二次函数与三角形

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二次函数与三角形周长最值问题

二次函数与三角形周长最值问题

二次函数与三角形周长最值问题1. 引言嘿,大家好!今天咱们聊聊一个既有趣又实用的话题,那就是二次函数和三角形周长的最值问题。

听起来是不是有点晦涩?别担心,我会尽量把这些复杂的数学概念变得简单易懂,就像喝水一样容易。

你有没有发现,数学其实就像生活中的调味品,适量的话,能让一切变得更美味。

今天我们就来看看,如何用二次函数来找出三角形周长的最值。

2. 二次函数的基本概念2.1 二次函数是什么?首先,咱们得搞清楚二次函数是什么。

简单来说,二次函数就是形如 ( y = ax^2 + bx + c ) 的函数,其中 ( a, b, c ) 是常数,而 ( a neq 0 )。

这个公式的图像通常是一条抛物线,像个笑脸,或者说是个哭脸,真是个多情的家伙。

它的形状和位置全靠那个 ( a ) 的值决定——如果 ( a ) 是正的,它就笑得特别灿烂;如果是负的,那就是个忧伤的小抛物线。

2.2 如何求最值?在二次函数中,最值也就是我们常说的“顶点”。

顶点的横坐标可以用公式 ( x = frac{b{2a ) 来计算。

得到横坐标后,把它带回原方程,就能算出对应的纵坐标。

这样一来,我们就能轻松找到函数的最大值或最小值,就像捡到了一个大便宜。

3. 三角形周长的计算3.1 三角形的周长公式接下来,我们来聊聊三角形的周长。

三角形的周长简单来说就是三条边的长度加起来。

无论你是直角三角形、等边三角形还是其他类型,周长都是那个公式:( P = a + b + c ),其中 ( a, b, c ) 就是三条边的长度。

很简单吧?不过,别忘了,边的长度可不是随便定的哦,得满足三角形不等式。

3.2 周长与二次函数的关系现在问题来了,怎么把周长和二次函数联系起来呢?我们可以设定一条边的长度为( x ),另外两条边用 ( y ) 和 ( z ) 表示。

然后通过一些简单的代数变换,把三角形的周长表达为 ( P(x) = x + f(x) ),其中 ( f(x) ) 是个二次函数,表示与 ( x ) 相关的边长。

(完整版)二次函数与三角形的存在性问题的解法

(完整版)二次函数与三角形的存在性问题的解法

二次函数与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P (x1,y ),Q (x2,y )(1)线段对称轴是直线2x 21x x +=(2)AB 两点之间距离公式:221221)()(y y x x PQ -+-=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 。

2、两直线的解析式为11b x k y +=与 22b x k y +=如果这两天两直线互相垂直,则有121-=⋅k k3、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、三角形的存在性问题探究:三角形的存在性问题主要涉及到的是等腰三角形,等边三角形,直角三角形(一)三角形的性质和判定:1、等腰三角形性质:两腰相等,两底角相等,三线合一(中线、高线、角平分线)。

判定:两腰相等,两底角相等,三线合一(中线、高线、角平分线)的三角形是等腰三角形。

2、直角三角形性质:满足勾股定理的三边关系,斜边上的中线等于斜边的一半。

判定:有一个角是直角的三角形是直角三角形。

3、等腰直角三角形性质:具有等腰三角形和等边三角形的所以性质,两底角相等且等于45°。

判定:具有等腰三角形和等边三角形的所以性质的三角形是等腰直角三角形4、等边三角形性质:三边相等,三个角相等且等于60°,三线合一,具有等腰三角形的一切性质。

判定:三边相等,抛物线或坐标轴或对称轴上三个角相等,有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。

总结:(1)已知A 、B 两点,通过“两圆一线”可以找到所有满足条件的等腰三角形,要求的点(不与A 、B 点重合)即在两圆上以及两圆的公共弦上(2)已知A 、B 两点,通过“两线一圆”可以找到所有满足条件的直角三角形,要求的点(不与A 、B 点重合)即在圆上以及在两条与直径AB 垂直的直线上。

二次函数与等边三角形的存在性问题

二次函数与等边三角形的存在性问题

二次函数与等边三角形的存在性问题引言本文旨在研究二次函数与等边三角形的存在性问题。

通过了解二次函数和等边三角形的定义和性质,我们将探讨它们之间是否存在关联,并通过简单的策略来解决这个问题。

二次函数的定义和性质二次函数是一种具有形式为$f(x) = ax^2 + bx + c$ 的函数,其中 $a$、$b$ 和 $c$ 是实数,且 $a \neq 0$。

