全国中考二次函数与直角三角形压轴题
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。
全国中考二次函数压轴题集锦(附详细答案)
1.如图,在平面直角坐标系中,△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC,OA=1,OC=4,抛物线y=x2+bx+c经过A,B两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点E是直角△ABC斜边AB上一动点(点A、B除外),过点E作x轴的垂线交抛物线于点F,当线段EF的长度最大时,求点E、F的坐标;(3)在(2)的条件下:在抛物线上是否存在一点P,使△EFP是以EF为直角边的直角三角形?若存在,请求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,关于x的二次函数y=x2+b x+c的图象与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,3),抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求二次函数的表达式;(2)在y轴上是否存在一点P,使△PBC为等腰三角形?若存在.请求出点P的坐标;(3)有一个点M从点A出发,以每秒1个单位的速度在AB上向点B运动,另一个点N从点D与点M同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M到达点B时,点M、N同时停止运动,问点M、N运动到何处时,△MNB面积最大,试求出最大面积.3.如图,已知二次函数y=ax2+b x+c(a≠0)的图象经过A(﹣1,0)、B(4,0)、C(0,2)三点.(1)求该二次函数的解析式;(2)点D是该二次函数图象上的一点,且满足∠DBA=∠CAO(O是坐标原点),求点D的坐标;(3)点P是该二次函数图象上位于第一象限上的一动点,连接PA分别交BC、y轴于点E、F,若△PEB、△CEF的面积分别为S1、S2,求S1﹣S2的最大值.4.如图1,已知二次函数y=ax2+b x+c(a、b、c为常数,a≠0)的图象过点O(0,0)和点A (4,0),函数图象最低点M的纵坐标为﹣,直线l的解析式为y=x.(1)求二次函数的解析式;(2)直线l沿x轴向右平移,得直线l,′l与′线段O A相交于点B,与x轴下方的抛物线相交于点C,过点C作CE⊥x轴于点E,把△BCE沿直线l′折叠,当点E恰好落在抛物线上点E′时(图2),求直线l的′解析式;(3)在(2)的条件下,l与′y轴交于点N,把△BON绕点O逆时针旋转135°得到△B′ON,′P为l′上的动点,当△PB′N为′等腰三角形时,求符合条件的点P的坐标.5.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴分别交于A(﹣1,0),B(5,0)两点.(1)求抛物线的解析式;(2)在第二象限内取一点C,作CD垂直X轴于点D,链接AC,且AD=5,CD=8,将Rt△ACD沿x轴向右平移m个单位,当点C落在抛物线上时,求m的值;(3)在(2)的条件下,当点C第一次落在抛物线上记为点E,点P是抛物线对称轴上一点.试探究:在抛物线上是否存在点Q,使以点B、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.6.如图1,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,抛物线y=﹣x2﹣x+8与x轴正半轴交于点A,与y轴交于点B,连接AB,点M,N分别是OA,AB的中点,Rt△CDE≌Rt△ABO,且△CDE始终保持边ED经过点M,边CD经过点N,边DE与y轴交于点H,边CD与y轴交于点G.(1)填空:OA的长是,∠ABO的度数是度;(2)如图2,当DE∥AB,连接HN.①求证:四边形AMHN是平行四边形;②判断点D是否在该抛物线的对称轴上,并说明理由;(3)如图3,当边CD经过点O时,(此时点O与点G重合),过点D作DQ∥OB,交AB延长线上于点Q,延长ED到点K,使DK=DN,过点K作KI∥OB,在KI上取一点P,使得∠PDK=4°5(点P,Q在直线ED的同侧),连接PQ,请直接写出PQ的长.7.如图,抛物线y=x2+x+c与x轴的负半轴交于点A,与y轴交于点B,连结A B,点C(6,)在抛物线上,直线AC与y轴交于点D.(1)求c的值及直线AC的函数表达式;(2)点P在x轴正半轴上,点Q在y轴正半轴上,连结PQ与直线AC交于点M,连结MO并延长交AB于点N,若M为PQ的中点.①求证:△APM∽△AON;②设点M的横坐标为m,求AN的长(用含m的代数式表示).8.抛物线y=4x2﹣2ax+b与x轴相交于A(x1,0),B(x2,0)(0<x1<x2)两点,与y轴交于点C.(1)设AB=2,tan∠ABC=4,求该抛物线的解析式;(2)在(1)中,若点D为直线BC下方抛物线上一动点,当△BCD的面积最大时,求点 D 的坐标;(3)是否存在整数a,b使得1<x1<2和1<x2<2同时成立,请证明你的结论.9.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),直线l与抛物线交于A,C两点,其中点C的横坐标为2.(1)求A,B两点的坐标及直线AC的函数表达式;(2)P是线段A C上的一个动点(P与A,C不重合),过P点作y轴的平行线交抛物线于点E,求△ACE面积的最大值;(3)若直线PE为抛物线的对称轴,抛物线与y轴交于点D,直线AC与y轴交于点Q,点M 为直线PE上一动点,则在x轴上是否存在一点N,使四边形DMNQ的周长最小?若存在,求出这个最小值及点M,N的坐标;若不存在,请说明理由.(4)点H是抛物线上的动点,在x轴上是否存在点F,使A、C、F、H四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出所有满足条件的F点坐标;如果不存在,请说明理由.10.如图,Rt△OAB如图所示放置在平面直角坐标系中,直角边OA与x轴重合,∠OAB=90°,OA=4,AB=2,把Rt△OAB绕点O逆时针旋转90°,点B旋转到点C的位置,一条抛物线正好经过点O,C,A三点.(1)求该抛物线的解析式;(2)在x轴上方的抛物线上有一动点P,过点P作x轴的平行线交抛物线于点M,分别过点P,点M作x轴的垂线,交x轴于E,F两点,问:四边形PEFM的周长是否有最大值?如果有,请求出最值,并写出解答过程;如果没有,请说明理由.(3)如果x轴上有一动点H,在抛物线上是否存在点N,使O(原点)、C、H、N四点构成以OC为一边的平行四边形?若存在,求出N点的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图(1),在平面直角坐标系中,矩形ABCO,B点坐标为(4,3),抛物线y=x2+bx+c经过矩形ABCO的顶点B、C,D为BC的中点,直线AD与y轴交于E点,与抛物线y=x2+bx+c交于第四象限的F点.(1)求该抛物线解析式与F点坐标;(2)如图(2),动点P从点C出发,沿线段CB以每秒1个单位长度的速度向终点B运动;同时,动点M从点A出发,沿线段AE以每秒个单位长度的速度向终点E运动.过点P作PH⊥OA,垂足为H,连接MP,MH.设点P的运动时间为t秒.①问EP+PH+HF是否有最小值?如果有,求出t的值;如果没有,请说明理由.②若△PMH是等腰三角形,请直接写出此时t的值.12.如图,已知直线y=kx﹣6与抛物线y=ax2+b x+c相交于A,B两点,且点A(1,﹣4)为抛物线的顶点,点B在x轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)在(1)中抛物线的第二象限图象上是否存在一点P,使△POB与△POC全等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点Q是y轴上一点,且△ABQ为直角三角形,求点Q的坐标.13.如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线l:与x轴、y轴分别交于点A和点B(0,﹣1),抛物线经过点B,且与直线l的另一个交点为C(4,n).(1)求n的值和抛物线的解析式;(2)点D在抛物线上,且点D的横坐标为t(0<t<4).DE∥y轴交直线l于点E,点F在直线l上,且四边形DFEG为矩形(如图2).若矩形DFEG的周长为p,求p与t的函数关系式以及p的最大值;(3)M是平面内一点,将△AOB绕点M沿逆时针方向旋转90°后,得到△A1O1B1,点A、O、B的对应点分别是点A1、O1、B1.若△A1O1B1的两个顶点恰好落在抛物线上,请直接写出点A1的横坐标.14.如图,四边形ABCD是边长为4的正方形,动点P、Q同时从A点出发,点P沿AB以每秒1个单位长度的速度向终点B运动.点Q沿折线ADC以每秒2个单位长度的速度向终点C运动,设运动时间为t秒.(1)当t=2秒时,求证:PQ=CP;(2)当2<t≤4时,等式“PQ=C”P仍成立吗?试说明其理由;(3)设△CPQ的面积为S,那么S与t之间的函数关系如何?并问S的值能否大于正方形ABCD面积的一半?为什么?15.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+x+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.(1)求直线BC的解析式;(2)点D是线段B C中点,点E是BC上方抛物线上一动点,连接C E,DE.当△CDE的面积最大时,过点E作y轴垂线,垂足为F,点P为线段E F上一动点,将△CEF绕点C沿顺时针方向旋转90°,点F,P,E的对应点分别是F′,P′,E′,点Q从点P出发,先沿适当的路径运动到点F′处,再沿F′C运动到点C处,最后沿适当的路径运动到点P′处停止.求△CDE面积的最大值及点Q经过的最短路径的长;(3)如图2,直线BH经过点B与y轴交于点H(0,3)动点M从O出发沿OB方向以每秒1个单位长度向点B运动,同时动点N从B点沿BH方向以每秒2个单位长度的速度向点H 运动,当点N运动到H点时,点M,点N同时停止运动,设运动时间为t.运动过程中,过点N作OB的平行线交y轴于点I,连接M I,MN,将△MNI沿NI翻折得△M′N,I连接H M′,当△M′HN为等腰三角形时,求t的值.16.如图1,直线与x轴、y轴分别交于B、C两点,经过B、C两点的抛物线与x轴的另一交点坐标为A(﹣1,0).(1)求B、C两点的坐标及该抛物线所对应的函数关系式;(2)P在线段BC上的一个动点(与B、C不重合),过点P作直线a∥y轴,交抛物线于点E,交x轴于点F,设点P的横坐标为m,△BCE的面积为S.①求S与m之间的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;②求S的最大值,并判断此时△OBE的形状,说明理由;(3)过点P作直线b∥x轴(图2),交AC于点Q,那么在x轴上是否存在点R,使得△PQR为等腰直角三角形?若存在,请求出点R的坐标;若不存在,请说明理由.17.已知正方形OABC的边OC、OA分别在x、y轴的正半轴上,点B坐标为(10,10),点P从O出发沿O→C→B运动,速度为1个单位每秒,连接A P.设运动时间为t.(1)若抛物线y=﹣(x﹣h)2+k经过A、B两点,求抛物线函数关系式;(2)当0≤t≤10时,如图1,过点O作OH⊥AP于点H,直线OH交边BC于点D,连接A D,PD,设△APD的面积为S,求S的最小值;(3)在图2中以A为圆心,OA长为半径作⊙A,当0≤t≤20时,过点P作PQ⊥x轴(Q在P的上方),且线段PQ=t+12:①当t在什么范围内,线段PQ与⊙A只有一个公共点?当t在什么范围内,线段PQ与⊙ A 有两个公共点?②请将①中求得的t的范围作为条件,证明:当t取该范围内任何值时,线段PQ与⊙A总有两个公共点.18.如图,二次函数y=x2﹣4x的图象与x轴、直线y=x的一个交点分别为点A、B,CD是线段OB上的一动线段,且CD=2,过点C、D的两直线都平行于y轴,与抛物线相交于点F、E,连接E F.(1)点A的坐标为,线段OB的长=;(2)设点C的横坐标为m①当四边形CDEF是平行四边形时,求m的值;②连接A C、AD,求m为何值时,△ACD的周长最小,并求出这个最小值.19.如图,已知二次函数y=﹣x2+b x+c(c>0)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,且OB=OC=3,顶点为M.(1)求二次函数的解析式;(2)点P为线段BM上的一个动点,过点P作x轴的垂线PQ,垂足为Q,若OQ=m,四边形ACPQ的面积为S,求S关于m的函数解析式,并写出m的取值范围;(3)探索:线段BM上是否存在点N,使△NMC为等腰三角形?如果存在,求出点N的坐标;如果不存在,请说明理由.20.如图,抛物线y=x2+mx+n与直线y=﹣x+3交于A,B两点,交x轴于D,C两点,连接AC,BC,已知A(0,3),C(3,0).(Ⅰ)求抛物线的解析式和tan∠BAC的值;(Ⅱ)在(Ⅰ)条件下:(1)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.(2)设E为线段AC上一点(不含端点),连接DE,一动点M从点D出发,沿线段DE以每秒一个单位速度运动到E点,再沿线段EA以每秒个单位的速度运动到A后停止,当点 E 的坐标是多少时,点M在整个运动中用时最少?21.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+b x+c(a≠0)的顶点为B(2,1),且过点 A(0,2),直线y=x与抛物线交于点D,E(点E在对称轴的右侧),抛物线的对称轴交直线y=x 于点C,交x轴于点G,EF⊥x轴,垂足为F,点P在抛物线上,且位于对称轴的右侧,PQ⊥x 轴,垂足为点Q,△PCQ为等边三角形(1)求该抛物线的解析式;(2)求点P的坐标;(3)求证:CE=E;F(4)连接PE,在x轴上点Q的右侧是否存在一点M,使△CQM与△CPE全等?若存在,试求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.[注:3+2=(+1)2].22.阅读理解抛物线y=x2上任意一点到点(0,1)的距离与到直线y=﹣1的距离相等,你可以利用这一性质解决问题.问题解决如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx+1与y轴交于C点,与函数y=x2的图象交于A,B两点,分别过A,B两点作直线y=﹣1的垂线,交于E,F两点.(1)写出点C的坐标,并说明∠ECF=90°;(2)在△PEF中,M为EF中点,P为动点.①求证:PE2+P F2=2(PM2+EM2);②已知PE=PF=,3以EF为一条对角线作平行四边形CEDF,若1<PD<2,试求CP的取值范围.23.已知抛物线经过A(﹣3,0),B(1,0),C(2,)三点,其对称轴交x轴于点H,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象经过点C,与抛物线交于另一点D(点D在点C的左边),与抛物线的对称轴交于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,当S△EOC=S时,求一次函数的解析式;△EAB(3)如图2,设∠CEH=α,∠EAH=β,当α>β时,直接写出k的取值范围.24.如图1,已知直线EA与x轴、y轴分别交于点E和点A(0,2),过直线EA上的两点F、G分别作x轴的垂线段,垂足分别为M(m,0)和N(n,0),其中m<0,n>0.(1)如果m=﹣4,n=1,试判断△AMN的形状;(2)如果mn=﹣4,(1)中有关△AMN的形状的结论还成立吗?如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由;(3)如图2,题目中的条件不变,如果mn=﹣4,并且ON=4,求经过M、A、N三点的抛物线所对应的函数关系式;(4)在(3)的条件下,如果抛物线的对称轴l与线段AN交于点P,点Q是对称轴上一动点,以点P、Q、N为顶点的三角形和以点M、A、N为顶点的三角形相似,求符合条件的点Q的坐标.25.如图,二次函数与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,点P从A点出发,以1个单位每秒的速度向点B运动,点Q同时从C点出发,以相同的速度向y轴正方向运动,运动时间为t秒,点P到达B点时,点Q同时停止运动.设PQ交直线AC于点G.(1)求直线AC的解析式;(2)设△PQC的面积为S,求S关于t的函数解析式;(3)在y轴上找一点M,使△MAC和△MBC都是等腰三角形.直接写出所有满足条件的M点的坐标;(4)过点P作PE⊥AC,垂足为E,当P点运动时,线段EG的长度是否发生改变,请说明理由.26.如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数的图象与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,顶点为C.(1)求此二次函数解析式;(2)点D为点C关于x轴的对称点,过点A作直线l:交BD于点E,过点B作直线BK∥AD交直线l于K点.问:在四边形ABKD的内部是否存在点P,使得它到四边形ABKD 四边的距离都相等?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在(2)的条件下,若M、N分别为直线AD和直线l上的两个动点,连结DN、NM、MK,求DN+NM+MK和的最小值.27.如图,已知在平面直角坐标系xOy中,直角梯形OABC的边OA在y轴的正半轴上,OC 在x轴的正半轴上,OA=AB=2,OC=3,过点B作BD⊥BC,交OA于点D.将∠DBC绕点B按顺时针方向旋转,角的两边分别交y轴的正半轴、x轴的正半轴于点E和F.(1)求经过A、B、C三点的抛物线的解析式;(2)当BE经过(1)中抛物线的顶点时,求CF的长;(3)在抛物线的对称轴上取两点P、Q(点Q在点P的上方),且PQ=1,要使四边形BCPQ 的周长最小,求出P、Q两点的坐标.28.如图,已知抛物线与x轴交于点A(﹣2,0),B(4,0),与y轴交于点C(0,).(1)求抛物线的解析式及其顶点D的坐标;(2)设直线CD交x轴于点E,过点B作x轴的垂线,交直线CD于点F,在直线CD的上方,y轴及y轴的右侧的平面内找一点G,使以点G、F、C为顶点的三角形与△COE相似,请直接写出符合要求的点G的坐标;(3)如图,抛物线的对称轴与x轴的交点M,过点M作一条直线交∠ADB于T,N两点,①当∠DNT=9°0时,直接写出的值;②当直线TN绕点M旋转时,试说明:△DNT的面积S△DNT=DN?DT;并猜想:的值是否是定值?说明理由.29.如图①,Rt△ABC中,∠B=90°∠CAB=30°,AC⊥x轴.它的顶点A的坐标为(10,0),顶点B的坐标为,点P从点A出发,沿A→B→C的方向匀速运动,同时点Q从点 D (0,2)出发,沿y轴正方向以相同速度运动,当点P到达点C时,两点同时停止运动,设运动的时间为t秒.(1)求∠BAO的度数.(直接写出结果)(2)当点P在AB上运动时,△OPQ的面积S与时间t(秒)之间的函数图象为抛物线的一部分(如图②),求点P的运动速度.(3)求题(2)中面积S与时间t之间的函数关系式,及面积S取最大值时,点P的坐标.(4)如果点P,Q保持题(2)中的速度不变,当t取何值时,PO=PQ,请说明理由.30.