,解得:23b c =⎧⎨=⎩,∴抛物线的解析式为:2y x 2x 3=-++;(2)存在,理由如下:当点P 在x 轴下方时,如图,设AP 与y 轴相交于E ,令0x =,则3y =,∴点C 的坐标为(0,3),∵A(-1,0),B(3,0),∴OB=OC=3,OA=1,∴∠ABC=45︒,∵∠PAB=∠ABC=45︒,∴△OAE 是等腰直角三角形,∴OA=OE=1,∴点E 的坐标为(0,-1),设直线AE 的解析式为1y kx =-,把A(-1,0)代入得:1k =-,∴直线AE 的解析式为1y x =--,解方程组2123y x y x x =--⎧⎨=-++⎩,得:1110x y =-⎧⎨=⎩(舍去)或2245x y =⎧⎨=-⎩,∴点P 的坐标为(4,5-);当点P 在x 轴上方时,如图,设AP 与y 轴相交于D,同理,求得点D 的坐标为(0,1),同理,求得直线AD 的解析式为1y x =+,解方程组2123y x y x x =+⎧⎨=-++⎩,得:1110x y =-⎧⎨=⎩(舍去)或2223x y =⎧⎨=⎩,∴点P 的坐标为(2,3);综上,点P 的坐标为(2,3)或(4,5-)【点拨】本题是二次函数与几何的综合题,主要考查了待定系数法,等腰直角三角形的判定和性质,解方程组,分类讨论是解本题的关键.5.(1)223y x x =+-;(2)①94,②存在,123(0,1),(0,1),1)Q Q Q ---【分析】(1)把(3,0),(1,0)A B -代入2y x bx c =++中求出b ,c 的值即可;(2)①由点(),0P m 得()2(,3),,23M m m N m m m --+-,从而得()2(3)23MN m m m =---+-,整理,化为顶点式即可得到结论;②分MN=MC和MC =两种情况,根据菱形的性质得到关于m 的方程,求解即可.【详解】解:(1)把(3,0),(1,0)A B -代入2y x bx c =++中,得093,01.b c x c =-+⎧⎨=++⎩ 解得2,3.b c =⎧⎨=-⎩∴223y x x =+-.(2)设直线AC 的表达式为y kx b =+,把(3,0),(0,3)A C --代入y kx b =+.得,03,3.k b b =-+⎧⎨-=⎩解这个方程组,得1,3.k b =-⎧⎨=-⎩∴3y x =--.∵点(),0P m 是x 轴上的一动点,且PM x ⊥轴.∴()2(,3),,23M m m N m m m --+-. ∴()2(3)23MN m m m =---+-23m m=--23924m ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭. ∵10a =-<,∴此函数有最大值.又∵点P 在线段OA 上运动,且3302-<-<∴当32m =-时,MN 有最大值94. ②∵点(),0P m 是x 轴上的一动点,且PM x ⊥轴.∴()2(,3),,23M m m N m m m --+-. ∴()2(3)23MN m m m =---+-23m m =--(i )当以M ,N ,C ,Q 为顶点的四边形为菱形,则有MN=MC ,如图,∵C (0,-3)∴=∴23m m --整理得,432670m m m ++= ∵20m ≠,∴2670m m ++=,解得,13m =-,23m =-∴当3m =-CQ=MN=2,∴OQ=-3-(2)=1-∴Q(0,1-);当m=3--时,CQ=MN=-2-,∴OQ=-3-(-2)=1∴Q(0,1);(ii)若MC =,如图,则有23m m --整理得,432650m m m ++=∵20m ≠,∴2650m m ++=,解得,11m =-,25m =-当m=-1时,MN=CQ=2,∴Q (0,-1),当m=-5时,MN=-10<0(不符合实际,舍去)综上所述,点Q 的坐标为123(0,1),(0,1),1)Q Q Q ----【点拨】本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法;解(2)的关键是利用线段的和差得出二次函数,又利用了二次函数的性质,解(3)的关键是利用菱形的性质得出关于m 的方程,要分类讨论,以防遗漏.6.(1) 2y x 2x 3=-++;(2) P 点坐标为(1,2),BCP ∆;(3) Q 点坐标存在,为(2,2)或(4或(4,)或(2-,3或(2-,3)【分析】(1)将()3,0A ,()1,0B -代入即可求解;(2)连接BP 、CP 、AP ,由二次函数对称性可知,BP=AP ,得到BP +CP =AP +CP ,当C 、P 、A 三点共线时,△PBC 的周长最小,由此求出AC 解析式,将P 点横坐标代入解析式中即可求解;(3)设P 点坐标为(1,t ),Q 点坐标为(m ,n ),按AC 为对角线,AP 为对角线,AQ为对角线分三种情况讨论即可求解.【详解】解:(1)将()3,0A ,()1,0B -代入二次函数表达式中,∴093303a b a b =++⎧⎨=-+⎩ ,解得12a b =-⎧⎨=⎩,∴二次函数的表达式为:2y x 2x 3=-++;(2)连接BP 、CP 、AP ,如下图所示:由二次函数对称性可知,BP=AP ,∴BP +CP =AP +CP ,BCP C BP CP BC PA CP BC ∆=++=++BC 为定直线,当C 、P 、A 三点共线时,PA CP +有最小值为AC ,此时BCP ∆的周长也最小,设直线AC 的解析式为:y kx m =+,代入()3,0,(0,3)A C ,∴0=330k m m +⎧⎨=+⎩,解得13k m =-⎧⎨=⎩,∴直线AC 的解析式为:3y x =-+,二次函数的对称轴为12b x a=-=,代入3y x =-+,得到2y =,∴P 点坐标为(1,2),此时BCP ∆的周长最小值=BC AC +=+(3)()3,0,(0,3)A C 设P 点坐标为(1,t ),Q 点坐标为(m ,n ),分类讨论:情况一:AC 为菱形对角线时,另一对角线为PQ ,此时由菱形对角互相平分知:AC 的中点也必定是PQ 的中点,由菱形对角线互相垂直知:1AC PQ k k ⋅=-,∴30103111m t n n t m ⎧⎪+=+⎪+=+⎨⎪-⎪-⋅=--⎩,解得221m n t =⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴P 点坐标为(1,1),对应的Q 点坐标为(2,2);情况二:AP 为菱形对角线时,另一对角线为CQ ,同理有:310030312m t n t n m ⎧⎪+=+⎪+=+⎨⎪--⎪⋅=--⎩,解得43m n t =⎧⎪=⎨⎪=⎩或43m n t =⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴P 点坐标为(1,3)或(1,3,对应的Q 点坐标为(4或(4,);情况三:AQ 为菱形对角线时,另一对角线为CP ,()3,0,(0,3)A C 设P 点坐标为(1,t ),Q 点坐标为(m ,n ),同理有:3010303131m n t n t m ⎧⎪+=+⎪+=+⎨⎪--⎪⋅=--⎩,解得23m n t =-⎧⎪=⎨⎪=⎩23m n t =-⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴P 点坐标为(1)或(1,,对应的Q 点坐标为(-2,3+或(-2,3);纵上所示,Q 点坐标存在,为(2,2)或(4或(4,)或(2-,3或(2-,3).【点拨】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数对称性求线段最值问题及菱形的存在性问题,本题第三问难度大一些,熟练掌握各图形的性质是解决本题的关键.。
中考复习:二次函数与几何综合类存在性问题(共29张PPT)
解析
(1)由题意知,点 A 与点 B 关于直线 x=-1 对
称,A(-3,0),
∴B(1,0). (2)①当 a=1 时,则 b=2,把 A(-3,0)代入 y=x2+2x
+c 中得 c=-3, ∴该抛物线的关系式为 y=x2+2x-3.
∵S△BOC=12·OB·OC=21×1×3=32,
∴S△POC=4S△BOC=4×32=6.
故经过 A、B、C 三点的抛物线的关系式是 y=-12x2+32x+2.
解析
(2)∵y=-12x2+32x+2=-12x-232+285,
∴M 32,285.
设直线 MC 对应的函数关系式是 y=kx+b,
把 C(0,2),M
32,285
代入,得285=32k+b, b=2,
--322-3×-32=94.
总结:
解有关二次函数的综合问题时,首先要根据已知条件求出二 次函数的关系式,再结合图象,运用几何知识解决问题.
探究二.二次函数与四边形的结合
例2.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象 与x轴交于A、B两点,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,-3), 点P是直线BC下方抛物线上的动点.
总结:此类问题常涉及运用待定系数法求二次函数、一次 函数的关系式,矩形的性质,相似三角形的判定和性质,直 角三角形、等腰三角形的判定.要注意的是当相似三角形的 对应边和对应角不明确时,要分类讨论,以免漏解.
探究四.二次函数与圆的结合
例4.如图,在平面直角坐标系中,坐标原点 为O,A点坐标为(4,0),B点坐标为(-1,0), 以AB的中点P为圆心,AB为直径作⊙P与y轴 正半轴交于点C. (1)求经过A、B、C三点的抛物线所对应的函 数关系式; (2)设M为(1)中抛物线的顶点,求直线MC对 应的函数关系式; (3)试说明直线MC与⊙P的位置关系,并证明 你的结论.
2023年中考数学一轮复习课件 二次函数综合题特殊三角形存在性问题
直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(2)存在.理由如下:
设点P(1,p),
∵A(-1,0),C(0,3),
∴AC2=12+32=10,
AP2=(1+1)2+p2=CAP=90°,
例题图①
则AC2+AP2=CP2,
∴10+4+p2=p2-6p+10,
解得p=- 2 ,
3
∴此时点P的坐标为(1,-
2
);
3
②若∠ACP=90°,则AC2+CP2=AP2,
∴10+p2-6p+10=4+p2,
解得p= 8 , ∴此时点3P的坐标为(1,8 );
3
③若∠APC=90°,则AP2+CP2=AC2,
例题图①
即4+p2+p2-6p+10=10,
随堂练习
1. 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= 5 .
2
(1)求抛物线的解析式;
a b 4 0
解:(1)根据题意,得
b 2a
5 2
,
解得
a b
1 ,
5
∴抛物线的解析式为y=x2-5x+4;
第1题图
(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; (2)四边形OCPQ是平行四边形,理由如下: 令x=0,则y=4, 令y=0,即x2-5x+4=0, 解得x1=1,x2=4.∴B(4,0),C(0,4), ∴直线BC的解析式为y=-x+4.
