中考数学二次函数存在性问题 及参考答案
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。
二次函数的存在性问题之菱形(含答案)

二次函数的存在性问题之菱形1. 如图,抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣2,0),点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)求抛物线解析式;(2)若点P在第一象限内,当OD=4PE时,求四边形POBE的面积;(3)在(2)的条件下,若点M 为直线BC 上一点,点N 为平面直角坐标系内一点,是否存在这样的点M 和点N ,使得以点B ,D ,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在上,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.2. 如图,直线与轴、轴分别交于、两点,抛物线经过、两点,与轴的另一个交点为,连接.(1)求抛物线的解析式及点的坐标;(2)点在抛物线上,连接,当时,求点的坐标;(3)点从点出发,沿线段由向运动,同时点从点出发,沿线段由向运动,、的运动速度都是每秒个单位长度,当点到达点时,、同时停止运动,试问在坐标平面内是否存在点,使、运动过程中的某一时刻,以、、、为顶点的四边形为菱形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,说明理由.第1页共30页3. 如图所示,顶点为(,﹣)的抛物线y=ax2+bx+c过点M(2,0).(1)求抛物线的解析式;(2)点A是抛物线与x轴的交点(不与点M重合),点B是抛物线与y轴的交点,点C是直线y=x+1上一点(处于x轴下方),点D是反比例函数y= (k >0)图象上一点,若以点A,B,C,D为顶点的四边形是菱形,求k的值.4. 综合与探究如图1所示,直线y=x+c与x轴交于点A(﹣4,0),与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A,C.(1)求抛物线的解析式(2)如图2所示,M是线段OA的上一个动点,过点M垂直于x轴的直线与直线AC和抛物线分别交于点P、N若点P恰好是线段MN的中点,点F是直线AC上一个动点,在坐标平面内是否存在点D,使以点D,F,P,M为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.注:二次函数y=ax2+bx +c(a≠0)的顶点坐标为(﹣,)第2页共30页5. 如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是平行四边形,AD=6,若OA、OB的长是关于x的一元二次方程x2﹣7x+12=0的两个根,且OA>OB.(1)求OA、OB的长.(2)若点M在平面直角坐标系内,则在直线AB上是否存在点F,使以A、C、F、M为顶点的四边形为菱形?若存在,直接写出F点的坐标,若不存在,请说明理由.6. 如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=a(x+1)2﹣3与x轴交于A,B 两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C(0,﹣),顶点为D,对称轴与x轴交于点H,过点H的直线l交抛物线于P,Q两点,点Q在y轴的右侧.(1)求a的值及点A,B的坐标;(2)当点P位于第二象限时,设PQ的中点为M,点N在抛物线上,则以DP 为对角线的四边形DMPN能否为菱形?若能,求出点N的坐标;若不能,请说明理由.第3页共30页7. 如图,在平面直角坐标系中,直线AB和抛物线交于点A(﹣4,0),B(0,4),且点B是抛物线的顶点.(1)求直线AB和抛物线的解析式.(2)M是直线AB上一动点,在平面直角坐标系内是否存在点N,使以O、B、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.8. 如图,抛物线y=ax2﹣2x+c(a≠0)与x轴、y轴分别交于点A,B,C三点,已知点A(﹣2,0),点C(0,﹣8),点D是抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)如图2,设BC交抛物线的对称轴于点F,作直线CD,点M是直线CD上的动点,点N是平面内一点,当以点B,F,M,N为顶点的四边形是菱形时,请直接写出点M的坐标.第4页共30页9. 如图,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,M是直线BC下方的抛物线上一动点.(1)求A、B、C三点的坐标;(2)连接MO、MC,并把△MOC沿CO翻折,得到四边形MO M′C,那么是否存在点M,使四边形MO M′C为菱形?若存在,求出此时点M的坐标;若不存在,说明理由;10. 抛物线y= x2+bx+c经过点A(﹣4,0)、B(2,0)两点,与y轴交于点C,顶点为D,对称轴与x轴交于点H,过点H的直线m交抛物线于P、Q两点,其中点P位于第二象限,点Q在y轴的右侧.(1)求D点坐标;(2)若∠PBA= ∠OBC,求点P的坐标;(3)设PQ的中点为M,点N在抛物线上,则以DP为对角线的四边形DMPN 能否为菱形?若能,求出点N的坐标;若不能,请说明理由.第5页共30页11. 如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴、y轴分别交于A(﹣1,0)、B (3,0)、C(0,3)三点.(1)试求抛物线的解析式;(2)设点M是x轴上的动点,在平面直角坐标系中,是否存在点N,使得以点A、C、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,求出所有符合条件的点N 坐标;若不存在,说明理由.12. 如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与X轴交于点A、B两点B处的坐标为(3,0),与y轴交于c(0,﹣3),点P是直线BC下方抛物线上的动点.(1)求出二次函数的解析式;(2)连接PO、PC,并将△POC沿y轴对折,得到四边形POP′C,那么是否存在点P,使得四边形POP′C为菱形?若存在,求出点P的坐标,若存在,请说明理由;第6页共30页13. 如图,已知抛物线经过原点o和x轴上一点A(4,0),抛物线顶点为E,它的对称轴与x轴交于点D.直线y=﹣2x﹣1经过抛物线上一点B(﹣2,m)且与y轴交于点C,与抛物线的对称轴交于点F.(1)求m的值及该抛物线对应的解析式;(2)点Q是平面内任意一点,点M从点F出发,沿对称轴向上以每秒1个单位长度的速度匀速运动,设点M的运动时间为t秒,是否能使以Q、A、E、M 四点为顶点的四边形是菱形.若能,请直接写出点M的运动时间t的值;若不能,请说明理由.14. 如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=-x2+bx+c的图象与x轴交于A、B 两点,与y轴交于C(0,3),A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0).点P是抛物线上一个动点,且在直线BC的上方.(1)求这个二次函数的表达式.(2)连接PO、PC,并把△POC沿CO翻折,得到四边形POP′C,那么是否存在点P,使四边形POP′C为菱形?若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.第7页共30页15. 如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y= 与x 轴交于A 、B两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,抛物线的顶点为点D ,过点B作BC 的垂线,交对称轴于点E.(1)求证:点E与点D关于x轴对称;(2)如图2,平移抛物线,使抛物线的顶点D在射线AD上移动,点D平移后的对应点为D′,点A的对应点A′,设抛物线的对称轴与x轴交于点F,将△FBC沿BC翻折,使点F落在点F′处,在平面内找一点G,若以F′、G、D′、A′为顶点的四边形为菱形,求平移的距离.16. 如图,在平面直角坐标系中,点在抛物线上,且横坐标为1,点与点关于抛物线的对称轴对称,直线与轴交于点,点为抛物线的顶点,点的坐标为(1)求线段的长;(2)点为线段上方抛物线上的任意一点,过点作的垂线交于点,点为轴上一点,当的面积最大时,求的最小值;(3)在(2)中,取得最小值时,将绕点顺时针旋转后得到,过点作的垂线与直线交于点,点为抛物线对称轴上的一点,在平面直角坐标系中是否存在点,使得点为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点的坐标,若不存在,请说明理由.第8页共30页17. 如图,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的三个顶点B(1,0),C(3,0),D(3,4).以A为顶点的抛物线y=ax2+bx+c过点C.动点P从点A出发,沿线段AB向点B运动.同时动点Q从点C出发,沿线段CD向点D运动.点P,Q的运动速度均为每秒1个单位.运动时间为t秒.过点P作PE⊥AB交AC于点E.(1)直接写出点A的坐标,并求出抛物线的解析式;(2)在动点P,Q运动的过程中,当t为何值时,在矩形ABCD内(包括边界)存在点H,使以C,Q,E,H为顶点的四边形为菱形?请直接写出t的值.18. 已知,抛物线y=ax²+bx+4与x轴交于点A(-3,0)和B(2,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,若点D为直线BC或直线AC上的一点,E为x轴上一动点,抛物线对称轴上是否存在点F,使以B,D,F,E为顶点的四边形为菱形?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.第9页共30页第10页共30页中考数学狙击重难点系列专题第 11 页 共 30 页答案解析部分一、综合题1.【答案】(1)解:∵抛物线y=ax 2+bx ﹣2的对称轴是直线x=1,A (﹣2,0)在抛物线上,∴ ,解得:,抛物线解析式为y=x 2﹣x ﹣2;(2)解:令y=x 2﹣x ﹣2=0,解得:x 1=﹣2,x 2=4,当x=0时,y=﹣2,∴B (4,0),C (0,﹣2),设BC 的解析式为y=kx+b ,则 ,解得:,∴y=x ﹣2,设D (m ,0), ∵DP ∥y 轴, ∴E (m , m ﹣2),P (m ,m 2﹣m ﹣2),∵OD=4PE , ∴m=4(m 2﹣m ﹣2﹣m+2),∴m=5,m=0(舍去), ∴D (5,0),P (5,),E (5,), ∴四边形POBE 的面积=S △OPD ﹣S △EBD = ×5×﹣1×=;(3)解:存在,设M (n , n ﹣2),①以BD 为对角线,如图1,∵四边形BNDM 是菱形, ∴MN 垂直平分BD , ∴n=4+ , ∴M ( , ), ∵M ,N 关于x 轴对称,∴N (,﹣);②以BD 为边,如图2,∵四边形BNDM 是菱形, ∴MN ∥BD ,MN=BD=MD=1, 过M 作MH ⊥x 轴于H , ∴MH 2+DH 2=DM 2 ,即(n﹣2)2+(n﹣5)2=12,∴n1=4(不合题意),n2=5.6,∴N(4.6,),同理(n﹣2)2+(4﹣n)2=1,∴n1=4+ (不合题意,舍去),n2=4﹣,∴N(5﹣,),③以BD为边,如图3,过M作MH⊥x轴于H,∴MH2+BH2=BM2,即(n﹣2)2+(n﹣4)2=12,∴n1=4+ ,n2=4﹣(不合题意,舍去),∴N(5+ ,),综上所述,当N(,﹣)或(4.6,)或(5﹣,)或(5+ ,),以点B,D,M,N为顶点的四边形是菱形.