二次函数中的三角形问题(含答案)
二次函数与相似三角形问题(含答案完美打印版)

综合题讲解 函数中因动点产生的相似三角形问题例题 如图1,已知抛物线的顶点为A (2,1),且经过原点O ,与x 轴的另一个交点为B 。
⑴求抛物线的解析式;(用顶点式...求得抛物线的解析式为x x 41y 2+-=) ⑵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;⑶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。
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。
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、三角函数、对称、旋转等知识来推导边的大小。
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。
yxEQ PC B OA 例题2:如图,已知抛物线y=ax 2+4ax+t (a >0)交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C ,抛物线的对称轴交x 轴于点E ,点B 的坐标为(-1,0). (1)求抛物线的对称轴及点A 的坐标;(2)过点C 作x 轴的平行线交抛物线的对称轴于点P ,你能判断四边形ABCP 是什么四边形并证明你的结论;(3)连接CA 与抛物线的对称轴交于点D ,当∠APD=∠ACP 时,求抛物线的解析式.练习1、已知抛物线2y ax bx c =++经过5330P E ⎫⎪⎪⎝⎭,,,及原点(00)O ,.(1)求抛物线的解析式.(由一般式...得抛物线的解析式为225333y x x =-+) (2)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.(3)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练习2、如图,四边形OABC 是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,将边BC 折叠,使点B 落在边OA 的点D处。
二次函数特殊三角形存在性问题(等腰三角形、直角三角形)

特殊图形存在性问题一、等腰三角形1、情景:平面内有点A、B,要找到点P使得△ABP为等腰三角形。
2、思想:分类讨论(1)A为顶点:AB=AP(以A为圆心、AB长为半径画圆)(2)B为顶点:AB=BP(以B为圆心、AB长为半径画圆)(3)P为顶点:PA=PB(AB中垂线)【注】:1.利用两圆一线,找到符合要求的点,如P在抛物线对称轴上,在x轴上等;然后将问题转化为,求线段等长。
2.求线段等长:两点间距离(最笨的方法);向坐标轴做垂线,构造一线三等角例1.如图,抛物线y=−x2+2x+3y=−x2+2x+3与y轴交于点C,点D(0,1),点P是抛物线上的动点.若△PCD是以CD为底的等腰三角形,则点P的坐标为______.练习1.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,A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,−3)点,点P是直线BC下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)在直线BC找一点Q,使得△QOC为等腰三角形,写出Q点坐标.练习2、已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,直线l 是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点P是直线l上的一个动点,当△PAC的周长最小时,求点P的坐标;(3)在直线l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.练习3.如图,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)的顶点为E,该抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且BO=OC=3AO,直线y=﹣x+1与y轴交于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)证明:△DBO∽△EBC;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PBC是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的P点坐标,若不存在,请说明理由.练习4.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交A(−1,0),B(−3,0)两点,与y轴交于点C(0,−3),其顶点为D.(1)求该抛物线的解析式,并用配方法把解析式化为y=a(x−h)2+k的形式;(2)动点M从点D出发,沿抛物线对称轴方向向上以每秒1个单位的速度运动,运动时间为t,连接OM,BM,当t为何值时,△OMB为等腰三角形?练习5.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(m,m),点B的坐标为(n,﹣n),抛物线经过A、O、B三点,连接OA、OB、AB,线段AB交y轴于点C.