第1题解图
当△BEF是等腰三角形时,分三种情况讨论:
二次函数与几何综合运用——存在性问题教学设计.doc
二次函数在几何方面的应用——存在性问题一、教学目标:知识与技能:通过本节课的专题学习体会二次函数与几何的综合应用,培养学生综合运用知识的技能,提高学生分析问题解决问题的能力。
过程与方法:利用数形结合思想,把“数''与“形”结合起来,互相渗透.同时熟练运用分类讨论的思想、方程的思想等各种数学思想方法。
情感态度与价值观:鼓励学生要知难而上,敢于挑战,激发学生学习数学的兴趣。
二、教学重点、难点重点:二次函数与三角形、四边形、存在性问题综合应用;利用各种数学思想方法解决问题。
难点:二次函数与三角形、四边形、存在性问题的分析和解决。
教学方法:自主探索、合作交流。
教学手段:运用多媒体教学三、教学过程:类型一特殊三角形的存在、探究问题【方法指导】1.探究等腰三角形的存在、探究问题时,具体方法如下:(1)若为存在问题,则先假设存在,再进行下一步;若为探究问题,则直接进行下一步;(2)当所给条件中没有说明哪条边是等腰三角形的底,哪条边是等腰三角形的腰时,要对其进行分类讨论,假设某两条边相等,得到三种情况;(3)设未知量,求边长.在每种情况下,直接或间接设出所求点的坐标(若所求的点在抛物线上时,该点的坐标可以设为(x, ax2^-hx+c);若所求的点在对称轴上时,该点的坐标可以设为(-二,);),并用所设点坐标表示出假设相等的两条边的长或第三边的长;2a(4)计算求解.根据等腰三角形的性质或利用勾股定理或相似三角形的性质列等量关系式, 根据等量关系求解即可.探究等边三角形的存在、探究问题时,可以先求出该三角形为等腰三角形时的情况,然后求腰和底相等时的情况即可.2.探究直角三角形的存在、探究问题时,具体方法如下:(1)若为存在问题,则先假设存在,再进行下一步;若为探究问题,则直接进行下一步;分三种情况讨论:①如二朋,c=~3,(2) 当所给的条件不能确定直角顶点时,分情况讨论,分别令三角形的某个角为90° ;(3) 设未知量,求边长,在每种情况下,直接或间接设出所求点的坐标(若所求的点在抛 物线上时,该点的坐标可以设为3 以斗靛+Q ;若所求的点在对称轴上时,该点的坐标可以设为(・=,y),利用所设点的坐标分别表示出三边的长,用勾股定理进行验证并求解. 2a【范例解析】例1 (2013铜仁)如图,已知直线尸3/3分别交x 轴、火轴于/、月两点,抛物线y^x+bx^c经过从B 两点、,点。
九级数学第13讲二次函数中的存在问题目讲义3页word文档
第十三讲 二次函数中的存在性问题(讲义)一、知识点睛解决“二次函数中存在性问题”的基本步骤:①____________.研究确定图形,先画图解决其中一种情形.②____________.先验证①的结果是否合理,再找其他分类,类比第一种情形求解.③____________.结合点的运动范围,画图或推理,对结果取舍.二、精讲精练1. 如图,已知点P 是二次函数y =-x 2+3x 图象在y 轴右侧..部分上的一个动点,将直线y =-2x 沿y 轴向上平移,分别交x 轴、y 轴于A 、B 两点. 若以AB 为直角边的△PAB 与△OAB 相似,请求出所有符合条件的点P 的坐标. 2. 抛物线()21134y x =--+与y 轴交于点A ,顶点为B ,对称轴BC 与x 轴交于点C .点P 在抛物线上,直线PQ //BC 交x 轴于点Q ,连接BQ .(1)若含45°角的直角三角板如图所示放置,其中一个顶点与点C 重合,直角顶点D 在BQ 上,另一个顶点E 在PQ 上,求直线BQ 的函数解析式;(2)若含30°角的直角三角板的一个顶点与点C 重合,直角顶点D 在直线BQ 上(点D 不与点Q 重合),另一个顶点E 在PQ 上,求点P 的坐标.3. 如图,矩形OBCD 的边OD 、OB 分别在x 轴正半轴和y 轴负半轴上,且OD =10,OB =8.将矩形的边BC 绕点B 逆时针旋转,使点C 恰好与x 轴上的点A 重合.(1)若抛物线c bx x y ++-=231经过A 、B 两点,则该抛物线的解析式为______________________;(2)若点M 是直线AB 上方抛物线上的一个动点,作MN ⊥x 轴于点N .是否存在点M ,使△AMN 与△ACD 相似?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.4. 已知抛物线2=23y x x --经过A 、B 、C 三点,点P (1,k )在直线BC :y=x -3上,若点M 在x 轴上,点N 在抛物线上,是否存在以A 、M 、N 、P 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.5. 抛物线2212-+=x x y 与y 轴交于点C ,与直线y =x 交于A (-2,-2)、B (2,2)两点.如图,线段MN 在直线AB 上移动,且2MN =,若点M 的横坐标为m ,过点M 作x 轴的垂线与x 轴交于点P ,过点N 作x 轴的垂线与抛物线交于点Q .以P 、M 、Q 、N 为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,请求出m的值;若不能,请说明理由.三、回顾与思考__________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________________ ____希望以上资料对你有所帮助,附励志名言3条::1、世事忙忙如水流,休将名利挂心头。
中考二次函数的存在性问题全总结(解析版)
中考二次函数的存在性问题全总结【典例分析】【考点1】二次函数与相似三角形问题【例1】已知抛物线23y ax bx =++与x 轴分别交于(3,0)A -,(1,0)B 两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的表达式及顶点D 的坐标; (2)点F 是线段AD 上一个动点. ①如图1,设AF k AD =,当k 为何值时,2CF AD =1. ②如图2,以A ,F ,O 为顶点的三角形是否与ABC ∆相似?若相似,求出点F 的坐标;若不相似,请说明理由.【答案】(1)223y x x =--+,D 的坐标为(1,4)-;(2)①12k =;②以A ,F ,O 为顶点的三角形与ABC ∆相似,F 点的坐标为618,55⎛⎫- ⎪⎝⎭或(2,2)-.【解析】(1)将A 、B 两点的坐标代入二次函数解析式,用待定系数法即求出抛物线对应的函数表达式,可求得顶点D(1,4)-;(2)①由A 、C 、D 三点的坐标求出AC 32=DC 2=,AD 5=,可得ΔACD 为直角三角形,若1CF AD 2=,则点F 为AD 的中点,可求出k 的值; ②由条件可判断DAC OBC ∠∠=,则OAF ACB ∠∠=,若以A ,F ,O 为顶点的三角形与ΔABC 相似,可分两种情况考虑:当AOF ABC ∠∠=或AOF CAB 45∠∠︒==时,可分别求出点F 的坐标. 【详解】(1)抛物线2y ax bx 3=++过点A(3,0)-,B(1,0),933030a b a b -+=⎧∴⎨++=⎩,解得:12a b =-⎧⎨=-⎩,∴抛物线解析式为2y x 2x 3=--+;()22y x 2x 3x 14=--+=-++, ∴顶点D 的坐标为(1,4)-;(2)①在Rt ΔAOC 中,OA 3=,OC 3=,222AC OA OC 18∴=+=,()D 1,4-,()C 0,3,()A 3,0-,222CD 112∴=+=, 222AD 2420∴=+=,222AC CD AD ∴+=,ΔACD ∴为直角三角形,且ACD 90∠︒=,1CF AD 2=, ∴F 为AD 的中点,AF 1AD 2∴=, 1k 2∴=;②在Rt ΔACD 中,DC 21tan ACD AC 332∠===, 在Rt ΔOBC 中,OB 1tan OCB OC 3∠==, ACD OCB ∠∠∴=, OA OC =,OAC OCA 45∠∠︒∴==,FAO ACB ∠∠∴=,若以A ,F ,O 为顶点的三角形与ΔABC 相似,则可分两种情况考虑: 当AOF ABC ∠∠=时,ΔAOF ΔCBA ∽,OF BC ∴,设直线BC 的解析式为y kx b =+,03k b b +=⎧∴⎨=⎩,解得:33k b =-⎧⎨=⎩,∴直线BC 的解析式为y=3x+3-,∴直线OF 的解析式为y=3x -,设直线AD 的解析式为y=mx+n ,430k b k b -+=⎧∴⎨-+=⎩,解得:26k b =⎧⎨=⎩, ∴直线AD 的解析式为y=2x 6+,263y x y x =+⎧∴⎨=-⎩,解得:65185x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,618F ,55⎛⎫∴- ⎪⎝⎭.当AOF CAB 45∠∠︒==时,ΔAOF ΔCAB ∽,CAB 45∠︒=, OF AC ∴⊥,∴直线OF 的解析式为y=x -,26y x y x =-⎧∴⎨=+⎩,解得:22x y =-⎧⎨=⎩, ()F 2,2∴-,综合以上可得F 点的坐标为618,55⎛⎫- ⎪⎝⎭或(2,2)-. 【点睛】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、相似三角形的判定与性质和直角三角形的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质;会运用分类讨论的思想解决数学问题.【变式1-1】如图,抛物线2y 2ax x c =++经过(1,0)A -,B 两点,且与y 轴交于点(0,3)C ,抛物线与直线1y x =--交于A ,E 两点. (1)求抛物线的解析式;(2)坐标轴上是否存在一点Q ,使得AQE ∆是以AE 为底边的等腰三角形?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.(3)P 点在x 轴上且位于点B 的左侧,若以P ,B ,C 为顶点的三角形与ABE ∆相似,求点P 的坐标.【答案】(1)2y x 2x 3=-++;(2)存在,()40Q ,或()04-,,理由见解析;(3)3p 05⎛⎫ ⎪⎝⎭,或9p 02⎛⎫- ⎪⎝⎭,. 【解析】(1)将A 、C 的坐标代入2y 2ax x c =++求出a 、c 即可得到解析式;(2)先求出E 点坐标,然后作AE 的垂直平分线,与x 轴交于Q ,与y 轴交于Q',根据垂直平分线的性质可知Q 、与A 、E ,Q'与A 、E 组成的三角形是以AE 为底边的等腰三角形,设Q 点坐标(0,x),Q'坐标(0,y),根据距离公式建立方程求解即可;(3)根据A 、E 坐标,求出AE 长度,然后推出∠BAE=∠ABC=45°,设()p 0m ,,由相似得到PB ABBC AE=或PB AEBC AB=,建立方程求解即可.【详解】(1)将(1,0)A -,(0,3)C 代入2y 2ax x c =++得:203a c c -+=⎧⎨=⎩,解得13a c =-⎧⎨=⎩ ∴抛物线解析式为2y 23=-++x x (2)存在,理由如下:联立y 1x =--和2y x 2x 3=-++,2y 123x y x x =--⎧⎨=-++⎩,解得10x y =-⎧⎨=⎩或45x y =⎧⎨=-⎩∴E 点坐标为(4,-5),如图,作AE 的垂直平分线,与x 轴交于Q ,与y 轴交于Q',此时Q 点与Q'点的坐标即为所求, 设Q 点坐标(0,x),Q'坐标(0,y), 由QA=QE ,Q'A= Q'E 得:()()()221405--=-++x x ()()()()2222010045++-=-++y y 解得4x =,4y =故Q 点坐标为()40,或()04-, (3)∵(1,0)A -,()45E -,∴()22145=52=--+AE当2230x x -++=时,解得1x =-或3 ∴B 点坐标为(3,0), ∴3OB OC ==∴45ABC ∠=︒,4AB =,32BC =,由直线1y x =--可得AE 与y 轴的交点为(0,-1),而A 点坐标为(-1,0) ∴∠BAE=45°设()p 0m ,则3m BP =-, ∵PBC ∆和ABE ∆相似 ∴PB AB BC AE =或PB AE BC AB =,即343252m -=或352432m -=解得35m =或92m =-, ∴3p 05⎛⎫ ⎪⎝⎭,或9p 02⎛⎫- ⎪⎝⎭,. 【点睛】本题考查二次函数的综合问题,是中考常见的压轴题型,熟练掌握待定系数法求函数解析式,等腰三角形的性质,以及相似三角形的性质是解题的关键.【变式1-2】如图,已知抛物线1(2)()y x x m m=-+-(m >0)与x 轴相交于点A ,B ,与y 轴相交于点C ,且点A 在点B 的左侧.(1)若抛物线过点(2,2),求抛物线的解析式;(2)在(1)的条件下,抛物线的对称轴上是否存在一点H ,使AH+CH 的值最小,若存在,求出点H 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在第四象限内,抛物线上是否存在点M ,使得以点A ,B ,M 为顶点的三角形与△ACB 相似?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)211242y x x =-++;(2)点H 的坐标为(1,32);(3)当m=222+时,在第四象限内抛物线上存在点M ,使得以点A ,B ,M 为顶点的三角形与△ACB 相似. 【解析】 分析:(1)把点(2,2)代入1(2)()?(0)y x x m m m=-+->中,解出m 的值即可得到抛物线的解析式; (2)由(1)中所得解析式求出点A 、B 、C 的坐标,由题意可知,点A 、B 关于抛物线的对称轴对称,这样连接BC 与对称轴的交点即为所求的点H ,根据B 、C 的坐标求出直线BC 的解析式即可求得点H 的坐标;(3)由解析式1(2)()?