【解析】【分析】(1)由抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,A(﹣2,0)在抛物线上,于是列方程即可得到结论;(2)根据函数解析式得到B(4,0),C(0,﹣2),求得BC的解析式为y= x﹣2,设D(m,0),得到E (m,m﹣2),P(m,m2﹣m﹣2),根据已知条件列方程得到m=5,m=0(舍去),求得D(5,0),P(5,),E(5,),根据三角形的面积公式即可得到结论;(3)设M(n,n﹣2),①以BD为对角线,根据菱形的性质得到MN垂直平分BD,求得n=4+ ,于是得到N(,﹣);②以BD为边,根据菱形的性质得到MN∥BD,MN=BD=MD=1,过M 作MH⊥x轴于H,根据勾股定理列方程即可得到结论.2.【答案】(1)解:直线解析式,令,得;令,得.∴、.∵点、在抛物线上,∴,解得,∴抛物线解析式为:.令,解得:或,∴.(2)解:,设,①当时,如答图所示.第12页共30页∵,∴,故点满足条件.过点作轴于点,则,,∴.∵,∴,∴直线的解析式为:.联立与,得:,解得:,,∴,,∴;②当与关于轴对称时,如答图所示.∵,,∴,故点满足条件.过点作轴于点,则,,∴.∵,∴,∴直线的解析式为:.联立与得:,解得:,,∴,,∴.综上所述,满足条件的点的坐标为:或(3)解:设,则,,.假设存在满足条件的点,设菱形的对角线交于点,设运动时间为.第13页共30页①若以为菱形对角线,如答图.此时,菱形边长.∴.在中,,解得.∴.过点作轴于点,则,,∴.∴.∵点与点横坐标相差个单位,∴;②若以为菱形对角线,如答图.此时,菱形边长.∵,∴,点为中点,∴.∵点与点横坐标相差个单位,∴;③若以为菱形对角线,如答图.此时,菱形边长.在中,,解得.∴,.第14页共30页∴.综上所述,存在满足条件的点,点坐标为:或或.【解析】【分析】(1)根据直线与坐标轴交点的坐标特点求出A,B两点的坐标,将A,B两点的坐标分别代入抛物线y=x2+bx+c得出关于b,c的方程组,求解得出b,c的值,从而得出抛物线的解析式,再根据抛物线与x轴交点的纵坐标是0,将y=0代入抛物线的解析式,楸树对应的自变量的值,从而求出C 点的坐标;(2)设M ( x , y )①当BM⊥BC 时,如答图2 − 1 所示.根据等腰直角三角形的性质及垂直的定义得出∠MBA+∠CBO=45∘,故点M 满足条件,过点M1作M1E⊥y轴于点E ,则M1E=x ,OE=−y 进而表示出BE,根据同角的余角相等及等角的同名三角函数值相等得出tan∠M1BE=tan∠BCO=,根据正切函数的定义得出关于x,y的方程,变形即可得出直线BM1的解析式,解联立直线BM 1的解析式与抛物线的解析式组成的方程组,即可求出M1的坐标;②当BM与BC关于y轴对称时,如答图 2 − 2 所示.根据根据角的和差及对称的性质得出∠ABO=∠MBA+∠MBO=45∘,∠MBO=∠CBO ,故∠MBA+∠CBO=45∘,故点M 满足条件过点M2 作M2E⊥y 轴于点E ,则M2E=x ,OE=−y 进而表示出BE,根据同角的余角相等及等角的同名三角函数值相等得出tan∠M2BE=tan∠CBO=,根据正切函数的定义得出关于x,y 的方程,变形即可得出直线BM2的解析式,解联立直线BM2的解析式与抛物线的解析式组成的方程组,即可求出M2的坐标,综上所述即可得出M点的坐标;(3)设∠BCO=θ ,则tanθ=,sinθ=,cosθ=.假设存在满足条件的点D ,设菱形的对角线交于点E ,设运动时间为t .①若以CQ为菱形对角线,如答图3 − 1 .此时BQ=t ,菱形边长=t ,根据菱形的对角线互相平分得出CE=CQ=(5−t) ,根据余弦函数的定义,由cosθ=,即可列出方程,求解得出t的值,进而得出CQ的值,过点Q作QF⊥x 轴于点F,则QF=CQ ⋅ sinθ,CF=CQ ⋅ cosθ,分别计算出QF,CF的长,进而得出OF的长,从而得出Q点的坐标,根据点D1与点Q横坐标相差t 个单位即可得出D1的坐标;②若以PQ为菱形对角线,如答图3 − 2 .此时BQ=t ,菱形边长=t,根据线段中点坐标公式,由点Q为BC中点得出Q点的坐标,根据点D2与点Q 横坐标相差t 个单位即可得出D1的坐标;③若以CP为菱形对角线,如答图3 − 3 .此时BQ=t ,菱形边长=5−t.根据cosθ =列出方程,求解得出t的值,进而求出OE, 由D3E=QE=CQ ⋅ sinθ,从而得出D3的坐标,综上所述即可得出答案。
二次函数中的存在性问题(答案)(可编辑修改word版)

二次函数中的存在性问题姓名1.已知抛物线y=﹣x2+ x﹣3 与x 轴交于A,B 两点,与y 轴交于点C.在直线CA 上方的抛物线上是否存在一点D,使得△ACD 的面积最大?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.2.已知y=ax2+bx+c(a≠0)图象与直线y=kx+4 相交于A(1,m),B(4,8)两点,与x 轴交于原点及点C.(1)求直线和抛物线解析式;(2)在x 轴上方的抛物线上是否存在点D,使S△OCD=2S△OAB?如果存在,求出点D 坐标,如果不存在,说明理由.3.已知直线y=x﹣3 与x 轴交于点A,与y 轴交于点C,抛物线y=﹣x2+mx+n 经过点A 和点C.(1)求此抛物线的解析式;(2)在直线CA 上方的抛物线上是否存在点D,使得△ACD 的面积最大?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,说明理由.4.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=﹣x2+bx+c 与x 轴交于A、B 两点(点A 在点B 的左侧),过点A 的直线y=kx+1 交抛物线于点C(2,3).(1)求直线AC 及抛物线的解析式;(2)若直线y=kx+1 与抛物线的对称轴交于点E,以点E 为中心将直线y=kx+1 顺时针旋转90°得到直线l,设直线l 与y 轴的交点为P,求△APE 的面积;(3)若G 为抛物线上一点,是否存在x 轴上的点F,使以B、E、F、G 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线交x 轴于A,B 两点(A 在B 的左侧),交y 轴于点C.(1)求直线BC 的解析式;(2)求抛物线的顶点及对称轴;(3)若点Q 是抛物线对称轴上的一动点,线段AQ+CQ 是否存在最小值?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由;(4)若点P 是直线BC 上方的一个动点,△PBC 的面积是否存在最大值?若存在,求出点P 的坐标及此时△PBC 的面积;若不存在,说明理由.解得:x=1 或 x=4,∴B (1,0),A (4,0),令 x=0,得到 y=﹣3,即 C (0,﹣3),设直线 AC 解析式为 y=kx+b ,将 A 与 C 坐标代入得:, 解得:k=,b=﹣3,∴直线 AC 解析式为 y=x ﹣3,设平行于直线 AC ,且与抛物线只有一个交点的直线方程为 y=x+m ,此时直线与抛物线交于点 D ,使得△ACD 的面积最大,与二次函数解析式联立消去 y 得:﹣x 2+x ﹣3= x+m , 整理得:3x 2﹣12x+4m+12=0,∴△=144﹣12(4m+12)=0,解得:m=0,∴此时直线方程为 y=x ,点 D 坐标为(2,).2.(2008•宁波校级自主招生)已知 y=ax 2+bx+c (a ≠0)图象与直线 y=kx+4 相交于 A (1,m ),B (4,8)两点,与 x 轴交于原点及点 C .(1) 求直线和抛物线解析式;(2) 在 x 轴上方的抛物线上是否存在点 D ,使 S △OCD =2S △OAB ?如果存在,求出点 D 坐标,如果不存在,说明理由.解答: 解:(1)∵直线 y=kx+4 过 A (1,m ),B (4,8)两点,∴ ,解得 ,∴y=x+4,1. 已知抛物线 y=﹣ x 2+ x ﹣3 与 x 轴交于 A ,B 两点,2. 与 y 轴交于点 C .在直线 CA 上方的抛物线上是否存在3. 一点 D ,使得△ACD 的面积最大?若存在,求出点 D4. 的坐标;若不存在,请说明理由.解答: 解:对于抛物线 y=﹣x 2+x ﹣3, 令 y=0,得到﹣ x 2+x ﹣3=0,和点 C .(1) 求此抛物线的解析式;(2) 在直线 CA 上方的抛物线上是否存在点 D ,使得△ACD 的面积最大?若存在,求出点 D 的坐标;若不存在,说明理由.解答: 解:(1)把 x=0 代入 y= x ﹣3 得 y=﹣3,则 C 点坐标为(0,﹣3),把 O 、A 、B 三点坐标代入抛物线解析式,得 , ,∴y=﹣x 2+6x ;(2)存在.设 D 点纵坐标为 h (h >0),由 O (0,0),A (1,5),B (4,8),可知 S △OAB =6,∴S △OCD =2S △OAB =12, ×6×h=12,解得 h=4,由﹣x 2+6x=4,得 x=3±, ∴D (3+,4)或(3﹣,4).3.(2014 春•昌平区期末)已知直线 y=x ﹣3 与 x 轴交于点 A ,与 y 轴交于点 C ,抛物线 y=﹣x 2+mx+n 经过点 A 把 y=0 代入 y=x ﹣3 得x ﹣3=0,解得 x=4,则 A 点坐标为(4,0),把 A (4,0),C (0,﹣3)代入 y=﹣x 2+mx+n 得 ,解得 ,所以二次函数解析式为 y=﹣x 2+x ﹣3;(2)存在. 过 D 点作直线 AC 的平行线 y=kx+b ,当直线 y=kx+b 与抛物线只有一个公共点时,点 D 到 AC 的距离最大,此时△ACD 的面积最大,∵直线 AC 的解析式为 y=x ﹣3,∴k= ,即 y=x+b ,由直线 y=x+b 和抛物线 y=﹣x 2+ x ﹣3 组成方程组得 ,消去 y 得到3x 2﹣12x+4b+12=0,∴△=122﹣4×3×(4b+12)=0,解得b=0,∴3x2﹣12x+12=0,解得x1=x2=2,把x=2,b=0 代入y=x+b 得y=,∴D 点坐标为(2,).4.(2010•孝感模拟)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y=﹣x2+bx+c 与x 轴交于A、B 两点(点A 在点B 的左侧),过点A 的直线y=kx+1 交抛物线于点C(2,3).(1)求直线AC 及抛物线的解析式;(2)若直线y=kx+1 与抛物线的对称轴交于点E,以点E 为中心将直线y=kx+1 顺时针旋转90°得到直线l,设直线l 与y 轴的交点为P,求△APE 的面积;(3)若G 为抛物线上一点,是否存在x 轴上的点F,使以B、E、F、G 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.解答:解:(1)∵点C(2,3)在直线y=kx+1 上,∴2k+1=3.解得k=1.∴直线AC 的解析式为y=x+1.∵点A 在x 轴上,∴A(﹣1,0).