二次函数与三角形综合题型
第八讲 二次函数与几何图形的综合运用1(含答案)

第八讲 二次函数与几何图形的运用一、知识梳理二次函数与三角形的综合运用:1、求面积及最值2、与三角形的综合运用3、与相似三角形的综合运用4、与四边形的综合运用二、例题例1:如图,已知抛物线y=﹣x 2+mx+3与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点B 的坐标为(3,0)(1)求m 的值及抛物线的顶点坐标.(2)点P 是抛物线对称轴l 上的一个动点,当PA+PC 的值最小时,求点P 的坐标.变式 1 如图,已知直线112y x =+与y 轴交于点A ,与x 轴交于点D ,抛物线212y x bx c =++与直线交于A 、E 两点,与x 轴交于B 、C 两点,且B 点坐标为 (1,0). (1)求该抛物线的解析式;(2)动点P 在x 轴上移动,当△PAE 是直角三角形时,求点P 的坐标.例2、如图,已知点A(0,2),B(2,2),C(﹣1,﹣2),抛物线F:y=x2﹣2mx+m2﹣2与直线x=﹣2交于点P.(1)当抛物线F经过点C时,求它的表达式;(2)设点P的纵坐标为y P,求y P的最小值,此时抛物线F上有两点(x1,y1),(x2,y2),且x1<x2≤﹣2,比较y1与y2的大小;(3)当抛物线F与线段AB有公共点时,直接写出m的取值范围.例3:在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+2过B(﹣2,6),C(2,2)两点.(1)试求抛物线的解析式;(2)记抛物线顶点为D,求△BCD的面积;(3)若直线y=﹣x向上平移b个单位所得的直线与抛物线段BDC(包括端点B、C)部分有两个交点,求b的取值范围.例4:已知二次函数y=ax2﹣2ax+c(a>0)的图象与x轴的负半轴和正半轴分别交于A、B 两点,与y轴交于点C,它的顶点为P,直线CP与过点B且垂直于x轴的直线交于点D,且CP:PD=2:3(1)求A、B两点的坐标;(2)若tan∠PDB=,求这个二次函数的关系式.例5、如图1,二次函数y1=(x﹣2)(x﹣4)的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),其对称轴l与x轴交于点C,它的顶点为点D.(1)写出点D的坐标.(2)点P在对称轴l上,位于点C上方,且CP=2CD,以P为顶点的二次函数y2=ax2+bx+c (a≠0)的图象过点A.①试说明二次函数y2=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点B;②点R在二次函数y1=(x﹣2)(x﹣4)的图象上,到x轴的距离为d,当点R的坐标为时,二次函数y2=ax2+bx+c(a≠0)的图象上有且只有三个点到x轴的距离等于2d;③如图2,已知0<m<2,过点M(0,m)作x轴的平行线,分别交二次函数y1=(x﹣2)(x ﹣4)、y2=ax2+bx+c(a≠0)的图象于点E、F、G、H(点E、G在对称轴l左侧),过点H 作x轴的垂线,垂足为点N,交二次函数y1=(x﹣2)(x﹣4)的图象于点Q,若△GHN∽△EHQ,求实数m的值.三、课堂练习1、如图,在Rt∠AOB的平分线ON上依次取点C,F,M,过点C作DE⊥OC,分别交OA,OB于点D,E,以FM为对角线作菱形FGMH.已知∠DFE=∠GFH=120°,FG=FE.设OC=x,图中阴影部分面积为y,则y与x之间的函数关系式是 ( )A.y=32x2 B.y=3x2 C.y=23x2 D.y=33x22、已知抛物线y=2x2+bx+c与直线y=﹣1只有一个公共点,且经过A(m﹣1,n)和B(m+3,n),过点A,B分别作x轴的垂线,垂足记为M,N,则四边形AMNB的周长为.3、直线y=kx+b与抛物线y=x2交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,当OA⊥OB时,直线AB 恒过一个定点,该定点坐标为.4、如图,抛物线y=ax2+bx﹣经过点A(1,0)和点B(5,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)以点A为圆心,作与直线BC相切的⊙A,请判断⊙A与y轴有怎样的位置关系,并说明理由;(3)在直线BC上方的抛物线上任取一点P,连接PB、PC,请问:△PBC的面积是否存在最大值?若存在,求出这个值和此时点P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y=ax 2+bx+c 的顶点坐标为(2,9),与y 轴交于点A (0,5),与x 轴交于点E 、B . (1)求二次函数y=ax 2+bx+c 的表达式;(2)过点A 作AC 平行于x 轴,交抛物线于点C ,点P 为抛物线上的一点(点P 在AC 上方),作PD 平行与y 轴交AB 于点D ,问当点P 在何位置时,四边形APCD 的面积最大?并求出最大面积;(3)若点M 在抛物线上,点N 在其对称轴上,使得以A 、E 、N 、M 为顶点的四边形是平行四边形,且AE 为其一边,求点M 、N 的坐标.六、课后作业1、已知抛物线y=ax 2﹣3x+c (a ≠0)经过点(﹣2,4),则4a+c ﹣1= .2、a 、b 、c 是实数,点A (a+1、b )、B (a+2,c )在二次函数y=x 2﹣2ax+3的图象上,则b 、c 的大小关系是b c (用“>”或“<”号填空)3、已知二次函数n mx x y ++=2的图像经过点()1,3-P ,对称轴是经过()0,1-且平行于y轴的直线。
中考数学压轴题:二次函数综合、相似三角形存在性问题

中考数学压轴题:二次函数综合、相似三角形存在性问题1.如图,抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<4),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.(1)求a的值和直线AB的函数表达式;(2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,若C1C2=65,求m的值.2.如图,抛物线y=ax2+bx+√3与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点.与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式,并直接写出点D的坐标;(2)连接AC,在第二象限内存在点M,使得以M、O、A为顶点的三角形与△AOC相似.请直接写出所有符合条件的点M坐标.3.如图,二次函数y=ax2+bx﹣3的图象与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.该抛物线的顶点为M.(1)求该抛物线的解析式;(2)判断△BCM的形状,并说明理由;(3)探究坐标轴上是否存在点P,使得以点P、A、C为顶点的三角形与△BCM相似?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.4.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;(3)若点N为x轴上的一个动点,过点N作MN⊥x轴与抛物线交于点M,则是否存在以O,M,N为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,抛物线y=ax2+bx﹣1(a≠0)经过A(﹣1,0),B(2,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)点P在抛物线的对称轴上,当△ACP的周长最小时,求出点P的坐标;(3)点N在抛物线上,点M在抛物线的对称轴上,是否存在以点N为直角顶点的Rt△DNM与Rt△BOC相似?若存在,请求出所有符合条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.6.如图,已知抛物线y=13x2+bx+c经过△ABC的三个顶点,其中点A(0,1),点B(﹣9,10),AC∥x轴,点P是直线AC下方抛物线上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)过点P且与y轴平行的直线l与直线AB、AC分别交于点E、F,当四边形AECP 的面积最大时,求点P的坐标;(3)当点P为抛物线的顶点时,在直线AC上是否存在点Q,使得以C、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似,若存在,求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.7.如图,已知抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于C(0,﹣2).