(0)y x x m m m=-+->可得点A 、B 、C 的坐标分别为(-2,0)、(m ,0)和(0,2),如下图,由图可知∠ACB 和∠ABM 是钝角,因此存在两种可能性:①当△ACB ∽△ABM ,②△ACB ∽△MBA ,分这两种情况结合题中已知条件进行分析解答即可. 详解:(1)把点(2,2)代入抛物线, 得2=()()1222m m-+-. 解得m=4.∴抛物线的解析式为()()2111y x 2x 4x x 2442=-+-=-++. (2)令211y x x 2042=-++=,解得12x 2x 4=-=,. 则A (-2,0),B (4,0).对称轴x=-121124=⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭. ∵ 211y x x 242=-++中当x=0时,y=2,∴点C 的坐标为(0,2).∵点A 和点B 关于抛物线的对称轴对称,∴连接BC 与对称轴的交点即为点H ,此时AH+CH 的值最小, 设直线BC 的解析式为y=kx+b ,把B (4,0),C (0,2)代入得:402k b b +=⎧⎨=⎩ ,解得:122k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩ ,∴直线BC 的解析式为y=1x 22-+. ∵当x=1时,y=1122-⨯+=32.∴点H 的坐标为(1,32).(3)假设存在点M ,使得以点A ,B ,M 为顶点的三角形与△ACB 相似. 如下图,连接AC ,BC ,AM ,BM ,过点M 作MN ⊥x 轴于点N ,由图易知,∠ACB 和∠ABM 为钝角, ①当△ACB ∽△ABM 时,有AC AB =ABAM,即2AB AC?AM =. ∵A (-2,0),C (0,2),即OA=OC=2, ∴∠CAB=∠BAM=o 45.∵MN ⊥x 轴,∴∠BAM=∠AMN=45°, ∴AN=MN.∴可设M 的坐标为:(x ,-x-2)(x >0), 把点M 的坐标代入抛物线的解析式,得:-x-2=()()1x 2x m m-+-. 化简整理得:x=2m ,∴点M 的坐标为:(2m ,-2m-2). ∴()())222m 22m 222m 1++--=+.∵2AB AC?AM =,AC=22AB=m+2, ∴())2m 22222m 1+=+. 解得:m=222±. ∵m >0, ∴m=222+.②当△ACB ∽△MBA 时,有AB MA =CBBA,即2AB CB?MA =. ∵∠CBA=∠BAM ,∠ANM=∠BOC=o 90, ∴△ANM ∽△BOC ,∴MN AN =COBO. ∵BO=m ,设ON=x , ∴2MN x +=2m ,即MN=2m(x+2).令M (x ,()2x 2m-+)(x >0), 把M 点的坐标代入抛物线的解析式,得()2x 2m -+=()()1x 2x m m-+-.解得x=m+2.即M (m+2,()2m 4m-+).∵2AB CB?MA =,CB=2m 4AN m 4+=+,,MN=()2m 4m+, ∴()()()222224m 4m 2m 4?m 4m ++=+++. 化简整理,得16=0,显然不成立.综上所述,当m=222+时,在第四象限内抛物线上存在点M ,使得以点A ,B ,M 为顶点的三角形与△ACB 相似.点睛:本题是一道二次函数和几何图形综合的题目,解题的要点有以下两点:(1)“知道点A 、B 是关于抛物线的对称轴对称的,连接BC 与对称轴的交点即为所求的点H”是解答第2小题的关键;(2)“能根据题意画出符合要求的图形,知道∠ACB 和∠ABM 为钝角,结合题意得到存在:①当△ACB ∽△ABM ,②△ACB ∽△MBA 这两种可能情况”是解答第3小题的关键. 【考点2】二次函数与直角三角形问题【例2】如图,抛物线()20y ax bx c a =++≠的顶点坐标为()2,1-,图象与y 轴交于点()0,3C ,与x 轴交于A 、B 两点.()1求抛物线的解析式;()2设抛物线对称轴与直线BC 交于点D ,连接AC 、AD ,求ACD 的面积;()3点E 为直线BC 上的任意一点,过点E 作x 轴的垂线与抛物线交于点F ,问是否存在点E 使DEF 为直角三角形?若存在,求出点E 坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)22(2)143y x x x =--=-+ ;(2)2;(3)见解析. 【解析】(1)可设抛物线解析式为顶点式,把C 点坐标代入可求得抛物线解析式;(2)由抛物线解析式可求得A 、B 坐标,利用待定系数法可求得直线BC 解析式,利用对称轴可求得D 点坐标,则可求得AD 2、AC 2和CD 2,利用勾股定理的逆定理可判定△ACD 为直角三角形,则可求得其面积; (3)根据题意可分∠DFE=90°和∠EDF=90°两种情况,当∠DFE=90°时,可知DF ∥x 轴,则可求得E 点纵坐标,代入抛物线解析式可求得E 点坐标;当∠EDF=90°时,可求得直线AD 解析式,联立直线AC 和抛物线解析式可求得点E 的横坐标,代入直线BC 可求得点E 的坐标. 【详解】解:()1∵抛物线的顶点坐标为()2,1-, ∴可设抛物线解析式为()2(2)10y a x a =--≠,把()0,3C 代入可得2(02)13a --=,解得1a =,∴抛物线解析式为22(2)143y x x x =--=-+;()2在243y x x =-+中,令0y =可得2430x x -+=,解得1x =或3x =,∴()1,0A ,()3,0B ,设直线BC 解析式为3y kx =+,把()3,0B 代入得:330k +=,解得1k =-, ∴直线BC 解析式为3y x =-+,由()1可知抛物线的对称轴为2x =,此时231y =-+=, ∴()2,1D ,∴22AD =,210AC =,28CD =, ∵222AD CD AC +=,∴ACD 是以AC 为斜边的直角三角形, ∴11222222ACDSAD CD =⋅==; ()3由题意知//EF y 轴,则90FED OCB ∠=∠≠,∴DEF 为直角三角形,分90DFE ∠=和90EDF ∠=两种情况, ①当90DFE ∠=时,即//DF x 轴,则D 、F 的纵坐标相同, ∴F 点纵坐标为1,∵点F 在抛物线上,∴2431x x -+=,解得22x =E 的横坐标为22 ∵点E 在直线BC 上,∴当22x =312y x =-+=-22x =-312y x =-+=+ ∴E 点坐标为(22,12或(22,12-; ②当90EDF ∠=时, ∵()1,0A ,()2,1D , ∴直线AD 解析式为1y x =-, ∵直线BC 解析式为3y x =-+, ∴AD BC ⊥,∴直线AD 与抛物线的交点即为E 点,联立直线AD 与抛物线解析式有2431x x x -+=-,解得1x =或4x =, 当1x =时,32y x =-+=,当4x =时,31y x =-+=-, ∴E 点坐标为()1,2或()4,1-,综上可知存在满足条件的点E ,其坐标为(22,12或(22,12+或()1,2或()4,1-. 【点睛】考查了待定系数法求函数解析式,利用已知的顶点坐标,列出方程组,可以求出函数解析式.【变式2-1】如图,经过x 轴上(10)(30)A B -,,,两点的抛物线2(1)4y m x m =--(0m <)交y 轴于点C ,设抛物线的顶点为D ,若以DB 为直径的⊙G 经过点C ,求解下列问题:(1)用含m 的代数式表示出C D ,的坐标; (2)求抛物线的解析式;(3)能否在抛物线上找到一点Q ,使BDQ △为直角三角形?如能,求出Q 点的坐标,若不能,请说明理由。
中考 压轴专题02 二次函数的存在性问题 - 解析
压轴专题02:二次函数与存在性问题方法点拨:二次函数与动点存在性问题,平面上任意两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2) 距离为|P 1P 2|=221221)()(y y x x -+- 中点坐标:2,22121y y y x x x +=+=对于两条不重合的直线l 1,l 2,其斜率分别为k 1,k 2,则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1,特殊情况:当一条直线斜率为零,另一条直线斜率不存在时,两条直线垂直. 把点用坐标表示出来,根据以上公式结合几何性质,代数化处理,构造方程解之即可。
【考点1】二次函数与相似三角形问题【例1】如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点(1,0)A -,点(3,0)B ,与y 轴交于点C ,且过点(2,3)D -.点P 、Q 是抛物线2y ax bx c =++上的动点. (1)求抛物线的解析式;(2)直线OQ 与线段BC 相交于点E ,当OBE ∆与ABC ∆相似时,求点Q 的坐标.【分析】(1)函数的表达式为:y=a (x+1)(x-3),将点D 坐标代入上式,即可求解;(2)分∠ACB=∠BOQ 、∠BAC=∠BOQ ,两种情况分别求解,通过角的关系,确定直线OQ 倾斜角,进而求解. 【详解】解:(1)函数的表达式为:(1)(3)y a x x =+-,将点D 坐标代入上式并解得:1a =, 故抛物线的表达式为:223y x x =--…①; (2)∵3OB OC ==,∴45OCB OBC ︒∠=∠=,∵ABC OBE ∠=∠,故OBE ∆与ABC ∆相似时,分为两种情况: ①当ACB BOQ ∠=∠时,4AB =,32BC =,10AC =, 过点A 作AH ⊥BC 与点H ,1122ABC S AH BC AB OC ∆=⨯⨯=⨯,解得:22AH =,∴CH 2tan 2ACB ∠=, 则直线OQ 的表达式为: 2 y x =-…②,联立①②并解得:3x =±3,23)Q -或(3,3; ②BAC BOQ ∠=∠时,3tan 3tan 1OC BAC BOQ OA ∠====∠,则直线OQ 的表达式为:3 y x =-…③,联立①③并解得:1132x -±=,故点1133313Q -+-⎝⎭或1133313--+⎝⎭; 综上,点3,23)Q -或(3,3或113113-+-⎝⎭或1133313--+⎝⎭. 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到解直角三角形、三角形相似等,其中(2),要注意分类求解,避免遗漏.【变式1-1】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0)和点C (0,4),交x轴正半轴于点B,连接AC,点E是线段OB上一动点(不与点O,B重合),以OE 为边在x轴上方作正方形OEFG,连接FB,将线段FB绕点F逆时针旋转90°,得到线段FP,过点P作PH∥y轴,PH交抛物线于点H,设点E(a,0).(1)求抛物线的解析式.(2)若△AOC与△FEB相似,求a的值.(3)当PH=2时,求点P的坐标.【详解】(1)点C(0,4),则c=4,二次函数表达式为:y=﹣x2+bx+4,将点A的坐标代入上式得:0=﹣1﹣b+4,解得:b=3,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+3x+4;(2)tan∠ACO=AOCO=14,△AOC与△FEB相似,则∠FBE=∠ACO或∠CAO,即:tan∠FEB=14或4,∵四边形OEFG为正方形,则FE=OE=a,EB=4﹣a,则144aa=-或44aa=-,解得:a=165或45;(3)令y=﹣x2+3x+4=0,解得:x=4或﹣1,故点B(4,0);分别延长CF、HP交于点N,∵∠PFN+∠BFN=90°,∠FPN+∠PFN=90°,∴∠FPN=∠NFB,∵GN∥x轴,∴∠FPN=∠NFB=∠FBE,∵∠PNF=∠BEF=90°,FP=FB,∴△PNF≌△BEF(AAS),∴FN=FE=a,PN=EB=4﹣a,∴点P(2a,4),点H(2a,﹣4a2+6a+4),∵PH=2,即:﹣4a2+6a+4﹣4=|2|,解得:a=1或12317+317-舍去),故:点P的坐标为(2,4)或(1,4)或3+17,4).【考点2】二次函数与直角三角形问题【例2】如图,在平面直角坐标系中,直线122y x =-+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,抛物线223y x bx c =-++过点B 且与直线相交于另一点53,24C ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是抛物线上的一动点,当PAO BAO ∠=∠时,求点P 的坐标; (3)点5(,0)02N n n ⎛⎫<< ⎪⎝⎭在x 轴的正半轴上,点(0,)M m 是y 轴正半轴上的一动点,且满足90MNC ︒∠=.①求m 与n 之间的函数关系式;②当m 在什么范围时,符合条件的N 点的个数有2个? 【分析】(1)利用一次函数求出A 和B 的坐标,结合点C 坐标,求出二次函数表达式;(2)当点P 在x 轴上方时,点P 与点C 重合,当点P 在x 轴下方时,AP 与y 轴交于点Q ,求出AQ 表达式,联立二次函数,可得交点坐标,即为点P ; (3)①过点C 作CD ⊥x 轴于点D ,证明△MNO ∽△NCD ,可得MO NOND CD=,整理可得结果; ②作以MC 为直径的圆E ,根据圆E 与线段OD 的交点个数来判断M 的位置,即可得到m 的取值范围. 