∵抛物线y=﹣x2+bx+c 过点A、C,∴解得∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.(2)由y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,可得抛物线的对称轴为x=1,B(3,0).∴E(1,2).根据题意,知点A 旋转到点B 处,直线l 过点B、E.设直线l 的解析式为y=mx+n.将B、E 的坐标代入y=mx+n 中,联立可得m=﹣1,n=3.∴直线l 的解析式为y=﹣x+3.∴P(0,3).过点E 作ED⊥x 轴于点D.∴S△PAE=S△PAB﹣S△EAB= AB•PO﹣AB•ED= ×4×(3﹣2)=2.(3)存在,点F 的坐标分别为(3﹣,0),(3+,0),(﹣1﹣,0)(﹣1+,0).5.(2013 秋•红安县校级月考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交x 轴于A,B 两点(A 在B 的左侧),交y 轴于点C.(1)求直线BC 的解析式;(2)求抛物线的顶点及对称轴;(3)若点Q 是抛物线对称轴上的一动点,线段AQ+CQ 是否存在最小值?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由;(4)若点P 是直线BC 上方的一个动点,△PBC 的面积是否存在最大值?若存在,求出点P 的坐标及此时△PBC 的面积;若不存在,说明理由.考点:二次函数综合题.专题:压轴题.分析:(1)令y=0,解关于x 的一元二次方程求出点B 的坐标,令x=0 求出点C 的坐标,设直线BC 的解析式为y=kx+b,然后利用待定系数法求一次函数解析式解答即可;(2)把二次函数解析式整理成顶点式形式,然后写出顶点坐标与对称轴即可;(3)根据轴对称确定最短路线问题,直线BC 与对称轴的交点即为使线段AQ+CQ 最小的点Q,然后利用直线解析式求解即可;(4)过点P 作PD∥y 轴与BC 相交于点D,根据抛物线解析式与直线BC 的解析式表示出PD,再根据S△PBC=S△PCD+S△PBD 列式整理,然后利用二次函数最值问题解答.解答:解:(1)令y=0,则﹣x2+x+2=0,整理得,x2﹣2x﹣3=0,解得x1=﹣1,x2=3,所以,点B 的坐标为(3,0),令x=0,则y=2,所以,点C 的坐标为(0,2),设直线BC 的解析式为y=kx+b,则,解得,所以,直线BC 的解析式为y=﹣x+2;(2)∵y=﹣x2+ x+2,=﹣(x2﹣2x+1)+2+ ,=﹣(x﹣1)2+ ,∴顶点坐标为(1,),对称轴为直线x=1;(3)由轴对称确定最短路线问题,直线BC 与对称轴的交点即为使线段AQ+CQ 最小的点,x=1 时,y=﹣×1+2=,所以,存在Q(1,),使线段AQ+CQ 最小;(4)如图,过点P 作PD∥y 轴与BC 相交于点D,则PD=(﹣x2+x+2)﹣(﹣x+2)=﹣x2+2x,所以,S△PBC=S△PCD+S△PBD,=×(﹣x2+2x)×3,=﹣x2+3x,=﹣(x﹣)2+ ,所以,当x=时,△PBC 的面积最大为,此时,y=﹣×()2+ ×+2= ,所以,存在P(,),使S △PBC 最大= .点评:本题是二次函数综合题型,主要利用了抛物线与x 轴的交点坐标的求解,待定系数法求一次函数解析式,二次函数的顶点坐标与对称轴的求法,轴对称确定最短路线问题,二次函数的最值问题.。
中考数学复习之二次函数背景下的相似三角形的存在性问题,含参考答案

中考数学复习之相似三角形的存在性问题(学案)知识与方法梳理:相似三角形存在性的处理思路1. 分析特征:分析背景图形中的定点、定线及不变特征,结合图形形成因素(判定等)考虑分类.注:相似三角形存在性问题主要结合对应关系及不变特征考虑分类.2. 画图求解:往往先从对应关系入手,再结合背景中的不变特征分析,综合考虑对应关系和不变特征后列方程求解. 注:相似三角形列方程往往借助对应边成比例;3. 结果验证:回归点的运动范围,画图或推理,验证结果.例1:在平面直角坐标系中,二次函数图象的顶点坐标为 C (4,,且与x 轴的两个交点间的距离为6. (1)求二次函数的解析式;(2)在x 轴上方的抛物线上,是否存在点Q ,使得以Q ,A ,B 为顶点的三角形与△ABC 相似?如果存在,请求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.第一问:研究背景图形 【思路分析】△由顶点坐标C (4,)可知对称轴为直线x =4,利用与x 轴两个交点间的距离为6,再结合抛物线的对称性可知A (1,0),B (7,0).△设交点式y =a (x -1)(x -7),再代入坐标C (4,可求解出解析式2y x =-+.【过程示范】△顶点坐标为C (4,), △抛物线对称轴为直线x =4,又△抛物线与x 轴的两个交点间的距离为6, △由抛物线的对称性可知:A (1,0),B (7,0). 设抛物线的解析式为y =a (x -1)(x -7),将C (4,)代入可得,a = △所求解析式为2y x x =. 第二问:相似三角形的存在性 【思路分析】相似三角形存在性问题也是在存在性问题的框架下进行的:△分析特征:先研究定点、动点,其中A 、B 、C 为定点,点Q 为抛物线上的动点;进一步研究此△ABC ,发现其中AC=BC ;构造辅助线:CD 垂直于x 轴,能够计算出△BAC =30°,△ACB =30°;再考虑研究△QAB ,固定线段为AB ,并且由于点Q 在x 轴上方的抛物线上,所以△QAB 为钝角(填“钝角”或“直角”)三角形.△画图求解:先考虑点Q 在抛物线对称轴右侧的情况,此时△ABQ 为钝角,要想使△ABC 与△ABQ 相似,则需要△ABQ =120°,且AB=BQ .求解时,可根据△ABQ =120°,AB =BQ =6来求出Q 点坐标.同理,考虑点Q 在抛物线对称轴左侧时的情况.△结果验证:考虑点Q 还要在抛物线上,将点Q 代入抛物线解析式验证. 【过程示范】存在点Q 使得△QAB 与△ABC 相似.由抛物线对称性可知,AC =BC ,过点C 作CD △x 轴于D , 则AD =3,CD在Rt△ACD 中,tan△DAC,△△BAC =△ABC =30°,△ACB =120°. △当△ACB △△ABQ 1时, △ABQ 1=120°且BQ 1=AB =6. 过点Q 1作Q 1E △x 轴,垂足为E , 则在Rt△BQ 1E 中,BQ 1=6,△Q 1BE =60°, △Q 1E =BQ 1·sin60°=62⨯=BE =3, △E (10,0),Q 1(10,. 当x =10时,y= △点Q 1在抛物线上.△由抛物线的对称性可知,还存在AQ 2=AB , 此时△Q 2AB △△ACB ,点Q 2的坐标为(-2,. 综上,Q 1(10,,Q 2(-2,.练习题1. 如图,抛物线2110833y x x =-+-经过A ,B ,C 三点,BC △OB ,AB =BC ,过点C 作CD ⊥x 轴于点D .点M是直线AB 上方的抛物线上一动点,作MN ⊥x 轴于点N ,若△AMN 与△ACD 相似,则点M 的坐标为_____________________________.OB CDAxy2. 如图,已知抛物线234y x bx c =++与坐标轴交于A ,B ,C 三点,点A 的坐标为(1,0),过点C 的直线334y x t=-与x 轴交于点Q ,点P 是线段BC 上的一个动点,过P 作PH △OB 于点H .若PB 5t ,且0<t <1.(1)点C 的坐标是____________,b _______,c ______. (2)求线段QH 的长(用含t 的代数式表示).(3)依点P 的变化,是否存在t 的值,使以P ,H ,Q 为顶点的三角形与△COQ 相似?若存在,求出所有符合条件的t 值;若不存在,说明理由.A BCOHP QxyyxO CB A3. 如图,抛物线213222y x x =-++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点D (1,m )在抛物线上,直线y =-x -1与抛物线交于A ,E 两点,点P 在x 轴上,且位于点B 的左侧,若以P ,B ,D 为顶点的三角形与△ABE 相似,则点P 的坐标为__________________________________.4. 如图,已知抛物线过点A (0,6),B (2,0),C (7,52).(1)求抛物线的解析式.(2)若D 是抛物线的顶点,E 是抛物线的对称轴与直线AC 的交点,F 与E 关于D 对称.求证:△CFE =△AFE . (3)在y 轴上是否存在这样的点P ,使△AFP 与△FDC 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.5.如图,抛物线y=ax2+bx经过两点A(-1,1),B(2,2).过点B作BC△x轴,交抛物线于点C,交y轴于点D.连接OA,OB,OC,AC,点N在坐标平面内,且△AOC与△OBN相似(边OA与边OB对应),则点N的坐标为_____________________________________.6.如图,抛物线y=-x2+4与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,连接AC.点P是第一象限内抛物线上的一个动点,过点P作x轴的垂线,垂足为D.是否存在以P,O,D为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图,已知抛物线y=x2-1与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,过点A作AP△CB交抛物线于点P.(1)求A,B,C三点的坐标.(2)在x轴上方的抛物线上是否存在一点M,过点M作MG△x轴于点G,使以A,M,G为顶点的三角形与△PCA 相似?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.8.如图,抛物线y=ax2+b与x轴交于点A,B,且点A的坐标为(1,0),与y轴交于点C(0,1).(1)求抛物线的解析式,并求出点B的坐标.(2)过点B作BD△CA交抛物线于点D,在x轴上点A的左侧是否存在点P,使以P,A,C为顶点的三角形与△ABD相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.9. 如图,抛物线经过A (4,0),B (1,0),C (0,-2)三点.(1)求抛物线的解析式.(2)P 是抛物线上一动点,过点P 作PM △x 轴,垂足为M ,是否存在点P ,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.参考答案1. 2. (1)(0,-3),,-3;(2);(3)存在,或. 3. 4. (1);(3). 5. N 1(3,4),N 2(4,3),N 3(-2,-1),N 4(-1,-2)6.存在,1P ,2(12P --+.7.(1)A (-1,0),B (1,0),C (0,-1);(2)存在,M 1(-2,3),M 2(4,15),347()39M ,. 1257111()()2424M M -,,,94-148 0218 4 12t t QH t t ⎧-<<⎪⎪=⎨⎪-<<⎪⎩()()73225321121322(0)(0)75P P -,,,21462y x x =-+1241(0)(02)2P P --,,,8.(1)y =-x 2+1,B (-1,0);(2)存在,11(0)3P ,,P 2(-2,0). 9.(1)215222y x x =-+-;(2)存在,P 1(0,-2),P 2(-3,-14),P 3(2,1),P 4(5,-2).。