如图,已知直线l:y=x+2与y轴交于点D,过直线l上一点E作EC丄y轴于点C,且C 点坐标为(0,4),过C、E两点的抛物线y=﹣x2+b x+c交x轴于A、B两点(点A在点B的左侧).(1)求抛物线的解析式:(2)动点Q从点C出发沿线段CE以1单位/秒的速度向终点E运动,过点Q作QF⊥ED于点F,交BD于点H,设点Q运动时间为t秒,△DFH的面积为S,求出S与t的函数关系式(并直接写出自变量t的取值范围);(3)若动点P为直线CE上方抛物线上一点,连接PE,过点E作EM⊥PE交线段BD于点M,当△PEM是等腰直角三角形时,求四边形PMBE的面积.31.已知在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0,且a,b,c为常数)的对称轴为:直线x=,与x轴分别交于点A、点B,与y轴交于点C(0,﹣),且过点(3,﹣5),D为x轴正半轴上的动点,E为y轴负半轴上的动点.(1)求该抛物线的表达式;(2)如图1,当点D为(3,0)时,DE交该抛物线于点M,若∠ADC=∠CDM,求点M的坐标;(3)如图2,把(1)中抛物线平移使其顶点与原点重合,若直线ED与新抛物线仅有唯一交点Q时,y轴上是否存在一个定点P使PE=PQ?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案与试题解析一.解答题(共31 小题)1.(2017 秋?上杭县期中)如图,在平面直角坐标系中,△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC,OA=1,OC=4,抛物线y=x2+bx+c 经过A,B两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点E是直角△ABC斜边AB上一动点(点A、B除外),过点E作x轴的垂线交抛物线于点F,当线段EF的长度最大时,求点E、F 的坐标;(3)在(2)的条件下:在抛物线上是否存在一点P,使△EFP是以EF为直角边的直角三角形?若存在,请求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【专题】151:代数综合题;32 :分类讨论.【分析】(1)根据AC=BC,求出BC的长,进而得到点A,B的坐标,利用待定系数法即可求得抛物线的解析式;(2)利用待定系数法求出直线AB的解析式,用含m 的式表示出E,F 的坐标,求出EF的长度最大时m 的值,即可求得E,F 的坐标;(3)分两种情况:∠E﹣90°和∠F=90°,分别得到点P 的纵坐标,将纵坐标代入抛物线解析式,即可求得点P的值.【解答】解:(1)∵OA=1,OC=4,AC=BC,∴BC=5,∴A(﹣1,0),B(4,5),抛物线y=x2+bx+c 经过A,B两点,∴,解得:,∴y=x2﹣2x﹣3;(2)设直线AB解析式为:y=kx+b,直线经过点A,B 两点,∴,解得:,∴直线AB的解析式为:y=x+1,设点E的坐标为(m,m+1),则点F(m,m2﹣2m﹣3),∴EF=m+1﹣m2+2 m+3 =﹣m2+3m+4=﹣(m﹣)2+ ,∴当EF最大时,m= ,∴点E(,),F(,);(3)存在.①当∠FEP=90°时,点P的纵坐标为,即x2﹣2x﹣3= ,解得:x1= ,x2= ,∴点P1(,),P2(,),②当∠EFP=90°时,点P的纵坐标为,即x2﹣2x﹣3= ,解得:x1= ,x2= (舍去),∴点P3(,),综上所述,P1(,),P2(,),P3(,).【点评】本题主要考查二次函数的综合题,其中第(3)小题要注意分类讨论,分∠E=90°和∠F=90°两种情况.2.(2017 秋?鄂城区期中)如图,关于x 的二次函数y=x2+b x+c 的图象与x 轴交于点A(1,0)和点B,与y 轴交于点C(0,3),抛物线的对称轴与x 轴交于点D.(1)求二次函数的表达式;(2)在y 轴上是否存在一点P,使△PBC为等腰三角形?若存在.请求出点P的坐标;(3)有一个点M 从点A 出发,以每秒1 个单位的速度在AB上向点B运动,另一个点N 从点D 与点M 同时出发,以每秒 2 个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M 到达点B时,点M、N 同时停止运动,问点M、N 运动到何处时,△MNB 面积最大,试求出最大面积.【考点】HF:二次函数综合题.【专题】16 :压轴题.【分析】(1)代入A(1,0)和C(0,3),解方程组即可;(2)求出点 B 的坐标,再根据勾股定理得到BC,当△PBC为等腰三角形时分三种情况进行讨论:①CP=CB;②BP=BC;③PB=PC;(3)设AM=t 则DN=2t,由AB=2,得BM=2﹣t,S△MNB= ×(2﹣t)×2t=﹣t2+2t,运用二次函数的顶点坐标解决问题;此时点M 在D 点,点N 在对称轴上x 轴上方2 个单位处或点N 在对称轴上x轴下方 2 个单位处.【解答】解:(1)把A(1,0)和C(0,3)代入y=x2+b x+c,解得:b=﹣4,c=3,∴二次函数的表达式为:y=x2﹣4x+3;(2)令y=0,则x2﹣4x+3=0,解得:x=1 或x=3,∴B(3,0),∴BC=3 ,点P在y 轴上,当△PBC为等腰三角形时分三种情况进行讨论:如图1,①当CP=CB时,PC=3,∴OP=OC+PC=3+3或OP=PC﹣OC=3﹣3∴P1(0,3+3),P2(0,3﹣3);②当BP=BC时,OP=OB=3,∴P3(0,﹣3);③当PB=PC时,∵OC=OB=3 ∴此时P与O重合,∴P4(0,0);综上所述,点P的坐标为:(0,3+3)或(0,3﹣3)或(0,﹣3)或(0,0);(3)如图2,设A运动时间为t,由AB=2,得BM=2﹣t,则DN=2t,∴S△MNB=×(2﹣t)×2t=﹣t2+2t=﹣(t﹣1)2+1,即当M(2,0)、N(2,2)或(2,﹣2)时△MNB面积最大,最大面积是1.【点评】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到运用待定系数法求二次函数,等腰三角形的性质,轴对称的性质等知识,运用数形结合、分类讨论及方程思想是解题的关键.3.(2017?泸州)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A(﹣1,0)、B(4,0)、C(0,2)三点.(1)求该二次函数的解析式;(2)点D是该二次函数图象上的一点,且满足∠DBA=∠CAO(O是坐标原点),求点D的坐标;(3)点P是该二次函数图象上位于第一象限上的一动点,连接PA分别交BC、y轴于点E、F,若△PEB、△CEF的面积分别为S1、S2,求S1﹣S2的最大值.【考点】HF:二次函数综合题.【专题】16 :压轴题.【分析】(1)由A、B、C三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)当点D 在x轴上方时,则可知当CD∥AB时,满足条件,由对称性可求得 D 点坐标;当点D 在x 轴下方时,可证得BD∥AC,利用AC的解析式可求得直线BD的解析式,再联立直线BD和抛物线的解析式可求得 D 点坐标;(3)过点P作PH∥y 轴交直线BC于点H,可设出P 点坐标,从而可表示出PH的长,可表示出△PEB的面积,进一步可表示出直线AP的解析式,可求得 F 点的坐标,联立直线BC和PA的解析式,可表示出E点横坐标,从而可表示出△CEF的面积,再利用二次函数的性质可求得S1﹣S2 的最大值.【解答】解:(1)由题意可得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+ x+2;(2)当点D 在x 轴上方时,过C作CD∥AB交抛物线于点D,如图1,∵A、B关于对称轴对称,C、D 关于对称轴对称,∴四边形ABDC为等腰梯形,∴∠CAO=∠DBA,即点 D 满足条件,∴D(3,2);当点D 在x 轴下方时,∵∠DBA=∠CAO,∴BD∥AC,∵C(0,2),∴可设直线AC解析式为y=kx+2,把A(﹣1,0)代入可求得k=2,∴直线AC解析式为y=2x+2,∴可设直线BD解析式为y=2x+m,把B(4,0)代入可求得m=﹣8,∴直线BD解析式为y=2x﹣8,联立直线BD和抛物线解析式可得,解得或,∴D(﹣5,﹣18);综上可知满足条件的点D的坐标为(3,2)或(﹣5,﹣18);(3)过点P作PH∥y轴交直线BC于点H,如图2,设P(t,﹣t2+t+2),由B、C两点的坐标可求得直线BC的解析式为y=﹣x+2,∴H(t,﹣t+2),∴PH=y P﹣y H=﹣t2+t+2﹣(﹣t+2)=﹣t2+2t,设直线AP的解析式为y=px+q,∴,解得,∴直线AP的解析式为y=(﹣t+2)(x+1),令x=0可得y=2﹣t,∴F(0,2﹣t),∴CF=2﹣(2﹣t)=t,联立直线AP和直线BC解析式可得,解得x=,即E点的横坐标为,∴S1=PH(x B﹣x E)=(﹣t2+2t)(4﹣),S2=??,∴S1﹣S2=(﹣t2+2t)(4﹣)﹣??=﹣t2+4t=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,有S1﹣S2有最大值,最大值为.【点评】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、平行线的判定和性质、三角形的面积、二次函数的性质、方程思想伋分类讨论思想等知识.在(1)中注意待定系数法的应用,在(2)中确定出D点的位置是解题的关键,在(3)中用P点的坐标分别表示出两个三角形的面积是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,计算量大,难度较大.4.(2017?南充)如图1,已知二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c 为常数,a≠0)的图象过点O(0,0)和点A(4,0),函数图象最低点M 的纵坐标为﹣,直线l 的解析式为y=x.(1)求二次函数的解析式;(2)直线l 沿x 轴向右平移,得直线l ,′l 与′线段OA相交于点B,与x 轴下方的抛物线相交于点C,过点C作CE⊥x 轴于点E,把△BCE沿直线l ′折叠,当点E恰好落在抛物线上点E′时(图2),求直线l 的′解析式;(3)在(2)的条件下,l 与′y 轴交于点N,把△BON绕点O逆时针旋转135°得到△B′ON,′P为l′上的动点,当△PB′N为′等腰三角形时,求符合条件的点P的坐标.【考点】HF:二次函数综合题.【专题】16 :压轴题.【分析】(1)由题意抛物线的顶点坐标为(2,﹣),设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2﹣,把(0,0)代入得到a= ,即可解决问题;(2)如图1 中,设E(m,0),则C(m,m2﹣m),B(﹣m2+ m,0),由E、B关于对称轴对称,可得=2,由此即可解决问题;(3)分两种情形求解即可①当P1 与N 重合时,△P1B′N是′等腰三角形,此时P1(0,﹣3).②当N′=N′时B′,设P(m,m﹣3),列出方程解方程即可;【解答】解:(1)由题意抛物线的顶点坐标为(2,﹣),设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2﹣,把(0,0)代入得到a= ,∴抛物线的解析式为y= (x﹣2)2﹣,即y= x2﹣x.(2)如图1 中,设E(m,0),则C(m,m2﹣m),B(﹣m2+ m,0),∵E′在抛物线上,易知四边形EBE′C是正方形,抛物线的对称轴也是正方形的对称轴,∴E、B关于对称轴对称,∴=2,解得m=1或6(舍弃),∴B(3,0),C(1,﹣2),∴直线l的′解析式为y=x﹣3.(3)如图2中,①当P1与N重合时,△P1B′N是′等腰三角形,此时P1(0,﹣3).②当N′=N′时B′,设P(m,m﹣3),则有(m﹣)2+(m﹣3﹣)2=(3)2,解得m=或,∴P2(,),P3(,).综上所述,满足条件的点P坐标为(0,﹣3)或(,)或(,).【点评】本题考查二次函数综合题、待定系数法、等腰三角形的判定和性质、两点间距离公式等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会根据方程,属于中考压轴题.5.(2017?宜宾)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c 与x 轴分别交于A(﹣1,0),B(5,0)两点.(1)求抛物线的解析式;(2)在第二象限内取一点C,作CD垂直X轴于点D,链接A C,且AD=5,CD=8,将Rt△ACD沿x 轴向右平移m 个单位,当点C落在抛物线上时,求m 的值;(3)在(2)的条件下,当点C第一次落在抛物线上记为点E,点P是抛物线对称轴上一点.试探究:在抛物线上是否存在点Q,使以点B、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【专题】16 :压轴题.【分析】(1)由A、B的坐标,利用待定系数法可求得抛物线的解析式;(2)由题意可求得C点坐标,设平移后的点C的对应点为C′,则C′点的纵坐标为8,代入抛物线解析式可求得C′点的坐标,则可求得平移的单位,可求得m 的值;(3)由(2)可求得E点坐标,连接BE交对称轴于点M,过E作EF⊥x 轴于点F,当BE为平行四边形的边时,过Q作对称轴的垂线,垂足为N,则可证得△PQN≌△EFB,可求得QN,即可求得Q 到对称轴的距离,则可求得Q 点的横坐标,代入抛物线解析式可求得Q 点坐标;当BE为对角线时,由B、E的坐标可求得线段B E的中点坐标,设Q(x,y),由P点的横坐标则可求得Q 点的横坐标,代入抛物线解析式可求得Q 点的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x 轴分别交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,∴,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+4x+5;(2)∵AD=5,且OA=1,∴OD=6,且CD=8,∴C(﹣6,8),设平移后的点C的对应点为C′,则C′点的纵坐标为8,代入抛物线解析式可得8=﹣x2+4x+5,解得x=1或x=3,∴C′点的坐标为(1,8)或(3,8),∵C(﹣6,8),∴当点C落在抛物线上时,向右平移了7或9 个单位,∴m 的值为7 或9;(3)∵y=﹣x2+4x+5=﹣(x﹣2)2+9,∴抛物线对称轴为x=2,。
【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,。
二次函数压轴题(一)
二次函数压轴题~~~武汉市中考25题直角三角形问题1. 如图,在平面直角坐标系中,直线231+-=x y 交x 轴于点P ,交y 轴于点A .抛物线 c bx x y ++-=221的图象过点E (-1,0),并与直线相交于A 、B 两点.(1)求抛物线的解析式(关系式);(2)过点A 作AC⊥AB 交x 轴于点C ,求点C 的坐标; (3)除点C 外,在坐标轴上是否存在点M ,使得△MAB 是直角三角形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.2. 如图,抛物线y =ax 2+bx-3与x 轴交于两点A(1,0)、B(3,0),与y 轴交于点D .(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线是否存在一点P ,使得△BDP 是以BD 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.yxD OB AC3. 在平面直角坐标系xoy 中,已知二次函数)0(22≠+-=a c ax ax y 的图象与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左边),AB=4,与y 轴交于点C ,且过点(2,3). (1)求此二次函数的表达式;(2)若抛物线的顶点为D,连接C D 、CB,问抛物线上是否存在点P,使得∠PBC+∠BDC =90°. 若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;4. 已知抛物线C :m x m a ax y +++-=)13(2经过点(-1,1)和(0,-2).(1)求此抛物线C 的解析式;(2)过点A (0,4)作直线交抛物线于M 、N 两点,是否存在直线MN ,使得OM ⊥ON ?若存在,求出直线MN 的解析式; 若不存在,请说明理由;xyNMAOoy xCBA求最值问题5. 如图,直线y =-x -1与抛物线y =ax 2+bx -4都经过点A(-1, 0)、C(3, -4). ⑴求抛物线的解析式;⑵动点P 在线段AC 上,过点P 作x轴的垂线与抛物线相交于点E ,求线段PE 长度的最大值;6. 如图,已知抛物线经过A (4,0),B (1,0),C (0,-2)三点. (1)求该抛物线的解析式;(2)在直线AC 上方的该抛物线上是否存在一点D ,使得△DCA 的面积最大?若存在,求出点D 的坐标及△DCA 面积的最大值;若不存在,请说明理由.Oy x A B C P E7. 如图,已知抛物线的方程C 1 :)0)()(2(1>-+-=m m x x my 与x 轴相交于点B 、C ,与y 轴相交于点E ,且点B 在点C 的左侧,若抛物线C 1过点M (2,2)(1)求△BCE 的面积;(2)在抛物线的对称轴上找一点H ,使BH+EH 最小,并求出点H 的坐标;8. 如图所示,抛物线y=ax 2+bx+c (a≠0)的顶点坐标为点A (-2,3),且抛物线y=ax 2+bx+c 与y 轴交于点B (0,2).(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P 是x 轴上任意一点,则当PA-PB 最大时,求点P 的坐标.相似三角形9. 如图,抛物线经过(40)(10)(02)A B C -,,,,,三点.(1)求出抛物线的解析式;(2)P 是抛物线上一动点,过P 作PM x ⊥轴,垂足为M ,是否存在P 点,使得以A ,P ,M 为顶点的三角形与OAC △相似?若存在,请求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由;10. 矩形OABC 在直角坐标系中的位置如图所示,A 、C 两点的坐标分别为A (10,0)、C (0,3),直线 x y 31=与BC 相交于点D ,抛物线y=ax 2+bx 经过A 、D 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)连接AD ,试判断△OAD 的形状,并说明理由.(3)若点P 是抛物线的对称轴上的一个动点,对称轴与OD 、x 轴分别交于点M 、N ,问:是否存在点P ,使得以点P 、O 、M 为顶点的三角形与△OAD 相似?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.O x y AB C 4 1 2-角相等问题11. 己知抛物线b ax ax y +-=42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C (0,3)。
二次函数综合题--二次函数与直角三角形有关的问题(解析版)-中考数学重难点题型专题汇总