【详解】解:(1)∵直线122y x =-+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,令x=0,则y=2,令y=0,则x=4,∴A (4,0),B (0,2),∵抛物线223y x bx c =-++经过B (0,2),53,24C ⎛⎫⎪⎝⎭,∴2322554342c b c =⎧⎪⎨=-⨯++⎪⎩,解得:762b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴抛物线的表达式为:227236y x x =-++; (2)当点P 在x 轴上方时,点P 与点C 重合,满足PAO BAO ∠=∠, ∵53,24C ⎛⎫⎪⎝⎭,∴53,24P ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 当点P 在x 轴下方时,如图,AP 与y 轴交于点Q , ∵PAO BAO ∠=∠,∴B ,Q 关于x 轴对称,∴Q (0,-2),又A (4,0),设直线AQ 的表达式为y=px+q ,代入,204q p q -=⎧⎨=+⎩,解得:122p q ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴直线AQ 的表达式为:122y x =-,联立得:212227236y x y x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-++⎪⎩,解得:x=3或-2,∴点P 的坐标为(3,12-)或(-2,-3), 综上,当PAO BAO ∠=∠时,点P 的坐标为:53,24⎛⎫⎪⎝⎭或(3,12-)或(-2,-3);(3)①如图,∠MNC=90°,过点C 作CD ⊥x 轴于点D ,∴∠MNO+∠CND=90°, ∵∠OMN+∠MNO=90°,∴∠CND=∠OMN,又∠MON=∠CDN=90°,∴△MNO ∽△NCD ,∴MO NO ND CD =,即5324m nn =-,整理得:241033m n n =-+;②如图,∵∠MNC=90°,以MC为直径画圆E,∵5 (,0)02N n n⎛⎫<<⎪⎝⎭,∴点N在线段OD上(不含O和D),即圆E与线段OD有两个交点(不含O和D),∵点M在y轴正半轴,当圆E与线段OD相切时,有NE=12MC,即NE2=14MC2,∵M(0,m),53,24C⎛⎫⎪⎝⎭,∴E(54,382m+),∴2382m⎛⎫+⎪⎝⎭=22153424m⎡⎤⎛⎫⎛⎫+-⎢⎥⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,解得:m=2512,当点M与点O重合时,如图,此时圆E与线段OD(不含O和D)有一个交点,∴当0<m<2512时,圆E与线段OD有两个交点,故m的取值范围是:0<m<25 12.【点睛】本题是二次函数综合,考查了求二次函数表达式,相似三角形的判定和性质,圆周角定理,一次函数表达式,难度较大,解题时要充分理解题意,结合图像解决问题.【变式2-1】如图,抛物线24y ax bx=+-经过A(-3,6),B(5,-4)两点,与y轴交于点C,连接AB,AC,BC.(1)求抛物线的表达式;(2)求证:AB平分CAO∠;(3)抛物线的对称轴上是否存在点M,使得ABM∆是以AB为直角边的直角三角形.若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.【分析】(1)将A(-3,0),B(5,-4)代入抛物线的解析式得到关于a、b的方程组,从而可求得a、b 的值;(2)先求得AC的长,然后取D(2,0),则AD=AC,连接BD,接下来,证明BC=BD,然后依据SSS可证明△ABC≌△ABD,接下来,依据全等三角形的性质可得到∠CAB=∠BAD;(3)作抛物线的对称轴交x轴与点E,交BC与点F,作点A作AM′⊥AB,作BM⊥AB,分别交抛物线的对称轴与M′、M,依据点A和点B的坐标可得到tan∠BAE=12,从而可得到tan∠M′AE=2或tan∠MBF=2,从而可得到FM和M′E的长,故此可得到点M′和点M的坐标.【详解】解:(1)将A(-3,0),B(5,-4)两点的坐标分别代入,得9340,25544a ba b--=⎧⎨+-=-⎩,解得1,65,6ab⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩故抛物线的表达式为y =215466y x x =--. (2)证明:∵AO=3,OC=4,∴AC=2234+=5.取D (2,0),则AD=AC=5.由两点间的距离公式可知BD=22(52)(40)-+--=5. ∵C (0,-4),B (5,-4),∴BC=5.∴BD=BC . 在△ABC 和△ABD 中,AD=AC ,AB=AB ,BD=BC , ∴△ABC ≌△ABD ,∴∠CAB=∠BAD ,∴AB 平分∠CAO ; (3)存在.如图所示:抛物线的对称轴交x 轴与点E ,交BC 与点F .抛物线的对称轴为x=52,则AE=112. ∵A (-3,0),B (5,-4),∴tan ∠EAB=12. ∵∠M′AB=90°.∴tan ∠M′AE=2.∴M′E=2AE=11,∴M′(52,11). 同理:tan ∠MBF=2.又∵BF=52,∴FM=5,∴M (52,-9). ∴点M 的坐标为(52,11)或(52,-9).【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,主要应用了待定系数法求二次函数的解析式,全等三角形的性质和判定、锐角三角函数的定义,求得FM 和M′E 的长是解题的关键【考点3】二次函数与等腰三角形问题【例3】如图1,抛物线y =﹣x 2+bx +c 过点A (﹣1,0),点B (3,0)与y 轴交于点C .在x 轴上有一动点E (m ,0)(0<m <3),过点E 作直线l ⊥x 轴,交抛物线于点M . (1)求抛物线的解析式及C 点坐标;(2)当m =1时,D 是直线l 上的点且在第一象限内,若△ACD 是以∠DCA 为底角的等腰三角形,求点D 的坐标;(3)如图2,连接BM 并延长交y 轴于点N ,连接AM ,OM ,设△AEM 的面积为S 1,△MON 的面积为S 2,若S 1=2S 2,求m 的值.【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)若△ACD 是以∠DCA 为底角的等腰三角形,则可以分CD =AD 或AC =AD 两种情况,分别求解即可; (3)S 1=12AE ×y M ,2S 2=ON •x M ,即可求解. 【详解】解:(1)将点A 、B 的坐标代入抛物线表达式得-1-b+c=0-9+3b+c=0⎧⎨⎩,解得b=2c=3⎧⎨⎩,故抛物线的表达式为y =﹣x 2+2x +3,当x =0时,y =3,故点C (0,3); (2)当m =1时,点E (1,0),设点D 的坐标为(1,a ), 由点A 、C 、D 的坐标得,AC ()()220+1+3-0=10,同理可得:ADCD①当CD=AD,解得a=1;②当AC=AD时,同理可得a=(舍去负值);故点D的坐标为(1,1)或(1);(3)∵E(m,0),则设点M(m,﹣m2+2m+3),设直线BM的表达式为y=sx+t,则2-m+2m+3=sm+t0=3s+t⎧⎨⎩,解得:1s=-m+13t=m+1⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩,故直线BM的表达式为y=﹣1m+1x+3m+1,当x=0时,y=3m+1,故点N(0,3m+1),则ON=3m+1;S1=12⨯AE×y M=12×(m+1)×(﹣m2+2m+3),2S2=ON•x M=3m+1×m=S1=12×(m+1)×(﹣m2+2m+3),解得m=﹣舍去负值),经检验m2是方程的根,故m2.【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、等腰三角形的性质、面积的计算等,其中(2),要注意分类求解,避免遗漏.【变式3-1】已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C(0,﹣3),顶点D的坐标为(1,﹣4).(1)求抛物线的解析式.(2)在y轴上找一点E,使得△EAC为等腰三角形,请直接写出点E的坐标.(3)点P是x轴上的动点,点Q是抛物线上的动点,是否存在点P、Q,使得以点P、Q、B、D为顶点,BD为一边的四边形是平行四边形?若存在,请求出点P、Q坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)根据抛物线的顶点坐标设出抛物线的解析式,再将点C坐标代入求解,即可得出结论;(2)先求出点A,C坐标,设出点E坐标,表示出AE,CE,AC,再分三种情况建立方程求解即可;(3)利用平移先确定出点Q的纵坐标,代入抛物线解析式求出点Q的横坐标,即可得出结论.【详解】解:(1)∵抛物线的顶点为(1,﹣4),∴设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣4,将点C(0,﹣3)代入抛物线y=a(x﹣1)2﹣4中,得a﹣4=﹣3,∴a=1,∴抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3;(2)由(1)知,抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,∴x=﹣1或x=3,∴B(3,0),A(﹣1,0),令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3),∴AC10,设点E(0,m),则AE21m+CE=|m+3|,∵△ACE是等腰三角形,∴①当AC=AE1021m+∴m=3或m=﹣3(点C的纵坐标,舍去),∴E(3,0),②当AC=CE10=|m+3|,∴m=﹣310,∴E(0,﹣10)或(0,﹣310),③当AE=CE21m+|m+3|,∴m=﹣43,∴E(0,﹣43),即满足条件的点E的坐标为(0,3)、(0,﹣10)、(0,﹣310)、(0,﹣43 );(3)如图,存在,∵D(1,﹣4),∴将线段BD向上平移4个单位,再向右(或向左)平移适当的距离,使点B的对应点落在抛物线上,这样便存在点Q,此时点D的对应点就是点P,∴点Q的纵坐标为4,设Q(t,4),将点Q的坐标代入抛物线y=x2﹣2x﹣3中得,t2﹣2t﹣3=4,∴t=1+22或t=1﹣22,∴Q(1+22,4)或(1﹣22,4),分别过点D,Q作x轴的垂线,垂足分别为F,G,∵抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴的右边的交点B的坐标为(3,0),且D(1,﹣4),∴FB=PG=3﹣1=2,∴点P的横坐标为(1+22)﹣2=﹣1+22或(1﹣22)﹣2=﹣1﹣22,即P(﹣1+22,0)、Q(1+22,4)或P(﹣1﹣22,0)、Q(1﹣22,4).【考点4】二次函数与平行四边形问题【例4】如图,抛物线过点A(0,1)和C,顶点为D,直线AC与抛物线的对称轴BD的交点为B30),平行于y轴的直线EF与抛物线交于点E,与直线AC交于点F,点F的横坐标为433,四边形BDEF为平行四边形.(1)求点F的坐标及抛物线的解析式;(2)若点P为抛物线上的动点,且在直线AC上方,当△PAB面积最大时,求点P的坐标及△PAB面积的最大值;(3)在抛物线的对称轴上取一点Q,同时在抛物线上取一点R,使以AC为一边且以A,C,Q,R为顶点的四边形为平行四边形,求点Q和点R的坐标.【分析】(1)由待定系数法求出直线AB 的解析式为y 3,求出F 点的坐标,由平行四边形的性质得出﹣3a+1=163a ﹣8a+1﹣(﹣13),求出a 的值,则可得出答案; (2)设P (n ,﹣n 23n+1),作PP'⊥x 轴交AC 于点P',则P'(n 3),得出PP'=﹣n 2733,由二次函数的性质可得出答案; (3)联立直线AC 和抛物线解析式求出C 73343),设Q 3,m ),分两种情况:①当AQ 为对角线时,②当AR 为对角线时,分别求出点Q 和R 的坐标即可. 【详解】解:(1)设抛物线的解析式为y =ax 2+bx+c (a≠0),∵A (0,1),B 30),设直线AB 的解析式为y =kx+m ,∴3k m 0m 1+==⎪⎩,解得31k m ⎧=⎪⎨⎪=⎩∴直线AB 的解析式为y 3, ∵点F 43,∴F 343+1=﹣13,∴F 点的坐标为433,﹣13), 又∵点A 在抛物线上,∴c =1,对称轴为:x =﹣32ba=,∴b =﹣3a ,∴解析式化为:y =ax 2﹣23ax+1,∵四边形DBFE 为平行四边形.∴BD =EF ,∴﹣3a+1=163a ﹣8a+1﹣(﹣13),解得a =﹣1, ∴抛物线的解析式为y =﹣x 2+23x+1;(2)设P (n ,﹣n 2+23n+1),作PP'⊥x 轴交AC 于点P',则P'(n 3),∴PP'=﹣n 2733,S △ABP =12OB•PP'2372+n 2374936324n ⎝, ∴当n 736△ABP 49324,此时P 7364712). (3)∵231331y x y x x ⎧=+⎪⎨⎪=-++⎩,∴x =0或x 733C 73343),设Q 3m ), ①当AQ 为对角线时,∴R (473,33m +), ∵R 在抛物线y =2(3)x -+4上,∴m+73=﹣24333⎛ ⎝+4,解得m =﹣443, ∴Q 443,3⎫-⎪⎭,R 4373,33⎛⎫- ⎪⎝⎭;②当AR 为对角线时,∴R 1073,33m -), ∵R 在抛物线y =2(3)x -+4上,∴m ﹣27103333=-+4,解得m =﹣10,∴Q 310),R 10373,33-).