(1)求抛物线的解析式;(2)D是C关于x轴的对称点,P是抛物线上的一点,当△PBD与△AOC相似时,求符合条件的P点的坐标.8.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(4,0)两点,与y轴相交于点C,连接BC,点P为抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线l,交直线BC于点G,交x轴于点E.(1)求抛物线的表达式;(2)当P位于y轴右边的抛物线上运动时,过点C作CF⊥直线l,F为垂足,当点P 运动到何处时,以P,C,F为顶点的三角形与△OBC相似?并求出此时点P的坐标;9.如图,已知二次函数y =﹣x 2+bx +c (b ,c 为常数)的图象经过点A (3,1),点C (0,4),顶点为点M ,过点A 作AB ∥x 轴,交y 轴于点D ,交该二次函数图象于点B ,连接BC .(1)求该二次函数的解析式及点M 的坐标;(2)点P 是直线AC 上的动点,若点P ,点C ,点M 所构成的三角形与△BCD 相似,请直接写出所有点P 的坐标.10.如图,抛物线y =ax 2+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 .(1)求此抛物线对应的函数表达式及点C 的坐标;(2)若抛物线上存在点M ,使得△BCM 的面积为72,求出点M 的坐标; (3)连接OA 、OB 、OC 、AC ,在坐标平面内,求使得△AOC 与△OBN 相似(边OA 与边OB 对应)的点N 的坐标.11.如图1,抛物线y=ax2+1经过点A(4,﹣3),顶点为点B,点P为抛物线上的一个动点,l是过点(0,2)且垂直于y轴的直线,过P作PH⊥l,垂足为H,连接PO.(1)求抛物线的解析式,并写出其顶点B的坐标;(2)如图2,设点C(1,﹣2),问是否存在点P,使得以P,O,H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.。
二次函数中常见的几种综合题型

二次函数中常见的几种综合题型二次函数常见的几类综合题型一、求线段最大值及根据面积求点坐标问题1.已知抛物线 $y=x^2+bx+c$ 的图象与 $x$ 轴的一个交点为 $B(5,0)$,另一个交点为 $A$,且与 $y$ 轴交于点 $C(0,5)$。
1) 求直线 $BC$ 与抛物线的解析式;2) 若点 $M$ 是抛物线在 $x$ 轴下方图象上的一个动点,过点 $M$ 作 $MN\parallel y$ 轴交直线 $BC$ 于点 $N$,求$MN$ 的最大值;3) 在 (2) 的条件下,$MN$ 取得最大值时,若点 $P$ 是抛物线在 $x$ 轴下方图象上任意一点,以 $BC$ 为边作平行四边形 $CBPQ$,设平行四边形 $CBPQ$ 的面积为 $S_1$,$\triangle ABN$ 的面积为 $S_2$,且 $S_1=6S_2$,求点$P$ 的坐标。
2.对称轴为直线 $x=-1$ 的抛物线$y=ax^2+bx+c(a\neq0)$ 与 $x$ 轴相交于 $A$、$B$ 两点,其中点 $A$ 的坐标为 $(-3,0)$。
1) 求点 $B$ 的坐标;2) 已知 $a=1$,$C$ 为抛物线与 $y$ 轴的交点。
①若点 $P$ 在抛物线上,且 $S_{\trianglePOC}=4S_{\triangle BOC}$,求点 $P$ 的坐标;②设点 $Q$ 是线段 $AC$ 上的动点,作 $QD\perp x$ 轴交抛物线于点 $D$,求线段 $QD$ 长度的最大值。
二、求三角形周长及面积的最值问题3.已知抛物线 $y=ax^2+bx+c$ 经过 $A(-3,a-b+c)$,$B(1,a+b+c)$,$C(c,a+3c-b)$ 三点,其顶点为 $D$,对称轴是直线 $l$,$l$ 与 $x$ 轴交于点 $H$。
1) 求该抛物线的解析式;2) 若点 $P$ 是该抛物线对称轴 $l$ 上的一个动点,求$\triangle PBC$ 周长的最小值;3) 如图 (2),若 $E$ 是线段 $AD$ 上的一个动点($E$ 与$A$、$D$ 不重合),过点 $E$ 作平行于 $y$ 轴的直线交抛物线于点 $F$,交 $x$ 轴于点 $G$,设点 $E$ 的横坐标为 $m$,$\triangle ADF$ 的面积为 $S$。
三角函数与二次函数综合专题(含解析)

三角函数与二次函数综合卷21.如图,在矩形ABCD中,点E为AB的中点,EF⊥EC交AD于点F,连接CF(AD>AE),下列结论:①∠AEF=∠BCE;②AF+BC>CF;③S△CEF=S△EAF+S△CBE;④若=,则△CEF≌△CDF.其中正确的结论是.(填写所有正确结论的序号)2.已知:BD是四边形ABCD的对角线,AB⊥BC,∠C=60°,AB=1,BC=33+,CD=23. (1)求tan∠ABD的值;(2)求AD的长.DCBA3.海上有一小岛,为了测量小岛两端A、B的距离,测量人员设计了一种测量方法,如图所示,已知B点是CD的中点,E是BA延长线上的一点,测得AE=10海里,DE=30海里,且DE⊥EC,cos∠D=35.(1)求小岛两端A、B的距离;(2)过点C作CF⊥AB交AB的延长线于点F,求sin∠BCF的值.EABFDC4.如图,在△ABC中,90ACB∠=,AC BC=,点P是△ABC一点,且135APB APC∠=∠=.AB C P(1)求证:△CPA ∽△APB ;(2)试求tan PCB ∠的值.5.如图,在梯形ABCD 中,︒=∠=∠90B A ,=AB 25,点E 在AB 上,︒=∠45AED ,6=DE ,7=CE .(1)求AE 的长;(2)求BCE ∠sin 的值.6.如图,在△ABC 中,AD 是BC 边上的高,AE 是BC 边上的中线,∠C=45°,sinB=23,AD=4.(1)求BC 的长;(2)求tan ∠DAE 的值.7.如图,在Rt △ABC 中,∠ABO=90°,OB=4,AB=8,且反比例函数xk y =在第一象限的图象分别交OA 、AB 于点C 和点D ,连结OD ,若4=∆BOD S ,(1)求反比例函数解析式;(2)求C 点坐标.8.如图,在△ABC 中,BD ⊥AC 于点D ,22AB =6BD =并且12ABD CBD ∠=∠.求AC 的长.D ABC9.下图是某河上一座古拱桥的截面图,拱桥桥洞上沿是抛物线形状,抛物线两端点与水面的距离都是1 m,拱桥的跨度为10 m,桥洞与水面的最大距离是5 m,桥洞两侧壁上各有一盏距离水面4 m的景观灯.若把拱桥的截面图放在平面直角坐标系中(如下右图).(10分)(1)求抛物线的关系式;(2)求两盏景观灯之间的水平距离.10.已知二次函数的图象的一部分如图所示,求:(1)这个二次函数关系式,(2)求图象与x轴的另一个交点,(3)看图回答,当x取何值时y ﹤0.(12分)11.如图,直线l经过A(3,0),B(0,3)两点与二次函数y=x2+1的图象在第一象限相交于点C.(1)求△AOC的面积;(2)求二次函数图象的顶点D与点B,C构成的三角形的面积.12.抛物线y=-x2+(m-1)x+m与y轴交于点(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)求抛物线与x轴的交点坐标;(3)画出这条抛物线大致图象;(4)根据图象回答:①当x取什么值时,y>0 ?②当x取什么值时,y的值随x的增大而减小?13.立定跳远时,以小明起跳时重心所在竖直方向为y轴(假设起跳时重心与起跳点在同一竖直方向上),地平线为x轴,建立平面直角坐标系(如图),则小明此跳重心所走过的路径是一条形如y=-0.2(x-1)2+0.7的抛物线,在最后落地时重心离地面0.3m(假如落地时重心与脚后跟在同一竖直方向上).(1)小明在这一跳中,重心离地面最高时距离地面多少米?此时他离起跳点的水平距离有多少米?(2)小明此跳在起跳时重心离地面有多高?(3)小明这一跳能得满分吗(2.40m为满分)?参考答案1.①③④【解析】试题分析:∵EF⊥EC,∴∠AEF+∠BEC=90°,∵∠BEC+∠BCE=90°,∴∠AEF=∠BCE,故①正确;又∵∠A=∠B=90°,∴△AEF∽△BCE,∴ECEFBEAF=,∵点E是AB的中点,∴AE=BE,∴ECEFAEAF=,又∵∠A=∠CEF=90°,∴△AEF∽△ECF,∴∠AFE=∠EFC,过点E作EH⊥FC于H,则AE=DH,在Rt△AEF和Rt△HEF中,⎩⎨⎧==EHAEEFEF,∴Rt△AEF≌Rt△HEF(HL),∴AF=FH,同理可得△BCE≌△HCE,∴BC=CH,∴AF+BC=CF,故②错误;∵△AEF≌△HEF,△BCE≌△HCE,∴S△CEF=S△EAF+S△CBE,故③正确;若23=CDBC,则tan∠BCE=323222121=⨯====CDBCCDBCABBCBEBC,∴∠BEC=60°,∴∠BCE=30°∴∠DCF=∠ECF=30°,又∵∠D=∠CEF, CF=CF∴△CEF≌△CDF(AAS),故④正确,综上所述,正确的结论是①③④.