2020年初三数学下册中考专题复习 二次函数的存在性问题【含答案】

2020年初三数学下册中考专题复习二次函数的存在性问题一.解答题(共20小题)1.如图,在▱OABC中,A、C两点的坐标分别为(4,0)、(﹣2,3),抛物线W经过O、A、C三点,点D是抛物线W的顶点.(1)求抛物线W的函数解析式及顶点D的坐标;(2)将抛物线W和▱OABC同时先向右平移4个单位长度,再向下平移m(0<m<3)个单位长度,得到抛物线W1和□O1A1B1C1,在向下平移过程中,O1C1与x轴交于点H,▱O1A1B1C1与▱OABC重叠部分的面积记为S,试探究:当m为何值时,S有最大值,并求出S的最大值;(3)在(2)的条件下,当S取最大值时,设此时抛物线W1的顶点为F,若点M是x 轴上的动点,点N是抛物线W1上的动点,是否存在这样的点M、N,使以D、F、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.2.如图1(注:与图2完全相同),在直角坐标系中,抛物线经过点A(1,0)、B(5,0)、C(0,4)三点.(1)求抛物线的解析式和对称轴;(2)P是抛物线对称轴上的一点,求满足PA+PC的值为最小的点P坐标(请在图1中探索);(3)在第四象限的抛物线上是否存在点E,使四边形OEBF是以OB为对角线且面积为12的平行四边形?若存在,请求出点E坐标,若不存在请说明理由(请在图2中探索)3.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣3,0),B(1,0),C(0,3)三点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,P为抛物线上在第二象限内的一点,若△PAC面积为3,求点P的坐标;(3)如图2,D为抛物线的顶点,在线段AD上是否存在点M,使得以M,A,O为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,抛物线y=ax2﹣2ax+c的图象经过点C(0,﹣2),顶点D的坐标为(1,﹣),与x轴交于A、B两点.(1)求抛物线的解析式.(2)连接AC,E为直线AC上一点,当△AOC∽△AEB时,求点E的坐标和的值.(3)点F(0,y)是y轴上一动点,当y为何值时,FC+BF的值最小.并求出这个最小值.(4)点C关于x轴的对称点为H,当FC+BF取最小值时,在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△QHF是直角三角形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图1,抛物线C:y=ax2+bx经过点A(﹣4,0)、B(﹣1,3)两点,G是其顶点,将抛物线C绕点O旋转180°,得到新的抛物线C′.(1)求抛物线C的函数解析式及顶点G的坐标;(2)如图2,直线l:y=kx﹣经过点A,D是抛物线C上的一点,设D点的横坐标为m(m<﹣2),连接DO并延长,交抛物线C′于点E,交直线l于点M,若DE=2EM,求m的值;(3)如图3,在(2)的条件下,连接AG、AB,在直线DE下方的抛物线C上是否存在点P,使得∠DEP=∠GAB?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.6.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.(1)求这个抛物线的函数表达式.(2)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,求四边形ADCP 面积的最大值.(3)点M为抛物线对称轴上的点,问:在抛物线上是否存在点N,使△MNO为等腰直角三角形,且∠MNO为直角?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.7.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+3与坐标轴分别交于点A,B(﹣3,0),C(1,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积最大?(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P作PE∥x轴交抛物线于点E,连接DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.8.如图,抛物线y=ax2+2x+c经过A(﹣1,0),B两点,且与y轴交于点C(0,3),抛物线与直线y=﹣x﹣1交于A,E两点.(1)求抛物线的解析式;(2)坐标轴上是否存在一点Q,使得△AQE是以AE为底边的等腰三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由.(3)P点在x轴上且位于点B的左侧,若以P,B,C为顶点的三角形与△ABE相似,求点P的坐标.9.如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于C点,点P是抛物线上在第一象限内的一个动点,且点P的横坐标为t.(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,连接BC,PB,PC,设△PBC的面积为S.求S关于t的函数表达式,并求出当t为何值时,△PBC的面积S有最大值;(3)如图2,设抛物线的对称轴为直线l,l与x轴的交点为D.在直线l上是否存在点M,使得四边形CDPM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.10.综合与探究如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣3,0)、B两点,与y轴相交于点.当x=﹣4和x=2时,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的函数值y相等,连接AC,BC.(1)求抛物线的解析式;(2)判断△ABC的形状,并说明理由;(3)若点M、N同时从B点出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿BA、BC边运动,其中一个点到达终点时,另一点也随之停止运动,当运动时间为t秒时,连接MN,将△BMN沿MN翻折,B点恰好落在AC边上的P处,则t的值为,点P的坐标为;(4)抛物线对称轴上是否存在一点F,使得△ACF是以AC为直角边的直角三角形?若不存在,请说明理由;若存在,请直接写出点F的坐标.11.如图1,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C.(l)求抛物线的表达式;(2)如图l,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE,CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E点的坐标;(3)如图2,在x轴上是否存在一点D使得△ACD为等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的点D的坐标;若不存在,请说明理由.12.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,且点B与点C的坐标分别为B(3,0).C(0,3),点M是抛物线的顶点.(1)求二次函数的关系式;(2)点P为线段MB上一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D.若OD=m,△PCD的面积为S,①求S与m的函数关系式,写出自变量m的取值范围.②当S取得最值时,求点P的坐标;(3)在MB上是否存在点P,使△PCD为直角三角形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.13.如图①,已知抛物线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,已知点P为抛物线第一象限上一动点,连接PB、PC、BC.(1)求抛物线的解析式,并直接写出抛物线的顶点坐标;(2)当△PBC的面积最大时,求出点P的坐标;(3)如图②,当点P与抛物线顶点重合时,过点B的直线与抛物线交于点E,在直线BE上方的抛物线上是否存在一点M,使得∠BEM=∠PBC?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,抛物线y=﹣x2+2x+3与坐标轴分别交于A,B,C三点,连接AC,BC.(1)直接写出A,B,C三点的坐标;(2)点M是线段BC上一点(不与B,C重合),过点M作x轴的垂线交抛物线于点N,连接CN.若点M关于直线CN的对称点M'恰好在y轴上,求出点M的坐标;(3)在平面内是否存在一点P,使△AOC关于点P的对称△A'O'C'(点A',O',C'分别是点A,O,C的对称点)恰好有两个顶点落在该抛物线上?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.如果没有解题思路,可以这样考虑:变换后,A'O'与AO,O'C'与OC有什么样的位置关系?进而分析点O',A',C'的坐标关系!15.如图1,过原点的抛物线与x轴交于另一点A,抛物线顶点C的坐标为,其对称轴交x轴于点B.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,点D为抛物线上位于第一象限内且在对称轴右侧的一个动点,求使△ACD 面积最大时点D的坐标;(3)在对称轴上是否存在点P,使得点A关于直线OP的对称点A'满足以点O、A、C、A'为顶点的四边形为菱形.若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.16.综合与探究如图,已知抛物线y=ax2﹣2x+c与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,对称轴为直线l,顶点为D.(1)求抛物线的解析式及点D坐标;(2)在直线l上是否存在一点M,使点M到点B的距离与到点C的距离之和最小?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(3)在x轴上取一动点P(m,0),﹣3<m<﹣1,过点P作x轴的垂线,分别交抛物线,AD,AC于点E,F,G.①判断线段FP与FG的数量关系,并说明理由②连接EA,ED,CD,当m为何值时,四边形AEDC的面积最大?最大值为多少?17.如图,抛物线y=ax2+bx(a>0)与双曲线y=相交于点A、B,已知点A坐标(1,4),点B在第三象限内,且△AOB的面积为3(O为坐标原点).(1)求实数a、b、k的值;(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点P使得△POB为等腰三角形?若存在请求出所有的P点的坐标,若不存在请说明理由.(3)在坐标系内有一个点M,恰使得MA=MB=MO,现要求在y轴上找出点Q使得△BQM的周长最小,请求出M的坐标和△BQM周长的最小值.18.