二次函数中的存在性问题讲义及答案
二次函数中的存在性问题(讲义)
一、知识点睛
解决“二次函数中存在性问题”的基本步骤:
①____________.研究确定图形,先画图解决其中一种情形.
②____________.先验证①的结果是否合理,再找其他分类,
类比第一种情形求解.
③____________.结合点的运动范围,画图或推理,对结果
取舍.
二、精讲精练
1.如图,已知点P是二次函数y=-x2+3x图象在y轴右侧
..部分上的一个动点,将直线y=-2x沿y轴向上平移,分别交x轴、y轴于A、B两点.若以AB为直角边的△P AB与△OAB相似,请求出所有符合条件的点P的坐标.
2.抛物线()21134
y x =--+与y 轴交于点A ,顶点为B ,对称轴BC 与x 轴交于点C .点P 在抛物线上,直线PQ //BC 交x 轴于点Q ,连接BQ .
(1)若含45°角的直角三角板如图所示放置,其中一个顶点与点C 重合,直角顶点D 在BQ 上,另一个顶点E 在PQ 上,求直线BQ 的函数解析式;
(2)若含30°角的直角三角板的一个顶点与点C 重合,直角顶点D 在直线BQ 上(点D 不与点Q 重合),另一个顶点E 在PQ 上,求点P 的坐标.
3.如图,矩形OBCD 的边OD 、OB 分别在x 轴正半轴和y 轴
负半轴上,且OD =10,OB =8.将矩形的边BC 绕点B 逆时针旋转,使点C 恰好与x 轴上的点A 重合.
(1)若抛物线c bx x y ++-=23
1经过A 、B 两点,则该抛物线的解析式为______________________;
(2)若点M 是直线AB 上方抛物线上的一个动点,作MN ⊥x 轴于点N .是否存在点M ,使△AMN 与△ACD 相似?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.
4.已知抛物线2=23y x x --经过A 、B 、C 三点,点P (1,k )
在直线BC :y=x -3上,若点M 在x 轴上,点N 在抛物线上,
是否存在以A 、M 、N 、P 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.
5.抛物线22
12-+=x x y 与y 轴交于点C ,与直线y =x 交于A (-2,-2)、B (2,2)两点.如图,线段MN 在直线AB 上移动,且2MN =,若点M 的横坐标为m ,过点M 作x 轴的垂线与x 轴交于点P ,过点N 作x 轴的垂线与抛物线交于点Q .以P 、M 、Q 、N 为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,请求出m 的值;若不能,请说明理由.
三、回顾与思考
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
【参考答案】
一、知识点睛1画图分析②分类讨论③验证取舍
二、精讲精练
1.解:由题意,设OA =m ,则OB =2m ;
当∠BAP =90°时,△BAP ∽△AOB 或△BAP ∽△BOA ;1若△BAP ∽△AOB ,如图1,
可知△PMA ∽△AOB ,相似比为2:1;则P 1(5m ,2m ),
代入x x y 32+-=,可知2513=m ,)25
26,513(1P 2若△BAP ∽△BOA ,如图2,
可知△PMA ∽△AOB ,相似比为1:2;则P 2(2m ,2
m ),代入x x y 32+-=,可知811=m ,)1611,411(2P
当∠ABP =90°时,△ABP ∽△AOB 或△ABP ∽△BOA ;3若△ABP ∽△AOB ,如图3,
可知△PMB ∽△BOA ,相似比为2:1;则P 3(4m ,4m ),
代入x x y 32+-=,可知2
1=m ,)2,2(3P 4若△ABP ∽△BOA ,如图4,
可知△PMB ∽△BOA ,相似比为1:2;则P 4(m ,m 25),代入x x y 32+-=,可知21=m ,415(,)24P 2.解:(1)由抛物线解析式()21134
y x =--+可得B 点坐标(1,3).
要求直线BQ 的函数解析式,只需求得点Q 坐标即可,即求CQ 长度.
过点D 作DG ⊥x 轴于点G ,过点D 作DF ⊥QP 于点F .
则可证△DCG ≌△DEF .则DG =DF ,
∴矩形DGQF 为正方形.
则∠DQG =45°,则△BCQ 为等腰直角三角形.
∴CQ =BC =3,此时,Q 点坐标为(4,0)
可得BQ 解析式为y =-x +4.
(2)要求P 点坐标,只需求得点Q 坐标,然后根据横坐标相同来求点P 坐标即可.
而题目当中没有说明∠DCE =30°还是∠DCE =60°,所以分两种情况来讨论.1当∠DCE =30°时,
a )过点D 作DH ⊥x 轴于点H ,过点D 作DK ⊥QP 于点K .
则可证△DCH ∽△DEK .则
3DH DC DK DE
==,在矩形DHQK 中,DK =HQ ,
则3DH HQ
=.在Rt △DHQ 中,∠DQC =60°.