故答案为:①③④.考点:1、矩形的性质;2、全等三角形;3、三角函数;4、相似三角形2.(1)1;(2【解析】试题分析:(1)过点D作DE⊥BC于点E,根据∠C=60°求出CE、DE,再求出BE,从而得到DE=BE,然后求出∠EDB=∠EBD=45°,再求出∠ABD=45°,然后根据特殊角的三角函数值解答.(2)过点A作AF⊥BD于点F,求出BD,然后求出DF,在Rt△ADF中,利用勾股定理列式计算即可得解.⊥于点E.试题解析:(1)如图,作DE BC∵在Rt△CDE 中,∠C=60°,∵∴DE BE 3.==∴在Rt△BDE 中,∠EDB= ∠EBD=45º.∵AB⊥BC,∠ABC=90º,∴∠ABD=∠ABC-∠EBD=45º.∴tan∠ABD=1.(2)如图,作AF BD⊥于点F.在Rt△ABF 中,∠ABF=45º, AB=1,∵在Rt△BDE 中,DE BE3==,∴在Rt△AFD考点:1.勾股定理;2.锐角三角函数定义;3.特殊角的三角函数值.3.(1) 16.7(海里).【解析】试题分析:(1)在Rt△CED中,利用三角函数求出CE,CD的长,根据中点的定义求得BE 的长,AB=BE-AE即可求解;(2)设BF=x海里.在Rt△CFB中,利用勾股定理求得CF2=CB2-BF2=252-x2=625-x2.在Rt △CFE中,列出关于x的方程,求得x的值,从而求得sin∠BCF的值.(1)在Rt△CED中,∠CED=90°,DE=30海里,∴cos∠∴CE=40(海里),CD=50(海里).∵B点是CD的中点,∴(海里)∴AB=BE-AE=25-8.3=16.7(海里).答:小岛两端A、B的距离为16.7海里.(2)设BF=x海里.在Rt△CFB中,∠CFB=90°,∴CF2=CB2-BF2=252-x2=625-x2.在Rt△CFE中,∠CFE=90°,∴CF2+EF2=CE2,即625-x2+(25+x)2=1600.解得x=7.∴sin∠考点: 解直角三角形的应用.4.(1)证明见解析;(2)2.【解析】试题分析:(1)应用△ABC中角的关系求出∠PAC=∠PBA和∠APB=∠APC即可证得;(2)由等腰直角三角形,相似三角形的性质和锐角三角函数定义即可求得.试题解析:(1)∵在△ABC中,∠ACB=90º,AC=BC∴∠BAC=45º,即∠PAC+∠PAB=45º,又在△APB中,∠APB=135º,∴∠PBA+∠PAB=45º,∴∠PAC=∠PBA,又∠APB=∠APC,∴△CPA ∽△APB.(2)∵△ABC 是等腰直角三角形,又∵△CPA ∽△APB ,令CP=k ,则,PB=2k ,又在△BCP 中,∠BPC=360º-∠APC-∠BPC=90º,考点:1. 等腰直角三角形的性质;2.相似三角形的判定和性质;3.锐角三角函数定义.5.(1(2 【解析】试题分析:(1)在DAE Rt ∆中,∠A=90°,∠AED=45°,DE=6,根据这些条件利用余弦函数求AE ;(2)在BCE Rt ∆中,EC=7,再利用(1)的解答结果,根据正弦函数来解答sin BCE ∠的值. 中,︒=∠90A ,︒=∠45AED ,6=DE ∴AED DE AE ∠⨯=cos =︒⨯45cos 6=;(2)∵AE AB BE -=在BCE Rt ∆中,7=EC , 考点:解直角三角形.6.(1(2【解析】 试题分析:(1)先由三角形的高的定义得出∠ADB=∠ADC=90°,再解Rt △ADC ,得出DC=4;解Rt △ADB ,得出AB=6,根据勾股定理求出BC=BD+DC 即可求解;(2)先由三角形的中线的定义求出CE 的值,则DE=CE-CD ,然后在Rt △ADE 中根据正切函数的定义即可求解.试题解析:(1)在△ABC 中,∵AD 是BC 边上的高,∴∠ADB=∠ADC=90°.在△ADC 中,∵∠ADC=90°,∠C=45°,AD=4,∴DC=AD=4.在△ADB 中,∵∠ADB=90°,AD=4,∴∴∴(2)∵AE 是BC 边上的中线,∴∴∴tan ∠ 考点: 解直角三角形.7.(1(2)(2,4). 【解析】试题分析:(1)由4=∆BOD S ,且OB=4,可求BD 的长,因此D 点坐标可求,从而确定反比例函数解析式.(2)过点C 作CE ⊥OB 于点E .在AOB Rt ∆中,利用锐角三角函数可求出CE 和OE 的长,从而求出C 点坐标.试题解析:(1)设D (x ,y ),则有OB=x ,BD=y .由 4=∆BOD S ,得xy=8.k=xy ,∴k=8, (2)过点C 作CE ⊥OB 于点E .在AOB Rt ∆中,︒=∠90ABO ,4=OB ,8=AB ,∴tan ∠AOB 2==BO AB , ∴2=EOCE ,CE=2EO , 设C 点坐标为(a ,2a ), 把点C (a ,2a )代入x y 8=中,得 822=a ,解得2±=a ,∵点C 在第一象限,∴a>0,取a=2.∴C 点坐标为(2,4).考点: 反比例函数综合题.8.42.【解析】试题分析:在Rt △ABD 中,tan ∠ABD=33AD BD =,即可求出∠ABD=30°,从而判断△ABC 为直角三角形,且∠C=30°,利用30°所对的直角边等于斜边的一半即可求出AC 的长. 试题解析:在Rt △ABD 中,∠BDA=90°,AB=22,BD=6∴tan ∠ABD=33AD BD =, ∴∠ABD=30°,∠A=60°∵∠ABD=12∠CBD ∴∠CBD=60°,∠ABC=90°在Rt △ABD 中,42cos AB AC A== 考点: 解直角三角形. 9.(1)y= (x-5)2 +5(0≤x ≤10). (2)两景观灯间的距离为5米.试题分析:(1)抛物线的顶点坐标为(5,5),与y 轴交点坐标是(0,1) 设抛物线的解析式是y=A (x ﹣5)2+5把(0,1)代入y=A (x ﹣5)2+5得A=﹣∴y=﹣(x ﹣5)2+5(0≤x ≤10);(2)由已知得两景观灯的纵坐标都是4∴4=﹣(x ﹣5)2+5 ∴(x ﹣5)2=1∴x 1=,x 2= ∴两景观灯间的距离为﹣=5米考点:二次函数的应用10.(1)二次函数关系式为y=2x 2 -4x-6;(2)与x 轴的另一个交点是(-1,0),(3)-1﹤x ﹤3【解析】试题分析:(1)由图象可知,抛物线顶点为(1,-8)所以可设二次函数为y=A (x-1)2-8,则该二次函数过(3,0)这个点所以4A-8=0;即A=2所以二次函数关系式为:y=2(x-1)2-8= y=2x 2 -4x-6;(2)当y=0时, 2x 2 -4x-6=0所以(x-3)(x+1)=0;得x=3或者x=-1所以图像与x 轴的另一个交点为(-1,0);(3)根据图象可知:当-1<x <3时,y <0考点:二次函数的图象及性质11.(1)3;(2)1【解析】试题分析:(1)由A (3,0),B (0,3)两点可求出一次函数的解析式为y =-x +3.联立⎩⎨⎧+=+-=132x y x y 并根据图中点C 的位置,得C 点坐标为(1,2).∴S △AOC =12·|OA|·|y C |=12×3×2=3. (2)二次函数y =x 2+1的顶点坐标为D (0,1). ∴S △BCD =12·|BD|·|x C |=12×|3-1|×1=1. 考点:1.函数图象的交点;2.二次函数性质12.(1)抛物线的解析式为y=-x 2+2x+3;(2)抛物线与x 轴的交点坐标(-1,0),(3,0);(3)详见解析;(4)①当-1<x <3时,y >0;②当x >1时,y 的值随x 的增大而减小.试题分析:(1)将(0,3)代入y=-x2+(m-1)x+m求得m,即可得出抛物线的解析式;(2)令y=0,求得与x轴的交点坐标;令x=0,求得与y轴的交点坐标;(3)得出对称轴,顶点坐标,画出图象即可;(4)当y>0时,即图象在一、二象限的部分;当y<0时,即图象在一、二象限的部分;在对称轴的右侧,y的值随x的增大而减小.试题解析:(1)∵抛物线y=-x2+(m-1)x+m与y轴交于(0,3)点,∴m=3,∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3;(2)令y=0,得x2-2x-3=0,解得x=-1或3,∴抛物线与x轴的交点坐标(-1,0),(3,0);令x=0,得y=3,∴抛物线与y轴的交点坐标(0,3);(3)对称轴为x=1,顶点坐标(1,4),图象如图,(4)如图,①当-1<x<3时,y>0;当x<-1或x>3时,y<0;②当x>1时,y的值随x的增大而减小.考点:1.抛物线与x轴的交点;2.二次函数的图象;3.待定系数法求二次函数解析式.13.(1)小明在这一跳中,重心离地面最高时距离地面0.7米,此时他离起跳点的水平距离有1米;(2)小明此跳在起跳时重心离地面有0.5米高;(3)小明这一跳能得满分;【解析】试题分析:(1)由解析式即可得到;(2)在解析式中令x=0,则可得到小明在起跳时重心离地面有高度;(3)在解析式中令y=0,解方程即可得到;试题解析:(1)由解析式y=-0.2(x-1)2+0.7可知抛物线的开口向下,顶点坐标为(1,0.7),所以小明在这一跳中,重心离地面最高时距离地面0.7米,此时他离起跳点的水平距离有1米;(2)令x=0,则y=-0.2(x-1)2+0.7=-0.2+0.7=0.5,即小明此跳在起跳时重心离地面有0.5米高;(3)令y=0,则有-0.2(x-1)2+0.7=0,解得x1=2142+≈2.87>2.4,x2=2142-<0(舍去)所以小明这一跳能得满分;考点:二次函数的应用。