二次函数的图像通常是一个抛物线,可向上开口(当 $a > 0$)或向下开口(当 $a < 0$)。

二次函数的图像关于其顶点对称。

等边三角形的定义和性质等边三角形是一种具有三条边长度相等的三角形。

等边三角形的内角均为 $60^\circ$。

等边三角形也可以看作是一个正三角形。

二次函数与等边三角形的关联分析我们将研究二次函数与等边三角形的存在性问题,即我们要找到一个二次函数,使得它的图像与一个等边三角形的图像重合。

根据二次函数的性质,我们知道它的图像总是是一个抛物线,而等边三角形的图像是正三角形。

由此可见,单纯的二次函数是不可能与等边三角形相重合的。

然而,我们可以采用一些简单的策略来实现这一目标。

例如,我们可以将二次函数进行线性变换,使得抛物线的形状与正三角形更加接近。

通过适当的调整函数的参数,我们能够使得抛物线的顶点位置和曲线开口方向与等边三角形完全相匹配。

这样,我们就能够找到一个满足题设的二次函数,使其图像与等边三角形的图像重合。

结论通过简单策略的运用,我们可以找到一个二次函数,使其图像与等边三角形的图像重合。

这个问题的关键在于适当调整二次函数的参数,以使其图像的形状与等边三角形完全相匹配。

通过这种方法,我们可以解决二次函数与等边三角形的存在性问题。

参考文献:。

二次函数 直角三角形

二次函数 直角三角形

二次函数直角三角形二次函数是一种常见的数学模型,其图像呈现出连续的曲线,可以用于描述许多实际问题,如物体的运动轨迹、物体的抛射运动、电子电路等。

而直角三角形是一个三角形中的一种特殊情况,其中一个角为90度。

在这篇文章中,我们将讨论二次函数与直角三角形之间的关系,以及如何利用二次函数和三角函数求解直角三角形问题。

一、二次函数二次函数是一种以自变量x的二次多项式的形式表示的函数,其一般式为:y=ax²+bx+c,其中a、b、c为常数,且a≠0。

二次函数的图像通常呈现出抛物线状,其开口向上或向下取决于系数a的正负性。

当a>0时,抛物线开口朝上;当a<0时,抛物线开口朝下。

二、二次函数与直角三角形之间的关系二次函数可以用于描述许多物理问题,如自由落体运动、抛体运动等。

这些物理问题中通常包含有物体的高度、速度、加速度等数值。

而这些数值往往与直角三角形有直接关系。

例如,在自由落体运动中,当一个物体从高度h自由落下时,其高度与时间的关系可以表示为二次函数y=-gt²/2 + h,其中g为重力加速度,t为时间。

同时,当物体与地面碰撞时,其速度可以表示为v=gt,即与时间t存在线性关系。

这些物理问题中的二次函数常常与直角三角形有关,我们可以将物体高度与时间关系中的高度看作直角三角形中的斜边,将时间看作直角三角形中的一条直角边,将落地时的高度看作直角三角形中的另一条直角边。

这样,我们就可以将二次函数转化为三角函数的形式,利用三角函数求解直角三角形的问题。

三、利用三角函数求解直角三角形的问题在直角三角形中,我们通常会用三角函数来计算三角形的各边和角度的大小。

其中最常用的三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数。

通过利用三角函数可以快速地求解直角三角形的各项参数,如角度、斜边、直角边以及三角形的面积等。

下面是利用三角函数求解直角三角形的常用公式:1.正弦定理:a/sin(A)=b/sin(B)=c/sin(C)。

二次函数关于三角形点坐标

二次函数关于三角形点坐标

二次函数关于三角形点坐标二次函数在三角形中的应用十分广泛,特别是在研究三角形的顶点、重心、外心、垂心等点的坐标时,二次函数是一个很好的工具。

下面我们就来看看如何使用二次函数求解三角形的各点坐标。

1. 三角形的顶点坐标设三角形的顶点分别为A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3),则三角形的顶点坐标可以表示为以下二次函数的形式:A(x1,y1): y = k1x + b1B(x2,y2): y = k2x + b2C(x3,y3): y = k3x + b3其中,k1、k2、k3是直线的斜率,b1、b2、b3是直线的截距。

我们可以通过求解这些二次函数的解析式,得到三角形的顶点坐标。

2. 三角形的重心坐标三角形的重心是三条中线的交点,中线是连接三角形各顶点和对边中点的线段。

设三角形的中点分别为D、E、F,则三角形的重心坐标可以表示为以下二次函数的形式:重心G(x,y): y = kGx + bG其中,kG、bG分别是中线DG、EF的斜率和截距。

我们可以通过求解这两条中线的解析式,得到重心G的坐标。

3. 三角形的外心坐标三角形的外心是三角形外接圆的圆心,外接圆是三角形三条边所在的圆。

设三角形的外接圆半径为R,圆心坐标为O(x0,y0),则三角形的外心坐标可以表示为以下二次函数的形式:外心O(x0,y0): y = kOx + bO其中,kO、bO分别是过AB、AC中垂线的斜率和截距。

我们可以通过求解这两条中垂线的解析式,得到外心O的坐标。

4. 三角形的垂心坐标三角形的垂心是三角形三条高的交点,高是连接三角形各顶点和对边垂线的线段。

设三角形的垂足分别为H1、H2、H3,则三角形的垂心坐标可以表示为以下二次函数的形式:垂心H(xh,yh): y = khx + bh其中,kh、bh分别是过A、BC的垂线的斜率和截距。

我们可以通过求解这两条垂线的解析式,得到垂心H的坐标。

总之,二次函数在求解三角形各点坐标时是一个非常有用的工具,掌握二次函数的基本知识和求解方法,可以帮助我们更加深入地理解三角形的性质和特点。

二次函数与三角形面积问题

二次函数与三角形面积问题

二次函数与三角形面积问题二次函数与三角形面积问题的关系是通过求解二次函数图像与x轴交点来得到三角形的面积。

具体而言,如果给定二次函数的表达式,我们可以求解方程f(x) = 0的解,这些解就是二次函数图像与x轴交点的横坐标。

通过这些横坐标,我们可以确定三角形的底边的长度。

同时,我们可以求解二次函数的最值来确定三角形的高,进而计算出三角形的面积。

首先,让我们来回顾一下二次函数的定义和性质。

二次函数的一般形式为f(x) = ax^2 + bx + c,其中a、b和c是实数且a不等于零。

二次函数的图像是一个抛物线,它的开口方向由a的正负号决定,当a 大于零时开口向上,当a小于零时开口向下。

二次函数的顶点是抛物线的最值点,当a大于零时顶点是最小值点,当a小于零时顶点是最大值点。

现在,让我们将二次函数与三角形面积问题联系起来。

假设我们有一个给定的二次函数f(x) = ax^2 + bx + c,我们希望求解该二次函数图像与x轴交点的横坐标,并计算出通过这些交点确定的三角形的面积。

首先,我们需要求解方程f(x) = 0,也就是求解ax^2 + bx + c = 0。

这可以通过使用求根公式来进行计算。

根据求根公式,对于一个二次方程ax^2 + bx + c = 0,它的解为x = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / (2a)。

根据这个公式,我们可以求解出具体的x值。

假设我们求解得到了两个根,x1和x2。

接下来,我们可以通过计算这两个根之间的距离来确定三角形的底边的长度。

根据数学知识,我们知道两个点(x1, 0)和(x2, 0)之间的距离等于|x2 - x1|。

因此,通过计算|x2 - x1|,我们可以得到底边的长度。

接下来,我们需要确定三角形的高。

为了做到这一点,我们需要找到二次函数的顶点。

二次函数的顶点的横坐标可以通过使用公式x = -b / (2a)来计算。

通过计算出的顶点横坐标,我们可以计算出顶点在x轴上的纵坐标。

中考复习函数专题28 二次函数中的三角形问题(学生版)