综上所述,Q 443,3⎛⎫- ⎪⎝⎭,R 4373,33⎛⎫-- ⎪⎝⎭;或Q (3,﹣10),R (10373,33-). 【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,平行四边形的性质等知识,熟练掌握二次函数的性质及方程思想,分类讨论思想是解题的关键.【变式4-1】如图,二次函数2y x bx c =++的图象交x 轴于点()30A -,,()10B ,,交y 轴于点C .点(),0P m 是x 轴上的一动点,PM x ⊥轴,交直线AC 于点M ,交抛物线于点N .(1)求这个二次函数的表达式;(2)①若点P 仅在线段AO 上运动,如图1.求线段MN 的最大值;②若点P 在x 轴上运动,则在y 轴上是否存在点Q ,使以M ,N ,C ,Q 为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由. 【分析】(1)把(3,0),(1,0)A B -代入2y x bx c =++中求出b ,c 的值即可; (2)①由点(),0P m 得()2(,3),,23M m m N m m m --+-,从而得()2(3)23MN m m m =---+-,整理,化为顶点式即可得到结论;②分MN=MC 和2MC MN =两种情况,根据菱形的性质得到关于m 的方程,求解即可.【详解】解:(1)把(3,0),(1,0)A B -代入2y x bx c =++中,得093,01.b c x c =-+⎧⎨=++⎩ 解得2,3.b c =⎧⎨=-⎩∴223y x x =+-.(2)设直线AC 的表达式为y kx b =+,把(3,0),(0,3)A C --代入y kx b =+.得,03,3.k b b =-+⎧⎨-=⎩解这个方程组,得1,3.k b =-⎧⎨=-⎩∴3y x =--.∵点(),0P m 是x 轴上的一动点,且PM x ⊥轴.∴()2(,3),,23M m m N m m m --+-.∴()2(3)23MN m m m =---+-23m m =--23924m ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭.∵10a =-<,∴此函数有最大值. 又∵点P 在线段OA 上运动,且3302-<-<∴当32m =-时,MN 有最大值94. ②∵点(),0P m 是x 轴上的一动点,且PM x ⊥轴.∴()2(,3),,23M m m N m m m --+-.∴()2(3)23MN m m m =---+-23m m =--(i )当以M ,N ,C ,Q 为顶点的四边形为菱形,则有MN=MC ,如图,∵C (0,-3)∴222(0)(33)2m m m -+--+=∴223=2m m m --整理得,432670m m m ++= ∵20m ≠,∴2670m m ++=,解得,132m =-,232m =-32m =-+CQ=MN=322, ∴OQ=-3-(322)=321-∴Q(0,321-);当m=32--时,CQ=MN=-322-,∴OQ=-3-(-322-)=321-∴Q(0,321-); (ii)若2MC MN =,如图,则有223=22m m m --整理得,432650m m m ++= ∵20m ≠,∴2650m m ++=,解得,11m =-,25m =- 当m=-1时,MN=CQ=2,∴Q (0,-1), 当m=-5时,MN=-10<0(不符合实际,舍去)综上所述,点Q 的坐标为123(0,321),(0,1),(0,321)Q Q Q --- 【点睛】本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法;解(2)的关键是利用线段的和差得出二次函数,又利用了二次函数的性质,解(3)的关键是利用菱形的性质得出关于m 的方程,要分类讨论,以防遗漏.。
挑战压轴题:二次函数中点的存在性问题
挑战压轴题:二次函数中点的存在性问题本来是想只推送一个英语内容,不过想想还是加上一道数学题吧,毕竟那英语语法内容少,一个字一个字地看加上记忆估计也不用5分钟时间,因此还是给同学们分享一道中考数学压轴题。
今天的题要手打了,由于书本比较厚,页面比较宽,拍照效果不好,所以题目手打,图片仍然拍照。
如图所示,抛物线y=ax²+bx经过点A(-4,0)、B(-2,2),连接OB、AB。
(1)求该抛物线的解析式;(2)求证:△OAB是等腰直角三角形;(3)将△OAB绕点O按逆时针方向旋转135°,得到△OA'B',写出A'B'的中点P的坐标,试判断点P是否在抛物线上;(4)在抛物线上是否存在这样的点M,使得四边形ABOM成直角梯形?若存在,请求出点M的坐标及该直角梯形的面积;若不存在,请说明理由。
看过题后,大家会发现其实难度不大,虽然有点的存在性问题,但是其涉及到的思维开阔性还是比较小的。
那么开始吧。
(1)解析式不用多说,两点代入求解即可;(2)求证等腰之家三角形,还是简单问题,得到AB=OB,然后∠AOB=45°,随即就能得到∠ABO是90°,所以结论成立;(3)逆时针旋转后,OB转到了y轴的负半轴上,A'在第四象限,根据OB和AB长度很容易能得到点B'和A'的坐标,所以点P的坐标也很容易得到;要判断点P是否在抛物线上,只需要将P的横坐标代入抛物线求得y值是否为P的纵坐标即可;(4)点的存在性问题,多数情况下算是二次函数压轴最难的部分之一,不过这道题还好,很明显情况比较少。
直角梯形,题中已经有了两条边,而且相邻,那么这两条边肯定有一条是底,一条是腰,所以过A作OB的平行线交抛物线于点M,此为第一种情况;过O作AB的平行线交抛物线于点M,此为第二种情况;这里有些同学会问,怎么找平行线?或者怎么求出来平行线的解析式呀?问这个问题的同学肯定是没有看过老师以前推送的一篇“二次函数中面积最大值问题”,里面为同学们提供了找平行线统一的方法----直线平移。
二次函数综合题存在性问题分类训练(9种类型)(学生版)--2023-2024学年九年级数学上册重难点
二次函数综合题存在性问题分类训练(9种类型)【类型一存在性之等腰三角形】1如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=14x2+bx+c与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,其中B3,0,C0,-3.(1)求该抛物线的表达式;(2)点P是直线AC下方抛物线上一动点,过点P作PD⊥AC于点D,求PD的最大值及此时点P的坐标;(3)在(2)的条件下,将该抛物线向右平移5个单位,点E为点P的对应点,平移后的抛物线与y轴交于点F,Q为平移后的抛物线的对称轴上任意一点.写出所有使得以QF为腰的△QEF是等腰三角形的点Q的坐标,并把求其中一个点Q的坐标的过程写出来.2如图,已知抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)与x轴交于A-1,0,B2,0两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式及点C的坐标;(2)若F为抛物线上一点,连接BC,是否存在以BC为底的等腰△BCF?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.3如图,已知抛物线y=-x2+bx+c经过B-3,0两点,与x轴的另一个交点为A.,C0,3(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴上找一点E,使得AE+CE的值最小,求出点E的坐标;(3)设点P为x轴上的一个动点,是否存在使△BPC为等腰三角形的点P,若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,说明理由.4如图,已知抛物线y=-x2+bx+c经过B(-3,0),C(0,3)两点,与x轴的另一个交点为A.(1)求抛物线的解析式;(2)若直线y=mx+n经过B,C两点,则m=;n=;(3)在抛物线对称轴上找一点E,使得AE+CE的值最小,直接写出点E的坐标;(4)设点P为x轴上的一个动点,是否存在使△BPC为等腰三角形的点P,若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,说明理由.【类型二存在性之直角三角形】5如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=12x-2的图象分别交x轴、y轴于点A、B,抛物线y=x2+bx+c经过点A、B,E是线段OA的中点.(1)求抛物线的解析式;(2)点F是抛物线上的动点,当∠OEF=∠BAE时,求点F的横坐标;(3)在抛物线上是否存在点P,使得△ABP是以点A为直角顶点的直角三角形,若存在,请求出P点坐标,若不存在,请说明理由.(4)抛物线上(AB下方)是否存在点M,使得∠ABM=∠ABO?若存在,求出点M到y轴的距离,若不存在,请说明理由.6如图,已知抛物线y=x2+bx+c的对称轴为直线x=2,与y轴交于点C0,3,与x轴交于点A和点B.(1)求抛物线的解析式和点A、B的坐标;(2)设点P为抛物线的对称轴直线x=2上的一个动点,求使△PBC为直角三角形的点P的坐标.7如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx-3与直线l:y=x+1交于A,B两点,点A的坐标为-1,0.(1)求抛物线的解析式及点B的坐标;(2)已知抛物线与x轴有2个交点,右侧交点为C,点P为线段AB上任意一点(不含端点),若△PBC是以点P为直角顶点的直角三角形,求点P的坐标.8如图,一次函数y=12x+1的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,二次函数y=12x2+bx+c的图象与一次函数y=12x+1的图象交于B、C两点,与x轴交于D、E两点,且D点坐标为1,0.(1)求抛物线的解析式;(2)在x轴上找一点P,使|PB-PC|最大,求出点P的坐标;(3)在x轴上是否存在点P,使得△PBC是以点P为直角顶点的直角三角形?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.【类型三存在性之等腰直角三角形】9如图,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)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.10如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=-23x2+43x+2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为直线BC上方抛物线上一动点.(1)求直线BC的解析式;(2)过点A作AD∥BC交抛物线于D,连接CA,CD,PC,PB,记四边形ACPB的面积为S1,△BCD的面积为S2,当S1-S2的值最大时,求P点的坐标和S1-S2的最大值;(3)如图2,将抛物线水平向右平移,使得平移后的抛物线经过点O,G为平移后的抛物线的对称轴直线l上一动点,将线段AC沿直线BC平移,平移过程中的线段记为A′C′(线段A'C'始终在直线l左侧),是否存在以A′,C′,G为顶点的等腰直角△A′C′G?若存在,请写出满足要求的所有点G的坐标并写出其中一种结果的求解过程,若不存在,请说明理由.11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.12如图,在平面直角坐标系中,将一等腰直角三角板ABC放在第二象限,且斜靠在两坐标轴上,其中A的坐标为(0,2),直角顶点C的坐标为(-1,0),点B在抛物线y=ax2+ax-2上.(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的顶点为D,连结BD、CD,求△DBC的面积;(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,请直接写出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.【类型四存在性之平行四边形】13在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点(-1,0),(3,0)和0,3.(1)求抛物线的表达式;(2)若直线x=m与x轴交于点N,在第一象限内与抛物线交于点M,当AN+MN有最大值时,求出抛物线上点M的坐标;(3)若点P为抛物线y=ax2+bx+c(a≠0))的对称轴上一动点,将抛物线向左平移1个单位长度后,Q为平移后抛物线上一动点,在(2)的条件下求得的点M,是否能与A,P,Q构成平行四边形?若能构成,求出Q点坐标;若不能构成,请说明理由.14如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,对称轴为直线x=2,点A的坐标为(1,0).(1)求该抛物线的表达式及顶点坐标;(2)在直线BC的下方的抛物线上存在一点M,使得△BCM的面积最大,请求出点M的坐标(3)点F是抛物线上的动点,点D是抛物线顶点坐标,作EF∥AD交x轴于点E,是否存在点F,使得以A、D、E、F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请写出所有符合条件的点F的坐标;若不存在,请说明理由.15如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=12x2+bx+c(b、c为常数)的顶点坐标为32,-258,与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,点C,点D关于x轴对称,连接AD,作直线BD.