中考数学总复习《二次函数与三角形》综合题(含答案)

二次函数与三角形一 、填空题(本大题共2小题)1.已知二次函数交轴于,两点,交轴于点,且是等腰三角形,请写出一个符合要求的二次函数的解析式 .2.二次函数的图象的顶点为,与轴正方向从左至右依次交于,两点,与轴正方向交于点,若和均为等腰直角三角形(为坐标原点),则 .二 、解答题(本大题共9小题)3.如图,抛物线与轴交与,两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线交轴与点,在该抛物线的对称轴上是否存在点,使得的周长最小?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.(3)在(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点,使的面积最大?,若存在,求出点的坐标及的面积最大值.若没有,请说明理由.4.如图,已知二次函数的图象经过点、和原点.为二次函数图象上的一个动点,过点作轴的垂线,垂足为,并与直线交于点.2y ax bx c =++x A B y C ABC △2y x bx c =++D x A B y C ABD △OBC △O 2b c +=2y x bx c =-++x ()10A ,()30B -,y C Q QAC △Q P PBC △P PBC△()33A ,()40B ,O P P x ()0D m ,OA C(1)求出二次函数的解析式;(2)当点在直线的上方时,求线段的最大值;(3)当时,探索是否存在点,使得为等腰三角形,如果存在,求出的坐标;如果不存在,请说明理由.5.已知二次函数22(2)4y m x mx n =--+的图象的对称轴是直线2x =,且它的最高点在直线 112y x =+上. ⑴ 求此二次函数的解析式;⑵ 若此二次函数的图象开口方向不变,定点在直线112y x =+上移动到M 点时,图象与x 轴恰好交于A 、B 两点,且8ABM S ∆=,求这时的二次函数的解析式.6.已知二次函数212y x bx c =++的图象经过点(36)A -,并且与x 轴相交于点(10)B -,和点C ,顶点为P(1)求二次函数的解析式;(2)设D 为线段OC 上一点,满足DPC BAC ∠=∠,求点D 的坐标P OA PC m >0P PCO △P7.如图,已知二次函数图象的顶点为原点,直线的图象与该二次函数的图象交于点,直线与轴的交点为,与轴的交点为. (1)求点的坐标与这个二次函数的解析式;(2)为线段上的一个动点(点与、不重合),过点作轴的垂线与这个二次函数的图象交于点,与轴交于点.设该线段的长为,点的横坐标为,求与之间的函数解析式,并写出自变量的取值范围; (3)在(2)的条件下,在线段上是否存在点,使得以点、、为顶点的三角形与相似?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.142y x =+A ()88,x C y B B P AB P A B P x D x E PD h P t h t t AB P P D B BOC △P8.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;(3)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.9.已知二次函数图象的对称轴是直线,且过点.(1)求、的值;(2)求出该二次函数图象与轴的交点、的坐标;(3)如果某个一次函数图象经过坐标原点和该二次函数图象的顶点.问在这个一次函数图象上是否存在点,使得是直角三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图,抛物线2122y x bx =+-与x 轴交于A B ,两点,与y 轴交于C 点,且()10A -,. (1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标;) (2)判断ABC △的形状,证明你的结论;(3)点(0)M m ,是x 轴上的一个动点,当MC MD +的值最小时,求m 的值.2y x bx c =++2x =()03A ,b c x B C O M P PBC △P11.如图,在平面直角坐标系中,已知矩形的三个顶点、、.抛物线过、两点.(1) 直接写出点的坐标,并求出抛物线的解析式;(2) 动点从点出发.沿线段向终点运动,同时点从点出发,沿线段向终点运动.速度均为每秒1个单位长度,运动时间为秒.过点作交于点.① 过点作于点,交抛物线于点当为何值时,线段最长? ② 连接.在点、运动的过程中,判断有几个时刻使得是等腰三角形?请直接写出相应的值.ABCD ()40B ,()80C ,()88D ,2y ax bx =+A C A P A AB B Q C CD D t P PE AB ⊥AC E E EF PE ⊥F G t EG EQ P Q CEQ △t二次函数与三角形答案解析一 、填空题1.等(答案不唯一);∵二次函数交轴于,两点,交轴于点,且是等腰三角形∴当时,点坐标为只要不为即可.2.2;由已知,得、、、. 过作于点,则,即,得:. 又∵.又∵,即:,得:.故答案为:2.【解析】二次函数综合题.此题主要考查了二次函数与坐标轴交点的表示方法,以及等腰直角三角形的性质等知识,得出,是解决问题的关键.22y x =-2y ax bx c=++x A B y C ABC △AO BO =C 0C ()0c ,0A ⎫⎪⎪⎝⎭0B ⎫⎪⎪⎝⎭2424b b c D ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,D DE AB ⊥E 2DE AB =2424b c-⨯=24b c -=02=240b c ->2OC OB =c =22b c +=2DE AB =二 、解答题3.(1)将,代中得,,∴∴抛物线解析式为:(2)存在理由如下:由题知、两点关于抛物线的对称轴对称. ∴直线与的交点即为点,此时周长最小∵ ∴C 的坐标为:∵直线解析式为:.∴点坐标即为的解,∴∴ (3)存在.理由如下:设点且 ∵,若有最大值,则就最大. ∴当时,.∴ 当时, ∴点坐标为【解析】二次函数与三角形综合,轴对称与线段和差最值问题,坐标与面积4.(1)设,把代入得:,函数的解析式为,()10A ,()30B -,2y x bx c =-++10930b c b c -++=⎧⎨--+=⎩23b c =-⎧⎨=⎩223y x x =--+A B 1x =-BC 1x =-Q QAC △223y x x =--+()03,BC 3y x =+Q 13x y x =-⎧⎨=+⎩12x y =-⎧⎨=⎩()12Q -,P ()223x x x --+,()30x -<<92BPC BOC BPCO BPCO S S S S =-=-△△四边形四边形BPCO S 四边形BPC S △=Rt BPE BPCO PEOC S S S +△四边形直角梯形()11=22BE PE OE PE OC ⋅++()()()()221132323322x x x x x x =+--++---++2339272228x ⎛⎫=-+++ ⎪⎝⎭32x =-927=+28BPCO S 四边形最大值927927=+2828BPC S -=△最大值32x =-215234x x --+=P 31524⎛⎫- ⎪⎝⎭,()4y ax x =-()33A ,1a =-24y x x =-+(2),,∵,开口向下,∴有最大值,当时,,当点在直线的上方时,线段的最大值是. (3)当时,仅有, 所以, 解得,∴; 当时,,, 由勾股定理得:,①当时,,解得:,∴; ②当时,,解得:,(舍去),∴;③当时,,解得:,∴,综上所述:存在,的坐标是或或或.5.(1)242y x x =-+-;(2)2(6)4y x =--+【解析】⑴ 由已知条件2222422(2)124(2)(4)1214(2)2mm m n m n m m ⎧=⎪-=-⎧⎪⇒⎨⎨=---⎩⎪=⋅+⎪⋅-⎩, ∴所求二次函数的解析式为242y x x =-+-. ⑵ 设定点1(1)2M a a +,,(0)A a t -,,(B a t +,0), 则所求二次函数形如2()12a y x a =--++, 又由已知8AMB S ∆=,∴182AB y ⋅=,03m <<2239324PC CD PD m m m ⎛⎫=-=-+=--+ ⎪⎝⎭-1<0302D ⎛⎫⎪⎝⎭,max 94PC =P OA PC 9403m <<OC PC=23m m -+=3m =(31P +3m ≥23PC CD PD m m =-=-+OC ()2222224OP OD DP m m m =+=+-OC PC=23m m -3m =(31P +-OC OP=)()22224m m m =+-15m =23m =()55P -,PC OP =()()2222234m m m m m -=+-4m =()40P ,P (31+(31-()55-,()40,∴2112(1)82226102t a t a a t ⎧⋅⋅+=⎪=⎧⎪⇒⎨⎨=⎩⎪-++=⎪⎩, ∴所求二次函数为2(6)4y x =--+.6.(1)21322y x x =--;(2)503⎛⎫⎪⎝⎭, 【解析】(1)函数图象经过点(36)(10)A B --,,,,∴2216(3)3210(1)2b cb c ⎧=⨯--+⎪⎪⎨⎪=⨯--+⎪⎩,解得312b c ⎧=-=-⎨⎩,。