二次函数综合题-中考数学重难点题型二次函数与直角三角形有关的问题(专题训练)1.(2022·山东滨州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线223y x x =--与x 轴相交于点A 、B (点A 在点B 的左侧),与y 轴相交于点C ,连接,AC BC .(1)求线段AC 的长;(2)若点Р为该抛物线对称轴上的一个动点,当PA PC =时,求点P 的坐标;(3)若点M 为该抛物线上的一个动点,当BCM 为直角三角形时,求点M 的坐标.【答案】()11,-(3)()14-,或()25-,或⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭【分析】(1)根据解析式求出A ,B ,C 的坐标,然后用勾股定理求得AC 的长;(2)求出对称轴为x=1,设P (1,t ),用t 表示出PA 2和PC 2的长度,列出等式求解即可;(3)设点M(m,m 2-2m-3),分情况讨论,当222CM BC BM +=,222BM BC CM +=,222BM CM BC +=分别列出等式求解即可.(1)223y x x =--与x 轴交点:令y=0,解得121,3x x =-=,即A (-1,0),B (3,0),223y x x =--与y 轴交点:令x=0,解得y=-3,即C (0,-3),∴AO=1,CO=3,∴AC ==(2)抛物线223y x x =--的对称轴为:x=1,设P (1,t ),∴()()22221104PA t t =++-=+,()()()222210313PC t t =-++=++,∴24t +()213t =++∴t=-1,∴P (1,-1);(3)设点M (m,m 2-2m-3),()()()()22222223230323BM m m m m m m =-+---=-+--,()()()222222202332CM m m m m m m =-+--+=+-,()()222300318BC =-++=,①当222CM BC BM +=时,()()()222222218323m m m m m m +-+=-+--,解得,10m =(舍),21m =,∴M (1,-4);②当222BM BC CM +=时,()())222222323182m m m m m m-+--+=+-,解得,12m =-,23m =(舍),∴M (-2,5);③当222BM CM BC +=时,()()()222222323218m m m m m m -+--++-=,解得,m =,∴M ⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭;综上所述:满足条件的M 为()14-,或()25-,或1522⎛+ ⎪ ⎪⎝⎭或1522⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭.【点睛】本题是二次函数综合题,考查了与坐标轴交点、线段求值、存在直角三角形等知识,解题的关键是学会分类讨论的思想,属于中考压轴题.2.(2021·四川中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x 轴分别交于A 、B 两点,与y 轴交于点C (0,6),抛物线的顶点坐标为E (2,8),连结BC 、BE 、CE .(1)求抛物线的表达式;(2)判断△BCE 的形状,并说明理由;(3)如图2,以C 为半径作⊙C ,在⊙C 上是否存在点P ,使得BP +12EP 的值最小,若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=12-x 2+2x+6;(2)直角三角形,见解析;(3)存在,2【分析】(1)用待定系数法求函数解析式;(2)分别求出三角形三边的平方,然后运用勾股定理逆定理即可证明;(3)在CE 上截取CF=2(即CF 等于半径的一半),连接BF 交⊙C 于点P ,连接EP ,则BF 的长即为所求.【详解】解:(1)∵抛物线的顶点坐标为E (2,8),∴设该抛物线的表达式为y=a (x-2)2+8,∵与y 轴交于点C (0,6),∴把点C (0,6)代入得:a=12-,∴该抛物线的表达式为y=12-x 2+2x+6;(2)△BCE 是直角三角形.理由如下:∵抛物线与x 轴分别交于A 、B 两点,∴当y=0时,12-(x-2)2+8=0,解得:x 1=-2,x 2=6,∴A (-2,0),B (6,0),∴BC 2=62+62=72,CE 2=(8-6)2+22=8,BE 2=(6-2)2+82=80,∴BE 2=BC 2+CE 2,∴∠BCE=90°,∴△BCE 是直角三角形;(3)如图,在CE 上截取CF=2(即CF 等于半径的一半),连接BF 交⊙C 于点P ,连接EP ,则BF 的长即为所求.连接CP ,∵CP 为半径,∴12CF CP CP CE ==,又∵∠FCP=∠PCE ,∴△FCP ∽△PCE ,∴12CF FP CP PE ==,FP=12EP ,∴BF=BP+12EP ,由“两点之间,线段最短”可得:BF 的长即BP+12EP 为最小值.∵CF=14CE ,E (2,8),∴F (12,132),∴2【点睛】本题考查二次函数综合,待定系数法,二次函数图象和性质,勾股定理及其逆定理,圆的性质,相似三角形的判定和性质等,题目综合性较强,属于中考压轴题,熟练掌握二次函数图象和性质,圆的性质,相似三角形的判定和性质等相关知识是解题关键.3.(2021·湖北中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点()1,0A -和点B ,与y 轴交于点C ,顶点D 的坐标为()1,4-.(1)直接写出抛物线的解析式;(2)如图1,若点P 在抛物线上且满足PCB CBD ∠=∠,求点P 的坐标;(3)如图2,M 是直线BC 上一个动点,过点M 作MN x ⊥轴交抛物线于点N ,Q 是直线AC 上一个动点,当QMN 为等腰直角三角形时,直接写出此时点M 及其对应点Q 的坐标【答案】(1)223y x x =--;(2)()14,5P ,257,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭;(3)154,33M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,154,93Q ⎛⎫-- ⎪⎝⎭;2134,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2134,93Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭;(35,2M ,()35,12Q -;()42,1M -,()40,3Q -;()51,2M -,()50,3Q -;()67,4M ,()67,18Q -.【分析】(1)由()1,0A -和D ()1,4-,且D 为顶点列方程求出a 、b 、c ,即可求得解析式;(2)分两种情况讨论:①过点C 作1//CP BD ,交抛物线于点1P ,②在BC 下方作BCF BCE ∠=∠交BG 于点F ,交抛物线于2P ;(3)QMN 为等腰直角三角形,分三种情况讨论:当90QM MN QMN =∠=︒,;②当90QN MN QNM =∠=︒,;③当90QM QN MQN =∠=︒,.【详解】解:(1)将()1,0A -和D ()1,4-代入2y ax bx c=++得04a b c a b c -+=⎧⎨++=-⎩又∵顶点D 的坐标为()1,4-∴12ba-=-∴解得123a b c =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩∴抛物线的解析式为:223y x x =--.(2)∵()3,0B 和()1,4D -∴直线BD 的解析式为:26y x =-∵抛物线的解析式为:223y x x =--,抛物线与y 轴交于点C ,与x 轴交于点()1,0A -和点B,则C 点坐标为()0,3-,B 点坐标为()3,0.①过点C 作1//CP BD ,交抛物线于点1P ,则直线1CP 的解析式为23y x =-,结合抛物线223y x x =--可知22323x x x --=-,解得:10x =(舍),24x =,故()14,5P .②过点B 作y 轴平行线,过点C 作x 轴平行线交于点G ,由OB OC =可知四边形OBGC 为正方形,∵直线1CP 的解析式为23y x =-∴1CP 与x 轴交于点3,02E ⎛⎫⎪⎝⎭,在BC 下方作BCF BCE ∠=∠交BG 于点F ,交抛物线于2P ∴OCE FCG∠=∠又∵OC=CG ,90COE G ∠=∠=︒∴OEC △≌()GFC ASA ,∴32FG OE ==,33,2F ⎛⎫- ⎪⎝⎭,又由()0,3C -可得直线CF 的解析式为132y x =-,结合抛物线223y x x =--可知212332x x x --=-,解得10x =(舍),252x =,故257,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭.综上所述,符合条件的P 点坐标为:()14,5P ,257,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭.(3)∵()3,0B ,()0,3C -∴直线BC 的解析式为3BC y x =-设M 的坐标为()3m m -,,则N 的坐标为()223m m m --,∴()22=3233MN m m m m m----=-∵()1,0A -,()0,3C -∴直线BC 的解析式为33AC y x =--∵QMN 为等腰直角三角形∴①当90QM MN QMN =∠=︒,时,如下图所示则Q 点的坐标为33m m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,∴4=33m mQM m ⎛⎫--=⎪⎝⎭∴24=33mm m -解得:10m =(舍去),2133m =,353m =∴此时154,33M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,154,93Q ⎛⎫-- ⎪⎝⎭;2134,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2134,93Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭;②当90QN MN QNM =∠=︒,则Q 点的坐标为222233m m m m ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,∴222=33m m m mQM m -+-=∴22=33m mm m +-解得:10m =(舍去),25m =,32m =∴此时()35,2M ,()35,12Q -;()42,1M -,()40,3Q -;③当90QM QN MQN =∠=︒,时,如图所示则Q 点纵坐标为()()22211113236=32222m m m m m m m -+--=----∴Q 点的坐标为22111136622m m m m ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,∴Q 点到MN 的距离=221151+6666m m m m m--=∴22511+=3662m m m m ⋅-(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)解得:10m =(舍去),27m =,31m =∴此时()51,2M -,()50,3Q -;()67,4M ,()67,18Q -.综上所述,点M 及其对应点Q 的坐标为:154,33M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,154,93Q ⎛⎫-- ⎪⎝⎭;2134,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2134,93Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭;()35,2M ,()35,12Q -;()42,1M -,()40,3Q -;()51,2M -,()50,3Q -;()67,4M ,()67,18Q -.【点睛】本题主要考查二次函数与几何图形.该题综合性较强,属于中考压轴题.4.(2021·湖北中考真题)抛物线22y ax bx b =-+(0a ≠)与y 轴相交于点()0,3C -,且抛物线的对称轴为3x =,D 为对称轴与x 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)在x 轴上方且平行于x 轴的直线与抛物线从左到右依次交于E 、F 两点,若DEF 是等腰直角三角形,求DEF 的面积;(3)若()3,P t 是对称轴上一定点,Q 是抛物线上的动点,求PQ 的最小值(用含t 的代数式表示).【答案】(1)263y x x =-+-;(2)4;(3)6(6)116(6)211()2t t PQ t t t ⎧⎪-≥⎪⎪=-<<⎨≤【分析】(1)与y 轴相交于点()0,3C -,得到3b =-,再根据抛物线对称轴,求得1a =-,代入即可.(2)在x 轴上方且平行于x 轴的直线与抛物线从左到右依次交于E 、F 两点,可知E 、F 两点关于对称轴对称,DEF 是等腰直角三角形得到45FED ∠=︒,设(,)(0)E m n n >,根据等腰直角三角形的性质求得E 点坐标,从而求得DEF 的面积.(3)(,)(6)Q p q q ≤,根据距离公式求得222(21)6PQ q t q t =-+++,注意到q 的范围,利用二次函数的性质,对t 进行分类讨论,从而求得PQ 的最小值.【详解】解:(1)由抛物线22y ax bx b =-+(0a ≠)与y 轴相交于点()0,3C -得到3b =-抛物线的对称轴为3x =,即232b a--=,解得1a =-∴抛物线的方程为263y x x =-+-(2)过点E 作EM AB ⊥交AB 于点M ,过点F 作FN AB ⊥,交AB 于点N ,如下图:∵DEF 是等腰直角三角形∴DE DF =,45FED ∠=︒又∵EF x ∥轴∴45EDM ∠=︒∴EMD 为等腰直角三角形∴EM DM=设(,)(0)E m n n >,则(,0)M m ,3,DM m EM n=-=∴3n m=-又∵263n m m =-+-∴2363m m m -=-+-2760m m -+=解得1m =或6m =当1m =时,2n =,符合题意,2,4DM EM MN ===142DEF S MN EM =⨯=△当6m =时,30n =-<,不符合题意综上所述:4DEF S = .(3)设(,)(6)Q p q q ≤,Q 在抛物线上,则263q p p =-+-222222(3)()692PQ p q t p p q tq t =-+-=-++-+将263q p p =-+-代入上式,得222(21)6PQ q t q t =-+++当112t >时,2162t +>,∴6q =时,2PQ 最小,即PQ 最小22223612661236(6)PQ t t t t t =--++=-+=-PQ =6(6)6116(6)2t t t t t -≥⎧⎪-=⎨-<<⎪⎩当112t ≤时,2162t +≤,∴212t q +=时,2PQ 最小,即PQ 最小22344t PQ -=,2PQ =综上所述6(6)116(6)211()2t t PQ t t t ⎧⎪-≥⎪⎪=-<<⎨≤【点睛】此题考查了二次函数的对称轴、二次函数与三角形面积、等腰直角三角形的性质以及距离公5.(2020•泸州)如图,已知抛物线y =ax 2+bx+c 经过A (﹣2,0),B (4,0),C (0,4)三点.(1)求该抛物线的解析式;(2)经过点B 的直线交y 轴于点D ,交线段AC 于点E ,若BD =5DE .①求直线BD 的解析式;②已知点Q 在该抛物线的对称轴l 上,且纵坐标为1,点P 是该抛物线上位于第一象限的动点,且在l 右侧,点R 是直线BD 上的动点,若△PQR 是以点Q 为直角顶点的等腰直角三角形,求点P 的坐标.【分析】(1)根据交点式设出抛物线的解析式,再将点C坐标代入抛物线交点式中,即可求出a,即可得出结论;(2)①先利用待定系数法求出直线AC的解析式,再利用相似三角形得出比例式求出BF,进而得出点E坐标,最后用待定系数法,即可得出结论;②先确定出点Q的坐标,设点P(x,−12x2+x+4)(1<x<4),得出PG=x﹣1,GQ=−12x2+x+3,再利用三垂线构造出△PQG≌△QRH(AAS),得出RH=GQ=−12x2+x+3,QH=PG=x﹣1,进而得出R(−12x2+x+4,2﹣x),最后代入直线BD的解析式中,即可求出x的值,即可得出结论.【解析】(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣2,0),B(4,0),∴设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x﹣4),将点C坐标(0,4)代入抛物线的解析式为y=a(x+2)(x﹣4)中,得﹣8a=4,∴a=−12,∴抛物线的解析式为y=−12(x+2)(x﹣4)=−12x2+x+4;(2)①如图1,设直线AC的解析式为y=kx+b',将点A(﹣2,0),C(0,4),代入y=kx+b'中,得−2k+b'=0b'=4,∴k=2b'=4,∴直线AC的解析式为y=2x+4,过点E作EF⊥x轴于F,∴OD∥EF,∴△BOD∽△BFE,∴OB BF=BD BE,∵B(4,0),∴OB=4,∵BD=5DE,∴BD BE=BD BD+DE=5DE5DE+BE=56,∴BF=BE BD×OB=65×4=245,∴OF=BF﹣OB=245−4=45,将x=−45代入直线AC:y=2x+4中,得y=2×(−45)+4=125,∴E(−45,125),设直线BD的解析式为y=mx+n,∴4m+n=0−45m+n=125,∴m=−12n=2,∴直线BD的解析式为y=−12x+2;②∵抛物线与x轴的交点坐标为A(﹣2,0)和B(4,0),∴抛物线的对称轴为直线x=1,∴点Q(1,1),如图2,设点P(x,−12x2+x+4)(1<x<4),过点P作PG⊥l于G,过点R作RH⊥l于H,∴PG=x﹣1,GQ=−12x2+x+4﹣1=−12x2+x+3,∵PG⊥l,∴∠PGQ=90°,∴∠GPQ+∠PQG=90°,∵△PQR是以点Q为直角顶点的等腰直角三角形,∴PQ=RQ,∠PQR=90°,∴∠PQG+∠RQH=90°,∴∠GPQ =∠HQR ,∴△PQG ≌△QRH (AAS ),∴RH =GQ =−12x 2+x+3,QH =PG =x ﹣1,∴R (−12x 2+x+4,2﹣x ),由①知,直线BD 的解析式为y =−12x+2,∴x =2或x =4(舍),当x =2时,y =−12x 2+x+4=−12×4+2+4=4,∴P (2,4).6.(2020·甘肃兰州?中考真题)如图,抛物线24y ax bx =+-经过A (-3,6),B (5,-4)两点,与y 轴交于点C ,连接AB ,AC ,BC .(1)求抛物线的表达式;(2)求证:AB 平分CAO ∠;(3)抛物线的对称轴上是否存在点M ,使得ABM ∆是以AB 为直角边的直角三角形.若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)215466y x x =--;(2)详见解析;(3)存在,点M 的坐标为(52,-9)或(52,11).【解析】【分析】(1)将A (-3,0),B (5,-4)代入抛物线的解析式得到关于a 、b 的方程组,从而可求得a 、b 的值;(2)先求得AC 的长,然后取D (2,0),则AD=AC ,连接BD ,接下来,证明BC=BD ,然后依据SSS 可证明△ABC ≌△ABD ,接下来,依据全等三角形的性质可得到∠CAB=∠BAD ;(3)作抛物线的对称轴交x 轴与点E ,交BC 与点F ,作点A 作AM′⊥AB ,作BM ⊥AB ,分别交抛物线的对称轴与M′、M ,依据点A 和点B 的坐标可得到tan ∠BAE=12,从而可得到tan ∠M′AE=2或tan ∠MBF=2FM 和M′E 的长,故此可得到点M′和点M 的坐标.