(1)求b、c的值;(2)求点A、B的坐标;(3)求证:∠ADO=∠DBO;(4)点P在抛物线y=-12x2+bx+c上,点Q在直线BD上,当以点C、D、P、Q为顶点的四边形为平行四边形时,直接写出点Q的坐标.16如图,抛物线y=ax2+2ax+c与y轴负半轴交于点C,与x轴交于A,B两点,点A在点B左侧,点B的坐标为(1,0),OC=3OB.(1)求抛物线的解析式;(2)若点D是第三象限抛物线上的动点,连接AC,当△ACD的面积为3时,求出此时点D的坐标;(3)将抛物线y=ax2+2ax+c向右平移2个单位,平移后的抛物线与原抛物线相交于点M,N在原抛物线的对称轴上,H为平移后的抛物线上一点,当以A、M、H、N为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点H的坐标.【类型五存在性之菱形】17如图,抛物线y=ax2+bx+c过点A-1,0.,B3,0,C0,3(1)求抛物线的解析式;(2)设点P是直线BC上方抛物线上一点,求出△PBC的最大面积及此时点P的坐标;(3)若点M是抛物线对称轴上一动点,点N为坐标平面内一点,是否存在以BC为边,点B、C、M、N为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.18综合与探究:如图,已知抛物线y=-38x2+94x+6与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C.直线BC与抛物线的对称轴交于点E.将直线BC沿射线CO方向向下平移n个单位,平移后的直线与直线AC 交于点F,与抛物线的对称轴交于点D.(1)求出点A,B,C的坐标,并直接写出直线AC,BC的解析式;(2)当△CDB是以BC为斜边的直角三角形时,求出n的值;(3)直线BC上是否存在一点P,使以点D,E,F,P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.19如图,直线y =mx +n m ≠0 .与抛物线y =-x 2+bx +c 交于A -1,0 ,B 2,3 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点C 在抛物线上,且△ABC 的面积为3,求点C 的坐标;(3)若点P 在抛物线上,PQ ⊥OA 交直线AB 于点Q ,点M 在坐标平面内,当以B ,P ,Q ,M 为顶点的四边形是菱形时,请直接写出点M 的坐标.20如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=-32x2+32x+3与x轴交于点A和点B(点A在点B左侧),与y轴交于点C.(1)求直线BC的解析式;(2)点P是直线BC上方抛物线上的一动点,过点P作y轴的平行线交BC于点D,过点P作x轴的平行线交BC于点E,求PE+3PD的最大值及此时点P的坐标;(3)如图2,在(2)中PE+3PD取得最大值的条件下,将抛物线y=-32x2+32x+3沿着射线CB方向平移得到新抛物线y ,且新抛物线y 经过线段BC的中点F,新抛物线y 与y轴交于点M,点N为新抛物线y 对称轴上一点,点Q为坐标平面内一点,若以点P,Q,M,N为顶点的四边形是以PN为边的菱形,写出所有符合条件的点Q的坐标,并写出求解点Q的坐标的其中一种情况的过程.【类型六存在性之矩形】21如图①,抛物线y=ax2+x+c a≠0与x轴交于A(-2,0),B(6,0)两点,与y轴交于点C,点P是第一象限内抛物线上的一个动点,过点P作PD⊥x轴,垂足为点D,PD交直线BC于点E,设点P的横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)如图②.过点P作PF⊥CE,垂足为点F,当CF=EF时,请求出m的值;(3)如图③,连接CP,当四边形OCPD是矩形时,在抛物线的对称轴上存在点Q,使原点O关于直线CQ的对称点O 恰好落在该矩形对角线所在的直线上,请直接写出满足条件的点Q的坐标.22已知抛物线y =ax 2+bx -4a ≠0 交x 轴于点A 4,0 和点B -2,0 ,交y 轴于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点P 是抛物线上位于直线AC 下方的动点,过点P 分别作x 轴、y 轴的平行线,交直线AC 于点D ,交x 轴于点E ,当PD +PE 取最大值时,求点P 的坐标及PD +PE 最大值.(3)在抛物线上是否存在点M ,对于平面内任意点N ,使得以A 、C 、M 、N 为顶点且AC 为一条边的四边形为矩形,若存在,请直接写出M 、N 的坐标,不存在,请说明理由.23综合与探究如图,抛物线y=ax2-3x+c a≠0与x轴交于A(4,0),C两点,交y轴于点B(0,-4),点P为y轴右侧抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当P在AB下方时,求△ABP面积的最大值;(3)当∠ABP=15°时,△BOP的面积为;(4)点M为抛物线对称轴上的一点,点N为平面内一点,是否存点M、点N,使得以A、B、M、N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点M的坐标;如不存在,请说明理由.24如图,直线y=43x+4与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=ax2-83x+c(a≠0)经过A,C两点,交x轴的正半轴于点B,连接BC.(1)求抛物线的解析式.(2)点P在抛物线上,连接PB,当∠PBC=45°时,求点P的坐标;(3)已知点M从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿BA运动,同时点N从点O出发,以每秒3个单位长度的速度沿OC,CA运动.当点M,N运动到某一时刻时,在坐标平面内是否存在点D,使得以A,M,N,D为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.【类型七存在性之正方形】25如图,抛物线y=-14x2+bx+c的对称轴与x轴交于点A1,0,与y轴交于点B0,3,C为该抛物线图象上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,当点C在第一象限,且∠BAC=90°,求ACAB的值;(3)点D在抛物线上(点D在点C的左侧,不与点B重合),点P在坐标平面内,问是否存在正方形ACPD?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.26综合与探究如图,抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于A-2,0,B4,0两点,与y轴交于点C,直线y=23x-4与x轴交于点D,与y轴交于点E.若M为第一象限内抛物线上一点,过点M且垂直于x轴的直线交DE于点N,连接MC,MD.(1)求抛物线的函数表达式及D,E两点的坐标.(2)当CM=EN时,求点M的横坐标.(3)G为平面直角坐标系内一点,是否存在点M使四边形MDEG是正方形.若存在,请直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由.27如图,已知直线y=-x+4与抛物线y=ax2+bx交于点A4,0两点,点P为抛物线上和B-1,5一动点,过点P作x轴的垂线,交直线AB于Q,PN⊥AB于点N.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P在直线AB下方时,求线段PN的最大值;(3)是否存在点P使得△ABP是直角三角形,若存在,请求出点P坐标,若不存在,请说明理由;(4)坐标轴上是否存在点M,使得以点P,N,Q,M为顶点的四边形是正方形,若存在,请直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由28如图,抛物线y=-12x2+bx+c与x轴交于点A和点B4,0,与y轴交于点C0,4,点E在抛物线上.(1)求抛物线的解析式;(2)点E在第一象限内,过点E作EF∥y轴,交BC于点F,作EH∥x轴,交抛物线于点H,点H在点E的左侧,以线段EF,EH为邻边作矩形EFGH,当矩形EFGH的周长为11时,求线段EH的长;(3)点M在直线AC上,点N在平面内,当四边形OENM是正方形时,请直接写出点N的坐标.【类型八存在性之相似三角形】29如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx-2与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,经过点x+2交抛物线于点D,点D与点A的横坐标互为相反数,P是抛物线上一动点,连接A的直线y=-12AC.(1)求抛物线的表达式;(2)若点P在第一象限内的抛物线上,当∠PBA=2∠BAD时,求直线BP的表达式;(3)点Q在y轴上,若△DQP∽△COA,请直接写出点P的坐标.30如图,已知抛物线过三点O0,0,弧AB过线段OA的中点C,若点E为弧AB,B2,23,A8,0所在圆的圆心.(1)求该抛物线的解析式.(2)求圆心点E的坐标,并判断点E是否在这条抛物线上.(3)若弧BC的中点为P,是否在x轴上存在点M,使得△APB与△AMP相似?若存在,请求出点M的坐标,若不存在说明理由.31如图,在直角坐标系中有一直角三角形AOB,O为坐标原点,OA=1,tan∠BAO=3,将此三角形绕原点O逆时针旋转90°,得到△DOC,抛物线y=ax2+bx+c经过点A、B、C.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P是第二象限内抛物线上的动点,其横坐标为t,①是否存在一点P,使△PCD的面积最大?若存在,求出△PCD的面积的最大值;若不存在,请说明理由.②设抛物线对称轴l与x轴交于一点E,连接PE,交CD于F,直接写出当△CEF与△COD相似时,点P的坐标;32如图,抛物线y=12x2+mx+n与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知A-4,0,C0,-2.(1)求抛物线和直线AC的函数解析式;(2)若点E是线段AC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,求四边形CDAF的最大面积;(3)在抛物线的对称轴上找一点P,使得以A、D、P为顶点的三角形与△OAC相似,请直接写出点P的坐标.【类型九存在性之角度问题】33如图,抛物线y=ax2+bx+2经过A-1,0为抛物线上、B4,0两点,与y轴交于点C,点D x,y 第一象限内的一个动点.(1)求抛物线所对应的函数表达式;(2)当△BCD的面积为4时,求点D的坐标;(3)该抛物线上是否存在点D,使得∠DCB=2∠ABC,若存在,求点D的坐标;若不存在,请说明理由.34如图,抛物线y=ax2+bx-1a≠0与x轴交于点A1,0和点B,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D3,0,过点B作直线l⊥x轴,过点D作DE⊥CD,交直线l于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点P为第三象限内抛物线上的点,连接CE和BP交于点Q,当BQPQ=57时.求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,连接AC,在直线BP上是否存在点F,使得∠DEF=∠ACD+∠BED?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.35如图,在平面直角坐标系xoy中,顶点为M的抛物线y=ax2+bx a>0经过点A(-1,3)和x轴正半轴上的点B,AO=OB.(1)求这条抛物线的表达式;(2)联结OM,求∠AOM的度数;(3)联结AM、BM、AB,若在坐标轴上存在一点P,使∠OAP=∠ABM,求点P的坐标.36如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx-2(a≠0)与x轴交于A1,0两点,,B3,0与y轴交于点C,其顶点为点D,点E的坐标为0,-1,该抛物线与BE交于另一点F,连接BC.(1)求该抛物线的解析式.(2)一动点M从点D出发,以每秒1个单位的速度沿与y轴平行的方向向上运动,连接OM,BM,设运动时间为t秒(t>0),在点M的运动过程中,当t为何值时,∠OMB=90°?(3)在x轴上方的抛物线上,是否存在点P,使得∠PBF被BA平分?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.。
二次函数中等腰三角形点的存在性问题 初中初三九年级数学教学课件PPT 人教版
P1(1, 2), P2 (1, 2)
方法应用 ②以点M为顶点(ME=MP)的等腰△MEP3, 找法:以M为圆心,ME长为半径画圆, 与对称轴交于点,P3即是所找之点; P3(1, 2 3)
方法应用
P1(1, 2), P2 (1, 2), P3(1, 2 3), P4 (1, 2 33 )
①当 PE=2ED时,求 P点坐标;
② 是否存在点P 使∆ BEC为等腰三角形,若存在请求点 的 坐标,若不存在,请说明理由.