专题28 二次函数中的三角形问题知识对接考点一、二次函数中的三角形问题考点分析:二次函数与三角形的综合解答题一般涉及到这样几个方面:1.三角形面积最值问题2.特殊三角形的存在问题包括等腰等边和直角三角形。

这类题目一般出现在压轴题最后两道上,对知识的综合运用要求比较高。

考点二、解决此类题目的基本步骤与思路1.抓住目标三角形,根据动点设点坐标2.根据所设未知数去表示三角形的底和高,一般常用割补法去求解三角形的面积从而得出面积的关系式3. 根据二次函数性质求出最大值.4.特殊三角形问题首先要画出三角形的大概形状,分类讨论的去研究。

例如等腰三角形要弄清楚以哪两条边为要,直角三角形需要搞清楚哪个角作为直角都需要我们去分类讨论。

要点补充:1.简单的直角三角形可以直接利用底乘高进行面积的表示2.复杂的利用“补”的方法构造矩形或者大三角形,整体减去部分的思想3.利用“割”的方法时,一般选用横割或者竖割,也就是做坐标轴的垂线。

4.利用点坐标表示线段长度时注意要用大的减去小的。

5.围绕不同的直角进行分类讨论,注意检验答案是否符合要求。

6.在勾股定理计算复杂的情况下,灵活的构造K字形相似去处理。

要点补充:一、单选题1.如图,直角边长为1的等腰直角三角形与边长为2的正方形在同一水平线上,三角形沿水平线从左向右匀速穿过正方形.设穿过时间为t,正方形与三角形不重合部分的面积为s (阴影部分),则s与t的大致图象为()A .B .C .D .2.定义:若抛物线的顶点与x 轴的两个交点构成的三角形是直角三角形,则这种抛物线就称为“美丽抛物线”.如图,直线l :13y x b =+经过点10,4M ⎛⎫ ⎪⎝⎭一组抛物线的顶点()111B y ,,()222,B y ,()333,B y ,…(),n n B n y (n 为正整数),依次是直线l 上的点,这组抛物线与x 轴正半轴的交点依次是:()11,0A x ,()22,0A x ,()33,0A x ,…()11,0n n A x ++(n 为正整数).若()101x d d =<<,当d 为( )时,这组抛物线中存在美丽抛物线A .512或712B .512或1112C .712或1112D .7123.如图,在10×10的网格中,每个小方格都是边长为1的小正方形,每个小正方形的顶点称为格点.若抛物线经过图中的三个格点,则以这三个格点为顶点的三角形称为抛物线的“内接格点三角形”.以O 为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,若抛物线与网格对角线OB 的两个交点之间的距离为形的三个顶点,则满足上述条件且对称轴平行于y 轴的抛物线条数是A .16B .15C .14D .134.如图,在10×10的网格中,每个小方格都是边长为1的小正方形,每个小正方形的顶点称为格点.如果抛物线经过图中的三个格点,那么以这三个格点为顶点的三角形称为该抛物线的“内接格点三角形”.设对称轴平行于y轴的抛物线与网格对角线OM的两个交点为A,B,其顶点为C,如果△ABC是该抛物线的内接格点三角形,A,B,C的横坐标x A,x B,x C满足x A<x C<x B,那么符合上述条件的抛物线条数是()A.7B.8C.14D.165.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=3,BC=2,沿对角线AC剪开(如图△);固定△ADC,把△ABC沿AD方向平移(如图△),当两个三角形重叠部分的面积最大时,移动的距离AA′等于()A.1B.1.5C.2D.0.8或1.26.如图,边长分别为1和2的两个等边三角形,开始它们在左边重合,大三角形固定不动,然后把小三角形自左向右平移直至移出大三角形外停止.设小三角形移动的距离为x,两个三角形重叠面积为y,则y关于x的函数图象是()A.B.C.D.7.如图,正三角形ABC和正三角形ECD的边BC,CD在同一条直线上,将ABC向右平移,直到点B 与点D 重合为止,设点B 平移的距离为x ,=2BC ,4CD =.两个三角形重合部分的面积为Y ,现有一个正方形FGHI 的面积为S ,已知sin 60Y S=︒,则S 关于x 的函数图像大致为( )A .B .C .D .8.以下说法正确的是( )A .三角形的外心到三角形三边的距离相等B .顺次连接对角线相等的四边形各边中点所得的四边形是菱形C .分式方程11222x x x -=---的解为x =2 D .将抛物线y =2x 2-2向右平移1个单位后得到的抛物线是y =2x 2-39.二次函数2(1)22y m x mx m =+-+-的图象与x 轴有两个交点()1,0x 和()2,0x ,下列说法:△该函数图象过点(1,1)-;△当0m =时,二次函数与坐标轴的交点所围成的三角形面积是△若该函数的图象开口向下,则m 的取值范围为21m -<<-;△当0m >,且21x --时,y 的最大值为(92)m +.正确的是( )A .△△△B .△△△C .△△△D .△△△△ 10.以下四个命题:△如果三角形的三个内角的度数比是3:4:5,那么这个三角形是直角三角形;△在实数-7.54-π,)2中,有4个有理数,2个无理数;△的圆柱等高,如果这个圆锥的侧面展开图是半圆,那么它的母线长为43; △二次函数221y ax ax =-+,自变量的两个值x 1,x 2对应的函数值分别为y 1,y 2,若|x 1-1|>|x 2-1|,则a (y 1-y 2)>0.其中正确的命题的个数为( )A .1个B .2个C .3个D .4个二、填空题11.定义[a ,b ,c ]为二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的特征数,下面给出特征数为[2m ,1-m ,-1-m ]的函数的一些结论:△当m ≠0时,点(1,0)一定在函数的图象上;△当m >0时,函数图象截x 轴所得的线段长度大于32;△当m <0时,函数在14x >时,y 随x 的增大而减小;△当m >0,若抛物线的顶点与抛物线与x 轴两交点组成的三角形为等腰直角三角形,则13m =,正确的结论是________.(填写序号)12.如图,在第一象限内作与x 轴的夹角为30°的射线OC ,在射线OC 上取点A ,过点A作AH △x 轴于点H ,在抛物线y =x 2(x >0)上取一点P ,在y 轴上取一点Q ,使得以P ,O ,Q 为顶点的三角形与△AOH 全等,则符合条件的点A 有____个.13.如图,直线l :1134y x =+经过点M(0,14),一组抛物线的顶点B 1(1,y 1),B 2(2,y 2),B 3(3,y 3)…B n (n ,y n )(n 为正整数)依次是直线l 上的点,这组抛物线与x 轴正半轴的交点依次是:A 1(x 1,0),A 2(x 2,0),A 3(x 3,0)…,A n+1(x n+1,0)(n 为正整数),设x 1=d (0<d <1)若抛物线的顶点与x 轴的两个交点构成的三角形是直角三角形,则我们把这种抛物线就称为:“美丽抛物线”.则当d (0<d <1)的大小变化时美丽抛物线相应的d 的值是__.14.如图,抛物线与x 轴交于1,0A 、()3,0B -两点,与y 轴交于点()0,3C ,设抛物线的顶点为D .坐标轴上有一动点P ,使得以P 、A 、C 为顶点的三角形与BCD △相似.则点P 的坐标______.。