【详解】解:(1)将A (-3,0),B (5,-4)两点的坐标分别代入,得9340,25544a b a b --=⎧⎨+-=-⎩,解得1,65,6a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩故抛物线的表达式为y =215466y x x =--.(2)证明:∵AO=3,OC=4,∴.取D (2,0),则AD=AC=5.由两点间的距离公式可知=5.∵C (0,-4),B (5,-4),∴BC=5.∴BD=BC .在△ABC 和△ABD 中,AD=AC ,AB=AB ,BD=BC ,∴△ABC ≌△ABD ,∴∠CAB=∠BAD ,∴AB 平分∠CAO ;(3x 轴与点E ,交BC 与点F .抛物线的对称轴为x=52,则AE=112.∵A (-3,0),B (5,-4),∴tan ∠EAB=12.∵∠M′AB=90°.∴tan ∠M′AE=2.∴M′E=2AE=11,∴M′(52,11).同理:tan ∠MBF=2.又∵BF=52,∴FM=5,∴M (52,-9).∴点M 的坐标为(52,11)或(52,-9).【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,主要应用了待定系数法求二次函数的解析式,全等三角形的性质和判定、锐角三角函数的定义,求得FM 和M′E 的长是解题的关键7.(2020·内蒙古通辽?中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于点,A B ,与y 轴交于点C ,且直线6y x =-过点B ,与y 轴交于点D ,点C 与点D 关于x 轴对称.点P 是线段OB 上一动点,过点P 作x 轴的垂线交抛物线于点M ,交直线BD 于点N .(1)求抛物线的函数解析式;(2)当MDB △的面积最大时,求点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,在y 轴上是否存在点Q ,使得以,,Q M N 三点为顶点的三角形是直角三角形,若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)256y x x =-++;(2)(2,0);(3)存在,(0,12)或(0,-4)或(0,4+)或(0,4-).【解析】【分析】(1)根据直线6y x =-求出点B 和点D 坐标,再根据C 和D 之间的关系求出点C 坐标,最后运用待定系数法求出抛物线表达式;(2)设点P 坐标为(m ,0),表示出M 和N 的坐标,再利用三角形面积求法得出S △BMD =231236m m -++,再求最值即可;(3)分当∠QMN=90°时,当∠QNM=90°时,当∠MQN=90°时,三种情况,结合相似三角形的判定和性质,分别求解即可.【详解】解:(1)∵直线6y x =-过点B ,点B 在x 轴上,令y=0,解得x=6,令x=0,解得y=-6,∴B (6,0),D (0,-6),∵点C 和点D 关于x 轴对称,∴C (0,6),∵抛物线2y x bx c =-++经过点B 和点C ,代入,03666b c c =-++⎧⎨=⎩,解得:56b c =⎧⎨=-⎩,∴抛物线的表达式为:256y x x =-++;(2)设点P 坐标为(m ,0),则点M 坐标为(m ,256m m -++),点N 坐标为(m ,m-6),∴MN=256m m -++-m+6=2412m m -++,∴S △BMD =S △MNB +S △MND =()2141262m m ⨯-++⨯=231236m m -++=-3(m-2)2+48当m=2时,S △BMD 最大=48,此时点P 的坐标为(2,0);(3)存在,由(2)可得:M (2,12),N (2,-4),设点Q 的坐标为(0,n ),当∠QMN=90°时,即QM ⊥MN ,如图,可得,此时点Q 和点M 的纵坐标相等,即Q (0,12);当∠QNM=90°时,即QN ⊥MN ,如图,可得,此时点Q 和点N 的纵坐标相等,即Q (0,-4);当∠MQN=90°时,MQ⊥NQ,如图,分别过点M和N作y轴的垂线,垂足为E和F,∵∠MQN=90°,∴∠MQE+∠NQF=90°,又∠MQE+∠QME=90°,∴∠NQF=∠QME,∴△MEQ∽△QFN,∴ME EQQF FN=,即21242nn-=+,解得:n=4+或4-,∴点Q(0,4+)或(0,4-),综上:点Q的坐标为(0,12)或(0,-4)或(0,4+)或(0,4-).【点睛】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的表达式,相似三角形的判定和性质,直角三角形的性质,二次函数的最值,解一元二次方程,解题时要注意数形结合,分类讨论思想的运用.。
2023年九年级数学中考专题:二次函数综合压轴题(特殊三角形问题)
2023年九年级数学中考专题:二次函数综合压轴题(特殊三角形问题)1.在平面直角坐标系中,由两条与x 轴有着相同的交点,并且开口方向相同的抛物线所围成的封闭曲线称为“月牙线”.如图所示,抛物线1C 与抛物线2C :()24120y mx mx m m =+->组成一个“月牙线”,相同的交点分别为M ,N (点M 在点N 的左侧),与y 轴的交点分别为A ,B ,且点A 的坐标为()0,1-.(1)求M ,N 两点的坐标及抛物线1C 的解析式;(2)若抛物线2C 的顶点为D ,当34m =时,试判断三角形MND 的形状,并说明理由;(3)在(2)的条件下,点5,4P t ⎛⎫- ⎪⎝⎭是抛物线1C 上一点,抛物线2C 第三象限上是否存在一点Q ,使得32APM ONQ S S =△△,若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.2.如图,在平面直角坐标系中,点A ,B 分别是y 轴正半轴,x 轴正半轴上两动点,2OA k =,23OB k =+,以AO ,BO 为邻边构造矩形AOBC ,抛物线2334y x x k =-++交y 轴于点D ,P 为顶点,PM x ⊥轴于点M .(1)求OD ,PM 的长(结果均用含k 的代数式表示). (2)当PM BM =时,求该抛物线的表达式.(3)在点A 在整个运动过程中,若存在ADP △是等腰三角形,请求出所有满足条件的k 的值.3.如图1,抛物线211384y 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 .点D 在y轴正半轴上,直线AD :y x b =+与抛物线交于点E .(1)求线段BC 的长度;(2)如图2,点Р是线段AE 上的动点,过点P 作y 轴的平行线交抛物线于点Q ,求PQCD的最大值; (3)如图3,将抛物线211384y x x =--向左平移4个单位长度,将DCA △沿直线BC 平移,平移后的DCA △记为D C A '''△,在新抛物线的对称轴上找一点M ,当A C M ''△是以点A '为直角顶点的等腰直角三角形时,请直接写出所有符合条件的点M 的坐标.4.如图1,抛物线2y ax 2x c =++经过点(1,0)A -、(0,3)C ,并交x 轴于另一点B ,点(,)P x y 在第一象限的抛物线上,AP 交直线BC 于点D .(1)求该抛物线的函数表达式;(2)如图1,当点P 的坐标为(1,4)时,求四边形BOCP 的面积; (3)请利用备用图,若点Q 也是抛物线上的一点, ①当PDAD的值最大时,求此时点P 的坐标; ②当PDAD的值最大且APQ △是直角三角形时,求点Q 的横坐标.5.如图,抛物线22y ax bx =++经过点()()1040A B -,,,,交y 轴于点C .(1)求抛物线的顶点坐标;(2)点D 为抛物线上一点,是否存在点D 使23ABCABDS S =,若存在请直接给出点D 坐标;若不存在请说明理由;(3)将直线BC 绕点B 顺时针旋转45°,与抛物线交于另一点E ,求直线BE 的解析式.6.已知抛物线2y x bx c =-++经过()1,0A -、()0,3B 两点,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b 和c 的值及点C 的坐标; (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.7.在平面直角坐标系中,正方形ABCD 的顶点A 在y 轴上,顶点B 在x 轴上,OA 、OB 的长分别是一元二次方程214480x x -+=的两个根(OA OB >).(1)求A 、B 两点坐标;(2)二次函数2y x bx c =++经过点A 和点D ,求此二次函数解析式;(3)在直线BC 上是否存在点P ,使PCD 为等腰三角形?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,说明理由.8.如图①,抛物线2169y ax x c =++,与x 轴交于A ,B 两点(A 在B 的左边),与y 轴交于C 点,顶点为E ,其中,点A 坐标为(1,0)-,对称轴为2x =.(1)求此抛物线解析式;(2)在第四象限的抛物线上找一点F ,使FBC ACB S S =△△,求点F 的坐标;(3)如图②,点P 是x 轴上一点,点E 与点H 关于点P 成中心对称,点B 与点Q 关于点P 成中心对称,当以点Q ,H ,E 为顶点三角形是直角三角形时,求P 的坐标.9.如图,抛物线2y ax bx c =++经过()1,0A -、()3,0B 、()0,3C 三点,直线l 是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数关系式:(2)设点P 是直线l 上的一个动点,当PAC △的周长最小时,求点P 的坐标:(3)在直线l 上是否存在点M ,使MAC △为等腰三角形,若存在,直接写出所有符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由;(4)若点E 在x 轴上,点F 在抛物线上,是否存在以B ,C ,E ,F 为顶点且以BC 为一边的平行四边形?若存在,求点F 的坐标:若不存在,请说明理由.10.如图,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,二次函数()230y ax bx a a =+-<的图象与x 轴交于A 、B (点A 在点B 左侧)两点,与y 轴交于点C ,已知点()3,0B ,P 点为抛物线的顶点,连接PC ,作直线BC .(1)点A 的坐标为 ;(2)若射线CB 平分PCO ∠,求二次函数的表达式;(3)在(2)的条件下,如果点(),0D m 是线段AB (含A 、B )上一个动点,过点D 作x 轴的垂线,分别交直线BC 和抛物线于E 、F 两点,当m 为何值时,CEF △为直角三角形?11.如图,已知抛物线2y x 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()10A -,,()03C ,.(1)求抛物线的表达式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出P点的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点E是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时E点的坐标.12.如图,抛物线y=ax2+bx过A(4,0),B(1,3)两点,点C、B关于抛物线的对称轴对称,过点B 作直线BH⊥x轴,交x轴于点H.(1)求抛物线的表达式;(2)直接写出点C的坐标,并求出△ABC的面积;(3)若点M在直线BH上运动,点N在x轴上运动,是否存在以点C、M、N为顶点的三角形为等腰直角三角形?若存在,求出其值;若不存在,请说明理由.13.如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.已知点D的坐标为(﹣1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,连接AP、PC、CD.(1)求这个抛物线的表达式.(2)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)①点M 在平面内,当△CDM 是以CM 为斜边的等腰直角三角形时,求出满足条件的所有点M 的坐标; ②在①的条件下,点N 在抛物线对称轴上,当∠MNC =45°时,求出满足条件的所有点N 的坐标. 14.如图1,抛物线y =ax 2+bx +3过点A (﹣1,0),点B (3,0),与y 轴交于点C .M 是抛物线任意一点,过点M 作直线l ⊥x 轴,交x 轴于点E ,设M 的横坐标为m (0<m <3).(1)求抛物线的解析式及tan ∠OBC 的值;(2)当m =1时,P 是直线l 上的点且在第一象限内,若△ACP 是直角三角形时,求点P 的坐标;(3)如图2,连接BC ,连接AM 交y 轴于点N ,交BC 于点D ,连接BM ,设△BDM 的面积为S 1,△CDN 的面积为S 2,求S 1﹣S 2的最大值.15.如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,已知抛物线的对称轴是直线=1x -,2OA OC ==.P 为抛物线上的一个动点,过点P 作PD x ⊥轴于点D ,交直线BC 于点E .(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点P在第三象限内,且14PE OD=,求PBE∆的面积.(3)在(2)的条件下,若M为直线BC上一点,是否存在点M,使BDM∆为等腰三角形?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.16.二次函数y=ax2+bx+2的图象交x轴于点A(﹣1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C.动点M从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿AB方向运动,过点M作MN⊥x轴交直线BC于点N,交抛物线于点D,连接AC,设运动的时间为t秒.(1)求二次函数y=ax2+bx+2的表达式;(2)连接BD,当t32=时,求△DNB的面积;(3)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;(4)当t54=时,在直线MN上存在一点Q,使得∠AQC+∠OAC=90°,求点Q的坐标.17.如图1,抛物线y2+bx+c与x轴交于A、B两点,点A、B分别位于原点左、右两侧,且AO=2BO =4,过A点的直线y=kx+c交y轴于点C.(1)求k、b、c的值;(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使△ACP为直角三角形?若存在,直接写出所有满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,点M为线段AC上一点,连接OM,求1AM+OM的最小值.218.如图,已知直线y=﹣2x+m与抛物线y=ax2+bx+c相交于A,B两点,且点A(1,4)为抛物线的顶点,点B在x轴正方向上.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P在抛物线第三象限的图象上,且到x轴、y轴的距离相等,①证明:POB≌POC;②直接写出OP的长;(3)若点Q是y轴上一点,且ABQ为直角三角形,求点Q的坐标.参考答案:1.(1)(6,0),(2,0)M N -,21(412)12y x x =+- (2)MND 是等腰三角形(3)存在,5(2,)6-或3(2,)2-2.(1)OD k =,3PM k =+ (2)23324y x x =-++(3)136k =或6k =或k =3.(1)(2)8156(3)()3,3-或(3,2)--4.(1)223y x x =-++ (2)152(3)①35,24P ⎛⎫⎪⎝⎭②113或1或52或765.(1)(32,258)(2)存在,共四个点,()13,或()23,或()23--,或()53-, (3)312y x =-+6.(1)2b =,3c =,()3,0C(3)存在,2或27.(1)()0,8A ,()6,0B (2)22984y x x =-+ (3)存在,()6,0P 或()22,128.(1)抛物线的解析式为241620999y x x =-++ (2)F 坐标为286,9⎛⎫- ⎪⎝⎭ (3)点P 坐标为5,06⎛⎫ ⎪⎝⎭或10,03⎛⎫- ⎪⎝⎭9.(1)223y x x =-++(2)()1,2(3)存在,点M 的坐标为(或(1,或()1,1或()1,0(4)存在,点F 的坐标为()2,3或)1,3-或()1,3-10.(1)()1,0-(2)2=+y x (3)当2m =或1-时,CEF △为直角三角形11.(1)223y x x =-++(2)存在;()1,6,(,(1, (3)518,33,22E ⎛⎫ ⎪⎝⎭12.(1)y =﹣x 2+4x(2)3(3)存在,N 点坐标为(2,0)或(﹣4,0)或(﹣2,0)或(4,0)13.(1)224233y x x =--+ (2)174(3)点N 的坐标为(﹣111,5)14.(1)y =﹣x 2+2x +3,1(2)(1,1)或(1,2)或(1,83) (3)813215.(1)211242y x x =+- (2)38(3)71,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭或⎝⎭或⎝⎭或124,55⎛⎫-- ⎪⎝⎭16.(1)y 12=-x 232+x +2(2)2(3)D (1,3)或D (3,2)(4)Q 点坐标分别为(32,52-),(32,52)17.(1)k =﹣2,b 2,c =﹣(2)存在,点P 的坐标为(﹣1,)或(﹣111,﹣(3)12AM +OM 18.(1)223y x x ++=﹣(2)②OP =(3)Q (0,3.5)或Q (0,﹣1.5)或Q (0,1)或Q (0,3)。
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 -=-+。
中考数学压轴题专题-二次函数与三角函数综合问题