二次函数与相似三角形综合题

二次函数与相似三角形二次函数与相似三角形例1 如图1,已知抛物线x x 41y 2+-=的顶点为A ,且经过原,与x 轴交于点O 、B 。
(1)若点C 在抛物线的对称轴上,点D 在抛物线上,且以O 、C 、D 、B 四点为顶点的四边形为平行四边形,求D 点的坐标;点的坐标;(2)连接OA 、AB ,如图2,在x 轴下方的抛物线上是否存在点P ,使得△OBP 与△OAB 相似?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,说明理由。
点的坐标;若不存在,说明理由。
分析:1.当给出四边形的两个顶点时应以两个顶点的连线.......为四边形的边和对角线来考虑问题以O 、C 、D 、B 四点为顶点的四边形为平行四边形要分类讨论:按OB 为边和对角线两种情况2. . 函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题途径函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题途径函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题途径① 求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边.和角.的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形。
根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论。
根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论。
②或利用已知三角形中对应角,在未知三角形中利用勾股定理、在未知三角形中利用勾股定理、三角函数、三角函数、三角函数、对称、对称、旋转等知识来推导边的大小。
识来推导边的大小。
③若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示各边的长度,之后利用相似来列方程求解。
度,之后利用相似来列方程求解。
解:⑴如图1,当OB 为边即四边形OCDB 是平行四边形时,CD ∥=OB, 由1)2x (4102+--=得4x ,0x 21==, ∴B(4,0),OB =4. ∴D 点的横坐标为6 将x =6代入1)2x (41y 2+--=,得y =-3, ∴D(6,-3); 例1题图题图 图1 OAByxOAByx图2 COABDyx图1 13E A'OAB Py x图2 (2)先根据A 、C 的坐标,用待定系数法求出直线AC 的解析式,进而根据抛物线和直线AC 的解析式分别表示出点P 、点M 的坐标,即可得到PM 的长;(3)由于∠PFC 和∠AEM 都是直角,F 和E 对应,则若以P 、C 、F 为顶点的三角形和△AEM 相似时,分两种情况进行讨论:①△PFC∽△AEM,②△CFP∽△AEM;可分别用含m 的代数式表示出AE 、EM 、CF 、PF 的长,根据相似三角形对应边的比相等列出比例式,求出m 的值,再根据相似三角形的性质,直角三角形、等腰三角形的判定判断出△PCM 的形状.解答:解:(1)∵抛物线y=ax 2﹣2ax+c (a≠0)经过点A (3,0),点C (0,4), ∴,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x 2+x+4; (2)设直线AC 的解析式为y=kx+b , ∵A(3,0),点C (0,4), ∴,解得,∴直线AC 的解析式为y=﹣43x+4.∵点M 的横坐标为m ,点M 在AC 上,∴M 点的坐标为(m ,﹣43m+4), ∵点P 的横坐标为m ,点P 在抛物线y=﹣x 2+x+4上,∴点P 的坐标为(m ,﹣ m 2+m+4), ∴PM=PE﹣ME=(﹣m 2+m+4)﹣(﹣43m+4)=﹣m 2+73m ,即PM=﹣m 2+73m (0<m <3); (3)在(2)的条件下,连结PC ,在CD 上方的抛物线部分存在这样的点P ,使得以P 、C 、F 为顶点的三角形和△AEM 相似.理由如下:由题意,可得AE=3﹣m ,EM=﹣m+4,CF=m ,PF=﹣m 2+m+4﹣4=﹣m 2+m . 若以P 、C 、F 为顶点的三角形和△AEM 相似,分两种情况:①若△PFC∽△AEM,则PF :AE=FC :EM ,即(﹣m 2+m ):(3﹣m )=m :(﹣ m+4), ∵m≠0且m≠3, ∴m=.∵△PFC∽△AEM,∴∠PCF=∠AME, ∵∠AME=∠CMF,∴∠PCF=∠CMF.在直角△CMF 中,∵∠CMF+∠MCF=90°, ∴∠PCF+∠MCF=90°,即∠PCM=90°, ∴△PCM 为直角三角形;②若△CFP∽△AEM,则CF :AE=PF :EM ,即m :(3﹣m )=(﹣m 2+m ):(﹣m+4), ∵m≠0且m≠3,yxEQP C B OA ∴m=1.∵△CFP∽△AEM,∴∠CPF=∠AME, ∵∠AME=∠CMF,∴∠CPF=∠CMF. ∴CP=CM,∴△PCM 为等腰三角形.综上所述,存在这样的点P 使△PFC 与△AEM 相似.此时m 的值为或1,△PCM 为直角三角形或等腰三角形.点评:此题是二次函数的综合题,其中涉及到运用待定系数法求二次函数、一次函数的解析式,矩形的性质,相似三角形的判定和性质,直角三角形、等腰三角形的判定,难度适中.要注意的是当相似三角形的对应边和对应角不明确时,要分类讨论,以免漏解. 练习1、已知抛物线225333y x x =-+经过53(33)02P E æöç÷ç÷èø,,,及原点(00)O ,. (1)过P 点作平行于x 轴的直线PC 交y 轴于C 点,在抛物线对称轴右侧且位于直线PC 下方的抛物线上,任取一点Q ,过点Q 作直线QA 平行于y 轴交x 轴于A 点,交直线PC 于B 点,直线QA 与直线PC 及两坐标轴围成矩形OABC .是否存在点Q ,使得OPC △与PQB △相似?若存在,求出Q 点的坐标;若不存在,说明理由.点的坐标;若不存在,说明理由.(2)如果符合(2)中的Q 点在x 轴的上方,连结OQ ,矩形OABC 内的四个三角形OPC PQB OQP OQA ,,,△△△△之间存在怎样的关系?为什么?之间存在怎样的关系?为什么?(1)存在.)存在.设Q 点的坐标为()m n ,,则225333n m m =-+, 要使,BQ PB OCP PBQ CP OC =△∽△,则有3333n m --=,即2253333333m m m +--=解之得,12232m m ==,.当123m =时,2n =,即为Q 点,所以得(232)Q ,要使,BQ PB OCP QBP OC CP =△∽△,则有3333n m --=,即2253333333m m m +--=解之得,12333m m ==,,当3m =时,即为P 点,点, 当133m =时,3n =-,所以得(333)Q -,. 故存在两个Q 点使得OCP △与PBQ △相似.相似.Q 点的坐标为(232)(333)-,,,.(2)在Rt OCP △中,因为3tan 3CP COP OC Ð==.所以30COP Ð=. 当Q 点的坐标为(232),时,30BPQ COP Ð=Ð=. 所以90OPQ OCP B QAO Ð=Ð=Ð=Ð=.因此,OPC PQB OPQ OAQ ,,,△△△△都是直角三角形.都是直角三角形.又在Rt OAQ △中,因为3tan 3QA QOA AO Ð==.所以30QOA Ð=. 即有30POQ QOA QPB COP Ð=Ð=Ð=Ð=. 所以OPC PQB OQP OQA △∽△∽△∽△, 又因为QP OP QA OA ,⊥⊥30POQ AOQ Ð=Ð=,所以OQA OQP △≌△.2.在平面直角坐标系xOy 中,已知二次函数223y x x =-++的图象与x 轴交于A B ,两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C .