说说这节课你 的学到了什么?
课堂小结
本节的学习目标 • 1、会准确找到满足条件的点。 • 2、会用恰当的方法求满足条件的点的坐标。 • 3、体会分类讨论的数学思想。
• 等腰三角形的探究问题常用的方法:
①当 PE=2ED时,求 P点坐标;
② 是否存在点P 使∆ BEC为等腰三角形,若存在请求点 的坐标,若不存 在,请说明理由.
学习目标
• 1、会准确找到满足条件的点。 • 2、会用恰当的方法求满足条件的点的坐标。 • 3、体会分类讨论的数学思想。
一.在直线上找点
1.如图,点A、B为两定点,在直 线m上是否存在一点P,使得 △PAB是等腰三角形?
(0,
2 3
3)
三.点在抛物线上
2.抛物线图象经过点A(-1,0),B(3,0),C(0, 3 ),点M是抛物线上一点
且CM∥x轴,点E是对称轴与x轴的交点;
(1)求抛物线的函数式;
(2)抛物线的对称轴上是否存在点P 使△PME 是等腰三角形,若存在, 请写出点P的坐标;若不存在,请说明理由
解:∵A(-1,0),B(3,0)
2.分析
演示
3.找点
分类: ①以A为顶点,AP=AB ②以B为顶点,BA=BP ③以P为顶点,PA=PB
初三中考数学 二次函数与几何综合类存在性问题
第39课时┃ 二次函数与几何综合类存在性问题
第39课时 二次函数与几何综合类 存在性问题
第39课时┃ 二次函数与几何综合类存在性问题
二次函数与三角形、四边形、圆和相似三角形常常综合 在一起考查,解决这类问题需要用到数形结合思想,把“数 ”与“形”结合起来,互相渗透.存在探索型问题是指在给 定条件下,判断某种数学现象是否存在、某个结论是否出现 的问题,解决这类问题的一般思路是先假设结论存在,然后 在这个假设下进行演绎推理,若推出矛盾,即可否定假设; 若推出合理,则可肯定假设.
第39课时┃ 二次函数与几何综合类存在性问题
探究二 二次函数与四边形的结合 例 2 [2013·枣庄] 如图 39-2,在平面直角坐标系中,二次函 数 y=x2+bx+C 的图象与 x 轴交于 A,B 两点,点 B 的坐标为(3, 0),与 y 轴交于点 C(0,-3),点 P 是直线 BC 下方抛物线上的动 点. (1)求这个二次函数的解析式. (2)连接 PO,PC,并将△POC 沿 y 轴对折,得到四边形 POP′C, 那么是否存在点 P,使得四边形 POP′C 为菱形?若存在,求出此 时点 P 的坐标;若不存在,请说明理由. (3)当点 P 运动到什么位置时,四边形 ABPC 的面积最大?求 出此时点 P 的坐标和四边形 ABPC 的最大面积.
(3)抛物线 y=-16x2+56x+4 的对称轴是直线 x=52. 要使△ABM 是以 AB 为直角边的直角三角形,有两种情况: ①当点 B 为直角顶点时,如图①所示.
中考数学 二次函数存在性问题 及参考答案
中考数学二次函数存在性问题及参考答案中考数学二次函数存在性问题及参考答案一、二次函数中相似三角形的存在性问题1.如图,把抛物线 $y=x^2$ 向左平移1个单位,再向下平移4个单位,得到抛物线 $y=(x-h)^2+k$。
所得抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,顶点为D。
1)写出h、k的值;2)判断△ACD的形状,并说明理由;3)在线段AC上是否存在点M,使△AOM∽△ABC?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由。
2.如图,已知抛物线经过A($-2,0$),B($-3,3$)及原点O,顶点为C。
1)求抛物线的解析式;2)若点D在抛物线上,点E在抛物线的对称轴上,且A、O、D、E为顶点的四边形是平行四边形,求点D的坐标;3)P是抛物线上的第一象限内的动点,过点P作PM⊥x 轴,垂足为M,是否存在点P,使得以P、M、A为顶点的三角形△BOC相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由。
二、二次函数中面积的存在性问题3.如图,抛物线 $y=ax^2+bx$ ($a>0$)与双曲线$y=\frac{k}{x}$ 相交于点A,B。
已知点B的坐标为($-2,-2$),点A在第一象限内,且 $\tan\angle AOX=4$。
过点A作直线AC∥x轴,交抛物线于另一点C。
1)求双曲线和抛物线的解析式;2)计算△ABC的面积;3)在抛物线上是否存在点D,使△ABD的面积等于△ABC的面积。
若存在,请写出点D的坐标;若不存在,请说明理由。
4.如图,抛物线 $y=ax^2+c$ ($a>0$)经过梯形ABCD的四个顶点,梯形的底AD在x轴上,其中A($-2,0$),B($-1,-3$)。
1)求抛物线的解析式;2)点M为y轴上任意一点,当点M到A、B两点的距离之和为最小时,求此时点M的坐标;3)在第(2)问的结论下,抛物线上的点P使$\triangle PAD=4\triangle ABM$ 成立,求点P的坐标。
部编数学九年级上册专题09二次函数最值和存在性问题解析版含答案
答卷时应注意事项1、拿到试卷,要认真仔细的先填好自己的考生信息。
2、拿到试卷不要提笔就写,先大致的浏览一遍,有多少大题,每个大题里有几个小题,有什么题型,哪些容易,哪些难,做到心里有底;3、审题,每个题目都要多读几遍,不仅要读大题,还要读小题,不放过每一个字,遇到暂时弄不懂题意的题目,手指点读,多读几遍题目,就能理解题意了;容易混乱的地方也应该多读几遍,比如从小到大,从左到右这样的题;4、每个题目做完了以后,把自己的手从试卷上完全移开,好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题;试卷第1页和第2页上下衔接的地方一定要注意,仔细看看有没有遗漏的小题;5、中途遇到真的解决不了的难题,注意安排好时间,先把后面会做的做完,再来重新读题,结合平时课堂上所学的知识,解答难题;一定要镇定,不能因此慌了手脚,影响下面的答题;6、卷面要清洁,字迹要清工整,非常重要;7、做完的试卷要检查,这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题,检查的时候,用手指点读题目,不要管自己的答案,重新分析题意,所有计算题重新计算,判断题重新判断,填空题重新填空,之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友,你们好!经过两个月的学习,你们一定有不小的收获吧,用你的自信和智慧,认真答题,相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的!专题09 二次函数的最值和存在性问题【思维导图】◎突破一:线段周长最值【技巧】二次函数求最值通常有两种类型:一种是通过几何性质线段公理和垂线段公理求最值,常常把折的问题转化成直的问题;另一种通过函数的性质求最值。
线段最值即把线段的两个端点用坐标表示出来,然后根据距离差,列出关于坐标的二次函数的表达式,化为顶点式,即可求出;在求周长的最值问题时,一般会和将军饮马问题有关,找到对称点,将周长问题转化为线段最值即可。
例.(2021·内蒙古通辽·九年级期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣2).(1)求此抛物线的解析式和对称轴.(2)在此抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PAC的周长最小?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)y=12x2﹣32x﹣2;对称轴为x=32(2)存在,P的坐标为(32,﹣54)【解析】【分析】(1)利用待定系数解答,即可求解;(2)连接PB,由抛物线的对称性得:PA=PB,可得(1)解:设该抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,∵该抛物线过点A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣2),代入,得:16402a b ca b cc-+=ìï++=íï=-î解得:12322abcì=ïïï=-íï=-ïïî∴此抛物线的解析式为y=12x2﹣32x﹣2.∵抛物线解析式为y =12x 2﹣32x ﹣2=213(22x -﹣258∴抛物线的对称轴为x =32 .(2)解:存在,理由如下:连接PB 由抛物线的对称性得:PA =PB ∴△PAC 的周长PA +PC +AC =PB +PC +AC ,∴当B 、P 、C 三点共线时,PB +PC 最小,即当B 、P 、C 三点共线时,△PAC 的周长最小,设直线BC 的解析式为y =kx +m ,将点B (4,0),点C (0,﹣2)代入,得042k c m =+ìí-=î,解得:122k m ì=ïíï=-î,即直线BC 的解析式为y =12x ﹣2.令x =32,则有y =1322´﹣2=﹣54,即点P 的坐标为(32,﹣54).∴在此抛物线的对称轴上存在点P ,使△PAC 的周长最小,此时点P 的坐标为(32,﹣54).【点睛】本题主要考查了二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.专训1.(2021·安徽宣城·九年级期中)如图,抛物线y =ax 2+bx +4(a ≠0)与x 轴交于A (﹣2,0),B (6,0)两点,与y 轴交于点C ,抛物线的对称轴l 与x 轴交于点M .(1)求抛物线的函数关系式.(2)设点P 是直线l 上的一个动点,求△PAC 周长的最小值.【答案】(1)214433y x x =-++;(2).【解析】【分析】(1)根据点,A B 的坐标,利用待定系数法即可得;(2)作点C 关于对称轴l 对称的点C ¢,连接PC ¢,先根据二次函数的解析式求出点C 的坐标,从而可得点C ¢的坐标,再根据二次函数的对称性可得PC PC ¢=,然后根据两点之间线段最短可得当点,,A P C ¢共线时,PAC △周长最小,最后利用两点之间的距离公式即可得.【详解】解:(1)将点(2,0),(6,0)A B -代入24y ax bx =++得:424036640a b a b -+=ìí++=î,解得1343a b ì=-ïïíï=ïî,则抛物线的函数关系式为214433y x x =-++;(2)二次函数22141164(2)3333y x x x =-+=--++的对称轴为直线2x =,当0x =时,4y =,即(0,4)C,AC \==如图,作点C 关于对称轴l 对称的点C ¢,连接PC ¢,则(4,4)C ¢,PC PC ¢=,PAC \△周长为AC PA PC PA PC ¢++=+,\当PA PC ¢+取得最小值时,PAC △周长最小,由两点之间线段最短可知,当点,,A P C ¢共线时,PA PC ¢+最小,最小值为AC ¢,由两点之间的距离公式得:AC ¢==,则PAC △周长的最小值为【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质、求二次函数的解析式等知识点,熟练掌握待定系数法和二次函数的性质是解题关键.