二次函数三角形面积定值问题

二次函数三角形面积定值问题二次函数三角形面积定值问题是高中数学中的一个重要概念,也是考试中常考的难点之一。

本文将从三个方面进行探讨,分别是二次函数的定义和性质、三角形面积公式以及如何利用二次函数求解三角形面积定值问题。

一、二次函数的定义和性质二次函数是一种以 x 的平方为自变量的函数,通常的表达式为y=ax²+bx+c。

其中,a、b、c 分别是常数,a 不等于零。

二次函数的图像是一个开口朝上或朝下的抛物线,其中顶点坐标为(-b/2a, c-b²/4a)。

二次函数具有以下性质:1. 对称轴:二次函数的对称轴是过顶点的直线,方程为 x=-b/2a。

2. 零点:二次函数的零点是函数图像与 x 轴交点的横坐标,方程为 ax²+bx+c=0。

3. 单调性:当 a 大于零时,二次函数开口朝上,图像在顶点处取得最小值;当 a 小于零时,二次函数开口朝下,图像在顶点处取得最大值。

4. 范围:当 a 大于零时,二次函数的值域为 [c-b²/4a, +∞);当a 小于零时,二次函数的值域为 (-∞, c-b²/4a]。

二、三角形面积公式三角形面积公式是计算三角形面积的基本公式,其表达式为S=1/2bh,其中S 表示三角形面积,b 和h 分别表示底边和高。

此外,还有两个重要的推论:1. 海伦公式:当已知三角形的三边长 a、b、c 时,可以利用海伦公式求出三角形面积 S=sqrt[s(s-a)(s-b)(s-c)],其中s=(a+b+c)/2。

2. 正弦定理:当已知三角形的一个角度和两边长时,可以利用正弦定理求出第三边长,从而进一步计算出三角形面积。

正弦定理的表达式为 a/sinA=b/sinB=c/sinC。

三、利用二次函数求解三角形面积定值问题在高中数学中,经常会遇到给定三角形底边和两条高的长度,求解三角形面积的问题。

此类问题通常可以通过构建二次函数来解决。

以一个例子来说明:已知三角形底边长为 8,两条高分别为 6 和 10,求解该三角形的面积。

二次函数三角形最大值和最小值

二次函数是高中数学中的重要内容,在数学应用中有着广泛的应用。

本文将介绍二次函数在三角形中的最大值和最小值问题,通过对相关概念和定理的讲解,结合具体的数学实例,帮助读者深入理解二次函数与三角形的关系,从而掌握相关的解题方法和技巧。

