中考压轴题中的存在性问题及答案
(山东青岛)已知:如图(1),在Rt ACB △中,90C ∠=,4cm AC =,3cm BC =,点P 由B 出发沿BA 方向向点A 匀速运动,速度为1cm/s ;点Q 由A 出发沿AC 方向向点C 匀速运动,速度为2cm/s ;连接PQ .若设运动的时间为(s)t (02t <<),解答下列问题: (1)当t 为何值时,PQ BC ∥?
(2)设AQP △的面积为y (2
cm ),求y 与t 之间的函数关系式;
(3)是否存在某一时刻t ,使线段PQ 恰好把Rt ACB △的周长和面积同时平分?若存在,求出此时t 的值;若不存在,说明理由;
(4)如图(2),连接PC ,并把PQC △沿QC 翻折,得到四边形PQP C ',那么是否存在某一时刻t ,使四边形PQP C '为菱形?若存在,求出此时菱形的边长;若不存在,说明理
由.
图(1) 图(2)
【思路点拨】(1)设BP 为t ,则AQ = 2t ,证△APQ ∽△ABC ;(2)过点P 作PH ⊥AC
于H .
(3)构建方程模型,求t ;(4)过点P 作PM ⊥AC 于M,PN ⊥BC 于N ,若四边形PQP ′ C 是菱形,那么构建方程模型后,能找到对应t 的值。
(山东青岛)(1)在Rt△ABC 中,522=+=AC BC AB ,
由题意知:AP = 5-t ,AQ = 2t , 若PQ ∥BC ,则△APQ ∽△ABC , ∴=AC AQ AB AP ,∴5542t t -=,∴7
10
=t . (2)过点P 作PH ⊥AC 于H . ∵△APH ∽△ABC , ∴
=BC PH AB AP ,∴=3PH 55t -,∴t PH 5
3
3-=,
∴t t t t PH AQ y 35
3
)533(221212+-=-??=??=
. (3)若PQ 把△ABC 周长平分,则AP+AQ=BP+BC+CQ . ∴)24(32)5(t t t t -++=+-, 解得:1=t .
A
Q
C
P
B
A Q P
B
若PQ 把△ABC 面积平分,则ABC APQ S S ??=2
1, 即-25
3t +3t =3.
∵ t =1代入上面方程不成立,
∴不存在这一时刻t ,使线段PQ 把Rt△ACB 的周长和面积同时平分. (4)过点P 作PM ⊥AC 于M,PN ⊥BC 于N ,
若四边形PQP ′ C 是菱形,那么PQ =PC . ∵PM ⊥AC 于M ,∴QM=CM .
∵PN ⊥BC 于N ,易知△PBN ∽△ABC . ∴
AB
BP
AC PN =, ∴54t PN =, ∴5
4t PN =
, ∴54t
CM QM ==,
∴425454=++t t t ,解得:9
10=t . ∴当910
=t 时,四边形PQP ′ C 是菱形.
此时375
33=
-=t PM , 9
854==t CM , 在Rt△PMC 中,9
505816494922=+=
+=CM PM PC , ∴菱形PQP ′ C 边长为
9
505
. (山东德州)(1)∵MN ∥BC ,∴∠AMN =∠B ,∠ANM =∠C . ∴ △AMN ∽ △ABC .
∴ AM AN AB AC
=,即43x AN
=.
∴ AN =4
3
x .
∴ S =2133
248
MNP AMN S S x x x ??==
??=.(0<x <4) (2)如图(2),设直线BC 与⊙O 相切于点D ,连结AO ,OD ,则AO =OD =2
1
MN . 在Rt △ABC 中,BC =2
2
AB AC +=5. 由(1)知 △AMN ∽ △ABC .
∴ AM MN AB BC
=,即45x MN
=.
P ′
B A Q
P
C
图②
M
N
A
B
C
M
N
D 图( 2)
O
∴ 54
MN x =
, ∴ 58OD x =
.过M 点作MQ ⊥BC 于Q ,则58
MQ OD x ==. 在Rt △BMQ 与Rt △BCA 中,∠B 是公共角, ∴ △BMQ ∽△BCA . ∴ BM QM BC AC
=.