(1)若直线:(0)l y kx k =¹与线段BC 交于点D (不与点B C ,重合),则是否存在这样的直线l ,使得以B O D ,,为顶点的三角形与BAC △相似?若存在,求出该直线的函数表达式及点D 的坐标;若不存在,请说明理由;(10)(30),(03)A B C -,,,, (2)若点P 是位于该二次函数对称轴右边图象上不与顶点重合的任意一点,试比较锐角PCO Ð与ACO Ð的大小(不必证明),并写出此时点P 的横坐标p x 的取值范围.的取值范围.(1)假设存在直线:(0)l y kx k =¹与线段BC 交于点D (不与点B C ,重合),使得以B O D ,,为顶点的三角形与BAC △相似.相似.在223y x x =-++中,令0y =,则由2230x x -++=,解得1213x x =-=,(10)(30)A B \-,,,. 令0x =,得3y =.(03)C \,. 设过点O 的直线l 交BC 于点D ,过点D 作DE x ⊥轴于点E .yCl xB A 1x = 练习3图yx B E A OC D1x =l点B的坐标为(30),,点C的坐标为(03),,点A的坐标为(10)-,.4345.AB OB OC OBC\===Ð=,,223332BC\=+=.要使BOD BAC△∽△或BDO BAC△∽△,已有B BÐ=Ð,则只需BD BOBC BA=,①或.BO BDBC BA=②成立.成立.若是①,则有3329244BO BCBDBA´===.而45OBC BE DEÐ=\=,.\在Rt BDE△中,由勾股定理,得222229224BE DE BE BDæö+===ç÷ç÷èø.解得解得94BE DE==(负值舍去).93344OE OB BE\=-=-=.\点D的坐标为3944æöç÷èø,.将点D的坐标代入(0)y kx k=¹中,求得3k=.\满足条件的直线l的函数表达式为3y x=.[或求出直线AC的函数表达式为33y x=+,则与直线AC平行的直线l的函数表达式为3y x=.此时易知BOD BAC△∽△,再求出直线BC的函数表达式为3y x=-+.联立33y x y x==-+,求得点D的坐标为3944æöç÷èø,.]若是②,则有342232BO BABDBC´===.而45OBC BE DEÐ=\=,.\在Rt BDE △中,由勾股定理,得222222(22)BE DE BE BD +===.解得解得2BE DE ==(负值舍去).321OE OB BE \=-=-=.\点D 的坐标为(12),. 将点D 的坐标代入(0)y kx k =¹中,求得2k =.∴满足条件的直线l 的函数表达式为2y x =.\存在直线:3l y x =或2y x =与线段BC 交于点D (不与点B C ,重合),使得以B O D ,,为顶点的三角形与BAC △相似,且点D 的坐标分别为3944æöç÷èø,或(12),.(2)设过点(03)(10)C E ,,,的直线3(0)y kx k =+¹与该二次函数的图象交于点P . 将点(10)E ,的坐标代入3y kx =+中,求得3k =-. \此直线的函数表达式为33y x =-+.设点P 的坐标为(33)x x -+,,并代入223y x x =-++,得250x x -=. 解得1250x x ==,(不合题意,舍去).512x y \==-,.\点P 的坐标为(512)-,.此时,锐角PCO ACO Ð=Ð.又二次函数的对称轴为1x =,\点C 关于对称轴对称的点C ¢的坐标为(23),. \当5px>时,锐角PCO ACO Ð<Ð;当5p x =时,锐角PCO ACO Ð=Ð; 当25p x <<时,锐角PCO ACO Ð>Ð.OxBEA O C1x =PC ¢ ·3.如图所示,已知抛物线21y x =-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 . 在x 轴上方的抛物线上是否存在一点M ,过M 作MG ^x 轴于点G ,使以A 、M 、G 三点为顶点的三角形与D PCA 相似.若存在,请求出M 点的坐标;否则,请说明理由.否则,请说明理由. 解:解: 假设存在假设存在A (1,0)-B (1,0)C (0,1)- ∵ÐPAB=ÐBAC =45 ∴P A ^AC ∵MG ^x 轴于点G , ∴ÐMGA=ÐPAC =90 在Rt △AOC 中,OA=OC=1 ∴AC=2 在Rt △PAE 中,AE=PE=3 ∴AP= 32 设M 点的横坐标为m ,则M 2(,1)m m - ①点M 在y 轴左侧时,则1m <-(ⅰ) 当D AMG ∽D PCA 时,有AG PA =MG CA∵AG=1m --,MG=21m -即211322m m ---=解得11m =-(舍去)(舍去) 223m =(舍去)(舍去)(ⅱ) 当D MAG ∽D PCA 时有AG CA =MGPA即 211232m m ---=解得:1m =-(舍去)(舍去) 22m =- ∴M (2,3)-② 点M 在y 轴右侧时,则1m > (ⅰ) 当D AMG ∽D PCA 时有AG PA =MGCA∵AG=1m +,MG=21m -G M 图3 C B y P A oxG M 图2 C B y P A ox图1 C P B y A ox∴211322m m +-=解得11m =-(舍去)(舍去) 243m =∴M 47(,)39(ⅱ) 当D MAG ∽D PCA 时有AG CA =MGPA即211232m m +-=解得:11m =-(舍去)(舍去) 24m = ∴M (4,15)∴存在点M ,使以A 、M 、G 三点为顶点的三角形与D PCA 相似相似M 点的坐标为(2,3)-,47(,)39,(4,15)4.4.(2013•曲靖压轴题)如图,在平面直角坐标系(2013•曲靖压轴题)如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线y=x+4与坐标轴分别交于A 、B 两点,过A 、B 两点的抛物线y=﹣x 2﹣3x+4..点D 为线段AB 上一动点,过点D 作CD⊥x 轴于点C ,交抛物线于点E .(1)当DE=4时,求四边形CAEB 的面积.的面积. (2)连接BE BE,,是否存在点D ,使得△DBE 和△DAC 相似?若存在,求此点D 坐标;若不存在,说明理由.说明理由.考点: 二次函数综合题. 分析: (1)首先求出点A 、B 的坐标,然后利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)设点C 坐标为(m ,0)(m <0),根据已知条件求出点E 坐标为(m ,8+m );由于点E 在抛物线上,则可以列出方程求出m 的值.在计算四边形CAEB 面积时,利用S 四边形CAEB =S △A CE +S 梯形OCEB ﹣S △BCO ,可以简化计算;(3)由于△ACD为等腰直角三角形,而△DBE和△DAC相似,则△DBE必为等腰直角三角形.分两种情况讨论,要点是求出点E的坐标,由于点E在抛物线上,则可以由此列出方程求出未知数.解答:解:(1)在直线解析式y=x+4中,令x=0,得y=4;令y=0,得x=﹣4,∴A(﹣4,0),B(0,4).∵点A(﹣4,0),B(0,4)在抛物线y=﹣x2+bx+c上,∴,解得:b=﹣3,c=4,∴抛物线的解析式为:y=﹣x 2﹣3x+4.(2)设点C坐标为(m,0)(m<0),则OC=﹣m,AC=4+m.∵OA=OB=4,∴∠BAC=45°,∴△ACD为等腰直角三角形,∴CD=AC=4+m,∴CE=CD+DE=4+m+4=8+m,∴点E坐标为(m,8+m).∵点E在抛物线y=﹣x 2﹣3x+4上,∴8+m=﹣m2﹣3m+4,解得m=﹣2.∴C(﹣2,0),AC=OC=2,CE=6,S四边形CAEB=S△ACE+S梯形OCEB﹣S△BCO=×2×6+(6+4)×2﹣×2×4=12.(3)设点C坐标为(m,0)(m<0),则OC=﹣m,CD=AC=4+m,BD=OC=﹣m,则D(m,4+m).∵△ACD为等腰直角三角形,△DBE和△DAC相似∴△DBE必为等腰直角三角形.i)若∠BED=90°,则BE=DE,∵BE=OC=﹣m,∴DE=BE=﹣m,∴CE=4+m﹣m=4,∴E(m,4).∵点E在抛物线y=﹣x2﹣3x+4上,∴4=﹣m2﹣3m+4,解得m=0(不合题意,舍去)或m=﹣3,∴D(﹣3,1);ii)若∠EBD=90°,则BE=BD=﹣m,在等腰直角三角形EBD中,DE=BD=﹣2m,∴C E=4+m﹣2m=4﹣m,∴E(m,4﹣m).∵点E在抛物线y=﹣x2﹣3x+4上,∴4﹣m=﹣m2﹣3m+4,解得m=0(不合题意,舍去)或m=﹣2,∴D(﹣2,2).综上所述,存在点D,使得△DBE和△DAC相似,点D的坐标为(﹣3,1)或(﹣2,2).点评:本题考查了二次函数与一次函数的图象与性质、函数图象上点的坐标特征、待定系数法、相似三角形、等腰直角三角形、图象面积计算等重要知识点.第(3)问需要分类讨论,这是本题的难点.5.5.