如图,已知,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0)两点,过点A的直线y=kx+k与该抛物线交于点C,点P是该抛物线上不与A,B重合的动点,过点P 作PD⊥x轴于D,交直线AC于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)若k=﹣1,当PE=2DE时,求点P坐标;(3)当(2)中直线PD为x=1时,是否存在实数k,使△ADE与△PCE相似?若存在请求出k的值;若不存在,请说明你的理由.19.如图,抛物线y=ax2+bx﹣过点A(﹣,0)和点B(,2),连结AB交y轴于点C.(1)求抛物线的函数解析式;(2)点P在线段AB下方的抛物线上运动,连结AP,BP.设点P的横坐标为m,△ABP 的面积为s.①求s与m的函数关系式;②当s取最大值时,抛物线上是否存在点Q,使得S△ACQ=s.若存在,求点Q的坐标;若不存在,说明理由.20.如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x+6与x轴交于点A,与y轴交点C,抛物线y =﹣2x2+bx+c过A,C两点,与x轴交于另一点B.(1)求抛物线的解析式.(2)在直线AC上方的抛物线上有一动点E,连接BE,与直线AC相交于点F,当EF =BF时,求sin∠EBA的值.(3)点N是抛物线对称轴上一点,在(2)的条件下,若点E位于对称轴左侧,在抛物线上是否存在一点M,使以M,N,E,B为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.详细答案一.解答题(共20小题)1.【解答】解:(1)设抛物线W的函数解析式为y=ax2+bx,图象经过A(4,0),C(﹣2,3)∴抛物线W的函数解析式为,顶点D的坐标为(2,﹣1);(2)根据题意,由O(0,0),C(﹣2,3),得O1(4,﹣m),C1(2,3﹣m)设直线O1C1的函数解析式为y=kx+b把O1(4,﹣m),C1(2,3﹣m)代入y=kx+b得:,直线O1C1与x轴交于点H∴过C1作C1E⊥HA于点E,∵0<m<3∴,∴,∵,抛物线开口向下,S有最大值,最大值为∴当时,;(3)当时,由D(2,﹣1)得F(6,)∴抛物线W1的函数解析式为,依题意设M(t,0),以D,F,M,N为顶点的四边形是平行四边形,分情况讨论:①以DF为边时∵D(2,﹣1),F点D,F横坐标之差是4,纵坐标之差是,若点M、N的横纵坐标与之有相同规律,则以D,F,M,N为顶点的四边形是平行四边形,∵M(t,0),∴把分别代入得t1=0,t2=4,t3=6,t4=14∴M1(0,0),M2(4,0),M3(6,0),M4(14,0)②以DF为对角线时,以点D,F,M,N为顶点不能构成平行四边形.综上所述:M1(0,0),M2(4,0),M3(6,0),M4(14,0).2.【解答】解:(1)将点A、B的坐标代入二次函数表达式得:y=a(x﹣1)(x﹣5)=a(x2﹣6x+5),则5a=4,解得:a=,抛物线的表达式为:y=(x2﹣6x+5)=x2﹣x+4,函数的对称轴为:x=3,顶点坐标为(3,﹣);(2)连接B、C交对称轴于点P,此时PA+PC的值为最小,将点B、C的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b得:,解得:,直线BC的表达式为:y=﹣x+4,当x=3时,y=,故点P(3,);(3)存在,理由:四边形OEBF是以OB为对角线且面积为12的平行四边形,=OB×|y E|=5×|y E|=12,则S四边形OEBF点E在第四象限,故:则y E=﹣,将该坐标代入二次函数表达式得:y=(x2﹣6x+5)=﹣,解得:x=2或4,故点E的坐标为(2,﹣)或(4,﹣).3.【解答】解:(1)把A(﹣3,0),B(1,0),C(0,3)代入抛物线解析式y=ax2+bx+c 得,解得,所以抛物线的函数表达式为y=﹣x2﹣2x+3.(2)如解(2)图1,过P点作PQ平行y轴,交AC于Q点,∵A(﹣3,0),C(0,3),∴直线AC解析式为y=x+3,设P点坐标为(x,﹣x2﹣2x+3.),则Q点坐标为(x,x+3),∴PQ=﹣x2﹣2x+3﹣(x+3)=﹣x2﹣3x.=,∴S△P AC∴,解得:x1=﹣1,x2=﹣2.当x=﹣1时,P点坐标为(﹣1,4),当x=﹣2时,P点坐标为(﹣2,3),综上所述:若△PAC面积为3,点P的坐标为(﹣1,4)或(﹣2,3),(3)如解(3)图1,过D点作DF垂直x轴于F点,过A点作AE垂直BC于E点,∵D为抛物线y=﹣x2﹣2x+3的顶点,∴D点坐标为(﹣1,4),又∵A(﹣3,0),∴直线AD为y=2x+6,AF=2,DF=4,tan∠DAB=2,∵B(1,0),C(0,3)∴tan∠ABC=3,BC=,sin∠ABC=,直线BC解析式为y=﹣3x+3.∵AB=4,∴AE=AB•sin∠ABC==,BE=,∴CE=,∴tan∠ACB=,∴tan∠ACB=tan∠DAB=2,∴∠ACB=∠DAB,∴使得以M,A,O为顶点的三角形与△ABC相似,则有两种情况,如解(3)图2Ⅰ.当∠AOM=∠CAB=45°时,△ABC∽△OMA,即OM为y=﹣x,设OM与AD的交点M(x,y)依题意得:,解得,即M点为(﹣2,2).Ⅱ.若∠AOM=∠CBA,即OM∥BC,∵直线BC解析式为y=﹣3x+3.∴直线OM为y=﹣3x,设直线OM与AD的交点M(x,y).则依题意得:,解得,即M点为(,),综上所述:存在使得以M,A,O为顶点的三角形与△ABC相似的点M,其坐标为(﹣2,2)或(,),4.【解答】解:(1)由题可列方程组:,解得:∴抛物线解析式为:y=x2﹣x﹣2;(2)如图1,∠AOC=90°,AC=,AB=4,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﹣2;当△AOC∽△AEB时=()2=()2=,=1,∴S△AEB=,∵S△AOC∴AB×|y E|=,AB=4,则y E=﹣,则点E(﹣,﹣);由△AOC∽△AEB得:∴;(3)如图2,连接BF,过点F作FG⊥AC于G,则FG=CF sin∠FCG=CF,∴CF+BF=GF+BF≥BE,当折线段BFG与BE重合时,取得最小值,由(2)可知∠ABE=∠ACO∴BE=AB cos∠ABE=AB cos∠ACO=4×=,|y|=OB tan∠ABE=OB tan∠ACO=3×=,∴当y=﹣时,即点F(0,﹣),CF+BF有最小值为;(4)①当点Q为直角顶点时(如图3):由(3)易得F(0,﹣),∵C(0,﹣2)∴H(0,2)设Q(1,m),过点Q作QM⊥y轴于点M.则Rt△QHM∽Rt△FQM∴QM2=HM•FM,∴12=(2﹣m)(m+),解得:m=,则点Q(1,)或(1,)当点H为直角顶点时:点H(0,2),则点Q(1,2);当点F为直角顶点时:同理可得:点Q(1,﹣);综上,点Q的坐标为:(1,)或(1,)或Q(1,2)或Q(1,﹣).5.【解答】解:(1)将A(﹣4,0)、B(﹣1,3)代入y=ax2+bx中,得解得∴抛物线C解析式为:y=﹣x2﹣4x,配方,得:y=﹣x2﹣4x=﹣(x+2)2+4,∴顶点为:G(﹣2,4);(2)∵抛物线C绕点O旋转180°,得到新的抛物线C′.∴新抛物线C′的顶点为:G′(2,﹣4),二次项系数为:a′=1∴新抛物线C′的解析式为:y=(x﹣2)2﹣4=x2﹣4x将A(﹣4,0)代入y=kx﹣中,得0=﹣4k﹣,解得k=,∴直线l解析式为y=x﹣,设D(m,﹣m2﹣4m),∵D、E关于原点O对称,∴OD=OE∵DE=2EM∴OM=2OD,过点D作DF⊥x轴于F,过M作MR⊥x轴于R,∴∠OFD=∠ORM,∵∠DOF=∠MOR∴△ODF∽△OMR∴===2∴OR=2OF,RM=2DF∴M(﹣2m,2m2+8m)∴2m2+8m=•(﹣2m)﹣,解得:m1=﹣3,m2=,∵m<﹣2∴m的值为:﹣3;(3)由(2)知:m=﹣3,∴D(﹣3,3),E(3,﹣3),OE=3,如图3,连接BG,在△ABG中,∵AB2=(﹣1+4)2+(3﹣0)2=18,BG2=2,AG2=20∴AB2+BG2=AG2∴△ABG是直角三角形,∠ABG=90°,∴tan∠GAB===,∵∠DEP=∠GAB∴tan∠DEP=tan∠GAB=,在x轴下方过点O作OH⊥OE,在OH上截取OH=OE=,过点E作ET⊥y轴于T,连接EH交抛物线C于点P,点P即为所求的点;∵E(3,﹣3),∴∠EOT=45°∵∠EOH=90°∴∠HOT=45°∴H(﹣1,﹣1),设直线EH解析式为y=px+q,则,解得∴直线EH解析式为y=﹣x,解方程组,得,,∴点P的横坐标为:或.6.【解答】解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3)=ax2+2ax﹣3a,即﹣3a=2,解得:a=﹣,故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣x+2,则点C(0,2),函数的对称轴为:x=﹣1;(2)连接OP,设点P(x,﹣x2﹣x+2),=S△APO+S△CPO﹣S△ODC=×AO×y P+×OC×|x P|﹣×CO×OD 则S=S四边形ADCP=(﹣x2﹣x+2)×2×(﹣x)﹣=﹣x2﹣3x+2,∵﹣1<0,故S有最大值,当x=﹣时,S的最大值为;(3)存在,理由:△MNO为等腰直角三角形,且∠MNO为直角时,点N的位置如下图所示:①当点N在x轴上方时,点N的位置为N1、N2,N1的情况(△M1N1O):设点N1的坐标为(x,﹣x2﹣x+2),则M1E=x+1,过点N1作x轴的垂线交x轴于点F,过点M1作x轴的平行线交N1F于点E,∵∠FN1O+∠M1N1E=90°,∠M1N1E+∠EM1N1=90°,∴∠EM1N1=∠FN1O,∠M1EN1=∠N1FO=90°,ON1=M1N1,∴△M1N1E≌△N1OF(AAS),∴M1E=N1F,即:x+1=﹣x2﹣x+2,解得:x=(舍去负值),则点N1(,);N2的情况(△M2N2O):同理可得:点N2(,);②当点N在x轴下方时,点N的位置为N3、N4,同理可得:点N3、N4的坐标分别为:(,)、(,);综上,点N的坐标为:(,)或(,)或(,)或(,).7.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3过点B(﹣3,0),C(1,0)∴解得:∴抛物线解析式为y=﹣x2﹣2x+3(2)过点P作PH⊥x轴于点H,交AB于点F∵x=0时,y=﹣x2﹣2x+3=3∴A(0,3)∴直线AB解析式为y=x+3∵点P在线段AB上方抛物线上∴设P(t,﹣t2﹣2t+3)(﹣3<t<0)∴F(t,t+3)∴PF=﹣t2﹣2t+3﹣(t+3)=﹣t2﹣3t=S△P AF+S△PBF=PF•OH+PF•BH=PF•OB=(﹣t2﹣3t)=﹣(t+)∴S△P AB2+∴点P运动到坐标为(﹣,),△PAB面积最大(3)存在点P使△PDE为等腰直角三角形设P(t,﹣t2﹣2t+3)(﹣3<t<0),则D(t,t+3)∴PD=﹣t2﹣2t+3﹣(t+3)=﹣t2﹣3t∵抛物线y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4∴对称轴为直线x=﹣1∵PE∥x轴交抛物线于点E∴y E=y P,即点E、P关于对称轴对称∴=﹣1∴x E=﹣2﹣x P=﹣2﹣t∴PE=|x E﹣x P|=|﹣2﹣2t|∵△PDE为等腰直角三角形,∠DPE=90°∴PD=PE①当﹣3<t≤﹣1时,PE=﹣2﹣2t∴﹣t2﹣3t=﹣2﹣2t解得:t1=1(舍去),t2=﹣2∴P(﹣2,3)②当﹣1<t<0时,PE=2+2t∴﹣t2﹣3t=2+2t解得:t1=,t2=(舍去)∴P(,)综上所述,点P坐标为(﹣2,3)或(,)时使△PDE为等腰直角三角形.8.