已知实数m、n (m<n)分别是方程x2﹣2x﹣3=0的两根.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为线段OB上的一个动点(不与点O、B重合),直线PC与抛物线交于D、E 两点(点D在y轴右侧),连接OD、BD.①当△OPC为等腰三角形时,求点P的坐标;②求△BOD 面积的最大值,并写出此时点D的坐标.25.(10分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c经过原点O,与x轴交于点A(5,0),第一象限的点C(m,4)在抛物线上,y轴上有一点B(0,10).(Ⅰ)求抛物线的解析式及它的对称轴;(Ⅱ)点P(0,n)在线段OB上,点Q在线段BC上,若OP=2BQ,且P A=QA.求n 的值;(Ⅲ)在抛物线的对称轴上,是否存在点M,使以A,B,M为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.19-红桥一模25.(10分)如图,抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点C(0,﹣4),与x轴交于点A,B,且B点的坐标为(2,0).(1)求该抛物线的解析式.(2)若点P是AB上的一动点,过点P作PE∥AC,交BC于E,连接CP,求△PCE面积的最大值.(3)若点D为OA的中点,点M是线段AC上一点,且△OMD为等腰三角形,求M点的坐标.(17河北一模)25(10分)如图,己知抛物线y=x2+bx+c图象经过点A(﹣1,0),B(0,﹣3),抛物线与x轴的另一个交点为C.(1)求这个抛物线的解析式:(2)若抛物线的对称轴上有一动点D,且△BCD为等腰三角形(CB≠CD),试求点D的坐标;二、直角三角形1.情景:平面内有点A、B,要找到点P使得△ABP为直角三角形2.思想:分类讨论(1)A为顶点:∠A(过A做垂线)(2)B为顶点:∠B(过B做垂线)(3)P为顶点:∠C(AB为直径的圆)【注】1.等腰直角三角形,只需在两直线上上下找与AB等长以及过O做AB垂线与圆交点即可例1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过矩形OABC的顶点A,B与x 轴交于点E,F且B,E两点的坐标分别为B(2,32)E(−1,0)(1)求二次函数的解析式;(2)在抛物线上是否存在点Q,使△QBF为直角三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.练习1.如图,抛物线y=x2+bx+3顶点为P,且分别与x轴、y轴交于A、B两点,点A在点P的右侧,tan∠ABO=13(1)求抛物线的对称轴和PP的坐标.(2)在抛物线的对称轴上是否存在这样的点D,使△ABD为直角三角形?如果存在,求点D 的坐标;如果不存在,请说明理由.例2.如图,抛物线y=−x2+bx+c与x轴相交于AB两点,与y 轴相交与点C,且点B与点CC 的坐标分别为(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)在MB上是否存在点P,过点P作PD⊥x轴于点D,OD=m,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,请说明理由练习2.如图,在平面直角坐标系中,直线y=−13x+2交x轴点P,交y轴于点A.抛物线y=x2+bx+c的图象过点E(−1,0),并与直线相交于A、B两点.(1)求抛物线的解析式(关系式);(2)过点A作AC⊥AB交x轴于点C,求点C的坐标;(3)除点C外,在坐标轴上是否存在点M,使得△MAB是直角三角形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.练习3.如图,抛物线y=x2+bx+c与直线y=x﹣3交于A、B两点,其中点A在y轴上,点B坐标为(﹣4,﹣5),点P为y轴左侧的抛物线上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交AB于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)以O,A,P,D为顶点的平行四边形是否存在?如存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.(3)当点P运动到直线AB下方某一处时,过点P作PM⊥AB,垂足为M,连接PA使△PAM为等腰直角三角形,请直接写出此时点P的坐标.(18东丽-一模)25.如图,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(1,1)、(1,2),过点A、B分别作y轴的垂线,垂足为D、C,得到正方形ABCD,抛物线y=x2+bx+c经过A、C两点,点P为第一象限内抛物线上一点(不与点A重合),过点P分别作x轴y轴的垂线,垂足为E、F,设点P的横坐标为m,矩形PFOE与正方形ABCD重叠部分图形的周长为l.(1)直接写出抛物线所对应的函数表达式.(2)当矩形PFOE的面积被抛物线的对称轴平分时,求m的值.(3)当m<2时,求L与m之间的函数关系式.(4)设线段BD与矩形PFOE的边交于点Q,当△FDQ为等腰直角三角形时,直接写出m的取值范围.三、平行四边形存在性问题类型一:1.情景:一直平面内三点A、B、C,求一点P使四边形ABCP为平行四边形2.思想:分类讨论(1)以AC为对角线:ABCP1(2)以AB为对角线:ACBP3(3)以BC为对角线:ACP2B【注】找到P点后,用平行四边形的判定定理,求等长线段,或利用等角度、平行线求坐标即可。