∴ 5
5258324
x
BM x ?=
=,25424AB BM MA x x =+=+=. ∴ x =4996. ∴ 当x =
49
96
时,⊙O 与直线BC 相切. (3)随点M 的运动,当P 点落在直线BC 上时,连结AP ,则O 点为AP 的中点. ∵ MN ∥BC ,∴ ∠AMN =∠B ,∠AOM =∠APC . ∴ △AMO ∽ △ABP .
∴ 12AM AO AB AP ==. AM =MB =2.
故以下分两种情况讨论:
① 当0<x ≤2时,2Δ8
3
x S y PMN ==.
∴ 当x =2时,2332.82
y =
?=最大 ② 当2<x <4时,设PM ,PN 分别交BC 于E ,F . ∵ 四边形AMPN 是矩形, ∴ PN ∥AM ,PN =AM =x . 又∵ MN ∥BC ,
∴ 四边形MBFN 是平行四边形. ∴ FN =BM =4-x .
∴ ()424PF x x x =--=-. 又△PEF ∽ △ACB .
A
B
C
M
N
P
图 ( 4)
O
E F
A
B
C
M
N P
图 (3)
O A
B
C
M N
P
图 (1)
O
∴ 2
PEF ABC
S PF AB S ????
= ?
??.∴ ()2322PEF S x ?=-. MNP PEF y S S ??=-=
()2
22339266828
x x x x --=-+-. 当2<x <4时,29668y x x =-+-2
98283x ??
=--+ ???
.
∴ 当8
3
x =
时,满足2<x <4,2y =最大. 综上所述,当8
3
x =
时,y 值最大,最大值是2. 【学力训练】
1、(山东威海) 如图,在梯形ABCD 中,AB∥CD,AB =7,CD =1,AD =BC =5.点
M ,N 分别在边AD ,BC 上运动,并保持MN∥AB ,ME⊥AB ,NF⊥AB ,垂足分别为E ,F .
(1)求梯形ABCD 的面积; (2)求四边形MEFN 面积的最大值.
(3)试判断四边形MEFN 能否为正方形,若能, 求出正方形MEFN 的面积;若不能,请说明理由.
1、(山东威海)(1)分别过D ,C 两点作DG ⊥AB 于点G ,CH ⊥AB 于点H .
∵ AB ∥CD ,
∴ DG =CH ,DG ∥CH .
∴ 四边形DGHC 为矩形,GH =CD =1. ∵ DG =CH ,AD =BC ,∠AGD =∠BHC =90°,
∴ △AGD ≌△BHC (HL ). ∴ AG =BH =
2
1
72-=
-GH AB =3. ∵ 在Rt △AGD 中,AG =3,AD =5, ∴ DG =4.
∴ ()174162
ABCD S +?=
=梯形.
(2)∵ MN ∥AB ,ME ⊥AB ,NF ⊥AB , ∴ ME =NF ,ME ∥NF . ∴ 四边形MEFN 为矩形.
C D
A
B
E
F
N
M C D
A
B
E F
N
M G H C D A
B
E F N
M
G H
∵ AB ∥CD ,AD =BC , ∴ ∠A =∠B .
∵ ME =NF ,∠MEA =∠NFB =90°, ∴ △MEA ≌△NFB (AAS ). ∴ AE =BF . 设AE =x ,则EF =7-2x .
∵ ∠A =∠A ,∠MEA =∠DGA =90°, ∴ △MEA ∽△DGA . ∴
DG ME AG AE =
.∴ ME =x 3
4
. ∴ 6
49
4738)2(7342
+
??? ??--=-=?=x x x EF ME S MEFN 矩形. 当x =
47时,ME =37
<4,∴四边形MEFN 面积的最大值为6
49. (3)能.
由(2)可知,设AE =x ,则EF =7-2x ,ME =x 3
4
.