【解答】解:(1)将A(﹣1,0),C(0,3)代入y=ax2+2x+c,得,解得,,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3;(2)联立,解得,或,∴E(4,﹣5),如图1,当点Q在x轴上时,设Q(m,0),∵AE为底边,∴QA=QE,∴QA2=QE2,即(m+1)2=52+(m﹣4)2,解得,m=4,∴Q1(4,0);当点Q在y轴上时,设Q(0,n),∵AE为底边,∴QA=QE,∴QA2=QE2,即n2+12=42+(n+5)2,解得,n=﹣4,∴Q2(0,﹣4);综上所述,Q1(4,0),Q2(0,﹣4);(3)如图2,过点E作EH⊥x轴于点H,∵A(﹣1,0),E(4,﹣5),∴AH=EH=5,AE==5,∠BAE=45°,又OB=OC=3,∴∠ABC=45°,AB=4,BC==3,设P(t,0),则BP=3﹣t,∵∠BAE=∠ABC=45°,∴只可能存在△PBC∽△BAE和△PBC∽△EAB两种情况,当△PBC∽△BAE时,,∴=,∴t=,∴P1(,0);当△PBC∽△EAB时,,∴=,∴t=﹣,∴P2(﹣,0),综上所述,点P的坐标为(,0)或(﹣,0).9.【解答】解:(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=﹣x2+bx+c,得,,解得,,∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3;(2)如图1,过点P作PF∥y轴,交BC于点F,设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0),将B(3,0)、C(0,3)代入y=mx+n,得,,解得,,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,∵点P的坐标为(t,﹣t2+2t+3),∴点F的坐标为(t,﹣t+3),∴PF=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,∴S=PF•OB=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+,∵﹣<0,∴当t=时,S取最大值,最大值为;(3)如图2,连接PC,交抛物线对称轴l于点E,∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴抛物线的对称轴为直线x=1,∵x D﹣x C=1,∴x P﹣x M=1,∴x P=2,∴P(2,3),在y=﹣x2+2x+3中,当x=0时,y=3,∴C(0,3),∴y C﹣y D=3,∴y M﹣y P=3,∴y M=6,∴点M的坐标为(1,6);当x P≠2时,不存在,理由如下,若四边形CDPM是平行四边形,则CE=PE,∵点C的横坐标为0,点E的横坐标为1,∴点P的横坐标t=1×2﹣0=2,又∵x P≠2,∴不存在,综上所述,点M的坐标为(1,6).10.【解答】解:(1)∵在抛物线y=ax2+bx+c中,当x=﹣4和x=2时,二次函数y=ax2+bx+c 的函数值y相等,∴抛物线的对称轴为x==﹣1,又∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣3,0)、B两点,由对称性可知B(1,0),∴可设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣1),将C(0,)代入y=a(x+3)(x﹣1),得,﹣3a=,解得,a=﹣,∴此抛物线的解析式为y=﹣(x+3)(x﹣1)=﹣x2﹣x+;(2)△ABC为直角三角形,理由如下:∵A(﹣3,0),B(1,0),C(0,),∴OA=3,OB=1,OC=,∴AB=OA+OB=4,AC==2,BC==2,∵AC2+BC2=16,AB2=16,∴AC2+BC2=AB2,∴△ABC是直角三角形;(3)∵点M、N同时从B点出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿BA、BC边运动,∴BM=BN=t,由翻折知,△BMN≌△PMN,∴BM=PM=BN=PN=t,∴四边形PMBN是菱形,∴PN∥AB,∴△CPN∽△CAB,设PM与y轴交于H,∴==,即==,解得,t=,CH=,∴OH=OC﹣CH=﹣=,∴y P=,设直线AC的解析式为y=kx+,将点A(﹣3,0)代入y=kx+,得,k=,∴直线AC的解析式为y=x+,将y P=代入y=x+,∴x=﹣1,∴P(﹣1,),故答案为:,(﹣1,);(4)设直线BC的解析式为y=kx+,将点B(1,0)代入y=kx+,得,k=﹣,∴直线BC的解析式为y=﹣x+,由(2)知△ABC为直角三角形,∠ACB=90°,如图2,当∠ACF=90°时,点B,C,F在一条直线上,在y=﹣x+中,当x=﹣1时,y=2,∴F1(﹣1,2);当∠CAF=90°时,AF∥BC,∴可设直线AF的解析式为y=﹣x+n,将点A(﹣3,0)代入y=﹣x+n,得,n=﹣3,∴直线AF的解析式为y=﹣x﹣3,在y=﹣x﹣3中,当x=﹣1时,y=﹣2,∴F2(﹣1,﹣2);∴点F的坐标为F1(﹣1,2),F2(﹣1,﹣2).11.【解答】解:(1)将点A(1,0),B(﹣3,0)代入y=ax2+bx+3,得,,解得,,∴抛物线表达式为y=﹣x2﹣2x+3;(2)如图1,过点E作EF⊥x轴于点F,设E(a,﹣a2﹣2a+3)(﹣3<a<0),∴EF=﹣a2﹣2a+3,BF=a+3,OF=﹣a,∴===,最大,且最大值为;∴当时,S四边形BOCE当时,,此时,点E坐标为;(3)如图2,连接AC,①当CA=CD时,此时CO为底边的垂直平分线,满足条件的点D1,与点A关于y轴对称,点D1坐标为(﹣1,0);②当AD=AC时,在Rt△ACO中,∵OA=1,OC=3,由勾股定理得,AC==,以点A为圆心,AC的长为半径作弧,交x轴于两点D2,D3,即为满足条件的点,此时它们的坐标分别为,;③当DA=DC时,线段AC的垂直平分线与x轴的交点D4,即为满足条件的点,设垂直AC的垂直平分线交y轴于点P,过AC中点Q,∵∠AOC=∠BOC=∠PQC=∠PQA=90°,∠D4PO=∠CPQ,∴∠ACO=∠OD4P,∴△D4AQ∽△CAO,∴=,即=,∴D4A=5,∴OD4=D4A﹣OA=4,∴点D4的坐标为(﹣4,0);综上所述,存在符合条件的点D,其坐标为D1(﹣1,0)或或或D 4(﹣4,0).12.【解答】解:(1)将点B(3,0),C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,得,解得,,∴二次函数的解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)①∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点M(1,4),设直线BM的解析式为y=kx+b,将点B(3,0),M(1,4)代入,得,解得,∴直线BM的解析式为y=﹣2x+6,∵PD⊥x轴且OD=m,∴P(m,﹣2m+6),=PD•OD=m(﹣2m+6)=﹣m2+3m,∴S=S△PCD即S=﹣m2+3m,∵点P在线段BM上,且B(3,0),M(1,4),∴1≤m≤3;②∵S=﹣m2+3m=﹣(m﹣)2+,∵﹣1>0,∴当m=时,S取最大值,∴P(,3);(3)存在,理由如下:如图2﹣1,当∠CPD=90°时,∵∠COD=∠ODP=∠CPD=90°,∴四边形CODP为矩形,∴PD=CO=3,将y=3代入直线y=﹣2x+6,得,x=,∴P(,3);如图2﹣2,当∠PCD=90°时,∵OC=3,OD=m,∴CD2=OC2+OD2=9+m2,∵PD∥OC,∴∠PDC=∠OCD,∴cos∠PDC=cos∠OCD,∴=,∴DC2=PD•OC,∴9+m2=3(﹣2m+6),解得,m1=﹣3﹣3(舍去),m2=﹣3+3,∴P(﹣3+3,12﹣6),当∠PDC=90°时,∵PD⊥x轴,∴不存在,综上所述,点P的坐标为(,3)或(﹣3+3,12﹣6).13.【解答】解:(1)将点A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=ax2+bx+3,得,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴抛物线的顶点坐标为(1,4);(2)如图1,过点P作x轴的垂线,交BC于点N,在y=﹣x2+2x+3中,当x=0时,y=3,∴C(0,3),设直线BC的解析式为y=kx+3,将点B(3,0)代入y=kx+3,得3k+3=0,∴k=﹣1,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,设P(x,﹣x2+2x+3),则N(x,﹣x+3),∴PN=﹣x2+2x+3﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x,=×PN×OB=(﹣x2+3x)×3=﹣(x﹣)2+,∴S△PBC∴当x=时,△PBC的面积最大,∴P(,);(3)存在,如图2,过点P作PH⊥x轴于H,设直线与y轴交于点Q,则Q(0,﹣),在Rt△OBQ中,tan∠OBQ===,在Rt△PHB中,tan∠BPH===,∴∠OBQ=∠BHP,∵∠BPH+∠PBH=90°,∴∠OBQ+∠PBH=90°,即∠PBE=90°,将点B(3,0)代入直线,得3k﹣=0,∴k=,∴y=x﹣,联立,解得,x1=3,x2=﹣,∴E(﹣,﹣),过点E作EF⊥BC于点F,则∠FEB+∠FBE=90°,∵∠PBC+∠FBE=90°,∴∠FEB=∠PBC,则此时射线EF与抛物线的交点即为所求的点M,∵BC==3,PC==,PB==2,∴BC2+PC2=PB2,∴△PCB为直角三角形,且∠PCB=90°,∴sin∠PBC===,∴sin∠FEB==,∵EB==,∴FB=,过点F作FD⊥x轴于点D,∵OB=OC=3,∴∠OBC=∠OCB=45°,∴∠DBF=∠DFB=45°,∴DB=DF=FB=,∴F(,),设直线EF的解析式为y=kx+b,将点E(﹣,﹣),F(,)代入y=kx+b,得,解得,∴直线EF的解析式为y=x﹣,联立,解得,x1=,x2=﹣,当x=时,y=,∴M(,).14.【解答】解:(1)在抛物线y=﹣x2+2x+3中,当y=0时,x1=﹣1,x2=3;当x=0时,y=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3)(2)∵点M'与点M关于直线CN对称,且点M'在y轴上,∴∠M'CN=∠MCN,∵MN∥y轴,∴∠M'CN=∠CNM,∴∠MCN=∠CNM,∴MN=CM,∵点C的坐标为(0,3),∴可设直线BC的解析式为y=kx+3,将点B(3,0)代入y=kx+3,得,3k+3=0,∴k=﹣1,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,设点M的横坐标为t,则M(t,﹣t+3),N(t,﹣t2+2t+3),∴MN=(﹣t2+2t+3)﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,,∴,∵t≠0,∴,∴,(3)根据题意,A'O'平行于x轴,O'C'平行于y轴,A'O'=1,O'C'=3,点A'在点O'的右边,点C'在点O'的下方,设点O'的横坐标为m,则A'的横坐标为m+1,点C'的横坐标为m,①若A'、O'在抛物线上,则﹣m2+2m+3=﹣(m+1)2+2(m+1)+3,∴,∴,则点P在OO'的中点处,∴;②若A'、C'在抛物线上,则﹣(m+1)2+2(m+1)+3=﹣m2+2m+3+3∴m=﹣1,∴O'(﹣1,3),则点P在OO'的中点处,∴,综上所述,存在点或,使△AOC关于点P的对称△A'O'C'恰好有两个顶点落在该抛物线上.15.