(2013•绍兴压轴题)抛物线(2013•绍兴压轴题)抛物线y=y=((x ﹣3)(x+1x+1))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 为顶点.为顶点.(1)求点B 及点D 的坐标.的坐标.(2)连结BD BD,,CD CD,抛物线的对称轴与,抛物线的对称轴与x 轴交于点E .①若线段BD 上一点P ,使∠DCP=∠BDE,求点P 的坐标.的坐标.②若抛物线上一点M ,作MN⊥CD,交直线CD 于点N ,使∠CMN=∠BDE,求点M 的坐标.的坐标.考点: 二次函数综合题.3718684分析: (1)解方程(x ﹣3)(x+1)=0,求出x=3或﹣1,根据抛物线y=(x ﹣3)(x+1)与x轴交于A ,B 两点(点A 在点B 左侧),确定点B 的坐标为(3,0);将y=(x ﹣3)(x+1)配方,写成顶点式为y=x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4,即可确定顶点D 的坐标;(2)①根据抛物线y=(x ﹣3)(x+1),得到点C 、点E 的坐标.连接BC ,过点C 作CH⊥DE 于H ,由勾股定理得出CD=,CB=3,证明△BCD 为直角三角形.分别延长PC 、DC ,与x 轴相交于点Q ,R .根据两角对应相等的两三角形相似证明△BCD∽△QOC,则==,得出Q 的坐标(﹣9,0),运用待定系数法求出直线CQ 的解析式为y=﹣x ﹣3,直线BD 的解析式为y=2x ﹣6,解方程组,即可求出点P 的坐标;②分两种情况进行讨论:(Ⅰ)当点M 在对称轴右侧时.若点N 在射线CD 上,如备用图1,延长MN交y轴于点F,过点M作MG⊥y轴于点G,先证明△MCN∽△DBE,由相似三角形对应边成比例得出MN=2CN.设CN=a,再证明△CNF,△MGF均为等腰直角三角形,然后用含a的代数式表示点M的坐标,将其代入抛物线y=(x﹣3)(x+1),求出a的值,得到点M的坐标;若点N在射线DC上,同理可求出点M的坐标;(Ⅱ)当点M在对称轴左侧时.由于∠BDE<45°,得到∠CMN<45°,根据直角三角形两锐角互余得出∠MCN>45°,而抛物线左侧任意一点K,都有∠KCN<45°,所以点M不存在.解答:解:(1)∵抛物线y=(x﹣3)(x+1)与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),∴当y=0时,(x﹣3)(x+1)=0,解得x=3或﹣1,∴点B的坐标为(3,0).∵y=(x﹣3)(x+1)=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴顶点D的坐标为(1,﹣4);(2)①如右图.∵抛物线y=(x﹣3)(x+1)=x2﹣2x﹣3与与y轴交于点C,∴C点坐标为(0,﹣3).∵对称轴为直线x=1,∴点E的坐标为(1,0).连接BC,过点C作CH⊥DE于H,则H点坐标为(1,﹣3),∴CH=DH=1,∴∠CDH=∠BCO=∠BCH=45°,∴CD=,CB=3,△BCD为直角三角形.分别延长PC、DC,与x轴相交于点Q,R.∵∠BDE=∠DCP=∠QCR,∠CDB=∠CDE+∠BDE=45°+∠DCP,∠QCO=∠RCO+∠QCR=45°+∠DCP,∴∠CDB=∠QCO,∴△BCD∽△QOC,∴==,∴OQ=3OC=9,即Q(﹣9,0).∴直线CQ的解析式为y=﹣x﹣3,直线BD的解析式为y=2x﹣6.由方程组,解得.∴点P的坐标为(,﹣);②(Ⅰ)当点M在对称轴右侧时.若点N在射线CD上,如备用图1,延长MN交y轴于点F,过点M作MG⊥y轴于点G.∵∠CMN=∠BDE,∠CNM=∠BED=90°,∴△MCN∽△DBE,∴==,∴MN=2CN.设CN=a,则MN=2a.∵∠CDE=∠DCF=45°,∴△CNF,△MGF均为等腰直角三角形,∴NF=CN=a,CF=a,∴MF=MN+NF=3a,∴MG=FG=a,∴CG=FG﹣FC=a,∴M(a,﹣3+a).代入抛物线y=(x﹣3)(x+1),解得a=,∴M(,﹣);若点N在射线DC上,如备用图2,MN交y轴于点F,过点M作MG⊥y轴于点G.∵∠CMN=∠BDE,∠CNM=∠BED=90°,∴△MCN∽△DBE,∴==,∴MN=2CN.设CN=a,则MN=2a.∵∠CDE=45°,∴△CNF,△MGF均为等腰直角三角形,∴NF=CN=a,CF=a,∴MF=MN﹣NF=a,∴MG=FG=a,点评: 本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质,运用待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,勾股定理,等腰直角三角形、相似三角形的判定与性质,综合性较强,有一定难度.(2)中第②问进行分类讨论及运用数形结合的思想是解题的关键.6.6.(2013•恩施州压轴题)如图所示,直线(2013•恩施州压轴题)如图所示,直线l :y=3x+3与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B .把△AOB 沿y 轴翻折,点A 落到点C ,抛物线y=y=x x 2﹣4x+3过点B 、C 和D (3,0). (1)若BD 与抛物线的对称轴交于点M ,点N 在坐标轴上,以点N 、B 、D 为顶点的三角形与△MCD 相似,求所有满足条件的点N 的坐标.的坐标. (2)在抛物线上是否存在点P ,使S △PBD =6=6?若存在,求出点?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.由.考点: 二次函数综合题.分析: (1)由待定系数法求出直线BD 和抛物线的解析式;(2)首先确定△MCD 为等腰直角三角形,因为△BND 与△MCD 相似,所以△BND 也是等腰直角三角形.如答图1所示,符合条件的点N 有3个;(3)如答图2、答图3所示,解题关键是求出△PBD 面积的表达式,然后根据S △PBD =6的已知条件,列出一元二次方程求解.解答: (1)抛物线的解析式为:y=x 2﹣4x+3=(x ﹣2)2﹣1,∴抛物线的对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,﹣1).直线BD :y=﹣x+3与抛物线的对称轴交于点M ,令x=2,得y=1,∴M(2,1).设对称轴与x 轴交点为点F ,则CF=FD=MN=1,∴△MCD 为等腰直角三角形.∵以点N 、B 、D 为顶点的三角形与△MCD 相似,∴△BND 为等腰直角三角形.如答图1所示:(I )若BD 为斜边,则易知此时直角顶点为原点O ,∴N 1(0,0);(II )若BD 为直角边,B 为直角顶点,则点N 在x 轴负半轴上,∵OB=OD=ON 2=3,∴N 2(﹣3,0);(III)若BD为直角边,D为直角顶点,则点N在y轴负半轴上,∵OB=OD=ON3=3,∴N3(0,﹣3).∴满足条件的点N坐标为:(0,0),(﹣3,0)或(0,﹣3).(2)假设存在点P,使S△PBD=6,设点P坐标为(m,n).(I)当点P位于直线BD上方时,如答图2所示:过点P作PE⊥x轴于点E,则PE=n,DE=m﹣3.S△PBD=S梯形PEOB﹣S△BOD﹣S△PDE=(3+n)•m﹣×3×3﹣(m﹣3)•n=6,化简得:m+n=7 ①,∵P(m,n)在抛物线上,∴n=m2﹣4m+3,代入①式整理得:m2﹣3m﹣4=0,解得:m1=4,m2=﹣1,∴n1=3,n2=8,∴P1(4,3),P2(﹣1,8);(II)当点P位于直线BD下方时,如答图3所示:过点P作PE⊥y轴于点E,则PE=m,OE=﹣n,BE=3﹣n.S△PBD=S梯形PEOD+S△BOD﹣S△PBE=(3+m)•(﹣n)+×3×3﹣(3﹣n)•m=6,化简得:m+n=﹣1 ②,∵P(m,n)在抛物线上,∴n=m 2﹣4m+3,代入②式整理得:m2﹣3m+4=0,△=﹣7<0,此方程无解.故此时点P不存在.综上所述,在抛物线上存在点P,使S△PBD=6,点P的坐标为(4,3)或(﹣1,8).点评:本题是中考压轴题,综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、相似三角形的判定与性质、图形面积计算、解一元二次方程等知识点,考查了数形结合、分类讨论的数学思想.第(2)(3)问均需进行分类讨论,避免漏解.。
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.。
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______.。
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22.如图,直线y=x+2与抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)相交于A(,)和B(4,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.