若四边形MEFN 为正方形,则ME =EF . 即
=34x 7-2x .解,得 10
21=x . ∴ EF =2114
7272105
x -=-?
=<4. ∴ 四边形MEFN 能为正方形,其面积为251965142
=??
?
??=MEFN
S 正方形.
2、(浙江温州市)如图,在Rt ABC △中,90A ∠=,6AB =,8AC =,D E ,分别是边AB AC ,的中点,点P 从点D 出发沿DE 方向运动,过点P 作PQ BC ⊥于Q ,过点Q 作QR BA ∥交AC 于R ,当点Q 与点C 重合时,点P 停止运动.设BQ x =,QR y =.
(1)求点D 到BC 的距离DH 的长;
(2)求y 关于x 的函数关系式(不要求写出自变量的取值范围); (3)是否存在点P ,使PQR △为等腰三角形?若存在, 请求出所有满足要求的x 的值;若不存在,请说明理由.
(浙江温州市)(1)
Rt A ∠=∠,6AB =,8AC =,10BC ∴=.
点D 为AB 中点,1
32
BD AB ∴=
=. A B
C
D E
R P
H Q
90DHB A ∠=∠=,B B ∠=∠.
BHD BAC ∴△∽△,
DH BD AC BC ∴
=,312
8105
BD DH AC BC ∴==?=. (2)
QR AB ∥,90QRC A ∴∠=∠=.
C C ∠=∠,RQC ABC ∴△∽△, RQ QC AB BC ∴
=,10610
y x
-∴=, 即y 关于x 的函数关系式为:3
65
y x =-+. (3)存在,分三种情况:
①当PQ PR =时,过点P 作PM QR ⊥于M ,则QM RM =.
1290∠+∠=,290C ∠+∠=,
1C ∴∠=∠.
84cos 1cos 105
C ∴∠==
=,4
5QM QP ∴
=, 1364251255
x ??
-+ ???∴
=,185x ∴=. ②当PQ RQ =时,312655
x -
+=, 6x ∴=.
③当PR QR =时,则R 为PQ 中垂线上的点, 于是点R 为EC 的中点,
11
224
CR CE AC ∴===.
A
B
C
D E
R
P H Q
M 2 1 A B
C
D E R
P H
A B
C
D E R P
H
tan QR BA
C CR CA
=
=, 3
6
6
528
x -+∴=,152x ∴=.
综上所述,当x 为
185或6或152
时,PQR △为等腰三角形. 【例1】(山西太原)如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线1y x =+与3
34
y x =-
+交于点A ,分别交x 轴于点B 和点C ,点D 是直线AC 上的一个动点. (1)求点A B C ,,的坐标.
(2)当CBD △为等腰三角形时,求点D 的坐标.
(3)在直线AB 上是否存在点E ,使得以点E D O A ,,,为顶点的四边形是平行四边
形?如果存在,直接写出BE
CD 的值;如果不存在,请说明理由.
【思路点拨】(1)注意直线方程的解与坐标关系;
(2)当CBD △为等腰三角形时,分三种情况讨论,. (3)以点E D O A ,,,为顶点的四边形是平行四边形
三种情形。
【例1】(山西太原)(1)在1y x =+中,当0y =时,10x +=,
1x ∴=-,
点B 的坐标为(10)-,.在334y x =-+中,当0y =时,3
3044
x x -+=∴=,,点C 的坐标为(4,0).由题意,得13
34y x y x =+???=-+??,.解得87
157x y ?
=????=??
,. ∴点A 的坐标为81577??
???
,.
(2)当CBD △为等腰三角形时,有以下三种情况,如图(1).设动点D 的坐标为()x y ,.
A
y
x D
C O
B A y
x y x
D 2
图(1)
图(2) D
1 C
D 4
D 3 M 2 M 1 O B B O
C
A D 1
D 2
E 1
E 2
M 4
由(1),得(1
0)(40)B C -,,,,5BC ∴=. ①当11BD D C =时,过点1D 作11D M x ⊥轴,垂足为点1M ,则111
2
BM M C BC ==
. 115533
12222BM OM x ∴==-==,,.