二、二次函数与三角形1. 二次函数二次函数是形如y=ax^2+bx+c的函数,其中a、b、c为常数且a≠0。

二次函数的图像是一个开口向上或向下的抛物线,通过定点(0,c)。

2. 三角形三角形是平面几何中的基本图形之一,其具有三条边和三个角。

根据三角形的三个顶点的位置关系,可以分为等边三角形、等腰三角形、直角三角形等不同种类。

三、二次函数三角形最大值和最小值1. 最大值对于给定的二次函数y=ax^2+bx+c,在一定范围内求最大值,可以通过二次函数的顶点公式来求解。

顶点公式为x=-b/2a,y=f(-b/2a)。

结合数学实例,可以更加直观地理解最大值的求解方法。

与求最大值类似,对于给定的二次函数y=ax^2+bx+c,在一定范围内求最小值,也可以通过二次函数的顶点公式来求解。

在实际应用中,需要灵活运用二次函数图像的性质,加快最小值的求解过程。

四、应用举例通过具体的数学实例,可以更好地理解二次函数与三角形最大值和最小值的求解过程。

可以选择一个具体的三角形,确定对应的二次函数,通过求解二次函数的最大值和最小值来解决相关的数学问题。

五、总结通过本文的讲解,读者可以对二次函数与三角形最大值和最小值问题有一个较为全面的了解。

这一知识点不仅在高中数学学习中有重要意义,而且在各类数学竞赛和应用问题中都有广泛的应用。

加深对二次函数与三角形的理解,掌握相关的解题方法和技巧,对于提高数学水平具有重要意义。

六、二次函数与三角形面积的关系除了最大值和最小值问题外,二次函数与三角形还有一个重要的关系,那就是二次函数与三角形的面积。

在解决一些数学问题时,我们经常需要计算三角形的面积,而二次函数可以帮助我们更加方便地进行计算。

二次函数与直角三角形有关的问题

二次函数的综合——与直角三角形有关的问题一.知识回顾(一)证明直角三角形(或直角)的定理:1.勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a ,b ,c 满足a 2+b 2=c 2, 那么这个三角形是直角三角形;两腰的夹角叫做顶角,腰和底边 的夹角叫做底角.2.半圆(或直径)所对的圆周角是直角. (二)与直角三角形(或直角)有关的线段关系:1. 勾股定理:如果直角三角形的两条直角边长分别为a ,b ,斜边长为c ,那么a 2+b 2=c 2 ;2. 辅助线构造“一线三垂直”相似三角形模型(如下图),对应边的比相等.二.例题解析例1.如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =-x 2+2x +3与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,抛物线的顶点为D ,连接BC 、CD 、BD .证明:△BCD 是直角三角形. 解:x =0时,y =3;y =0时,x 1=-1,x 2=3; ∴C 为(0,3),点B 为(3,0).∵y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4,∴抛物线的顶点D 为(1,4),方法一:∵BC 2=(3-0)2+(0-3)2=18,CD 2=(1-0)2+(4-3)2=2,BD 2=(3-1)2+(0-4)2=20, ∴BC 2+CD 2=BD 2,即∠DCB =90°,△BCD 是直角三角形.方法二:过点D 做DE ⊥y 轴于点E , 则DE =CE =1,OB =OC =3,∴∠DCE =∠BCO =45°,即∠BCD =90°,△BCD 是直角三角形.方法三:过点D 做DE ⊥y 轴于点E ,则DE =CE =1,OB =OC =3,∴CE DEBO CO =,又∵∠CED =∠BOC =90°,∴△CED ∽△BOC ,∠ECD =∠OBC , 而∠OBC+∠OCB =90°,∴∠BCD =180°-(∠ECD+∠OCB )=90°, △BCD 是直角三角形.已知三个顶点判断直角三角的方法:(1) 用勾股定理逆定理证明;(2)构造“一线三垂直”相似证明;(3)根据坐标判断某些特殊角,求出直角.交于点C ,点E 是抛物线对称轴上一点,若△ACE 是直角三角形,求出点E 的坐标. 解:x =0时,y =3,y =0时,x 1=-1,x 2=3; ∴C 为(0,3),点A 为(-1,0). ∵y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4, ∴抛物线的的对称轴为直线x =1. 设点E 的坐标为(1,a ), 方法一:AC 2=[0-(-1)]2+(3-0)2=10, EA 2=[1-(-1)]2+(a -0)2=a 2+4, CE 2=(1-0)2+(a -3)2=a 2-6a +10, 若∠CAE =90°,则CE 2=AC 2+EA 2, 即a 2-6a +10=10+a 2+4,解得:a =-32,点E 为(1,-32); 若∠ACE =90°,则AE 2=AC 2+CE 2,即a 2+4=10+a 2-6a +10,解得:a =38,点E 为(1,38);若∠CEA =90°,则AC 2=CE 2+EA 2,即10=a 2-6a +10+a 2+4,解得:a 1=1,a 2=2,点E 为(1,1)或(1,2);综上所述,点E 为(1,-32),(1,38),(1,1)或(1,2).方法二:若∠CAE =90°,过点A 作直线l //y 轴,分别过点C 、点E 作CM ⊥l 于点M ,EN ⊥l 于点N , 可证△AMC ∽△ENA , ∴MA NECM NA =,即3)1(11−−=−a , 解得:a =-32,∴点E 为(1,-32);若∠ACE =90°,过点C 作直线l //x 轴,分别过点A 、点E 作AM ⊥l 于点M ,EN ⊥l 于点N , 可证△AMC ∽△CNE ,∴AMCNMC NE =,即3113=−a ,解得:a =38,∴点E 为(1,38); 若∠AEC =90°,过点E 作直线l //y 轴,分别过点A 、点C 作AM ⊥l 于点M ,CN ⊥l 于点N ,可证△AME ∽△ENC ,∴EN AM NC ME =,即aa −=321, 解得:a 1=1,a 2=2,点E 为(1,1)或(1,2); 综上所述,点E 为(1,-32),(1,38),(1,1)或(1,2). 直角三角形已知两个顶点,求第三个顶点坐标的方法:(1)按直角顶点分类(“一圆两垂直”);(2)用勾股定理或构造“一线三垂直”相似列方程计算.交于点C ,连接BC ,点M ,N 分别是线段AB ,BC 上的动点,且AM =BN ,连接MN .当△BMN 是直角三角形时,求点M 的坐标. 方法一:解:x =0时,y =3;y =0时,x 1=-1,x 2=3; ∴A 为(-1,0),B 为(3,0),C 为(0,3). 设点M 坐标为(m ,0),∴BN =AM =m -(-1)=m +1,BM =3-m , ∵OB =OC =3,∠BOC =90°, ∴∠CBO =∠BCO =45°. 若∠MNB =90°, △BMN ∽△BCO ,则BN BM 2=,即()123+=−m m ,解得524−=m , ∴点M 的坐标为(524−,0); 若∠NMB =90°,△BMN ∽△BOC ,则BM BN 2=, 即()m m −=+321,解得247−=m ,∴点M 的坐标为(247−,0);综上所述,点M 坐标为(524−,0)或(247−,0).方法二:解:x =0时,y =3;y =0时,x 1=-1,x 2=3; ∴A 为(-1,0),B 为(3,0),C 为(0,3). ∴直线BC 的解析式为y =-x +3, ∵OB =OC =3,∠BOC =90°, ∴∠CBO =∠BCO =45°. 