【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=a(x﹣h)2+k,(a≠0)∵顶点,∴,又∵图象过原点,∴,解出:,∴,即;(2)令y=0,即,解得:x1=0,x2=4,∴A(4,0),设直线AC的解析式为y=kx+b,将点A(4,0),代入,得,解得,∴直线AC的解析式为y=﹣x+4,过点D作DF∥y轴交AC于点F,设,则,∴,∴=,有最大值,∴当m=3时,S△ACD当m=3时,,∴;(3)∵∠CBO=∠CBA=90°,OB=AB=2,,∴,∴OA=OC=AC=4,∴△AOC为等边三角形,①如图3﹣1,当点P在C时,OA=AC=CA'=OA',∴四边形ACA'O是菱形,∴;②作点C关于x轴的对称点C',当点A'与点C'重合时,OC=AC=AA'=OA',∴四边形OCAA'是菱形,∴点P是∠AOA'的角平分线与对称轴的交点,记为P2,∴,∵∠OBP2=90°,OB=2,∴OP2=2BP2,∵∠OBP2=90°,OB=2,∴OP2=2BP2,设BP2=x,∴OP2=2x,又∵,∴(2x)2=22+x2,解得或,∴;综上所述,点P的坐标为或.16.【解答】解:(1)由抛物线y=ax2﹣2x+c与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2﹣2x+3;由y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,得,点D坐标为(﹣1,4);(2)在直线l上存在一点M,到点B的距离与到点C的距离之和最小,根据抛物线对称性MA=MB,∴MB+MC=MA+MC,∴使MB+MC的值最小的点M应为直线AC与对称轴l:x=﹣1的交点,当x=0时,y=3,∴C(0,3),设直线AC解析式为直线y=kx+b,把A(﹣3,0)、C(0,3)分别代入y=kx+b,得,,解得,,∴直线AC解析式为y=x+3,把x=﹣1代入y=x+3得,y=2,∴M(﹣1,2),即当点M到点A的距离与到点C的距离之和最小时M的坐标为(﹣1,2);(3)①PF=2FG,理由如下,设直线AD解析式为y=k'x+b',把A(﹣3,0)、D(﹣1,4)分别代入直线y=k'x+b',得,,解得,∴直线AD解析式为y=2x+6,则点F的坐标为(m,2m+6),同理G的坐标为(m,m+3),则FG=(2m+6)﹣(m+3)=m+3,FP=2m+6=2(m+3),∴FP=2FG;②根据题意得点E的坐标为(m,﹣m2﹣2m+3),设直线l与x轴交于点N,EF=(﹣m2﹣2m+3)﹣(2m+6)=﹣m2﹣4m﹣3=﹣(m+2)2+1=S△AEF+S△EFD==∴S△AED,的最大值为1,∴当m为﹣2时,S△AED如图,过点D作DH∥x轴,交y轴于点H,在△DHC中,∠DHC=180°﹣∠AOB=90°,,在Rt△AOC中,,在Rt△ADN中,,∵,∴DC2+AC2=AD2,∴∠ACD=90°,∴,∴,∴当m为﹣2时,四边形AEDC的面积最大,最大值为4.17.【解答】解:(1)将A(1,4)代入y=,得,k=4,∴双曲线解析式为y=,设B(m,)(m<0),连接AB,交x轴于点C,设直线AB的解析式为y=kx+b,将点A(1,4),B(m,)代入,得,解得,,∴直线AB的解析式为y=﹣x+,当y=0时,x=m+1,∴C(m+1,0),OC=﹣m﹣1,=OC•(y A﹣y B)∴S△AOB=(﹣m﹣1)(4﹣),∵△AOB的面积为3,∴(﹣m﹣1)(4﹣)=3,整理,得2m2+3m﹣2=0,解得,m1=(舍去),m2=﹣2,∴B(﹣2,﹣2),将A(1,4),B(﹣2,﹣2)代入y=ax2+bx,得,,解得,,∴抛物线的解析式为y=x2+3x,∴a=1,b=3,k=4;(2)在抛物线y=x2+3x中,对称轴为x=﹣,设P(﹣,y),∵O(0,0),B(﹣2,﹣2),∴PO2=+y2,OB2=8,PB2=+(y+2)2,。
初中数学二次函数存在性问题总复习试题及解答

初中数学二次函数存在性问题总复习试题1. (10北京)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y = -41-m x 2+45mx +m 2-3m +与x 轴的交点分别为原点O 和点A ,点B (2,n )在这条抛物线上。
(1) 求点B 的坐标;(2) 点P 在线段OA 上,从O 点出发向点运动,过P 点作x 轴的 垂线,与直线OB 交于点E 。
延长PE 到点D 。
使得ED =PE 。
以PD 为斜边在PD 右侧作等腰直角三角形PCD (当P 点运动 时,C 点、D 点也随之运动) 当等腰直角三角形PCD 的顶点C 落在此抛物线上时,求 OP 的长;若P 点从O 点出发向A 点作匀速运动,速度为每秒1一点Q 从A 点出发向O 点作匀速运动,速度为每秒2个单位(当Q 点到达O 点时停止运动,P 点也同时停止运动)。
过Q 点作x 轴的垂线,与直线AB 交于点F 。
延长QF到点M ,使得FM =QF ,以QM 为斜边,在QM 的左侧作等腰直角三角形QMN (当Q点运动时,M 点,N 点也随之运动)。
若P 点运动到t 秒时,两个等腰直角三角形分别有一条直角边恰好落在同一条直线上,求此刻t 的值。
答案:解:(1) ∵拋物线y = -41-m x 2+45mx +m 2-3m +2经过原点,∴m 2-3m +2=0,解得m 1=1,m 2=2,由题意知m ≠1,∴m =2,∴拋物线的解析式为y = -41x 2+25x ,∵点B (2,n )在拋物线y = -41x 2+25x 上,∴n =4,∴B 点的坐标为(2,4)。
(2) 设直线OB 的解析式为y =k 1x ,求得直线OB 的解析式为 y =2x ,∵A 点是拋物线与x 轴的一个交点,可求得A 点的 坐标为(10,0),设P 点的坐标为(a ,0),则E 点的坐标为 (a ,2a ),根据题意作等腰直角三角形PCD ,如图1。
可求得点C 的坐标为(3a ,2a ),由C 点在拋物线上,得 2a = -41⨯(3a )2+25⨯3a ,即49a 2-211a =0,解得a 1=922,a 2=0(舍去),∴OP =922。
中考数学二次函数中的存在性问题综合测试卷(含答案)

中考数学二次函数中的存在性问题综合测试卷一、单选题(共5道,每道20分)
1.如图所示,已知抛物线与x轴交于A,B两点,C为抛物线的顶点,过点A作
AP∥BC交抛物线于点P.A,B,C,P四点坐标分别为()
A. B.
C. D.
答案:C
试题难度:三颗星知识点:二次函数图象上点的坐标特征
2.如图所示,已知抛物线与x轴交于A,B两点,C为抛物线的顶点,过点A作
AP∥BC交抛物线于点P.四边形ACBP的面积为()
A.4
B.5
C.6
D.8
答案:A
试题难度:三颗星知识点:二次函数与几何综合
3.如图所示,已知抛物线与x轴交于A,B两点,C为抛物线的顶点,过点A作AP∥BC交抛物线于点P.M为抛物线上一点,过点M作ME⊥x轴于点E,若以A,M,E三点
为顶点的三角形与△PCA相似,则点M的坐标为()
A. B.
C. D.
答案:D
试题难度:三颗星知识点:相似三角形的性质及判定
4.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.二次函数的解析式为()
A. B.
C. D.
答案:A
试题难度:三颗星知识点:二次函数表达式
5.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.点M为抛物线上一动点,点Q为x轴上一动点,若以A、C、M、Q为顶点的四边
形是平行四边形,则点Q的坐标为()
A. B.
C. D.
答案:D
试题难度:三颗星知识点:二次函数与几何综合。
初中数学二次函数存在性问题总复习试题及解答

初中数学二次函数存在性问题总复习试题及解答1.(10广东深圳)如图,抛物线y =ax 2+c (a >0)经过梯形ABCD 的四个顶点,梯形的底AD 在x 轴上,其中A (-2,0),B (-1, -3). (1)求抛物线的解析式;(2)点M 为y 轴上任意一点,当点M 到A 、B 两点的距离之和为最小时,求此时点M 的坐标;(3)在第(2)问的结论下,抛物线上的点P 使S △P AD =4S △ABM 成立,求点P 的坐标.答案:(1)、因为点A 、B 均在抛物线上,故点A 、B 的坐标适合抛物线方程∴403a c a c +=⎧⎨+=-⎩解之得:14a c =⎧⎨=-⎩;故24y x =-为所求(2)如图2,连接BD ,交y 轴于点M ,则点M 就是所求作的点设BD 的解析式为y kx b =+,则有203k b k b +=⎧⎨-+=-⎩,12k b =⎧⎨=-⎩,故BD 的解析式为2y x =-;令0, x =则2y =-,故(0,2 M -(3、如图3,连接AM ,BC 交y 轴于点N ,由(2)知,OM=OA=OD=2,90AMB ∠=︒易知BN=MN=1,易求AM BM ==122ABM S =⨯= ;设2(, 4 P x x -,依题意有:214422AD x -=⨯,即:2144422x ⨯-=⨯解之得:x =±0x =,故符合条件的P 点有三个:123((0,4 P P P --图22. (10北京)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y = -41-m x 2+45mx +m 2-3m +与x 轴的交点分别为原点O 和点A ,点B (2,n 在这条抛物线上。
(1 求点B 的坐标;(2 点P 在线段OA 上,从O 点出发向点运动,过P 点作x 轴的垂线,与直线OB 交于点E 。
延长PE 到点D 。
使得ED =PE 。
以PD 为斜边在PD 右侧作等腰直角三角形PCD (当P 点运动时,C 点、D 点也随之运动当等腰直角三角形PCD 的顶点C 落在此抛物线上时,求 OP 的长;若P 点从O 点出发向A 点作匀速运动,速度为每秒1一点Q 从A 点出发向O 点作匀速运动,速度为每秒2个单位(当Q 点到达O 点时停止运动,P 点也同时停止运动。
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中考数学二次函数存在性问题 及参考答案 一、二次函数中相似三角形的存在性问题 1.如图,把抛物线向左平移1个单位,再向下平移4个单位,得到抛物线. 所得抛物线与轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与轴交于点C,顶点为D. (1)写出的值;(2)判断△ACD的形状,并说明理由; (3)在线段AC上是否存在点M,使△AOM∽△ABC?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.