33153428y ∴=-?+=,点1D 的坐标为31528??
???
,.
②当2BC BD =时,过点2D 作22D M x ⊥轴,垂足为点2M ,则2
2
2
2222D M M B D B +=.
21M B x =--,2223
354
D M x D B =-+=,,
2
2
23(1)354x x ??
∴--+-+= ???
.
解,得1212
45
x x =-
=,(舍去).此时,312243455y ??=-?-+= ???.
∴点2D 的坐标为122455??
- ???,.③当3CD BC =,或4CD BC =时,同理可得
34(03)(83)D D -,,,.由此可得点D 的坐标分别为
12343151224(03)(83)2855D D D D ????
-- ? ?????
,,,,,,,. (3)存在.以点E D O A ,,,为顶点的四边形是平行四边形有以下三种情形,如图(2). ①当四边形11AE OD 为平行四边形时,
1132
BE CD =
. ②当四边形21AD E O 为平行四边形时,
122
10BE CD =
. ③当四边形12AOD E 为平行四边形时,
21272
20
BE CD =
. 【例2】(浙江湖州)已知:在矩形AOBC 中,
4OB =,3OA =.分别以OB OA ,所在直线为x 轴和
y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系.F 是边BC 上的一个动点(不与B C ,重合)
,过F 点的反比例函数(0)k
y k x
=>的图象与AC 边交于点E .
(1)求证:AOE △与BOF △的面积相等;
(2)记OEF ECF S S S =-△△,求当k 为何值时,S 有最大值,最大值为多少?
(3)请探索:是否存在这样的点F ,使得将CEF △沿EF 对折后,C 点恰好落在OB 上?若存在,求出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】(1)用k 的代数式表示AOE △与FOB △的面积; (2)写出E F ,两点坐标(含k 的代数式表示),利用三角形面积公式解之;(3)设存在这样的点F ,将CEF △沿EF 对折后,C 点恰好落在OB 边上的M 点,过点E 作EN OB ⊥,垂足为N .证ENM MBF ∴△∽△.
【例2】(浙江湖州)(1)证明:设11()E x y ,,22()F x y ,,AOE △与FOB △的面积分别为1S ,2S ,由题意得11
k y x =
,22k
y x =.
1111122S x y k ∴=
=,22211
22
S x y k ==. 12S S ∴=,即AOE △与FOB △的面积相等.
(2)由题意知:E F ,两点坐标分别为33k
E ?? ???,
,44k F ?? ???
,, 1111432234ECF S EC CF k k ????
∴=
=-- ???????
△, 11
121222
EOF AOE BOF ECF ECF ECF AOBC S S S S S k k S k S ∴=---=---=--△△△△△△矩形
11112212243234OEF ECF ECF S S S k S k k k ????
∴=-=--=--?-- ???????
△△△
2
112
S k k ∴=-
+. 当161212k =-
=???- ???
时,S 有最大值.
1
31412S -=
=???- ???
最大值. (3)解:设存在这样的点F ,将CEF △沿EF 对折后,C 点恰好落在OB 边上的M 点,过点E 作EN OB ⊥,垂足为N .
由题意得:3EN AO ==,143EM EC k ==-,1
34
MF CF k ==-
, 90EMN FMB FMB MFB ∠+∠=∠+∠=,EMN MFB ∴∠=∠.
又
90ENM MBF ∠=∠=,
ENM MBF ∴△∽△.
EN EM MB MF
∴=,11414312311331412k k MB k k ??-- ???∴
==??-- ???
, 9
4
MB ∴=
. 222MB BF MF +=,2
2
2
913444k k ??????
∴+=- ? ? ???????,解得218k =.
21
432
k BF ∴=
=. ∴存在符合条件的点F ,它的坐标为21432??
???
,.