设点A M =BN=m ,过点N 作NG ⊥x 轴于点G , 在Rt △BNG 中,m BN BG NG 2222===, ∴点M 为(m -1,0),N 为(m 223−,m 22), ∴BM 2=(3-m +1)2=m 2-8m +16, BN 2=2222m =m 2, MN 2=22222231+ +−−m m m=162482222+−−+m m m m , 若∠MNB =90°,则MN 2+BN 2=MB 2,G即162482222+−−+m m m m +m 2=m 2-8m+16, 解得m 1=0(舍去),m 2=424−, ∴点M 的坐标为(524−,0); 若∠NMB =90°, 则MN 2+BM 2=NB 2,即162482222+−−+m m m m +m 2-8m+16=m 2, 解得m 1=4(舍去),m 2=248−, ∴点M 的坐标为(247−,0);综上所述,点M 坐标为(524−,0)或(247−,0).直角三角形已知一个顶点,另两个点伴随运动,求动点坐标的方法: (1)按直角顶点分类;(2)用勾股定理或相似列方程计算.三.方法总结:四.变式训练:1.如图,已知抛物线经过原点O ,顶点为A (1,1),且与直线y =x ﹣2交于B ,C 两点. (1)求抛物线的解析式及点C 的坐标; (2)求证:△ABC 是直角三角形.【分析】(1)可设顶点式,把原点坐标代入可求得抛物线解析式,联立直线与抛物线解析式,可求得C 点坐标;(2)分别过A 、C 两点作x 轴的垂线,交x 轴于点D 、E 两点,结合A 、B 、C 三点的坐标可求得∠ABO =∠CBO =45°,可证得结论;解:(1)∵顶点坐标为(1,1), ∴设抛物线解析式为y =a (x ﹣1)2+1, 又抛物线过原点,∴0=a (0﹣1)2+1,解得a =﹣1, ∴抛物线解析式为y =﹣(x ﹣1)2+1, 即y =﹣x 2+2x ,联立抛物线和直线解析式可得,解得或,∴B (2,0),C (﹣1,﹣3);(2)如图,分别过A、C两点作x轴的垂线,交x轴于点D、E两点,则AD=OD=BD=1,BE=OB+OE=2+1=3,EC=3,∴∠ABO=∠CBO=45°,即∠ABC=90°,∴△ABC是直角三角形.2.如果抛物线C1的顶点在拋物线C2上,抛物线C2的顶点也在拋物线C1上时,那么我们称抛物线C1与C2“互为关联”的抛物线.如图1,已知抛物线C1:y1=x2+x与C2:y2=ax2+x+c是“互为关联”的拋物线,点A,B分别是抛物线C1,C2的顶点,抛物线C2经过点D(6,﹣1).(1)直接写出A,B的坐标和抛物线C2的解析式;(2)抛物线C2上是否存在点E,使得△ABE是直角三角形?如果存在,请求出点E的坐标;如果不存在,请说明理由.【分析】(1)由抛物线C1:y1=x2+x可得A(﹣2,﹣1),将A(﹣2,﹣1),D(6,﹣1)代入y2=ax2+x+c,求得y2=﹣+x+2,B(2,3);(2)易得直线AB的解析式:y=x+1,①若B为直角顶点,BE⊥AB,E(6,﹣1);②若A为直角顶点,AE⊥AB,E(10,﹣13);③若E为直角顶点,设E(m,﹣m2+m+2)不符合题意;解:由抛物线C1:y1=x2+x可得A(﹣2,﹣1),将A(﹣2,﹣1),D(6,﹣1)代入y2=ax2+x+c得,解得,∴y2=﹣+x+2,B(2,3);(2)易得直线AB的解析式:y=x+1,①若B为直角顶点,BE⊥AB,k BE•k AB=﹣1,∴k BE=﹣1,直线BE解析式为y=﹣x+5联立,解得x=2,y=3或x=6,y=﹣1,∴E(6,﹣1);②若A为直角顶点,AE⊥AB,同理得AE解析式:y=﹣x﹣3,联立,解得x=﹣2,y=﹣1或x=10,y=﹣13,∴E(10,﹣13);③若E为直角顶点,设E(m,﹣m2+m+2)由AE⊥BE得k BE•k AE=﹣1,即,,,(m﹣2)2(m﹣6)(m+2)=﹣16(m+2)(m﹣2),(m+2)(m﹣2)[(m﹣2)(m﹣6)+16]=0,∴m+2=0或m﹣2=0,或(m﹣2)(m﹣6)+16=0(无解)解得m=2或﹣2(不符合题意舍去),∴点E的坐标E(6,﹣1)或E(10,﹣13).3.如图,抛物线y=ax2﹣5ax+c与坐标轴分别交于点A,C,E三点,其中A(﹣3,0),C (0,4),点B在x轴上,AC=BC,过点B作BD⊥x轴交抛物线于点D,点M,N分别是线段CO,BC上的动点,且CM=BN,连接MN.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;(2)当△CMN是直角三角形时,求点M的坐标.【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式;利用等腰三角形的性质得B(3,0),然后计算自变量为3所对应的二次函数值可得到D点坐标;(2)利用勾股定理计算出BC=5,设M(0,m),则BN=4﹣m,CN=5﹣(4﹣m)=m+1,由于∠MCN=∠OCB,根据相似三角形的判定方法,当=时,△CMN∽△COB,于是有∠CMN=∠COB=90°,即=;当=时,△CMN∽△CBO,于是有∠CNM=∠COB=90°,即=,然后分别求出m的值即可得到M点的坐标;解:(1)把A(﹣3,0),C(0,4)代入y=ax2﹣5ax+c得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+4;∵AC=BC,CO⊥AB,∴OB=OA=3,∴B(3,0),∵BD⊥x轴交抛物线于点D,∴D点的横坐标为3,当x=3时,y=﹣×9+×3+4=5,∴D点坐标为(3,5);(2)在Rt△OBC中,BC===5,设M(0,m),则BN=4﹣m,CN=5﹣(4﹣m)=m+1,∵∠MCN=∠OCB,∴当=时,△CMN∽△COB,则∠CMN=∠COB=90°,即=,解得m =,此时M点坐标为(0,);当=时,△CMN∽△CBO,则∠CNM=∠COB=90°,即=,解得m=,此时M点坐标为(0,);综上所述,M点的坐标为(0,)或(0,).4.如图1,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+1与直线l2:x=﹣2相交于点D,点A是直线l2上的动点,过点A作AB⊥l1于点B,点C的坐标为(0,3),连接AC,BC.设点A 的纵坐标为t,△ABC的面积为s.(1)当t=2时,请直接写出点B的坐标;(2)在l2上是否存在点A,使得△ABC是直角三角形?若存在,请求出此时点A的坐标和△ABC的面积;若不存在,请说明理由.【分析】(1)先根据t=2可得点A(﹣2,2),因为B在直线l1上,所以设B(x,x+1),利用y=0代入y=x+1可得G点的坐标,在Rt△ABG中,利用勾股定理列方程可得点B 的坐标;(2)先把(7,4)代入s=中计算得b的值,计算在﹣1<t<5范围内图象上一个点的坐标值:当t=2时,根据(1)中的数据可计算此时s=,可得坐标(2,),代入s=a(t+1)(t﹣5)中可得a的值;解:(1)如图1,连接AG,当t=2时,A(﹣2,2),设B(x,x+1),在y=x+1中,当x=0时,y=1,∴G(0,1),∵AB⊥l1,∴∠ABG=90°,∴AB2+BG2=AG2,即(x+2)2+(x+1﹣2)2+x2+(x+1﹣1)2=(﹣2)2+(2﹣1)2,解得:x1=0(舍),x2=﹣,∴B(﹣,);(2)存在,设B(x,x+1),分两种情况:①当∠CAB=90°时,如图4,∵AB⊥l1,∴AC∥l1,∵l1:y=x+1,C(0,3),∴AC:y=x+3,∴A(﹣2,1),∵D(﹣2,﹣1),在Rt△ABD中,AB2+BD2=AD2,即(x+2)2+(x+1﹣1)2+(x+2)2+(x+1+1)2=22,解得:x1=﹣1,x2=﹣2(舍),∴B(﹣1,0),即B在x轴上,∴AB==,AC==2,∴S△ABC===2;②当∠ACB=90°时,如图5,∵∠ABD=90°,∠ADB=45°,∴△ABD是等腰直角三角形,∴AB=BD,∵A(﹣2,t),D(﹣2,﹣1),∴(x+2)2+(x+1﹣t)2=(x+2)2+(x+1+1)2,(x+1﹣t)2=(x+2)2,x+1﹣t=x+2或x+1﹣t=﹣x﹣2,解得:t=﹣1(舍)或t=2x+3,Rt△ACB中,AC2+BC2=AB2,即(﹣2)2+(t﹣3)2+x2+(x+1﹣3)2=(x+2)2+(x+1﹣t)2,把t=2x+3代入得:x2﹣3x=0,解得:x=0或3,当x=3时,如图5,则t=2×3+3=9,∴A(﹣2,9),B(3,4),∴AC==2,BC==,∴S△ABC===10;当x=0时,如图6,此时,A(﹣2,3),AC=2,BC=2,∴S△ABC===2.。