20.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A和点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是抛物线在x轴下方上的动点,过点M作MN∥y轴交直线BC于点N,求线段MN的最大值;
(3)在(2)的条件下,当MN取得最大值时,在抛物线的对称轴l上是否存在点P,使△PBN是等腰三角形?若存在,请直接写出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
23.已知抛物线C1的顶点为P(1,0),且过点(0,).将抛物线C1向下平移h个单位
(h>0)得到抛物线C2.一条平行于x轴的直线与两条抛物线交于A、B、C、D四点(如图),且点A、C关于y轴对称,直线AB与x轴的距离是m2(m>0).
(1)求抛物线C1的解析式的一般形式;
(2)当m=2时,求h的值;
(3)若抛物线C1的对称轴与直线AB交于点E,与抛物线C2交于点F.求证:tan∠EDF ﹣tan∠ECP=.
22.解:(1)∵B(4,m)在直线y=x+2上,
∴m=4+2=6,
∴B(4,6),
∵A(,)、B(4,6)在抛物线y=ax2+bx+6上,
∴,解得,
∴抛物线的解析式为y=2x2﹣8x+6.
(2)设动点P的坐标为(n,n+2),则C点的坐标为(n,2n2﹣8n+6),
∴PC=(n+2)﹣(2n2﹣8n+6),
=﹣2n2+9n﹣4,
=﹣2(n﹣)2+,
∵PC>0,
∴当n=时,线段PC最大且为.
(3)∵△PAC为直角三角形,
i)若点P为直角顶点,则∠APC=90°.
由题意易知,PC∥y轴,∠APC=45°,因此这种情形不存在;
ii)若点A为直角顶点,则∠PAC=90°.
如答图3﹣1,过点A(,)作AN⊥x轴于点N,则ON=,AN=.
过点A作AM⊥直线AB,交x轴于点M,则由题意易知,△AMN为等腰直角三角形,∴MN=AN=,∴OM=ON+MN=+=3,
∴M(3,0).
设直线AM的解析式为:y=kx+b,
则:,解得,
∴直线AM的解析式为:y=﹣x+3 ①
又抛物线的解析式为:y=2x2﹣8x+6 ②
联立①②式,解得:x=3或x=(与点A重合,舍去)
∴C(3,0),即点C、M点重合.
当x=3时,y=x+2=5,
∴P1(3,5);
iii)若点C为直角顶点,则∠ACP=90°.
∵y=2x2﹣8x+6=2(x﹣2)2﹣2,
∴抛物线的对称轴为直线x=2.
如答图3﹣2,作点A(,)关于对称轴x=2的对称点C,
则点C在抛物线上,且C(,).
当x=时,y=x+2=.
∴P2(,).
∵点P1(3,5)、P2(,)均在线段AB上,
∴综上所述,△PAC为直角三角形时,点P的坐标为(3,5)或(,).
23.已知抛物线C1的顶点为P(1,0),且过点(0,).将抛物线C1向下平移h个单位
(h>0)得到抛物线C2.一条平行于x轴的直线与两条抛物线交于A、B、C、D四点(如图),且点A、C关于y轴对称,直线AB与x轴的距离是m2(m>0).
(1)求抛物线C1的解析式的一般形式;
(2)当m=2时,求h的值;
(3)若抛物线C1的对称轴与直线AB交于点E,与抛物线C2交于点F.求证:tan∠EDF ﹣tan∠ECP=.
【考点】二次函数综合题.
【专题】代数几何综合题;压轴题.
【分析】(1)设抛物线C1的顶点式形式y=a(x﹣1)2,(a≠0),然后把点(0,)代入求
出a的值,再化为一般形式即可;
(2)先根据m的值求出直线AB与x轴的距离,从而得到点B、C的纵坐标,然后利用抛物线解析式求出点C的横坐标,再根据关于y轴对称的点的横坐标互为相反数,纵坐标相同求出点A的坐标,然后根据平移的性质设出抛物线C2的解析式,再把点A的坐标代入求出h的值即可;
(3)先把直线AB与x轴的距离是m2代入抛物线C1的解析式求出C的坐标,从而求出CE,再表示出点A的坐标,根据抛物线的对称性表示出ED,根据平移的性质设出抛物线C2的解析式,把点A的坐标代入求出h的值,然后表示出EF,最后根据锐角的正切值等于对边比邻边列式整理即可得证.
【解答】(1)解:设抛物线C1的顶点式形式y=a(x﹣1)2,(a≠0),
∵抛物线过点(0,),
∴a(0﹣1)2=,
解得a=,
∴抛物线C1的解析式为y=(x﹣1)2,
一般形式为y=x2﹣x+;
(2)解:当m=2时,m2=4,
∵BC∥x轴,
∴点B、C的纵坐标为4,
∴(x﹣1)2=4,
解得x1=5,x2=﹣3,
∴点B(﹣3,4),C(5,4),
∵点A、C关于y轴对称,
∴点A的坐标为(﹣5,4),
设抛物线C2的解析式为y=(x﹣1)2﹣h,则(﹣5﹣1)2﹣h=4,
解得h=5;
(3)证明:∵直线AB与x轴的距离是m2,∴点B、C的纵坐标为m2,
∴(x﹣1)2=m2,
解得x1=1+2m,x2=1﹣2m,
∴点C的坐标为(1+2m,m2),
又∵抛物线C1的对称轴为直线x=1,
∴CE=1+2m﹣1=2m,
∵点A、C关于y轴对称,
∴点A的坐标为(﹣1﹣2m,m2),
∴AE=ED=1﹣(﹣1﹣2m)=2+2m,
设抛物线C2的解析式为y=(x﹣1)2﹣h,则(﹣1﹣2m﹣1)2﹣h=m2,
解得h=2m+1,
∴EF=h+m2=m2+2m+1,
∴tan∠EDF﹣tan∠ECP=﹣=﹣=﹣=,
∴tan∠EDF﹣tan∠ECP=.
【点评】本题是二次函数综合题型,主要考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数图象与结合变换,关于y轴对称的点的坐标特征,抛物线上点的坐标特征,锐角的正切的定义,(3)用m表示出相应的线段是解题的关键,也是本题的难点.。