【学力训练】
1、(07台州市) 如图,四边形OABC 是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,将边BC 折叠,使点B 落在边OA 的点D 处.已知折叠55CE =,且3
tan 4
EDA ∠=
. (1)判断OCD △与ADE △是否相似?请说明理由; (2)求直线CE 与x 轴交点P 的坐标;
(3)是否存在过点D 的直线l ,使直线l 、直线CE 与x 轴所围成的三角形和直线l 、直线CE 与y 轴所围成的三角形相似?如果存在,请直接写出其解析式并画出相应的直线;
O
x
y
C
B E
D
如果不存在,请说明理由.
【学力训练】
1. (07台州市)(1)OCD △与ADE △相似. 理由如下:由折叠知,90CDE B ∠=∠=°,
1290∠+∠=∴°,13902 3.∠+∠=∴∠=∠,
又90COD DAE ∠=∠=∵°,
OCD ADE ∴△∽△. (2)3
tan 4
AE EDA AD ∠=
=∵,∴设3AE t =, 则4AD t =.
由勾股定理得5DE t =.
358OC AB AE EB AE DE t t t ==+=+=+=∴.
由(1)OCD ADE △∽△,得
OC CD
AD DE
=, 845t CD t t
=∴
, 10CD t =∴.
在DCE △中,2
2
2
CD DE CE +=∵,
222(10)(5)t t +=∴,解得1t =.
83OC AE ==∴,,点C 的坐标为(08),, 点E 的坐标为(103),
, 设直线CE 的解析式为y kx b =+,
1038k b b +=??=?,∴,解得128k b ?
=-???=?,
,
1
82
y x =-+∴,则点P 的坐标为(160),.
(3)满足条件的直线l 有2条:212y x =-+,212y x =-. 画出两条直线(图略).
3、(江苏盐城)如图,在平面直角坐标系中,已知△AOB 是等边三角形,点A
的坐标是(0,4),点B 在第一象限,点P 是x 轴上的一个动点,连结AP ,并把△AOP 绕着点A 按逆时针方向旋转,使边AO 与AB 重合,得到△ABD . (1)求直线AB 的解析式;
(2)当点P 运动到点(3,0)时,求此时DP 的长及点D 的坐标; (3)是否存在点P ,使△OPD 的面积等于3
4
,若存在,请求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
3、(江苏盐城)(1)如图,过点B 作BE ⊥y 轴于点E ,作BF ⊥x 轴于点F.由已知得 BF=OE=2, OF=
2242-= 23
∴点B 的坐标是(23 ,2)
设直线AB 的解析式是y=kx+b ,则有4223b
k b
=???=+?? 解得
3
34k b ?=-???=?
∴直线AB 的解析式是y= 3
3
-
x +4 (2) 如图,∵△ABD 由△AOP 旋转得到,
∴△ABD ≌△AOP , ∴AP=AD , ∠DAB=∠PAO ,∴∠DAP=∠BAO=600,
∴△ADP 是等边三角形,
∴DP=AP=224(3)19+= . ……(2分)
如图,过点D 作DH ⊥x 轴于点H ,延长EB 交DH 于点G, 则BG ⊥DH. 方法(一)
在Rt △BDG 中,∠BGD=900, ∠DBG=600.
∴BG=BD ?cos600=3×
12=32. DG=BD ?sin600=3×32=3
2
.
∴OH=EG=532, DH=72
∴点D 的坐标为(532 , 7
2
) 图1
x
y
B
A
O D P
图2
x
y
B
A
O
H G
F E
x
y B A
O D P
(3)假设存在点P, 在它的运动过程中,使△OPD 的面积等于3
4
. 设点P 为(t ,0),下面分三种情况讨论:
①当t >0时,如图,BD=OP=t, DG=3
2t,
∴DH=2+32t. ∵△OPD 的面积等于3
4
, ∴ 133
(2)224
t t +=,
解得12123
3
t -= , 221233t --= ( 舍去) .
∴点P 1的坐标为 (2123
3
-, 0 )
②当433-<t ≤0时,如图,BD=OP=-t, BG=-32
t,
∴DH=GF=2-(-32t )=2+32t. ∵△OPD 的面积等于34, ∴ 133(2)224
t t -+=,
解得 13
3
t =-, 23t =-.