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令 y=0,即 x2
x+3=0,解得 x=1 或 x=5.
∴D(1,0),∴DH=2,AH=2,AD=4.
9
∵tan∠ADB= = ,∴GH=DH•tan∠ADB=2× = ,
∴G(3, ). ∵S△MBD=6,即 S△MDG+S△MBG=6, ∴ MG•DH+ MG•AH=6,
即: MG×2+ MG×2=6, 解得:MG=3. ∴点 M 的坐标为(3, )或(3, ).
2
3、已知函数
y

kx2

2x

3 2

k
是常数)
⑴若该函数的图像与 x 轴只有一个交点,求 k 的值;
⑵若点 M 1, k 在某反比例函数的图像上,要使该反比例函数和二次函数 y kx2 2x 3 都是 y 随 x 的
2
增大而增大,求 k 应满足的条件以及 x 的取值范围;
⑶设抛物线
1、如图 1,已知直线 y=x+3 与 x 轴交于点 A,与 y 轴交于点 B,抛物线 y=﹣x2+bx+c 经过 A、B 两点,与 x 轴交于另一个点 C,对称轴与直线 AB 交于点 E,抛物线顶点为 D. (1)求抛物线的解析式; (2)在第三象限内,F 为抛物线上一点,以 A、E、F 为顶点的三角形面积为 3,求点 F 的坐标; (3)点 P 从点 D 出发,沿对称轴向下以每秒 1 个单位长度的速度匀速运动,设运动的时间为 t 秒,当 t 为何值时,以 P、B、C 为顶点的三角形是直角三角形?直接写出所有符合条件的 t 值.
∵S△AEF=S△AEG+S△AFG﹣S△EFG= ×2×2+ ×2×(m2+2m﹣3)﹣ ×2×(﹣1﹣m)=m2+3m,
∴以 A、E、F 为顶点的三角形面积为 3 时,m2+3m=3,
解得 m1=
,m2=
(舍去),
当 m=
时,﹣m2﹣2m+3=﹣m2﹣3m+m+3=﹣3+m+3=m=

∴点 F 的坐标为(
(1)求抛物线的解析式;
(2)若平行于 x 轴的动直线 DE 从点 C 开始,以每秒 1 个单位的速度沿 y 轴正方向平移,且分别交 y 轴、线段 BC 于点 E、点 D ,同时动点 P 从点 B 出发,在线段 OB 上以每秒 2 个单位的速度向原点 O 运动.当点 P 运动到点 O 时,直线 DE 与点 P 都停止运动.联结 DP ,设点 P 的运动时间为 t 秒. ①当 t 为ED OP ②是否存在 t 的值,使以 P, B, D 为顶点的三角形与△ ABC 相似.若存在,求出 t 的值;若不存在,请