则在Rt △BCQ 中,
3BC CQ
=∴CQ =3,此时,Q 点坐标为(1+3,0)
则P 点横坐标为1+3.代入()21134y x =-
-+可得纵坐标.∴P (1+3,94
).b )又P 、Q 为动点,∴可能PQ 在对称轴左侧,与上一种情形关于对称轴对称.
由对称性可得此时点P 坐标为(1-3,
94)2当∠DCE =60°时,
a)过点D 作DM ⊥x 轴于点M ,过点D 作DN ⊥QP 于点N .
则可证△DCM ∽△DEN .则13
DM DC DN DE ==,在矩形DMQN 中,DN =MQ ,则13
DM MQ =.在Rt △DMQ 中,∠DQM =30°.
则在Rt △BCQ 中,
13
BC CQ =∴CQ =3BC =33,此时,Q 点坐标为(1+33,0)则P 点横坐标为1+33.代入()21134y x =--+可得纵坐标.∴P (1+33,154
-).b )又P 、Q 为动点,∴可能PQ 在对称轴左侧,与上一种情形关于对称轴对称.
由对称性可得此时点P 坐标为(1-33,154-)综上所述,P 点坐标为(1+3,94),(1-3,94),(1+33,154-)或(1-33,154
-).3.解:(1)∵AB =BC =10,OB =8
∴在Rt △OAB 中,OA =6
∴A (6,0)
将A (6,0),B (0,-8)代入抛物线表达式,得,8310312
-+-=x x y (2)存在:
如果△AMN 与△ACD 相似,则21=AN MN 或2=AN
MN 设M ),(8310312
-+-m m m (0 当21=AN MN 时,2 168310312=-+-m m m ,即2 164631=---m m m ))((∴25=m ∴),(4 725-M 如图2验证一下: 当2=AN MN 时,268310312=-+-m m m ,即 264631=---m m m ))((∴2-=m (舍)2)如果点M 在x 轴上方的抛物线上:当21=AN MN 时,2168310312=--+-m m m ,即2 164631=----m m m ))((∴211=m ∴M ),(41211此时41=MN ,21=AN ∴2 1=AN MN ∴△AMN ∽△ACD ∴M ),(4 1211满足要求当2=AN MN 时,268310312=--+-m m m ,即264631=----m m m ))((∴m =10(舍) 综上M 1),(4725-,M 2),(4 12114.解:满足条件坐标为: 1(36,0)-M 2(36,0)+M 3(12,0)-+M 4(12,0) --M 思路分析:A 、M 、N 、P 四点中点A 、点P 为顶点,则AP 可为平行四边形边、对角线; (1)如图,当AP 为平行四边形边时,平移AP ; ∵点A 、P 纵坐标差为2 ∴点M 、N 纵坐标差为2; ∵点M 的纵坐标为0 ∴点N 的纵坐标为2或-2 ①当点N 的纵坐标为2时 解:2232 --=x x 得16 =±x 又∵点A 、P 横坐标差为2 ∴点M 的坐标为: 1(36,0)-M 、2(36,0) +M ②当点N 的纵坐标为-2时 解:2232 --=-x x 得12 =±x 又∵点A 、P 横坐标差为2 ∴点M 的坐标为: 3(12,0)-+M 、4(12,0) --M (2)当AP 为平行四边形边对角线时; 设M 5(m ,0) MN 一定过AP 的中点(0,-1) 则N 5(-m ,-2) N 5在抛物线上 ∴2232 +-=-m m 12=-±m (负值不符合题意,舍去)∴12 =-+m ∴5(12,0) -+M 综上所述: 符合条件点P 的坐标为: 1(36,0)-M 2(36,0)+M 3(12,0)-+M 4(12,0) --M 5.解:分析题意,可得:MP ∥NQ ,若以P 、M 、N 、Q 为顶点的四边形为平行四边形,只需MP =NQ 即可 由题知:(,)M m m ,(,0)P m ,(1,1)N m m ++, 21(1,(1)+(1)2)2 Q m m m +++-故只需表达MP 、NQ 即可.表达分下列四种情况: ①如图1,PM m =-,21(1)22 QN m =+-,令PM =QN ,解得:1=2+7m -(舍去),2=27m --; ②如图2,PM m =-,21(1)+22 QN m =-+,令PM =QN ,解得:1=3m (舍去),1=3m -; ③如图3,PM m =,21(1)+22 QN m =-+,令PM =QN ,解得:1=2+7m -,2=27m --(舍去);④如图4,PM m =,21(1)22 QN m =+-,令PM =QN ,解得:1=3m ,1=3m -(舍去); 综上,m 的值为1=27m --、2=3m -、3=2+7m -、4=3m .