∴点P 2的坐标为(3
3
-, 0),点P 3的坐标为(3-, 0).
③当t ≤433- 时,如图,BD=OP=-t, DG=-3
2t,
∴DH=-3
2
t -2. ∵△OPD 的面积等于3
4
,
∴133
(2)224t t += ,
解得12123
3
t -= (舍去), 221233t --=
∴点P 4的坐标为(2123
3--, 0)
综上所述,点P 的坐标分别为P 1 (
21233-, 0)、P 2 (3
3
- , 0)、P 3 (3- , 0) 、 x
y
B A
O
D P H
G E
x
y B
A
O D P H G F
E
H G F E
x
y B A O D
P
P 4 (2123
-- , 0)
【例1】 (浙江杭州) 在直角坐标系xOy 中,设点A (0,t ),点Q (t ,b )。平移二 次函数的图象,得到的抛物线F 满足两个条件:①顶点为Q ;②与x 轴相交于B ,C 两点(∣OB ∣<∣OC ∣),连结A ,B 。 (1)是否存在这样的抛物线F ,
?请你作出判断,并说明理由;
(2)如果AQ ∥BC ,且tan ∠ABO=,求抛物线F
对应的二次函数的解析式。
【思路点拨】(1)由关系式来构建关于t 、b 的方程;(2)讨论
t 的取值范围,来求抛物线F 对应的二次函数的解析式。
【例1】 (浙江杭州)(1)∵ 平移的图象得到的抛物线的顶点为, ∴ 抛物线对应的解析式为:. ∵ 抛物线与x 轴有两个交点,∴.
令, 得,, ∴ )( )| , 即, 所以当时, 存在抛物线使得.-- 2分
(2) ∵, ∴ , 得: ,
解得. 在中,
1) 当时,由 , 得, 当时, 由, 解得, 2
tx y -=OC OB OA ?=2
2
3
OC OB OA ?=2
2
tx y -=F Q F b t x t y +--=2)(0>b t 0=y -
=t OB t b
+=t OC t
b -
=?t OC OB (|||||t
b
+t t b -=2
|t 22|OA t t
b ==22t t t
b ±=-
32t b =F ||||||2OC OB OA ?=BC AQ //b t =F t t x t y +--=2
)(1,121+=-=t x t x ?Rt AOB 0>t ||||OC OB <)0,1(-t B 01>-t =
∠ABO tan 23=||||OB OA =1
-t t 3=t
此时, 二次函数解析式为; 当时, 由
, 解得, 此时,二次函数解析式为 +
+. 2) 当时, 由 , 将代, 可得, , (也可由代,代得到) 所以二次函数解析式为 +
–或. 【例3】(浙江丽水)如图,在平面直角坐标系中,已知点A 坐标为(2,4),直线2=x 与x 轴相交于点B ,连结OA ,抛物线2
x y =从点O 沿OA 方向平移,与直线2=x 交于点
P ,顶点M 到A 点时停止移动.
(1)求线段OA 所在直线的函数解析式; (2)设抛物线顶点M 的横坐标为m ,
①用m 的代数式表示点P 的坐标; ②当m 为何值时,线段PB 最短;
(3)当线段PB 最短时,相应的抛物线上是否存在点Q ,使△QMA 的面积与△PMA 的面积相等,若存在,请求出点Q 的
坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】(2)构建关于PB 的二次函数,求此函数的最小值;(3)分当点Q 落在直线O A 的下方时、当点Q 落在直线O A 的上方时讨论。
【例3】(浙江丽水)(1)设O A 所在直线的函数解析式为kx y =,
∵A (2,4),
∴42=k , 2=∴
k , ∴O A 所在直线的函数解析式为2y x =
(2)①∵顶点M 的横坐标为m ,且在线段O A 上移动, ∴2y m =(0≤m ≤2).
∴顶点M 的坐标为(m ,2m ).