专题17二次函数与三角函数综合问题【例1】(2021•盘锦)如图,抛物线y=﹣x2+2x+6与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,直线y=x﹣2与y轴交于点D,与x轴交于点E,与直线BC交于点F.(1)点F的坐标为;(2)如图1,点P为第一象限抛物线上的一点,PF的延长线交OB于点Q,PM⊥BC于点M,QN⊥BC于点N,若=,求点P的坐标;(3)如图2,点S为第一象限抛物线上的一点,且点S在射线DE上方,动点G从点E出发,沿射线DE方向以每秒4个单位长度的速度运动,当SE=SG,且tan∠SEG=时,求点G的运动时间t.【例2】(2021•十堰)已知抛物线y=ax2+bx﹣5与x轴交于点A(﹣1,0)和B(﹣5,0),与y轴交于点C,顶点为P,点N在抛物线对称轴上且位于x轴下方,连AN交抛物线于M,连AC、CM.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,当tan∠ACM=2时,求M点的横坐标;(3)如图2,过点P作x轴的平行线l,过M作MD⊥l于D,若MD=MN,求N点的坐标.【例3】(2021•荆州)已知:直线y=﹣x+1与x轴、y轴分别交于A,B两点,点C为直线AB上一动点,连接OC,∠AOC为锐角,在OC上方以OC为边作正方形OCDE,连接BE,设BE=t.(1)如图1,当点C在线段AB上时,判断BE与AB的位置关系,并说明理由;(2)直接写出点E的坐标(用含t的式子表示);(3)若tan∠AOC=k,经过点A的抛物线y=ax2+bx+c(a<0)顶点为P,且有6a+3b+2c=0,△POA 的面积为,当t=时,求抛物线的解析式.【例4】(2021•日照)已知:抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点P为直线BC上方抛物线上任意一点,连PC、PB、PO,PO交直线BC于点E,设=k,求当k取最大值时点P的坐标,并求此时k的值.(3)如图2,点Q为抛物线对称轴与x轴的交点,点C关于x轴的对称点为点D.①求△BDQ的周长及tan∠BDQ的值;②点M是y轴负半轴上的点,且满足tan∠BMQ=(t为大于0的常数),求点M的坐标.1.(2021•镇江二模)已知抛物线y=ax2+bx+10交x轴于点A(﹣10,0)和点B(2,0),其对称轴为直线l,点C在l上,坐标为(m,﹣3),射线AB沿着直线AC翻折,交l于点F,如图(1)所示.(1)a=,b=;(2)如图(2),点P在x轴上方的抛物线上,点E在直线l上,EP=EB且∠BPE=∠BAF,求证:AB •BE=PB•AF.(3)在(2)的条件下,直接写出tan∠BAF的值=;直接写出点P的坐标(,).2.(2021•慈溪市校级四模)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,点P是抛物线上点A,C间的一个动点(含端点),过点P作PM⊥OA于点M,点Q的坐标为(0,3),连接PQ.(1)求出抛物线的解析式;(2)当点P与点A或点C重合时,PQ+PM=,小聪猜想:对于A,C间的任意一点P,PQ与PM之和是一个固定值,你认为正确吗,判断并说明理由;(3)延长MP交BC于点N,当∠NPQ为锐角,cos∠NPQ=时,求点P的坐标.3.(2021•道里区二模)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx﹣2交y轴于点A,该抛物线的顶点为B(2,﹣4).(1)如图(1),求a,b的值;(2)如图(2),过点B作x轴的垂线,点C为垂足,横坐标为t的点P在抛物线上,点P在第四象限且位于BC右侧,连接PA,PC,△ACP的面积为S,求S与t之间的函数关系式,不要求写出自变量t 的取值范围;(3)如图(3),在(2)的条件下,连接PB,点D与点A关于原点对称,过点D作x轴的平行线与抛物线在第二象限交于点E,点F在第三象限,点G在CB的延长线上,若EF=PC,∠DEF+∠BCP=150°,∠DEG﹣∠PFG=30°,tan∠EGF=,求点P的坐标.4.(2021•金坛区模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知二次函数y=﹣(x﹣2)2的图象与y轴交于点B,抛物线的对称轴是直线l,顶点是A,过点B作CD⊥BA交x轴于点C,交抛物线于点D,连接AD.将线段AB沿线段AD平移得到EF(点E与点A对应、点F与点B对应),连接BF.(1)填空:线段OA=;(2)若点F恰好落在直线L上,求AF的长;(3)连接DF并延长交抛物线于点Q,若tan∠ADF=,求点Q的坐标.5.(2021•仙桃校级模拟)如图,已知抛物线C1:y=ax2+bx+c的顶点坐标为(0,﹣2),且经过点A(﹣2,2),动直线l的解析式为:y=﹣4x+e.(1)求抛物线C1的解析式;(2)将抛物线C1向上平移两个单位得到新抛物线C2,过点A的直线交抛物线C2于M、N两点(M位于点N的左边),动直线经过点M,与抛物线C2的另一个交点为点P,求证:直线PN恒过一个定点;(3)图3中,在(1)的条件下,x轴正半轴上有一点B(1,0),M为抛物线C1上在第一象限内的点,若∠MAB为锐角,且tan∠MAB>2,直接写出点M的横坐标x的取值范围.6.(2021•台安县模拟)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于A(﹣1,0)和B(5,0)两点,交y轴于点C,点D是线段OB上一动点,连接CD,将线段CD绕点D顺时针旋转90°得到线段DE,过点E作直线l⊥x轴于H,交抛物线于点M,过点C作CF⊥l于F.(1)求抛物线解析式.(2)如图2,当点F恰好在抛物线上时(与点M重合),①求线段EH的长;②连接DF,求tan∠FDE的值;③试探究在直线l上,是否存在点G,使∠EDG=45°?若存在,请直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由.7.(2021•江阴市模拟)已知二次函数y=ax2﹣2ax+c(a<0)的图象交x轴于点A、B两点(A在B左侧),与y轴交于点C,与其对称轴交于点D,直线BD交y轴于点E,BD=2DE.(1)求点A的坐标;(2)①连接AC,BC,若△ABC外接圆的圆心正好在x轴上,求二次函数表达式;②连接CD,若tan∠CDB=tan∠OBD,求此时二次函数表达式.8.(2021•烟台)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)点F是抛物线对称轴上一点,当FA+FC的值最小时,求出点F的坐标及FA+FC的最小值;(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.9.(2020•海安市一模)已知平面直角坐标系xOy中,抛物线L:y=ax2﹣2ax+a(a>0)与y轴相交于A 点,过点A作x轴的平行线与抛物线L的另一交点为B点.直线y=kx﹣k(k>a)与抛物线L相交于C,D两点(点C在点D的左侧),与y轴交于E点,过点D作DH⊥AB,垂足为H,连接EH交x轴于G 点.(1)若a=1,k=2,求DH的长;(2)当a=13时,求cos∠AHE的值;(3)连接BC,求证:四边形BCGH是平行四边形.10.(2020•惠山区二模)已知:在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=mx2+2mx﹣4(m≠0)的图象与x 轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,△ABC的面积为12.(1)求这个二次函数的解析式;(2)点D的坐标为(﹣2,1),点P在二次函数的图象上,∠ADP为锐角,且tan∠ADP=2,求出点P的横坐标.11.(2020•肥城市四模)如图所示,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+6(a≠0)交x轴A(﹣4,0),B(2,0),在y轴上有一点E(0,﹣2),连接AE,D是第二象限内的抛物线上一动点.(1)求二次函数的解析式;(2)求△ADE面积的最大值并写出此时点D的坐标;(3)若tan∠AED=13,求此时点D的坐标.12.(2020•历下区校级模拟)如图所示,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+6交x轴于A(﹣4,0)、B(2,0),在y轴上有一点E(0,﹣2),连接AE.(1)求二次函数的表达式;(2)点D是第二象限内的抛物线上一动点.若tan∠AED=13,求此时点D坐标;(3)连接AC,点P是线段CA上的动点,连接OP,把线段PO绕着点P顺时针旋转90°至PQ,点Q是点O的对应点.当动点P从点C运动到点A时,判断动点Q的轨迹并求动点Q所经过的路径长.14.(2019•丹东)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=−12x2+bx+c与x轴交于B,C两点,与y轴交于点A,直线y=−12x+2经过A,C两点,抛物线的对称轴与x轴交于点D,直线MN与对称轴交于点G,与抛物线交于M,N两点(点N在对称轴右侧),且MN∥x轴,MN=7.(1)求此抛物线的解析式.(2)求点N的坐标.(3)过点A的直线与抛物线交于点F,当tan∠FAC=12时,求点F的坐标.(4)过点D作直线AC的垂线,交AC于点H,交y轴于点K,连接CN,△AHK沿射线AC以每秒1个单位长度的速度移动,移动过程中△AHK与四边形DGNC产生重叠,设重叠面积为S,移动时间为t (0≤t≤5),请直接写出S与t的函数关系式.15.(2020•成都校级模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=x+4交于C、D两点,其中点C在y轴上,点D的坐标为(6,7).点P是y轴右侧的抛物线上一动点,过点P作PE⊥x轴于点E,交CD于点F,作PM⊥CD于点M.(1)求抛物线的解析式及sin∠PFM的值.(2)设点P的横坐标为m:①若P在CD上方,用含m的代数式表示线段PM的长,并求出线段PM长的最大值;②当m为何值时,以O、C、P、F为顶点的四边形是平行四边形?请说明理由.16.(2020•武汉模拟)如图,抛物线y═−13x2+bx+c与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C,点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,5).有一宽度为1,长度足够长的矩形(阴影部分)沿x轴方向平移,与y轴平行的一组对边交抛物线于点P和点Q,交直线AC于点M和点N,交x轴于点E和点F.(1)求抛物线的解析式及点A的坐标;(2)当点M和N都在线段AC上时,连接MF,如果sin∠AMF=Q的坐标;(3)在矩形的平移过程中,是否存在以点P,Q,M,N为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.17.(2020•河东区模拟)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,经过A、B、C三点的圆的圆心M(1,m)恰好在此抛物线的对称轴上,⊙M的半径为5.设⊙M与y轴交于D,抛物线的顶点为E.(1)求m的值及抛物线的解析式;(2)设∠DBC=α,∠CBE=β,求sin(α﹣β)的值;(3)探究坐标轴上是否存在点P,使得以P、A、C为顶点的三角形与△BCE相似?若存在,请指出点P的位置,并直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.18.(2019•新都区校级模拟)如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别相交于点A和点B,抛物线y=ax2+bx+c经过A,B两点,且其对称轴是直线x=2.(1)求抛物线的函数表达式;(2)设P是抛物线上一动点,若在此抛物线上,有且仅有三个点P,使△ABP的面积等于定值S,请求出该定值S和这三个P点的坐标;(3)如图2,动点C,D分别在x轴上方、下方的抛物线上运动,且满足∠CAO=∠DAO,连接CD交x轴于点E,当点C,D运动时,∠CEO的度数发生变化吗?若不变,求出sin∠CEO的值;若变化,请求出∠CEO的变化范围.。
二次函数与三角形的存在性问题
_ Q_ G_P_ O中考压轴题特训:二次函数与等腰、直角三角形的存在性问题一、预备知识(1)坐标系中或抛物线上有两个点为A (x 1,y ),B (x 2,y ) 线段对称轴是直线 :2x 21x x +=(2) 两点之间距离公式:已知两点()()2211y ,x Q ,y ,x P ,则由勾股定理可得:221221)()(y y x x PQ -+-=练一练:已知A (0,5)和B (-2,3),则AB = 。
中点公式:已知两点()()2211y ,x Q ,y ,x P ,则线段PQ 的中点M 为⎪⎭⎫⎝⎛++222121y y ,x x 。
练一练:已知A (0,5)和B (-2,3),则线段AB 的中点坐标是(3)平面内两直线之间的位置关系:两直线分别为:L1:y=k1x+b1 L2:y=k2x+b2(1)当k1=k2,b1≠b2 ,L1∥L2 (2)当k1≠k2, ,L1与L2相交 (3)K1×k2= -1时, L1与L2垂直 二、常见考察形式(1)已知A (1,0),B (0,2),请在下面的平面直角坐标系坐标轴上找一点C ,使△ABC 是等腰三角形;总结: 两圆一线(2)已知A (-2,0),B (1,3),请在平面直角坐标系中坐标轴上找一点C ,使△ABC 是直角三角形; 总结: 两线一圆 (3)、方法总结:1、平面直角坐标系中已知一条线段,构造等腰三角形,用的是“两圆一线”:分别以线段的两个端点为圆心,线段长度为半径作圆,再作线段的垂直平分线;2、平面直角坐标系中已知一条线段,构造直角三角形,用的是“两线一圆”:分别过已知线段的两个端点作已知线段的垂线,再以已知线段为直径作圆;3、二次函数中三角形的存在性问题解题思路:(1)先分类,罗列线段的长度;(2)再画图;(3)后计算三、精讲精练1.由动点产生的等腰三角形问题(2012临沂)26如图,点A 在x 轴上,OA=4,将线段OA 绕点O 顺时针旋转120°至OB 的位置. (1)求点B 的坐标;(2)求经过点A .O 、B 的抛物线的解析式;(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P ,使得以点P 、O 、B 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P 的坐标;若不存在,说明理由.2.由动点产生的直角三角形问题26.(2018临沂中考)如图,在平面直角坐标系中,∠ACB =90°,OC =2OB ,tan ∠ABC =2,点B 的坐标为 (1,0).抛物线y = x 2+bx +c 经过A ,B 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是直线AB 上方抛物线上的一点,过点P 作PD 垂直x 轴于点D ,交线段AB 于点E ,使PE =21DE . ①求点P 的坐标;②在直线PD 上是否存在点M ,使△ABM 为直角三角形?若存在,求出符合条件的所有点M 的坐标;若不存在,请说明理由.题图第263.由动点产生的等腰直角三角形(13分)(2014•临沂)26.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x 轴交于点A (﹣1,0)和点B (1,0),直线y=2x ﹣1与y 轴交于点C ,与抛物线交于点C 、D . (1)求抛物线的解析式;(2)求点A 到直线CD 的距离;(3)平移抛物线,使抛物线的顶点P 在直线CD 上,抛物线与直线CD 的另一个交点为Q ,点G 在y 轴正半轴上,当以G 、P 、Q 三点为顶点的三角形为等腰直角三角形时,求出所有符合条件的G 点的坐标.四、实战演1. (2018费县一轮)如图,直线2y x =+ 与抛物线26(0)y ax bx a =++≠相交于15(,)22A 和(4,)B m ,点P 是线段AB 上异于A 、B 的动点,过点P 作PC ⊥x 轴于点D ,交抛物线于点C .(1)求抛物线的解析式:(2)是否存在这样的P 点,使线段PC 的长有最大值,若存在,求出这个最大值,若不存在,请说明理由. (3)求△PAC 为直角三角形时点P 的坐标.APED BCOxy(第26题图)2.(2016临沂中考)26.(本题满分13分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=—2x+10与x轴、y轴相交于A、B两点.点C的坐标是(8,4),连接AC、BC. (1)求过O、A、C三点的抛物线的解析式,并判断△ABC的形状;(2)动点P从点O出发,沿OB以每秒2个单位长度的速度向点B运动;同时,动点Q从点B出发,沿BC以每秒1个单位长度的速度向点C运动.规定其中一个点到达端点时,另一个动点也随之停止运动.设运动时间为t秒,当t为何值时,PA=QA?(3)在抛物线的对称轴上,是否存在点M,使以A、B、M为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由。
2023年中考数学压轴题专题02 二次函数与直角三角形问题【含答案】
专题2二次函数与直角三角形问题解直角三角形的存在性问题,一般分三步走,第一步寻找分类标准,第二步列方程,第三步解方程并验根.一般情况下,按照直角顶点或者斜边分类,然后按照三角比或勾股定理列方程.有时根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半列方程更简便.解直角三角形的问题,常常和相似三角形、三角比的问题联系在一起.如果直角边与坐标轴不平行,那么过三个顶点作与坐标轴平行的直线,可以构造两个新的相似直角三角形,这样列比例方程比较简便.我们先看三个问题:1.已知线段AB,以线段AB为直角边的直角三角形ABC有多少个?顶点C的轨迹是什么?2.已知线段AB,以线段AB为斜边的直角三角形ABC有多少个?顶点C的轨迹是什么?3.已知点A(4,0),如果△OAB是等腰直角三角形,求符合条件的点B的坐标.图1图2图3如图1,点C在垂线上,垂足除外.如图2,点C在以AB为直径的圆上,A、B两点除外.如图3,以OA为边画两个正方形,除了O、A两点以外的顶点和正方形对角线的交点,都是符合题意的点B,共6个.如图4,已知A(3,0),B(1,-4),如果直角三角形ABC的顶点C在y轴上,求点C的坐标.我们可以用几何的方法,作AB为直径的圆,快速找到两个符合条件的点C.如果作BD⊥y轴于D,那么△AOC∽△CDB.设OC=m,那么341m m-=.这个方程有两个解,分别对应图中圆与y轴的两个交点.对于代数法,可以采用两条直线的斜率之积来解决.【例1】(2022•滨州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴相交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,连接AC、BC.(1)求线段AC的长;(2)若点P为该抛物线对称轴上的一个动点,当PA=PC时,求点P的坐标;(3)若点M为该抛物线上的一个动点,当△BCM为直角三角形时,求点M的坐标.【例2】.(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.【例3】.(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△PAB为直角三角形,请求出点P的坐标.【例4】.(2022•柳州)已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(m,0)两点,与y轴交于点C(0,5).(1)求b,c,m的值;(2)如图1,点D是抛物线上位于对称轴右侧的一个动点,且点D在第一象限内,过点D作x轴的平行线交抛物线于点E,作y轴的平行线交x轴于点G,过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,当四边形DEFG的周长最大时,求点D的坐标;(3)如图2,点M是抛物线的顶点,将△MBC沿BC翻折得到△NBC,NB与y轴交于点Q,在对称轴上找一点P,使得△PQB是以QB为直角边的直角三角形,求出所有符合条件的点P的坐标.1.(2022•公安县模拟)如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c经过A,B两点,BC⊥x轴于点C,且点A(﹣1,0),C(2,0),AC=BC.