专训2.(2021··九年级专题练习)如图,已知抛物线y =-x 2+4x +m 与x 轴交于A ,B 两点,AB =2,与y 轴交于点C .(1) 求抛物线的解析式;(2) 若P 为对称轴上一点,要使PA +PC 最小,求点P 的坐标.【答案】(1)243y x x =-+-;(2)P 点坐标为(2,-1)【解析】【分析】(1)设点A 的坐标为()1,0x ,点B 的坐标为()2,0x ,然后根据AB=2及抛物线的对称轴可求解A 、B 的坐标,进而抛物线解析式可求;(2)连接BC ,交直线x =2于点P ,则PA =PB ,则有PA +PC =PB +PC =BC ,所以此时PA +PC 最小,然后求出直线BC 的解析式,进而问题可求.【详解】解:(1)设点A 的坐标为()1,0x ,点B 的坐标为()2,0x ,2121222x x x x +ì=ïíï-=î,∴1213x x =ìí=î, 把点A 的坐标(1,0)代入24y x x m =-++得3m =-,所以抛物线的解析式为243y x x =-+-;(2)解:连接BC ,交直线x =2于点P ,则PA =PB,如图所示:∴PA +PC =PB +PC =BC ,∴此时PA +PC 最小,设直线BC 的解析式为y =kx +b ,把C (0,-3),B (3,0)代入得330b k b =-ìí+=î,解得31b k =-ìí=î,∴直线BC 的解析式为y =x -3,当x =2时,y =x -3=2-3=-1,∴P 点坐标为(2,-1).【点睛】本题主要考查二次函数的综合,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.专训3.(2022·湖南常德·九年级期末)如图,抛物线2122y x bx =-++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于C 点,且点A 的坐标为(1,0).(1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标;(2)判断△ABC 的形状,并证明你的结论;(3)点M 是抛物线对称轴上的一个动点,当△ACM 的周长最小时,求点M 的坐标.【答案】(1)顶点D 的坐标为(﹣32,258);(2)△ABC 是直角三角形(3)当M 的坐标为(﹣32,54)【解析】【分析】(1)将点A 的坐标代入函数解析式求出b 的值,然后将二次函数进行配方从而得出顶点坐标;(2)根据二次函数的解析式分别得出点A 、B 、C 的坐标,然后分别求出AC 、BC 和AB 的长度,然后根据勾股定理的逆定理得出答案;(3)由抛物线的性质可知,点A 与点B 关于对称轴对称,则BC 与对称轴的交点就是点M ,根据一次函数的交点求法得出点M 的坐标.【详解】解:(1)∵点A (1,0)在抛物线2122y x bx =-++上,∴12-+b +2=0,解得,32b =-,抛物线的解析式为22131325222228y x x x æö=--+=-++ç÷èø,则顶点D 的坐标为325,28æö-ç÷èø;(2)△ABC 是直角三角形,证明:点C 的坐标为(0,2),即OC =2, 当213x x 2022--+=, 解得,x 1=﹣4,x 2=1,则点B 的坐标为(﹣4,0),即OB =4,OA =1,OB =4,∴AB =5,由勾股定理得,ACBC=\ AC 2+BC 2=25=AB 2,∴△ABC 是直角三角形;(3)由抛物线的性质可知,点A 与点B 关于对称轴对称,连接BC 交对称轴于M ,此时△ACM 的周长最小,设直线BC 的解析式为:y =kx +b ,由题意得,402k b b -+=ìí=î, 解得,122k b ì=ïíï=î, 则直线BC 的解析式为:122y x =+,当x =32-时,54y =,∴当M 的坐标为35,24æö-ç÷èø.【点睛】本题主要考查的是二次函数的性质以及一次函数的交点坐标,属于中等难度的题型.待定系数法求函数解析式是解决这个问题的关键.◎突破二:面积最值问题【技巧】一般会出现三角形的面积最值,利用“水平宽,铅垂高”,将面积最值转化为线段最值。
二次函数图象上点的存在性问题
联合函数y=x2 可得
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
P(3,9)
M
练习:(2009—2010 昌平二模)如图,抛物线y=ax2+bx-4a经 过A(-1,0)、C(0,4)两点,与x轴交于另一点B. (1)求抛物线的解析式; (2)已知点D(m,m+1)在第一象限的抛物线上,求点D关 于直线BC对称的点的坐标; (3)在(2)的条件下,连接BD,点P为抛物线上一点, 且∠DBP=45°,求点P的坐标.
例1已知抛物线 y=x2-2x-3 的的顶点为 D,点 P、 Q 是抛 物线上的动点,若△DPQ 是等边三角形,求△DPQ的面积。
解:根据 y=x2-2x-3可得D(1,-4),因为△QPD是等边三
角形,所以直线DQ的斜率为 ,因为D(1,-4),
所以l DQ: y= x-4-
,与二次函数y=x2-2x-3联立起来解方 程,可得xQ=1+
∵P点在抛物线上,
∴P (
)
全等、相似与角度
板块二:二次函数与多个角
技巧和方法: 在抛物线上找点,满足两角和(差)关系。
例1二次函数 y=x2-2x-3 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 C 点,在二次函数的图 象上是否存在点 P,使锐角∠PCO>∠ACO?若存在,请你 求出 P 点的横坐标的取值范围;若不存在,请你说明理由。
例3 (2010 苏州)如图,以 A 为顶点的抛物线与 y 轴交于点 B。 已知 A、 B 两点的坐标分别为(3, 0)、 (0, 4)。 ⑶在⑵的条件下,试问:对于抛物线对称轴上的任意一点 P, PA2+PB2+PM2>28 是否总成立? 请说明理由
解:(1) (1)设y=a(x-3)2,把B(0,4)代入,得a= (2)∵m,n为正整数∴ (m-3)2 应该是9的整数,∴m是3的倍数, 又∵m>3,∴m=6,9,12..., 当m=6时,n=4,此时MA=5,MB=6, ∴四边形OAMB的四边长为3,4,5,6, 当m≥9时,MB>6,∴四边形OAMB的四边长不能是四个连续的 正整数,∴点M坐标只有一种可能(6,4); (3)设P(3,t),MB与对称轴交点为D,
初三秋季班 第13讲 二次函数存在性问题--提高班
第13讲 二次函数存在性问题知识点1二次函数中直角三角形存在性问题二次函数y=ax 2+bx+c (a ,b ,c 是常数,a≠0)的三种表达形式分别为:一般式:y=ax 2+bx+c ,通常要知道图像上的三个点的坐标才能得出此解析式;顶点式:y=a (x -h )2+k ,通常要知道顶点坐标或对称轴才能求出此解析式;交点式:y=a (x -x 1)(x -x 2),通常要知道图像与x 轴的两个交点坐标x 1,x 2才能求出此解析式;对于y=ax 2+bx+c 而言,其顶点坐标为(-2b a,244ac b a ).对于y=a (x -h )2+k 而言其顶点坐标为(h ,k ),•由于二次函数的图像为抛物线,因此关键要抓住抛物线的三要素:开口方向,对称轴,顶点.【典例】1.如图,已知抛物线y=x 2+bx+c 与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧)与y 轴交于点C (0,﹣3),对称轴是直线x=1,直线BC 与抛物线的对称轴交于点D ,点E 为y 轴上一动点,CE 的垂直平分线交抛物线于P ,Q 两点(点P 在第三象限)(1)求抛物线的函数表达式和直线BC 的函数表达式;(2)当△CDE 是直角三角形,且∠CDE=90° 时,求出点P 的坐标; (3)当△PBC 的面积为时,求点E 的坐标.【解析】解:(1)∵抛物线的对称轴为直线x=1,∴﹣﹣=1,∴b=﹣2∵抛物线与y轴交于点C(0,﹣3),∴c=﹣3,∴抛物线的函数表达式为:y=x2﹣2x﹣3;∵抛物线与x轴交于A、B两点,当y=0时,x2﹣2x﹣3=0.∴x1=﹣1,x2=3.∵A点在B点左侧,∴A(﹣1,0),B(3,0)设过点B(3,0)、C(0,﹣3)的直线的函数表达式为y=kx+m,则,∴∴直线BC的函数表达式为y=x﹣3;(2)∵Rt△CDE 中∠CDE=90°,直线BC的解析式为y=x﹣3,∴∠OCB=45°,∵点D在对称轴x=1与直线y=x﹣3交点上,∴D坐标为(1,﹣2 )Rt△CDE为等腰直角三角形易得E的坐标(0,﹣1),∵点P在CE垂直平分线上,∴点P纵坐标为﹣2,∵点P在y=x2﹣2x﹣3上,∴x2﹣2x﹣3=﹣2,解得:x=1±,∵P在第三象限,∴P的坐标为(1﹣,﹣2);(3)过P作PK∥x轴,交直线BC于点K,设P(m,n),则n=m2﹣2m﹣3 ∵直线BC的解析式为y=x﹣3,∴K的坐标为(n+3,n),∴PK=n+3﹣m=m2﹣3m,∵S△PBC=S△PKC+S△PKB=,∴×3KP=∴m2﹣3m=,解得:m=﹣或,∵P在第三象限,∴P的坐标为(﹣,﹣)∵点P在CE垂直平分线上,∴E的坐标为(0,﹣)【方法总结】探究直角三角形的存在性问题时,具体方法如下:(1)先假设结论成立,根据直角顶点的不确定性,分情况讨论;(2)找点:当所给定长没有说明是直角三角形的斜边还是直角边时,需分情况讨论,具体方法如下:①当定长为直角三角形的直角边时,分别以定长的某一端点作定长的垂线,与数轴或抛物线有交点时,此交点即为符合条件的点;②当定长为直角三角形的斜边时,以此定长为直径作圆,圆弧与所求点满足条件的数轴或抛物线有交点时,此交点即为符合条件的点;(3)计算:把图形中的点坐标用含有自变量的代数式表示出来,从而表示出三角形的各个边(表示线段时,注意代数式的符号)。
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九年级二次函数综合——特殊点的存在性问题 知识点睛
二次函数的学习框架
1.
2.二次函数与方程、不等式的综合——数形结合
3.二次函数与几何综合
(1)函数与几何综合问题的处理两个原则
①坐标系中处理问题的原则——作横平竖直的线、坐标和线段长互转
②函数与几何综合问题的处理原则——从关键点坐标出发
(2)二次函数与几何综合问题的处理思路
①已知表达式,设点坐标,转线段长,借助几何特征列方程
②几何特征比较明显,设线段长、表达点坐标、代入表达式
注:实际解决问题的时候,往往①②结合使用
4.存在性问题的处理框架
(1)研究背景图形
(2)根据不变特征,确定分类标准
1。