∴抛物线函数解析式为2
()2y x m m =-+. ∴当2=x 时,
241832
-+-=x x y 01<-t =
∠ABO tan 23=||||OB OA =1+-t t =t 53-
=y 532x 2518x 125
48
0 3 -3-=t x -x y -y = y 532x 2518 x 125 48241832++=x x y B O A P M B O A P M 2 (2)2y m m =-+224 m m =-+(0≤m ≤2). ∴点P 的坐标是(2,2 24m m -+). ② ∵PB =2 24m m -+=2 (1)3 m -+, 又∵0≤m ≤2, ∴当1m =时,PB 最短 (3)当线段PB 最短时,此时抛物线的解析式为()212 +-=x y . 假设在抛物线上存在点Q ,使Q M A P M A S S =. 设点Q 的坐标为(x ,2 23 x x -+). ①当点Q 落在直线O A 的下方时,过P 作直线PC //AO ,交y 轴于点C , ∵3P B =,4A B =, ∴1A P =,∴1O C =,∴C 点的坐标是(0,1-). ∵点P 的坐标是(2,3),∴直线PC 的函数解析式为1 2-=x y . ∵Q M A P M A S S =,∴点Q 落在直线12-=x y 上. ∴2 23 x x -+=21x -. 解得122,2x x ==,即点Q (2,3). ∴点Q 与点P 重合. ∴此时抛物线上不存在点Q ,使△QMA 与△A P M 的面积相等. ②当点Q 落在直线O A 的上方时, 作点P 关于点A 的对称称点D ,过D 作直线D E //AO ,交y 轴于点E , ∵1A P =,∴1E OD A ==,∴E 、D 的坐标分别是(0,1),(2,5), ∴直线D E 函数解析式为1 2+=x y . ∵Q M A P M A S S =,∴点Q 落在直线12+=x y 上. ∴2 23 x x -+=21x +. 解得:12 2x =+,222x =-. D O A B P M C E 代入12+=x y ,得15y = + 25y =- ∴此时抛物线上存在点(12 Q ,()225,222--Q 使△QMA 与△P M A 的面积相等. 综上所述,抛物线上存在点(12 Q ,( ) 225,222--Q 使△QMA 与△P M A 的面积相等. 【例4】(广东省深圳市)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数 )0(2>++=a c bx ax y 的图象的顶点为D 点,与y 轴交于C 点,与x 轴交于A 、B 两点, A 点在原点的左侧, B 点的坐标为(3,0),OB =O C ,tan ∠ACO =3 1 . (1)求这个二次函数的表达式. (2)经过C 、D 两点的直线,与x 轴交于点E ,在该抛物线上是否存在这样的点F , 使以点A 、C 、E 、F 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点F 的坐标;若不存在,请说明理由. (3)若平行于x 轴的直线与该抛物线交于M 、N 两点,且以MN 为直径的圆与x 轴相切,求该圆半径的长度. (4)如图2,若点G (2,y )是该抛物线上一点,点P 是直线AG 下方的抛物线上 一动点,当点P 运动到什么位置时,△APG 的面积最大?求出此时P 点的坐标和△APG 的最大面积. 【思路点拨】(2)可先以A 、C 、E 、F 为顶点的四边形为平行四边形时,求F 点的坐标,再代入抛物线的表达式检验。(3)讨论①当直线MN 在x 轴上方时、②当直线MN 在x 轴下方时二种情况。(4)构建S 关于x 的二次函数,求它的最大值。 【例4】(广东省深圳市)(1)方法一:由已知得:C (0,-3),A (-1,0) 将A 、B 、C 三点的坐标代入得?? ? ??-==++=+-30390 c c b a c b a 解得:?? ? ??