(1)求抛物线的解析式;的最大值以及此时E点的坐标;(2)点E是抛物线AB之间的一个动点(不与A,B重合),求S△ABE(3)根据问题(2)的条件,判断是否存在点E使得△ABE为直角三角形,如果存在,求出E点的坐标,如果不存在,说明理由.2.(2022•高邮市模拟)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3经过A(﹣1,0),与y轴交于点C,过点C作BC∥x 轴,交抛物线于点B,连接AC、AB,AB交y轴于点D,若.(1)求点B的坐标;(2)点P为抛物线对称轴上一点,且位于x轴上方,连接PA、PC,若△PAC是以AC为直角边的直角三角形,求点P的坐标.3.(2022•碑林区校级模拟)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点.(1)求b,c的值;(2)点E为抛物线y=﹣x2+bx+c上一点,且点E在x轴上方,连接BE,以点E为直角顶点,BE为直角边,作等直角△BED,使得点D恰好落在直线y=x上,求出满足条件的所有点E的坐标.4.(2022•雁峰区校级模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,直线y=x+1与x轴交于点E,与y轴交于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)P为抛物线上的点,连接OP交直线DE于Q,当Q是OP中点时,求点P的坐标;(3)M在直线DE上,当△CDM为直角三角形时,求出点M的坐标.5.(2022•平南县二模)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且A (﹣1,0),对称轴为直线x=2.(1)求该抛物线的表达式;(2)直线l过点A与抛物线交于点P,当∠PAB=45°时,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使得△BCQ是直角三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.6.(2022•太原一模)综合与实践如图,抛物线y=x2+2x﹣8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在直线AC 下方的抛物线上运动,过点D作y轴的平行线交AC于点E.(1)求直线AC的函数表达式;(2)求线段DE的最大值;(3)当点F在抛物线的对称轴上运动,以点A,C,F为顶点的三角形是直角三角形时,直接写出点F的坐标.7.(2022•桐梓县模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=﹣与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,它的对称轴与x轴交于点D,直线L经过C,D两点,连接AC.(1)求A,B两点的坐标及直线L的函数表达式;(2)探索直线L上是否存在点E,使△ACE为直角三角形,若存在,求出点E的坐标;若不存在,说明理由.8.(2022•沈阳模拟)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3).(1)求抛物线的解析式.(2)若点M是抛物线上B,C之间的一个动点,线段MA绕点M逆时针旋转90°得到MN,当点N恰好落在y轴上时,求点M,点N的坐标.(3)如图2,若点E坐标为(2,0),EF⊥x轴交直线BC于点F,将△BEF沿直线BC平移得到△B'E'F',在△B'E'F'移动过程中,是否存在使△ACE'为直角三角形的情况?若存在,请直接写出所有符合条件的点E′的坐标;若不存在,请说明理由.9.(2022•东坡区校级模拟)如图,抛物线y=x2﹣(m+2)x+4的顶点C在x轴的正半轴上,直线y=x+2与抛物线交于A,B两点,且点A在点B的左侧.(1)求m的值;(2)点P是抛物线y=x2﹣(m+2)x+4上一点,当△PAB的面积是△ABC面积的2倍时,求点P的坐标;(3)将直线AB向下平移k(k>0)个单位长度,平移后的直线与抛物线交于D,E两点(点D在点E的左侧),当△DEC为直角三角形时,求k的值.10.(2022•海沧区二模)抛物线y1=ax2﹣2ax+c(a<2且a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B两点,抛物线的对称轴与x轴交于点D,点M(m,n)在该抛物线上,点P是抛物线的最低点.(1)若m=2,n=﹣3,求a的值;(2)记△PMB面积为S,证明:当1<m<3时,S<2;(3)将直线BP向上平移t个单位长度得直线y2=kx+b(k≠0),与y轴交于点C,与抛物线交于点E,当x <﹣1时,总有y1>y2.当﹣1<x<1时,总有y1<y2.是否存在t≥4,使得△CDE是直角三角形,若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.11.(2021•葫芦岛模拟)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC,点A在y轴上,点C在x轴上,其中B(﹣2,3),已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A和点B.(1)求抛物线解析式;(2)如图1,点D(﹣2,﹣1)在直线BC上,点E为y轴右侧抛物线上一点,连接BE、AE,DE,若S△BDE=4S△ABE,求E点坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,P为射线DB上一点,作PQ⊥直线DE于点Q,连接AP,AQ,PQ,若△APQ为直角三角形,请直接写出P点坐标.12.(2021•和平区一模)如图,抛物线y=ax2+bx﹣,交y轴于点A,交x轴于B(﹣1,0),C(5,0)两点,抛物线的顶点为D,连接AC,CD.(1)求直线AC的函数表达式;(2)求抛物线的函数表达式及顶点D的坐标;(3)过点D作x轴的垂线交AC于点G,点H为线段CD上一动点,连接GH,将△DGH沿GH翻折到△GHR(点R,点G分别位于直线CD的两侧),GR交CD于点K,当△GHK为直角三角形时.①请直接写出线段HK的长为;②将此Rt△GHK绕点H逆时针旋转,旋转角为α(0°<α<180°),得到△MHN,若直线MN分别与直线CD,直线DG交于点P,Q,当△DPQ是以PQ为腰的等腰三角形时,请直接写出点P的纵坐标为﹣或﹣.13.(2021•莱芜区三模)二次函数y=ax2+bx+c交x轴于点A(﹣1,0)和点B(﹣3,0),交y轴于点C (0,﹣3).(1)求二次函数的解析式;(2)如图1,点E为抛物线的顶点,点T(0,t)为y轴负半轴上的一点,将抛物线绕点T旋转180°,得到新的抛物线,其中B,E旋转后的对应点分别记为B′,E′,当四边形BEB'E'的面积为12时,求t的值;(3)如图2,过点C作CD∥x轴,交抛物线于另一点D.点M是直线CD上的一个动点,过点M作x轴的垂线,交抛物线于点P.当以点B、C、P为顶点的三角形是直角三角形时,求所有满足条件的点M的坐标.14.(2021•雁塔区校级模拟)已知二次函数y=x2+bx+c经过A、B两点,BC垂直x轴于点C,且A(﹣1,0),C(4,0),AC=BC.(1)求抛物线的解析式;(2)请画出抛物线的图象;(3)点P是抛物线对称轴上一个动点,是否存在这样的点P,使三角形ABP为直角三角形?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.15.(2021•武汉模拟)如图,抛物线y=x2+bx+12(b<0)与x轴交于A,B两点(A点在B点左侧),且OB=3OA.(1)请直接写出b=﹣8,A点的坐标是(2,0),B点的坐标是(6,0);(2)如图(1),D点从原点出发,向y轴正方向运动,速度为2个单位长度/秒,直线BD交抛物线于点E,若BE=5DE,求D点运动时间;(3)如图(2),F点是抛物线顶点,过点F作x轴平行线MN,点C是对称轴右侧的抛物线上的一定点,P点在直线MN上运动.若恰好存在3个P点使得△PAC为直角三角形,请求出C点坐标,并直接写出P 点的坐标.16.(2021•北碚区校级模拟)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x+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.17(2021•广东模拟)如图,直线y=x﹣3与x轴,y轴分别交于B、C两点.抛物线y=x2+bx+c经过点B、C,与x轴另一交点为A,顶点为D.(1)求抛物线的解析式;(2)设点P从点D出发,沿对称轴向上以每秒1个单位长度的速度匀速运动.设运动的时间为t秒.①点P在运动过程中,若∠CBP=15°,求t的值;②当t为何值时,以P,A,C为顶点的三角形是直角三角形?求出所有符合条件的t值.18.(2021•巴中)已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣2,0)、B(6,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣3).(1)求抛物线的表达式;(2)点P在直线BC下方的抛物线上,连接AP交BC于点M,当最大时,求点P的坐标及的最大值;(3)在(2)的条件下,过点P作x轴的垂线l,在l上是否存在点D,使△BCD是直角三角形,若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.19.(2021•毕节市)如图,抛物线y=x2+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x=2,顶点为D,点B的坐标为(3,0).(1)填空:点A的坐标为(1,0),点D的坐标为(2,﹣1),抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3;(2)当二次函数y=x2+bx+c的自变量x满足m≤x≤m+2时,函数y的最小值为,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.20.(2021•兰溪市模拟)如图,在平面直角坐标系中,已知二次函数y=a(x﹣m)2﹣m+4图象的顶点为C,其中m>0,与x轴相交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴相交于点D,点M的坐标为(0,4).(1)当m=2时,抛物线y=a(x﹣m)2﹣m+4(m>0)经过原点,求a的值;(2)当a=﹣1时,①若点M,点D,点C三点组成的三角形是直角三角形,求此时点D的坐标.②设反比例函数y=﹣(x>0)与抛物线y=a(x﹣m)2﹣m+4(m>0)相交于点E(p,q).当2<p <4时,求m的取值范围.【例1】.(2022•滨州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴相交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,连接AC、BC.(1)求线段AC的长;(2)若点P为该抛物线对称轴上的一个动点,当PA=PC时,求点P的坐标;(3)若点M为该抛物线上的一个动点,当△BCM为直角三角形时,求点M的坐标.【分析】(1)根据坐标轴上点的特点求出点A,C的坐标,即可求出答案;(2)设出点P的坐标,利用PA=PC建立方程求解,即可求出答案;(3)分三种情况,利用等腰直角三角形的性质求出前两种情况,利用三垂线构造出相似三角形,得出比例式,建立方程求解,即可求出答案.【解析】(1)针对于抛物线y=x2﹣2x﹣3,令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3);令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,∴x=3或x=﹣1,∵点A在点B的左侧,∴A(﹣1,0),B(3,0),∴AC==;(2)∵抛物线y=x2﹣2x﹣3的对称轴为直线x=﹣=1,∵点P为该抛物线对称轴上,∴设P(1,p),∴PA==,PC==,∵PA=PC,∴=,∴p=﹣1,∴P(1,﹣1);(3)由(1)知,B(3,0),C(0,﹣3),∴OB=OC=3,设M(m,m2﹣2m﹣3),∵△BCM为直角三角形,∴①当∠BCM=90°时,如图1,过点M作MH⊥y轴于H,则HM=m,∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC=45°,∴∠HCM=90°﹣∠OCB=45°,∴∠HMC=45°=∠HCM,∴CH=MH,∵CH=﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+2m,∴﹣m2+2m=m,∴m=0(不符合题意,舍去)或m=1,∴M(1,﹣4);②当∠CBM=90°时,过点M作M'H'⊥x轴,同①的方法得,M'(﹣2,5);③当∠BMC=90°时,如图2,Ⅰ、当点M在第四象限时,过点M作MD⊥y轴于D,过点B作BE⊥DM,交DM的延长线于E,∴∠CDM=∠E=90°,∴∠DCM+∠DMC=90°,∵∠DMC+∠EMB=90°,∴∠DCM=∠EMB,∴△CDM∽△MEB,∴,∵M(m,m2﹣2m﹣3),B(3,0),C(0,﹣3),∴DM=m,CD=﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+2m,ME=3﹣m,BE=﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+2m+3,∴,∴m=0(舍去)或m=3(点B的横坐标,不符合题意,舍去)或m=(不符合题意,舍去)或m =,∴M(,﹣),Ⅱ、当点M在第三象限时,M(,﹣),即满足条件的M的坐标为(1,﹣4)或(﹣2,5)或(,﹣),或(,﹣).【例2】.(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.【分析】(1)将点A(﹣4,0),C(0,4)代入y=ax2﹣3x+c,即可求解;(2)过点D作DG⊥AB交于G,交AC于点H,设D(n,﹣n2﹣3n+4),H(n,n+4),由DH∥OC,可得==,求出D(﹣1,6)或(﹣3,4);(3)设F(t,t+4),当∠FDO=45°时,过点D作MN⊥y轴交于点N,过点F作FM⊥MN交于点M,证明△MDF≌△NOD(AAS),可得D点纵坐标为2,求出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,证明△KDF≌△LFO(AAS),得到D点纵坐标为4,求得D(0,4)或(﹣3,4).【解析】(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=45°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).【例3】(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△PAB为直角三角形,请求出点P的坐标.【分析】(1)把点B,C两点坐标代入抛物线的解析式,解方程组,可得结论;(2)存在.如图1中,设D(t,t2+t﹣4),连接OD.构建二次函数,利用二次函数的性质,解决问题;(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),分三种情形:∠PAB=90°,∠PBA=90°,∠APB=90°,分别求解可得结论.【解析】(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,t2+t﹣4),连接OD.令y=0,则x2+x﹣4=0,解得x=﹣4或2,∴A(﹣4,0),C(2,0),∵B(0,﹣4),∴OA=OB=4,=S△AOD+S△OBD﹣S△AOB=×4×(﹣﹣t+4)+×4×(﹣t)﹣×4×4=﹣t2﹣4t=﹣(t+2)∵S△ABD2+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).【例4】.(2022•柳州)已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(m,0)两点,与y轴交于点C(0,5).(1)求b,c,m的值;(2)如图1,点D是抛物线上位于对称轴右侧的一个动点,且点D在第一象限内,过点D作x轴的平行线交抛物线于点E,作y轴的平行线交x轴于点G,过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,当四边形DEFG的周长最大时,求点D的坐标;(3)如图2,点M是抛物线的顶点,将△MBC沿BC翻折得到△NBC,NB与y轴交于点Q,在对称轴上找一点P,使得△PQB是以QB为直角边的直角三角形,求出所有符合条件的点P的坐标.【分析】(1)把A(﹣1,0),C(0,5)代入y=﹣x2+bx+c,解二元一次方程组即可得b,c的值,令y=0即可得m的值;(2)设D(x,﹣x2+4x+5),则E(4﹣x,﹣x2+4x+5),表示出四边形DEFG的周长,根据二次函数的最值即可求解;(3)过点C作CH⊥对称轴于H,过点N作NK⊥y轴于K,证明△MCH≌△NCK,根据全等三角形的性质得NK=MH=4,CK=CH=2,则N(﹣4,3),利用待定系数法可得直线BN的解析式为y=﹣x+,可得Q(0,),设P(2,p),利用勾股定理表示出PQ2、BP2、BQ2,分两种情况:①当∠BQP=90°时,②当∠QBP=90°时,利用勾股定理即可求解.【解析】(1)把A(﹣1,0),C(0,5)代入y=﹣x2+bx+c,得,解得.∴这个抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x+5,令y=0,则﹣x2+4x+5=0,解得x1=5,x2=﹣1,∴B(5,0),∴m=5;(2)∵抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x+5=﹣(x﹣2)2+9,∴对称轴为x=2,设D(x,﹣x2+4x+5),∵DE∥x轴,∴E(4﹣x,﹣x2+4x+5),∵过点D作x轴的平行线交抛物线于点E,作y轴的平行线交x轴于点G,过点E作EF⊥x轴,∴四边形DEFG是矩形,∴四边形DEFG的周长=2(﹣x2+4x+5)+2(x﹣4+x)=﹣2x2+12x+2=﹣2(x﹣3)2+20,∴当x=3时,四边形DEFG的周长最大,∴当四边形DEFG的周长最大时,点D的坐标为(3,8);(3)过点C作CH⊥对称轴于H,过点N作NK⊥y轴于K,∴∠NKC=∠MHC=90°,由翻折得CN=CM,∠BCN=∠BCM,∵B(5,0),C(0,5).∴OB=OC,∴∠OCB=∠OBC=45°,∵CH⊥对称轴于H,∴CH∥x轴,∴∠BCH=45°,∴∠BCH=∠OCB,∴∠NCK=∠MCH,∴△MCH≌△NCK(AAS),∴NK=MH,CK=CH,∵抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x+5=﹣(x﹣2)2+9,∴对称轴为x=2,M(2,9),∴MH=9﹣5=4,CH=2,∴NK=MH=4,CK=CH=2,∴N(﹣4,3),设直线BN的解析式为y=mx+n,∴,解得,∴直线BN的解析式为y=﹣x+,∴Q(0,),设P(2,p),∴PQ2=22+(p﹣)2=p2﹣p+,BP2=(5﹣2)2p2=9+p2,BQ2=52+()2=25+,分两种情况:①当∠BQP=90°时,BP2=PQ2+BQ2,∴9+p2=p2﹣p++25+,解得p=,∴点P的坐标为(2,);②当∠QBP=90°时,P′Q2=BP′2+BQ2,∴p2﹣p+=9+p2+25+,解得p=﹣9,∴点P′的坐标为(2,﹣9).