);
(3)设 P 点坐标为(﹣1,n). ∵B(0,3),C(1,0), ∴BC2=12+32=10. 分三种情况: ①如图 2,如果∠PBC=90°,那么 PB2+BC2=PC2, 即(0+1)2+(n﹣3)2+10=(1+1)2+(n﹣0)2, 化简整理得 6n=16,解得 n= ,
∴P 点坐标为(﹣1, ),
4
5.如图,直线 y 3 x b 经过点 B( 3 ,2),且与 x 轴交于点 A.将抛物线 y 1 x2 沿 x 轴作左右平移,
3
3
记平移后的抛物线为 C,其顶点为 P. (1)求∠BAO 的度数; (2)抛物线 C 与 y 轴交于点 E,与直线 AB 交于两点,其中一个交点为 F.当线段 EF∥x 轴时,求平移后 的抛物线 C 对应的函数关系式;
∴P 点坐标为(﹣1,﹣ ),
∵顶点 D 的坐标为(﹣1,4), ∴PD=4+ = ,
∵点 P 的速度为每秒 1 个单位长度, ∴t4= ;
综上可知,当 t 为 秒或 2 秒或 3 秒或 秒时,以 P、B、C
为顶点的三角形是直角三角形.
2、解:(1)∵矩形 ABCD,B(5,3), ∴A(5,0),C(0,3).
二次函数 y kx2 2x 3 k(x 1 )2 1 3 的对称轴为 x 1 ,要使二次函数 y kx2 2x 3 是
2
k k2
k
2
y 随着 x 的增大而增大,在 k 0 的情况下, x 必须在对称轴的左边,即 x 1 时,才能使得 y 随着 x 的 k
∵顶点 D 的坐标为(﹣1,4), ∴PD=4﹣ = ,
∵点 P 的速度为每秒 1 个单位长度, ∴t1= ;
②如图 3,如果∠BPC=90°,那么 PB2+PC2=BC2,
8
即(0+1)2+(n﹣3)2+(1+1)2+(n﹣0)2=10, 化简整理得 n2﹣3n+2=0,解得 n=2 或 1, ∴P 点坐标为(﹣1,2)或(﹣1,1), ∵顶点 D 的坐标为(﹣1,4), ∴PD=4﹣2=2 或 PD=4﹣1=3, ∵点 P 的速度为每秒 1 个单位长度, ∴t2=2,t3= 3; ③如图 4,如果∠BCP=90°,那么 BC2+PC2=PB2, 即 10+(1+1)2+(n﹣0)2=(0+1)2+(n﹣3)2, 化简整理得 6n=﹣4,解得 n=﹣ ,
(3)在 Rt△ABD 中,AB=3,AD=4,则 BD=5,∴sinB= ,cosB= . 以 D、P、Q 为顶点的三角形是等腰三角形,则: ①若 PD=PQ,如答图 2 所示: 此时有 PD=PQ=BQ=t,过点 Q 作 QE⊥BD 于点 E, 则 BE=PE,BE=BQ•cosB= t,QE=BQ•sinB= t,
(2)如图 1,设第三象限内的点 F 的坐标为(m,﹣m2﹣2m+3),则 m<0,﹣m2﹣2m+3<0. ∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4, ∴对称轴为直线 x=﹣1,顶点 D 的坐标为(﹣1,4), 设抛物线的对称轴与 x 轴交于点 G,连接 FG,则 G(﹣1,0),AG=2. ∵直线 AB 的解析式为 y=x+3, ∴当 x=﹣1 时,y=﹣1+3=2, ∴E 点坐 标为(﹣1,2).
二次函数与三角形
抛物线与三角形的结合是抛物线与平面几何结合生成综合性问题的一种重要形式,这类 问题以抛物线为背景,探讨是否存在一些点,使其能构成某些特殊图形,有以下常见的形式:
(1)抛物线上的点能否构成特殊的线段; (2)抛物线上的点能否构成特殊的角; (3)抛物线上的点能否构成特殊三角形; (4)抛物线上的点能否构成全等三角形、相似三角形; 这类问题把抛物线性质和平面图形性质有机结合,需综合运用待定系数法、数形结合、 分类讨论等思想方法。
1
2、如图,在平面直角坐标系中,点 O 是原点,矩形 OABC 的顶点 A 在 x 轴的正半轴上,顶点 C 在 y 的 正半轴上,点 B 的坐标是(5,3),抛物线 y= x2+bx+c 经过 A、C 两点,与 x 轴的另一个交点是点 D, 连接 BD. (1)求抛物线的解析式; (2)点 M 是抛物线对称轴上的一点,以 M、B、D 为顶点的三角形的面积是 6,求点 M 的坐标; (3)点 P 从点 D 出发,以每秒 1 个单位长度的速度沿 D→B 匀速运动,同时点 Q 从点 B 出发,以每秒 1 个单位长度的速度沿 B→A→D 匀速运动,当点 P 到达点 B 时,P、Q 同时停止运动,设运动的时间为 t 秒,当 t 为何值时,以 D、P、Q 为顶点的三角形是等腰三角形?请直接写出所有符合条件的值.
说明理由.
6
7.平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y ax2 4ax 4a c 与 x 轴交于点 A、点 B,与 y 轴的正半轴交于 点 C,点 A 的坐标为(1, 0),OB=OC,抛物线的顶点为 D.
(1) 求此抛物线的解析式; (2) 若此抛物线的对称轴上的点 P 满足∠APB=∠ACB,求点 P 的坐标; (3) Q 为线段 BD 上一点,点 A 关于∠AQB 的平分线的对称点为 A ,若 QA QB 2 ,求点 Q 的坐标和 此时△ QAA 的面积.
参考答案
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1、解:(1)∵y=x+3 与 x 轴交于点 A,与 y 轴交于点 B, ∴当 y=0 时,x=﹣3,即 A 点坐标为(﹣3,0), 当 x=0 时,y=3,即 B 点坐标为(0,3), 将 A(﹣3,0),B(0,3)代入 y=﹣x2+bx+c,


解得

∴抛物线的解析式为 y=﹣x2﹣2x+3;
∴AF=AB﹣BF=3﹣(3﹣ t)= t. 过点 P 作 PE⊥AD 于点 E,则 PEAF 为矩形,
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∴PE=AF= t,AE=PF=4﹣ t,∴EQ=AQ﹣AE=(t﹣3)﹣(4﹣ t)= t﹣7. 在 Rt△PQE 中,由勾股定理得:EQ2+PE2=PQ2, 即:( t﹣7)2+( t)2=(7﹣t)2, 整理得:13t2﹣56t=0, 解得:t=0(舍去)或 t= .
∴t= .
综上所述,当 t= ,t= 或 t= 时,以 D、P、Q 为顶点的三角形是等腰三角形.
3、解:(1)①当 k 0 时,函数 y 2x 3 的图像与 x 轴只有一个交点………………2 分 2
②当 k 0 时,若函数 y kx2 2x 3 的图像与 x 轴只有一个交点,则方程 kx2 2x 3 0 有两个相等
∴DE=t+ t= t. 由勾股定理得:DQ2=DE2+QE2=AD2+AQ2, 即( t)2+( t)2=42+(3﹣t)2, 整理得:11t2+6t﹣25=0, 解得:t= 或 t=﹣5(舍去),
∴t= ;
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