-=-==321c b a 所以这个二次函数的表达式为:322 --=x x y (2)存在,F 点的坐标为(2,-3) 易得D (1,-4),所以直线CD 的解析式为:3--=x y ∴E 点的坐标为(-3,0) ∵以A 、C 、E 、F 为顶点的四边形为平行四边形 ∴F 点的坐标为(2,-3)或(―2,―3)或(-4,3) 代入抛物线的表达式检验,只有(2,-3)符合 ∴存在点F ,坐标为(2,-3) (3)如图,①当直线MN 在x 轴上方时,设圆的半径为R (R>0),则N (R+1,R ), 代入抛物线的表达式,解得2 17 1+= R ②当直线MN 在x 轴下方时,设圆的半径为r (r>0), 则N (r+1,-r ), 代入抛物线的表达式,解得2 171+-=r ∴圆的半径为 2171+或2 17 1+-. (4)过点P 作y 轴的平行线与AG 交于点Q , 易得G (2,-3),直线AG 为1--=x y . 设P (x ,322 --x x ),则Q (x ,-x -1),PQ 22 ++-=x x . 3)2(2 1 2?++-= +=???x x S S S GPQ APQ APG 当2 1 = x 时,△APG 的面积最大 此时P 点的坐标为??? ??- 415,2 1,8 27 的最大值为APG S ?. 2、(广东肇庆)已知点A (a ,)、B (2a ,y )、C (3a ,y )都在抛物线上. (1)求抛物线与x 轴的交点坐标; (2)当a =1时,求△ABC 的面积; (3)是否存在含有、y 、y ,且与a 无关的等式?如果存在,试给出一个,并加以证明;如果不存在,说明理由. 2、(广东肇庆)(1)由5=0, (1分) 得,.∴抛物线与x 轴的交点坐标为(0,0)、(,0). (3分) (2)当a =1时,得A (1,17)、B (2,44)、C (3,81), 分别过点A 、B 、C 作x 轴的垂线,垂足分别为D 、E 、F ,则有 =S - - = -- =5(个单位面积) (3)如:. 事实上, =45a 2+36a . 3()=3[5×(2a )2+12×2a -(5a 2+12a )] =45a 2+36a . ∴. 3、(青海西宁)如图,已知半径为1的1O 与x 轴交于A B ,两点,OM 为1O 的切 线,切点为M ,圆心1O 的坐标为(20),,二次函数2 y x bx c =-++的图象经过A B ,两点. (1)求二次函数的解析式; (2)求切线OM 的函数解析式; (3)线段OM 上是否存在一点P ,使得以P O A ,,为顶点的三角形与1OO M △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. 3、(青海西宁)(1)圆心1O 的坐标为(20), ,1O 半径为1,(1 0)A ∴,,(30)B ,……1分 二次函数2 y x bx c =-++的图象经过点A B ,, 1y 23x x y 1252 +=1y 23x x 122 +01=x 5122- =x 5 12 -ABC S ?ADFC 梯形ADEB S 梯形BEFC S 梯形22)8117(?+2 1)4417(?+21 )8144(?+)(3123y y y -=)3(12)3(52 3a a y ?+?=12y y -)(3123y y y -= y x O A B M O 1 ∴可得方程组10 930 b c b c -++=??-++=? 解得:4 3 b c =?? =-?∴二次函数解析式为243y x x =-+- (2)过点M 作MF x ⊥轴,垂足为F . OM 是1O 的切线,M 为切点, 1O M OM ∴⊥(圆的切线垂直于经过切点的半径). 在1Rt OO M △中, 1111 sin 2 O M O OM OO ∠= = 1O OM ∠为锐角,130O OM ∴∠= 13 cos30232 OM OO ∴==?=, 在Rt MOF △中,33 cos30322 OF OM ==? =. 13 sin 30322 MF OM ==? =. ∴点M 坐标为332?? ? ??? , 设切线OM 的函数解析式为(0)y kx k =≠,由题意可知 332k =,3 k ∴=∴切线OM 的函数解析式为3 3 y x = (3)存在. ①过点A 作1AP x ⊥轴,与OM 交于点1P .可得11Rt Rt APO MO O △∽△(两角对应相等两三角形相似) 113tan tan 30P A OA AOP =∠==,131P ??∴ ? ??? , ②过点A 作2AP OM ⊥,垂足为2P ,过2P 点作2P H OA ⊥,垂足为H . 可得21Rt Rt AP O O MO △∽△(两角对应相等两三角开相似) y A H F M O P 1 P 2 O 1 x B