综上,所有符合条件的点P的坐标为(2,),(2,﹣9).1.(2022•公安县模拟)如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c经过A,B两点,BC⊥x轴于点C,且点A(﹣1,0),C(2,0),AC=BC.(1)求抛物线的解析式;的最大值以及此时E点的坐标;(2)点E是抛物线AB之间的一个动点(不与A,B重合),求S△ABE(3)根据问题(2)的条件,判断是否存在点E使得△ABE为直角三角形,如果存在,求出E点的坐标,如果不存在,说明理由.【分析】(1)先求得点B的坐标,然后将点A和点B的坐标代入抛物线的解析式可得到关于b、c的方程组,从而可求得b、c的值;(2)过点E作EF∥y轴交线段AB于点F,设点E(t,﹣t2+2t+3),则F(t,t+1),则可得到EF与x的函数关系式,利用配方法可求得EF的最大值以及点E的坐标,最后根据EF的最大值可得△ABE的面积;(3)存在,设E(m,﹣m2+2m+3),分三种情况:分别以A,B,E为直角顶点,作出辅助线,构造相似列出方程,解方程即可.【解析】(1)∵点A(﹣1,0),C(2,0),∴AC=3,OC=2,∵AC=BC=3,∴B(2,3),把A(﹣1,0)和B(2,3)代入二次函数y=x2+bx+c中得:,解得:,∴二次函数的解析式为:y=﹣x2+2x+3;(2)∵直线AB经过点A(﹣1,0),B(2,3),设直线AB的解析式为y=kx+b′,∴,解得:,∴直线AB的解析式为:y=x+1,如图,过点E作EF∥y轴交线段AB于点F,∴设点E(t,﹣t2+2t+3),则F(t,t+1),∴EF=﹣t2+2t+3﹣(t+1)=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,EF的最大值为,∴点E的坐标为(,),最大,S△ABE=•EF•(x B−x A)=××(2+1)=.∴此时S△ABE(3)在问题(2)的条件下,存在点E使得△ABE为直角三角形;设E(m,﹣m2+2m+3),①当点A为直角顶点,过点A作AB的垂线,与AB之间的抛物线无交点,故不可能存在点E使得△ABE为以点A为直角顶点的直角三角形,②当点B为直角顶点,如下图,此时∠EBA=90°,过点E作EG⊥CB,交CB延长线于点G,∵BC⊥x轴于点C,且AC=BC,∴△ABC是等腰直角三角形,∠ABC=45°,∴∠EBG=45°,∴△BEG是等腰直角三角形,EG=BG,∵EG的长为点E与直线BC的距离,即2﹣m,且BG=CG﹣BC=﹣m2+2m+3﹣3=﹣m2+2m,∴2﹣m==﹣m2+2m,解得m=1或m=2(舍),∴E(1,4);③如下图,此时∠AEB=90°,作EM∥x轴,交CB的延长线于点M,过点A作AN⊥x轴交ME的延长线于点N,∴∠BEM+∠AEN=90°,∵在Rt△AEN中,∠EAN+∠AEN=90°,∴∠BEM=∠EAN,∴△AEN∽△BEM,∴BM:EN=EM:AN,∴(﹣m2+2m):(m+1)=(2﹣m):(﹣m2+2m+3),即﹣m(2﹣m)(m+1)(m﹣3)=(2﹣m)(m+1),∵2﹣m≠0,m+1≠0,∴m2﹣3m+1=0,解得m=或m=(舍).∴E(,)综上,根据问题(2)的条件,存在点E(1,4)或(,)使得△ABE为直角三角形.2.(2022•高邮市模拟)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3经过A(﹣1,0),与y轴交于点C,过点C作BC∥x 轴,交抛物线于点B,连接AC、AB,AB交y轴于点D,若.(1)求点B的坐标;(2)点P为抛物线对称轴上一点,且位于x轴上方,连接PA、PC,若△PAC是以AC为直角边的直角三角形,求点P的坐标.【分析】(1)根据A(﹣1,0),得到OA=l,对于y=ax2+bx﹣3,令x=0,则y=﹣3,得到C(0,﹣3),OC=3,根据BC∥x轴,得到△AOD∽△BCD,推出,得到BC=2,即可得B(2,﹣3);(2)把A(﹣1,0),B(2,﹣3)代入y=ax2+bx﹣3,求得a=1,b=﹣2,得到抛物线解析式并配方为y =x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,得到抛物线的对称轴是直线x=1,设P(1,m),写出PA2=m2+22=m2+4.PC2=(m+3)2+12=(m+3)2+1.AC2=12+32=10.根据△PAC是以AC为直角边的直角三角形,当∠PAC=90°时,PA2+AC2=PC2.得到m2+4+10=(m+3)2+1,求得m=;当∠PCA=90°时,PC2+AC2=AP2,得到(m+3)2+1+10=m2+4,求出m=﹣;即可得点P的坐标.【解析】∵A(﹣1,0),∴OA=l,在y=ax2+bx﹣3中,令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3),∴OC=3,∵BC∥x轴,∴△AOD∽△BCD,∴,∴BC=2,∴B(2,﹣3);(2)把A(﹣1,0),B(2,﹣3)代入y=ax2+bx﹣3,∴,解得,∴抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴抛物线的对称轴是直线x=1,设P(1,m),∴PA2=m2+22=m2+4.PC2=(m+3)2+12=(m+3)2+1.AC2=12+32=10.∵△PAC是以AC为直角边的直角三角形,当∠PAC=90°时,PA2+AC2=PC2.∴m2+4+10=(m+3)2+1,解得m=;当∠PCA=90°时,PC2+AC2=AP2,∴(m+3)2+1+10=m2+4,解得m=﹣(不符合题意,舍去).∴P(1,).3.(2022•碑林区校级模拟)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点.(1)求b,c的值;(2)点E为抛物线y=﹣x2+bx+c上一点,且点E在x轴上方,连接BE,以点E为直角顶点,BE为直角边,作等直角△BED,使得点D恰好落在直线y=x上,求出满足条件的所有点E的坐标.【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;(2)设D(m,m),E(n,﹣n2+2n+8),分两种情况:当点E1在点D左侧,∠DE1B=90°,BE1=D1E1时,当点E2在点D2右侧,∠D2E2B=90°,BE2=D2E2时,利用等腰直角三角形性质,添加辅助线构造全等三角形,再利用全等三角形的性质建立方程求解即可得出答案.【解析】(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,∴,解得:,∴b=2,c=8;(2)∵点D在直线y=x上,点E在抛物线解析式为y=﹣x2+2x+8上,∴设D(m,m),E(n,﹣n2+2n+8),当点E1在点D左侧,∠DE1B=90°,BE1=D1E1时,如图,过点E1作E1G∥x轴,过点B作BF⊥EG于点F,过点D1作D1G⊥E1G于点G,则∠BFE1=∠E1GD1=90°,BF=﹣n2+2n+8,E1F=4﹣n,E1G=m﹣n,D1G=m﹣(﹣n2+2n+8)=n2﹣2n﹣8+m,∴∠E1BF+∠BE1F=90°,∵∠D1E1G+∠BE1F=90°,∴∠E1BF=∠D1E1G,在△BE1F和△E1D1G中,,∴△BE1F≌△E1D1G(AAS),∴E1F=D1G,BF=E1G,∴,解得:,当n=2时,﹣n2+2n+8=﹣22+2×2+8=8,∴E1(2,8);当点E2在点D2右侧,∠D2E2B=90°,BE2=D2E2时,如图,过点E2作E2H⊥x轴于点H,过点D2作D2K ⊥E2H于点K,则∠BHE2=∠E2KD2=90°,BH=4﹣n,E2H=﹣n2+2n+8,E2K=﹣n2+2n+8﹣m,D2K=n﹣m,同理可得△BE2H≌△E2D2K(AAS),∴E2H=D2K,BH=E2K,∴,解得:或,∴E(1+,2)或(1﹣,2);综上所述,满足条件的所有点E的坐标为(2,8)或(1+,2)或(1﹣,2).4.(2022•雁峰区校级模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,直线y=x+1与x轴交于点E,与y轴交于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)P为抛物线上的点,连接OP交直线DE于Q,当Q是OP中点时,求点P的坐标;(3)M在直线DE上,当△CDM为直角三角形时,求出点M的坐标.【分析】(1)根据抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,列方程组,于是得到答案;(2)令x=0,则y=x+1=1,求得OD=1,作PH⊥OB,垂足为H,得到∠COA=∠PHO=90°,根据平行线的性质得到∠P=∠DOQ,∠PFQ=∠ODQ,根据全等三角形的性质得到PF=OD=1,设P点横坐标为x,得到方程﹣x2+2x+3﹣(x+1)=1,求得x1=2,x2=﹣,当x=2时,y=3,当x=﹣时,y =,于是得到答案;(3)求得CD=OC﹣OD=2,设M(a,a+1),分两种情况①当∠CMD=90°时,②当∠DCM=90°时,根据勾股定理即可得到结论.【解析】(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴,解得:,∴抛物线的解析式是y=﹣x2+2x+3;(2)令x=0,则y=x+1=1,∴OD=1,如图,作PH⊥OB,垂足为H,交ED于F,则∠COA=∠PHO=90°,∴PH∥OC,∴∠OPF=∠DOQ,∠PFQ=∠ODQ,又Q是OP中点,∴PQ=OQ,∴△PFQ≌△ODQ(AAS),∴PF=OD=1设P点横坐标为x,则﹣x2+2x+3﹣(x+1)=1,解得:x1=2,x2=﹣,当x=2时,y=3,当x=﹣时,y=,∴点P的坐标是(2,3)或(﹣,);(3)令x=0,则y=﹣x2+2x+3=3,∴OC=3,∴CD=OC﹣OD=2,设M(a,a+1),∴CM2=a2+(3﹣a﹣1)2=a2﹣2a+4,DM2=a2+(a+1﹣1)2=a2,①当∠CMD=90°时,∴CD2=CM2+DM2,∴22=a2﹣2a+4+a2,解得:a1=,a2=0(舍去),当a=时,a+1=,∴M(,);②当∠DCM=90°时,∴CD2+CM2=DM2,∴22+a2﹣2a+4=a2,解得:a=4,当a=4时,a+1=3,∴M(4,3);解法二:∵∠DCM=90°,∴CM∥x轴,∴a+1=3,解得a=4,∴M(4,3);综上所述:点M的坐标为(,)或(4,3).5.(2022•平南县二模)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且A (﹣1,0),对称轴为直线x=2.(1)求该抛物线的表达式;(2)直线l过点A与抛物线交于点P,当∠PAB=45°时,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使得△BCQ是直角三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)设y=(x﹣2)2+k,用待定系数法可得抛物线的解析式为y=x2﹣4x﹣5;(2)过点P作PM⊥x轴于点M,设P(m,m2﹣4m﹣5),根据∠PAB=45°知AM=PM,即|m2﹣4m﹣5|=m+1,解得m的值,即可得P的坐标是(6,7)或P(4,﹣5);(3)由y=x2﹣4x﹣5求出B(5,0),C(0,﹣5),设Q(2,t),有BC2=50,BQ2=9+t2,CQ2=4+(t+5)2,分三种情况:当BC为斜边时,9+t2+4+(t+5)2=50,当BQ为斜边时,50+4+(t+5)2=9+t2,当CQ 为斜边时,50+9+t2=4+(t+5)2,分别解得t的值,即可求出相应Q的坐标.【解析】(1)设y=(x﹣2)2+k,把A(﹣1,0)代入得:(﹣1﹣2)2+k=0,解得:k=﹣9,∴y=(x﹣2)2﹣9=x2﹣4x﹣5,答:抛物线的解析式为y=x2﹣4x﹣5;(2)过点P作PM⊥x轴于点M,如图:设P(m,m2﹣4m﹣5),则PM=|m2﹣4m﹣5|,∵A(﹣1,0),∴AM=m+1∵∠PAB=45°∴AM=PM,∴|m2﹣4m﹣5|=m+1,即m2﹣4m﹣5=m+1或m2﹣4m﹣5=﹣(m+1),当m2﹣4m﹣5=m+1时,解得:m1=6,m2=﹣1(不合题意,舍去),当m2﹣4m﹣5=﹣(m+1),解得m3=4,m4=﹣1(不合题意,舍去),∴P的坐标是(6,7)或P(4,﹣5);(3)在抛物线的对称轴上存在一点Q,使得△BCQ是直角三角形,理由如下:在y=x2﹣4x﹣5中,令x=0得y=﹣5,令y=0得x=﹣1或x=5,∴B(5,0),C(0,﹣5),由抛物线y=x2﹣4x﹣5的对称轴为直线x=2,设Q(2,t),∴BC2=50,BQ2=9+t2,CQ2=4+(t+5)2,当BC为斜边时,BQ2+CQ2=BC2,∴9+t2+4+(t+5)2=50,解得t=﹣6或t=1,∴此时Q坐标为(2,﹣6)或(2,1);当BQ为斜边时,BC2+CQ2=BQ2,∴50+4+(t+5)2=9+t2,解得t=﹣7,∴此时Q坐标为(2,﹣7);当CQ为斜边时,BC2+BQ2=CQ2,∴50+9+t2=4+(t+5)2,解得t=3,∴此时Q坐标为(2,3);综上所述,Q的坐标为(2,3)或(2,﹣7)或(2,1)或(2,﹣6).6.(2022•太原一模)综合与实践如图,抛物线y=x2+2x﹣8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在直线AC 下方的抛物线上运动,过点D作y轴的平行线交AC于点E.(1)求直线AC的函数表达式;(2)求线段DE的最大值;(3)当点F在抛物线的对称轴上运动,以点A,C,F为顶点的三角形是直角三角形时,直接写出点F的坐标.【分析】(1)分别令x=0,y=0,求得点C、A的坐标,再运用待定系数法即可求得答案;(2)设D(m,m2+2m﹣8),则E(m,﹣2m﹣8),可得DE=﹣2m﹣8﹣(m2+2m﹣8)=﹣m2﹣4m=﹣(m+2)2+4,运用二次函数的性质即可求得线段DE的最大值;(3)设F(﹣1,n),根据两点间距离公式可得:AF2=32+n2=n2+9,AC2=42+82=80,CF2=12+(n+8)2=n2+16n+65,分三种情况:①当∠AFC=90°时,②当∠CAF=90°时,③当∠ACF=90°时,分别建立方程求解即可.【解析】(1)在y=x2+2x﹣8中,令x=0,得y=﹣8,∴C(0,﹣8),令y=0,得x2+2x﹣8=0,解得:x1=﹣4,x2=2,∴A(﹣4,0),B(2,0),设直线AC的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线AC的解析式为y=﹣2x﹣8;(2)设D(m,m2+2m﹣8),则E(m,﹣2m﹣8),∵点D在点E的下方,∴DE=﹣2m﹣8﹣(m2+2m﹣8)=﹣m2﹣4m=﹣(m+2)2+4,∵﹣1<0,∴当m=﹣2时,线段DE最大值为4;(3)∵y=x2+2x﹣8=(x+1)2﹣9,∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1,设F(﹣1,n),又A(﹣4,0),C(0,﹣8),∴AF2=32+n2=n2+9,AC2=42+82=80,CF2=12+(n+8)2=n2+16n+65,①当∠AFC=90°时,∵AF2+CF2=AC2,∴n2+9+n2+16n+65=80,解得:n1=﹣4﹣,n2=﹣4+,∴F(﹣1,﹣4﹣)或(﹣1,﹣4+);②当∠CAF=90°时,∵AF2+AC2=CF2,∴n2+9+80=n2+16n+65,解得:n=,∴F(﹣1,);③当∠ACF=90°时,∵CF2+AC2=AF2,∴n2+16n+65+80=n2+9,解得:n=﹣,∴F(﹣1,﹣);综上所述,点F的坐标为(﹣1,﹣4﹣)或(﹣1,﹣4+)或(﹣1,)或(﹣1,﹣).7.(2022•桐梓县模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=﹣与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,它的对称轴与x轴交于点D,直线L经过C,D两点,连接AC.(1)求A,B两点的坐标及直线L的函数表达式;(2)探索直线L上是否存在点E,使△ACE为直角三角形,若存在,求出点E的坐标;若不存在,说明理由.【分析】(1)令x=0,y=0,可分别求出A、B、C三点坐标,在求出函数的对称轴即可求D点坐标,利用待定系数法求直线解析式即可;(2)设E(t,﹣t+2),分三种情况讨论:①当∠CAE=90°时,AC2+AE2=CE2,②当∠ACE=90°时,AC2+CE2=AE2,③当∠AEC=90°时,AE2+CE2=AC2,分别利用勾股定理求解即可.【解析】(1)令y=0,则﹣=0,解得x=﹣2或x=6,∴A(﹣2,0),B(6,0),令x=0,则y=2,∴C(0,2),∵y=﹣=﹣(x﹣2)2+,∴抛物线的对称轴为直线x=2,∴D(2,0),设直线CD的解析式为y=kx+b,。
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).。
二次函数压轴题集锦带答案(2024年中考真题)