2.如图,已知抛物线经过A(﹣2,0),B(﹣3,3)及原点O,顶点为C. (1)求抛物线的解析式; (2)若点D在抛物线上,点E在抛物线的对称轴上,且A、O、D、E为顶点的四边形是平行四边形,求点D的坐标;
(3)P是抛物线上的第一象限内的动点,过点P作PMx轴,垂足为M,是否存在点P,使得以P、M、A为顶点的三角形△BOC相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. 二、二次函数中面积的存在性问题 3.如图,抛物线与双曲线相交于点A,B.已知点B的坐标为(-2,-2),点A在第一象限内,且tan∠AOX=4.过点A作直线AC∥轴,交抛物线于另一点C. (1)求双曲线和抛物线的解析式; (2)计算△ABC的面积; (3)在抛物线上是否存在点D,使△ABD的面积等于△ABC的面积.若存在,请你写出点D的坐标;若不存在,请你说明理由.
4.如图,抛物线y=ax2+c(a>0)经过梯形ABCD的四个顶点,梯形的底AD在x轴上, 其中A(-2,0),B(-1, -3). (1)求抛物线的解析式;(3分) (2)点M为y轴上任意一点,当点M到A、B两点的距离之和为最小时,求此时点M的坐标;(2分) (3)在第(2)问的结论下,抛物线上的点P使S△PAD=4S△ABM成立,求点P的坐标.(4分) (4)在抛物线的BD段上是否存在点Q使三角形BDQ的面积最大,若有,求出点Q的坐标,若没有,请说明理由。
三、二次函数中直角三角形的存在性问题 5.如图,△ABC是直角三角形,∠ACB=90,AC=BC,OA=1,OC=4,抛物线经过A,B两点, 抛物线的顶点为D. (1)求b,c的值; (2)点E是直角三角形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的坐标; (3)在(2)的条件下:①求以点E、B、F、D为顶点的四边形的面积;②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,求出所有点P的坐标;若不存在,说明理由.
四、二次函数中等腰三角形的存在性问题 6.如图,直线交轴于A点,交轴于B点,过A、B两点的抛物线交轴于另一点C(3,0). ⑴ 求抛物线的解析式; ⑵ 在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ABQ是等腰三角形?若存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.
五、二次函数中等腰梯形、直角梯形的存在性问题 7.如图,二次函数y= x2axb的图像与x轴交于A(,0)、B(2,0)两点,且与y轴交于点C; (1) 求该拋物线的解析式,并判断△ABC的形状; (2) 在x轴上方的拋物线上有一点D,且以A、C、D、B四点为顶点的四边形是等腰梯形,请直接写出D点的坐标; (3) 在此拋物线上是否存在点P,使得以A、C、B、P四点为顶点的四边形是直角梯形?若存在,求出P点的坐标;若不存在,说明理由。
六、二次函数中菱形的存在性问题 8.如图,已知抛物线经过原点O和x轴上一点A(4,0),抛物线顶点为E,它的对称轴与x轴交于点D.直线y=﹣2x﹣1经过抛物线上一点B(﹣2,m)且与y轴交于点C,与抛物线的对称轴交于点F. (1)求m的值及该抛物线对应的解析式; (2)P(x,y)是抛物线上的一点,若S△ADP=S△ADC,求出所有符合条件的点P的坐标; (3)点Q是平面内任意一点,点M从点F出发,沿对称轴向上以每秒1个单位长度的速度匀速运动,设点M的运动时间为t秒,是否能使以Q、A、E、M四点为顶点的四边形是菱形?若能,请直接写出点M的运动时间t的值;若不能,请说明理由.
1、【答案】解:(1)∵由平移的性质知,的顶点坐标为D(-1,-4), ∴。 (2)由(1)得. 当时,. 解之,得 。 ∴. 又当时,, ∴C点坐标为(0,-3)。 又抛物线顶点坐标D(-1,-4),
作抛物线的对称轴交轴于点E,DF⊥ 轴于点F。易知 在Rt△AED中,AD2=22+42=20,在Rt△AOC中,AC2=32+32=18, 在Rt△CFD中,CD2=12+12=2, ∴AC2+ CD2=AD2。∴△ACD是直角三角形。 (3)存在.作OM∥BC交AC于M,M点即为所求点。 由(2)知,△AOC为等腰直角三角形,∠BAC=450,AC。 由△AOM∽ △ABC,得。即。 过M点作MG⊥AB于点G,则AG=MG=, OG=AO-AG=3-。又点M在第三象限,所以M(-,-)。
2、【答案】解:(1)设抛物线的解析式为, ∵抛物线过A(﹣2,0),B(﹣3,3),O(0,0)可得,解得。 ∴抛物线的解析式为。 (2)①当AE为边时,∵A、O、D、E为顶点的四边形是平行四边形,∴DE=AO=2, 则D在轴下方不可能,∴D在轴上方且DE=2,则D1(1,3),D2(﹣3,3)。②当AO为对角线时,则DE与AO互相平分。 ∵点E在对称轴上,且线段AO的中点横坐标为﹣1, 由对称性知,符合条件的点D只有一个,与点C重合,即C(﹣1,﹣1)。 故符合条件的点D有三个,分别是D1(1,3),D2(﹣3,3),C(﹣1,﹣1)。 (3)存在,如图:∵B(﹣3,3),C(﹣1,﹣1),根据勾股定理得: BO2=18,CO2=2,BC2=20,∴BO2+CO2=BC2.∴△BOC是直角三角形。 假设存在点P,使以P,M,A为顶点的 三角形与△BOC相似,
设P(,),由题意知>0,>0,且, ①若△AMP∽△BOC,则。 即 +2=3(2+2)得:
1=,2=﹣2(舍去). 当=时,=,即P(,)。 ②若△PMA∽△BOC,则,。 即:2+2=3(+2)得:1=3,2=﹣2(舍去) 当=3时,=15,即P(3,15). 故符合条件的点P有两个,分别是P(,)或(3,15)。 3、【答案】解:(1)把点B(-2,-2)的坐标代入得,,∴=4。 ∴双曲线的解析式为:。 设A点的坐标为(m,n).∵A点在双曲线上,∴mn=4。
又∵tan∠AOX=4,∴=4,即m=4n。∴n2=1,∴n=±1。 ∵A点在第一象限,∴n=1,m=4。∴A点的坐标为(1,4)。 把A、B点的坐标代入得,,解得,=1,=3。 ∴抛物线的解析式为:。 (2)∵AC∥轴,∴点C的纵坐标y=4, 代入得方程,,解得1=-4,2=1(舍去)。 ∴C点的坐标为(-4,4),且AC=5。
又∵△ABC的高为6,∴△ABC的面积=×5×6=15。 (3)存在D点使△ABD的面积等于△ABC的面积。理由如下: 过点C作CD∥AB交抛物线于另一点D,此时△ABD的面积等于△ABC的面积(同底:AB,等高:CD和AB的距离)。
∵直线AB相应的一次函数是:,且CD∥AB, ∴可设直线CD解析式为, 把C点的坐标(﹣4,4)代入可得,。 ∴直线CD相应的一次函数是:。 解方程组,解得,。 ∴点D的坐标为(3,18)。 4.(1)、因为点A、B均在抛物线上,故点A、B的坐标适合抛物线方程 ∴ 解之得:;故为所求 (2)如图2,连接BD,交y轴于点M,则点M就是所求作的点
设BD的解析式为,则有,, 故BD的解析式为;令则,故 (3)、如图3,连接AM,BC交y轴于点N,由(2)知,OM=OA=OD=2, 易知BN=MN=1, 易求 ;设, 依题意有:,即: 解之得:,,故符合条件的P点有三个:
5.解答:解:(1)由已知得:A(﹣1,0),B(4,5), ∵二次函数y=x2+bx+c的图象经过点A(﹣1,0),B(4,5), ∴,
解得:b=﹣2,c=﹣3; (2)如图:∵直线AB经过点A(﹣1,0),B(4,5), ∴直线AB的解析式为:y=x+1, ∵二次函数y=x2﹣2x﹣3, ∴设点E(t,t+1),则F(t,t2﹣2t﹣3), ∴EF=(t+1)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣(t﹣)2+,
∴当t=时,EF的最大值为, ∴点E的坐标为(,);
(3)①如图:顺次连接点E、B、F、D得四边形EBFD. 可求出点F的坐标(,),点D的坐标为(1,﹣4)
S四边形EBFD=S△BEF+S△DEF=××(4﹣)+××(﹣1)=; 9 / 13
②如图: ⅰ)过点E作a⊥EF交抛物线于点P,设点P(m,m2﹣2m﹣3) 则有:m2﹣2m﹣2=,
解得:m1=,m2=, ∴P1(,),P2(,),
ⅱ)过点F作b⊥EF交抛物线于P3,设P3(n,n2﹣2n﹣3) 则有:n2﹣2n﹣2=﹣,
解得:n1=,n2=(与点F重合,舍去), ∴P3(,), 综上所述:所有点P的坐标:P1(,),P2(,),P3(,)能使△EFP组成以EF为直角边的直角三角形.
6.解:(1)∵当=0时,=3 当=0时,=﹣1 ∴(﹣1,0),(0,3) ∵(3,0)··························1分 设抛物线的解析式为=a(+1)(﹣3) ∴3=a×1×(﹣3) ∴a=﹣1