二次函数压轴题集锦带答案(2024年中考真题)1.(24年安徽中考)已知物线2y x bx =-+(b 为常数)的顶点横坐标比抛物线22y x x =-+的顶点横坐标大1. (1)求b 的值;(2)点11(,)A x y 在抛物线22y x x =-+上,点11(,)B x t y h ++在抛物线2y x bx =-+上. (i)若3h t =,且10,0x t >,求h 的值; (ii)若 11x t =-,求h 的最大值.2.(24年包头中考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线22yx bxc 与x 轴相交于()1,0A ,B 两点(点A 在点B 左侧),顶点为()2,M d ,连接AM .(1)求该抛物线的函数表达式;(2)如图1,若C 是y 轴正半轴上一点,连接,AC CM .当点C 的坐标为10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭时,求证:ACM BAM ∠=∠;(3)如图2,连接BM ,将ABM 沿x 轴折叠,折叠后点M 落在第四象限的点M '处,过点B 的直线与线段AM '相交于点D ,与y 轴负半轴相交于点E .当87BD DE =时,3ABD S △与2M BD S '△是否相等?请说明理由.3.(24年成都中考)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线()2:230L y ax ax a a =-->与x 轴交于,A B 两点(点A 在点B 的左侧),其顶点为C ,D 是抛物线第四象限上一点. (1)求线段AB 的长(2)当1a =时,若ACD ∆的面积与ABD ∆的面积相等,求tan ABD ∠的值:(3)延长CD =交x =轴于点E =,当AD DE =时,将ADB ∆沿DE 方向平移得到A EB ''∆.将抛物线L 平移得到抛物线L ',使得点A ',B '都落在抛物线L '上.试判断抛物线L '与L 是否交于某个定点.若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.4.(24年重庆中考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线()240y ax bx a =++≠经过点()1,6-,与y 轴交于点C ,与x 轴交于A B ,两点(A 在B 的左侧),连接tan 4AC BC CBA ∠=,,.(1)求抛物线的表达式(2)点P 是射线CA 上方抛物线上的一动点,过点P 作PE x ⊥轴,垂足为E ,交AC 于点D .点M 是线段DE 上一动点,MN y ⊥轴,垂足为N ,点F 为线段BC 的中点,连接AM NF ,.当线段PD 长度取得最大值时,求AM MN NF ++的最小值(3)将该抛物线沿射线CA 方向平移,使得新抛物线经过(2)中线段PD 长度取得最大值时的点D ,且与直线AC 相交于另一点K .点Q 为新抛物线上的一个动点,当QDK ACB ∠∠=时,直接写出所有符合条件的点Q 的坐标.5.(24年浙江中考)已知二次函数2y x bx c =++(b ,c 为常数)的图象经过点(2,5)A -,对称轴为直线12x =-.(1)求二次函数的表达式(1)若点(1,7)B 向上平移2个单位长度,向左平移(0)m m >个单位长度后,恰好落在2y x bx c =++的图象上,求m 的值(3)当2≤a ≤n 时,二次函数2y x bx c =++的最大值与最小值的差为94,求n 的取值范围.6.(24年呼伦贝尔中考)如图,在平面直角坐标系中,二次函数()20y ax bx c a =++≠的图像经过原点和点()4,0A .经过点A 的直线与该二次函数图象交于点()1,3B ,与y 轴交于点C .(1)求二次函数的解析式及点C 的坐标;(2)点P 是二次函数图象上的一个动点,当点P 在直线AB 上方时,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,与直线AB 交于点D ,设点P 的横坐标为m . ①m 为何值时线段PD 的长度最大,并求出最大值;①是否存在点P ,使得BPD △与AOC 相似.若存在,请求出点P 坐标;若不存在,请说明理由.7.(24年广州中考)已知抛物线232:621(0)G y ax ax a a a =--++>过点()1,2A x 和点()2,2B x ,直线2:l y m x n =+过点(3,1)C ,交线段AB 于点D ,记CDA 的周长为1C ,CDB △的周长为2C ,且122C C =+.(1)求抛物线G 的对称轴 (2)求m 的值(3)直线l 绕点C 以每秒3︒的速度顺时针旋转t 秒后(045)t ≤<得到直线l ',当l AB '∥时,直线l '交抛物线G 于E ,F 两点. ①求t 的值①设AEF △的面积为S ,若对于任意的0a >,均有S k ≥成立,求k 的最大值及此时抛物线G 的解析式.8.(24年绥化中考)综合与探究如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线2y x bx c =-++与直线相交于A ,B 两点,其中点()3,4A ,()0,1B .(1)求该抛物线的函数解析式.(2)过点B 作BC x ∥轴交抛物线于点C ,连接AC ,在抛物线上是否存在点P 使1tan tan 6BCP ACB ∠=∠.若存在,请求出满足条件的所有点P 的坐标;若不存在,请说明理由.(提示:依题意补全图形,并解答)(3)将该抛物线向左平移2个单位长度得到()2111110y a x b x c a =++≠,平移后的抛物线与原抛物线相交于点D ,点E 为原抛物线对称轴上的一点,F 是平面直角坐标系内的一点,当以点B ,D ,E ,F 为顶点的四边形是菱形时,请直接写出点F 的坐标.9.(24年上海中考)在平面直角坐标系中,已知平移抛物线213y x =后得到的新抛物线经过50,3A ⎛⎫- ⎪⎝⎭和(5,0)B .(1)求平移后新抛物线的表达式(2)直线x m =(0m >)与新抛物线交于点P,与原抛物线交于点Q . ①如果PQ 小于3,求m 的取值范围①记点P 在原抛物线上的对应点为P ',如果四边形P BPQ '有一组对边平行,求点P 的坐标.10.(24年乐山中考)在平面直角坐标系xOy 中,我们称横坐标、纵坐标都为整数的点为“完美点”.抛物线222y ax ax a =-+(a 为常数且0a >)与y 轴交于点A .(1)若1a =,求抛物线的顶点坐标;(2)若线段OA (含端点)上的“完美点”个数大于3个且小于6个,求a 的取值范围;(3)若抛物线与直线y x =交于M ,N 两点,线段MN 与抛物线围成的区域(含边界)内恰有4个“完美点”,求a 的取值范围.11.(24年甘肃武威中考)如图1,抛物线()2y a x h k =-+交x 轴于O,()4,0A 两点,顶点为(2,B .点C 为OB 的中点.(1)求抛物线2()y a x h k =-+的表达式;(2)过点C 作CH OA ⊥,垂足为H,交抛物线于点E .求线段CE 的长.(3)点D 为线段OA 上一动点(O 点除外),在OC 右侧作平行四边形OCFD .①如图2,当点F 落在抛物线上时,求点F 的坐标;①如图3,连接BD ,BF ,求BD BF +的最小值.12.(24年枣庄中考)在平面直角坐标系xOy 中,点()2,3P -在二次函数()230y ax bx a =+->的图像上,记该二次函数图像的对称轴为直线x m =.(1)求m 的值(2)若点(),4Q m -在23y ax bx =+-的图像上,将该二次函数的图像向上平移5个单位长度,得到新的二次函数的图像.当04x ≤≤时,求新的二次函数的最大值与最小值的和(3)设23y ax bx =+-的图像与x 轴交点为()1,0x ,()()212,0x x x <.若2146x x <-<,求a 的取值范围.13.(24年四川广安中考)如图,抛物线223y x bx c =-++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点A 坐标为(1,0)-,点B 坐标为(3,0).(1)求此抛物线的函数解析式.(2)点P 是直线BC 上方抛物线上一个动点,过点P 作x 轴的垂线交直线BC 于点D ,过点P 作y 轴的垂线,垂足为点E ,请探究2PD PE +是否有最大值?若有最大值,求出最大值及此时P 点的坐标;若没有最大值,请说明理由.(3)点M 为该抛物线上的点,当45∠=︒MCB 时,请直接写出所有满足条件的点M 的坐标.14.(24年四川南充中考)已知抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于点()1,0A -,()3,0B .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,抛物线与y 轴交于点C ,点P 为线段OC 上一点(不与端点重合),直线PA ,PB 分别交抛物线于点E ,D ,设PAD 面积为1S ,PBE △面积为2S ,求12S S 的值; (3)如图2,点K 是抛物线对称轴与x 轴的交点,过点K 的直线(不与对称轴重合)与抛物线交于点M ,N ,过抛物线顶点G 作直线l x ∥轴,点Q 是直线l 上一动点.求QM QN +的最小值.15.(24年四川泸州中考)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线23y ax bx =++经过点()3,0A ,与y 轴交于点B,且关于直线1x =对称.(1)求该抛物线的解析式;(2)当1x t -≤≤时,y 的取值范围是021y t ≤≤-,求t 的值;(3)点C 是抛物线上位于第一象限的一个动点,过点C 作x 轴的垂线交直线AB 于点D,在y 轴上是否存在点E,使得以B,C,D,E 为顶点的四边形是菱形?若存在,求出该菱形的边长;若不存在,说明理由.16.(24年河北中考)如图,抛物线21:2C y ax x =-过点(4,0),顶点为Q .抛物线22211:()222C y x t t =--+-(其中t 为常数,且2t >),顶点为P .(1)直接写出a 的值和点Q 的坐标.(2)嘉嘉说:无论t 为何值,将1C 的顶点Q 向左平移2个单位长度后一定落在2C 上. 淇淇说:无论t 为何值,2C 总经过一个定点.请选择其中一人的说法进行说理.(3)当4t =时①求直线PQ 的解析式.①作直线l PQ ∥,当l 与2C 的交点到x 轴的距离恰为6时,求l 与x 轴交点的横坐标.(4)设1C 与2C 的交点A,B 的横坐标分别为,A B x x ,且A B x x <.点M 在1C 上,横坐标为()2B m m x ≤≤.点N 在2C 上,横坐标为()A n x n t ≤≤.若点M 是到直线PQ 的距离最大的点,最大距离为d ,点N 到直线PQ 的距离恰好也为d ,直接用含t 和m 的式子表示n.17.(24年武汉中考)抛物线215222y x x =+-交x 轴于A ,B 两点(A 在B 的右边),交y 轴于点C .(1)直接写出点A ,B ,C 的坐标(2)如图(1),连接AC ,BC ,过第三象限的抛物线上的点P 作直线PQ AC ∥,交y 轴于点Q .若BC 平分线段PQ ,求点P 的坐标(3)如图(2),点D 与原点O 关于点C 对称,过原点的直线EF 交抛物线于E ,F 两点(点E 在x 轴下方),线段DE 交抛物线于另一点G ,连接FG .若90EGF ∠=︒,求直线DE 的解析式.18.(24年四川德阳中考)如图,抛物线2y x x c =-+与x 轴交于点()1,0A -和点B ,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)当02x <≤时,求2y x x c =-+的函数值的取值范围;(3)将拋物线的顶点向下平移34个单位长度得到点M ,点P 为抛物线的对称轴上一动点,求PA PM +的最小值.19.(24年湖北中考)如图,二次函数23y x bx =-++交x 轴于(1,0)A -和B ,交y 轴于C .(1)求b 的值.(2)M 为函数图像上一点,满足MAB ACO ∠=∠,求M 点的横坐标.(3)将二次函数沿水平方向平移,新的图像记为L ,L 与y 轴交于点D ,记DC d =,记L 顶点横坐标为n .①求d 与n 的函数解析式.②记L 与x 轴围成的图像为,U U 与ABC ∆重合部分(不计边界)记为W ,若d 随n 增加而增加,且W 内恰有2个横坐标与纵坐标均为整数的点,直接写出n 的取值范围。
2024年中考数学二次函数压轴题归类(30个)
已知抛物线 = 2 + + 与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,OA=OC=3,顶点为D
问题18:抛物线上找一点P, 作x轴, 交线段AC于点N, 使AC分∆ 的面积为2:1两
部分?
形
顶点坐标(h, k)
原始三角
形;重视
四点围成
的三角形
(边、角
关系)
已知抛物线 = 2 + + 与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,OA=OC=3,顶点为D
问题2:判断∆ 的形状,并说明理由
已知抛物线 = 2 + + 与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,OA=OC=3,顶点为D
二次函数压轴题归类(30个)
题号
针对变式题目
形定问题
1-解析式、2-三角形形状
线段问题
3-线段相等、4-线段成比例
最值问题
5-线段最值1 (直)、6-线段最值2 (斜) 、7-和最小8-差最大 、9-两村一路
面积问题
10-定点求面积 、11-斜三角形求面积 、12--(定+动) 求面积、13-同底等高 (直) 、14同底等高(斜) 、 15-面积平分1、16-面积平分 2 、 17-面积平分3 、18-面积分割
时M点坐标
已知抛物线 = 2 + + 与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,OA=OC=3,顶点为D
问题9:线段 MN=1,在对称轴上运动 (M点在N点上方),求四边形BMNC周长的最小值及此
时M点坐标
将军饮马解题依据:两点间线段最短;点到直线的垂直距离最短;翻折,
对称。解题策略:对称、翻折→化同为异;化异为同;化折为直。
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1.如图,已知二次函数2449
y x =-的图象与x 轴交于,A B 两点与y 轴交于点C ,⊙C 的
P 为⊙C 上一动点.
(1)点,B C 的坐标分别为B ( ),C ( );
(2)是否存在点P ,使得PBC ∆为直角三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接PB ,若E 为PB 的中点,连接OE ,则OE 的最大值= .
2在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=ax 2
+bx+2过点A (﹣2,0)
,B (2,2),与y 轴交于点C .
(1)求抛物线y=ax 2+bx+2的函数表达式;
(2)若点D 在抛物线y=ax 2+bx+2的对称轴上,求△ACD 的周长的最小值;
(3)在抛物线y=ax 2+bx+2的对称轴上是否存在点P ,使△ACP 是直角三角形?若存在直接写出点P 的坐标,若不存在,请说明理由.
3如图1,抛物线c bx ax y ++=2
经过平行四边形ABCD 的顶点)30(,
A 、)01(,-
B 、)32(,D ,抛物线与x 轴的另一交点为E .经过点E 的直线l 将平行四边形ABCD 分割为面积相等的两部分,与抛物线交于另一点P .点P 为直线l 上方抛物线上一动点,设点P 的横坐标为t .
(1)求抛物线的解析式;
(2)当t 何值时,PFE ∆的面积最大?并求最大值的立方根;
(3)是否存在点P 使PAE ∆为直角三角形?若存在,求出t 的值;若不存在,说明理由.
4.(12分)如图1,点A 坐标为(2,0),以OA 为边在第一象限内作等边△OAB ,点C 为x 轴上一动点,且在点A 右侧,连接BC ,以BC 为边在第一象限内作等边△BCD ,连接AD 交BC 于E .
(1)①直接回答:△OBC 与△ABD 全等吗?
②试说明:无论点C 如何移动,AD 始终与OB 平行;
(2)当点C 运动到使AC 2=AEAD 时,如图2,经过O 、B 、C 三点的抛物线为y 1.试问:y 1上是否存在动点P ,使△BEP 为直角三角形且BE 为直角边?若存在,求出点P 坐标;若不存在,说明理由;
(3)在(2)的条件下,将y 1沿x 轴翻折得y 2,设y 1与y 2组成的图形为M ,函数y=x+m
的图象l 与M 有公共点.试写出:l 与M 的公共点为3个时,m 的取值.
5如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线c bx x y ++=2过A ,B ,C 三点,点A 的坐 标是)0,3(,点C 的坐标是)3,0(-,动点P 在抛物线上.
(1)b =_________,c =_________,点B 的坐标为_____________;(直接填写结果)
(2)是否存在点P ,使得△ACP 是以AC 为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合
条件的点P 的坐标;若不存在,
说明理由;
(3)过动点P 作PE 垂直y 轴
于点E ,交直线AC 于点D ,过
点D 作x 轴的垂线.垂足为F ,
连接EF ,当线段EF 的长度最
短时,求出点P 的坐标.
6如图,抛物线y=-21
x 2+23x+2与x 轴交于点A ,点B ,与y 轴交于点C ,点D 与点C 关于x 轴对称,点P 是x 轴上的一个动点. 设点P 的坐标为(m, 0),过点P 作x 轴的垂线l 交抛物线于点Q.
(1)求点A ,点B ,点C 的坐标;
(2)求直线BD 的解析式;
(3)当点P 在线段OB 上运动时,直线l 交BD 于点M ,试探究m 为何值时,四边形CQMD 是平行四边形;
(4)在点P 的运动过程中,是否存在点Q ,使△BDQ 是以BD 为直角边的直角三角形?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
7如图,已知点A 的坐标为(-2,0),直线y =-
43+3与x 轴,y 轴分别交于点B 和点C , 连接AC ,顶点为D 的抛物线y =ax 2+bx +c 过A ,B ,C 三点.
(1)请直接写出B ,C 两点的坐标,抛物线的解析式及顶点D 的坐标;
(2)设抛物线的对称轴DE 交线段BC 于点E ,P 为第一象限内抛物线上一点,过点P 作x 轴的垂线,交线段BC 于点F 若四边形DEFP 为平行四边形,求点P 的坐标;
(3)设点M 是线段BC 上的一动点,过点M 作MN ∥AB ,交AC 于点N 点.Q 从点B 出发,以每秒l 个单位长度的速度沿线段BA 向点A 运动,运动时间
为t (秒).当t (秒)为何值时,存在∆QMN 为等腰直角三角形?
8如图,抛物线y=ax 2+bx+c 经过△ABC 的三个顶点,与y
轴相交于(0,),点A 坐标为(﹣1,2),点B 是点A 关于y 轴的对称点,点C 在x 轴的正半轴上.
(1)求该抛物线的函数关系表达式.
(2)点F 为线段AC 上一动点,过F 作FE⊥x 轴,FG⊥y 轴,垂足分别为E 、G ,当四边形OEFG 为正方形时,求出F 点的坐标.
(3)将(2)中的正方形OEFG 沿OC 向右平移,记平移中的正方形OEFG 为正方形DEFG ,当点E 和点C 重合时停止运动,设平移的距离为t ,正方形的边EF 与AC 交于点M ,DG 所在的直线与AC 交于点N ,连接DM ,是否存在这样的t ,使△DMN 是等腰三角形?若存在,求t 的值;若不存在请说明理由.
9如图,抛物线bx ax y +=2过A (4,0),B (1,3)两点,点C 、B 关于抛物线的对称轴
对称,过点B 作直线BH ⊥x 轴,交x 轴于点H .
(1)求抛物线的表达式;
(2)直接写出点C 的坐标,并求出△ABC 的面积;
(3)点P 是抛物线上一动点,且位于第四象限,当△ABP 的面积为6时,求出点P 的坐
标;
(4)若点M 在直线BH 上运动,点N 在x 轴上运动,当以点C 、M 、N 为顶点的三角形为
等腰直角三角形时,请直接写出此时△CMN 的面积.
10经过点M (1,3)和N (3,5),与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点。
(1)试判断抛物线与x 轴交点的情况;
(2)平移这条抛物线,使平移后的抛物线经过A (-2,0)且与y 轴的交点为B 同时满足以A 、O 、B 为顶点的三角形是等腰直角三角形.请写出平移的过程,并说明理由。
1如图,抛物线y=x 2+bx+c 与直线y=x ﹣3交于A 、B 两点,其
中点A 在y 轴上,点B 坐标为(﹣4,﹣5),点P 为y 轴左侧的
抛物线上一动点,过点P 作PC⊥x 轴于点C ,交AB 于点D .
(1)求抛物线的解析式;
(2)以O ,A ,P ,D 为顶点的平行四边形是否存在?如存在,求点P 的坐标;若不存在,说明理由.
(3)当点P 运动到直线AB 下方某一处时,过点P 作PM⊥AB,垂足为M ,连接PA 使△PAM 为等腰直角三角形,请直接写出此时点P 的坐标.
11如图,对称轴为直线2
1=x 的抛物线经过B (2,0)、C (0,4)两点,抛物线与x 轴的另一交点为A .
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P 为第一象限内抛物线上一点,设四边形COBP 的面积为S ,求S 的最大值;
(3)如图①,若M 是线段BC 上一动点,在x 轴上是否存在这样有点Q ,使∆MQC 为等腰
三角形且∆MQB 为直角三角形?若存在,求出Q 点坐标;若不存在,请说明理由.。