二次函数中三角形问题(含问题详解)

二次函数中的三角形一.与三角形面积例1:如图,已知在同一坐标系中,直线22k y kx =+-与y 轴交于点P ,抛物线k x k x y 4)1(22++-=与x 轴交于)0,(),0,(21x B x A 两点。
C 是抛物线的顶点。
(1)求二次函数的最小值(用含k 的代数式表示); (2)若点A 在点B 的左侧,且021<⋅x x 。
①当k 取何值时,直线通过点B ;②是否存在实数k ,使ABC ABP S S ∆∆=?如果存在,请求出此时抛物线的解析式;如果不存在,请说明理由。
例2:已知抛物线)1(3)4(2-+---=m x m x y 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点, (1)求m 的取值范围;(2)若0<m ,直线1-=kx y 经过点A ,与y 轴交于点D ,且25=⋅BD AD ,求抛物线的解析式; (3)若A 点在B 点左边,在第一象限内,(2)中所得的抛物线上是否存在一点P ,使直线P A 平分ACD ∆的面积?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由。
例3.已知矩形ABCD 中,AB =2,AD =4,以AB 的垂直平分线为x 轴,AB 所在的直线为y 轴,建立平面直角坐标系(如图)。
(1)写出A 、B 、C 、D 及AD 的中点E 的坐标;(2)求以E 为顶点、对称轴平行于y 轴,并且经过点B 、C 的抛物线的解析式; (3)求对角线BD 与上述抛物线除点B 以外的另一交点P 的坐标;(4)△PEB 的面积S △PEB 与△PBC 的面积S △PBC 具有怎样的关系?证明你的结论。
A BC DO E x y(第25题图)例4.如图1,已知直线12y x =-与抛物线2164y x =-+交于AB ,两点. (1)求A B ,两点的坐标;(2)求线段AB 的垂直平分线的解析式;(3)如图2,取与线段AB 等长的一根橡皮筋,端点分别固定在A B ,两处.用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖P 在直线AB 上方的抛物线上移动,动点P 将与A B ,构成无数个三角形,这些三角形中是否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时P 点的坐标;如果不存在,请简要说明理由.二.与三角形形状例5. 如图,抛物线254y ax ax =-+经过ABC △的三个顶点,已知BC x ∥轴,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,且AC BC =.(1)求抛物线的对称轴;(2)写出A B C ,,三点的坐标并求抛物线的解析式;(3)探究:若点P 是抛物线对称轴上且在x 轴下方的动点,是否存在PAB △是等腰三角形.若存在,求出所有符合条件的点P 坐标;不存在,请说明理由.图2图1例 6.如图①,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(12),,点B 的坐标为(31),,二次函数2y x =的图象记为抛物线1l .(1)平移抛物线1l ,使平移后的抛物线过点A ,但不过点B ,写出平移后的一个抛物线的函数表达式: (任写一个即可).(2)平移抛物线1l ,使平移后的抛物线过A B ,两点,记为抛物线2l ,如图②,求抛物线2l 的函数表达式.(3)设抛物线2l 的顶点为C ,K 为y 轴上一点.若ABK ABC S S =△△,求点K 的坐标.(4)请在图③上用尺规作图的方式探究抛物线2l 上是否存在点P ,使ABP △为等腰三角形.若存在,请判断点P 共有几个可能的位置(保留作图痕迹);若不存在,请说明师.x 图①x 图②x 图③例7. 已知:如图,抛物线2y ax bx c =++经过(1,0)A 、(5,0)B 、(0,5)C 三点. (1)求抛物线的函数关系式;(2)若过点C 的直线y kx b =+与抛物线相交于点E (4,m ),请求出△CBE 的面积S 的值; (3)在抛物线上求一点0P 使得△ABP 0为等腰三角形并写出0P 点的坐标;(4)除(3)中所求的0P 点外,在抛物线上是否还存在其它的点P 使得△ABP 为等腰三角形?若存在,请求出一共有几个满足条件的点P (要求简要说明理由,但不证明);若不存在这样的点P ,请说明理由.例8.如图,在直角坐标系中,点A 的坐标为(-2,0),连接OA ,将线段OA 绕原点O 顺时针旋转120°,得到线段OB . (1)求点B 的坐标;(2)求经过A 、O 、B 三点的抛物线的解析式; (3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C ,使△BOC 的周长最小?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由;(4)如果点P 是(2)中的抛物线上的动点,且在x 轴的下方, 那么△P AB 是否有最大面积?若有,求出此时P 点的坐标及△P AB 的最大面积;若没有,请说明理由.(注意:本题中的结果均保留根号)(第25题图)三.二次函数与三角形相似 例9:已知一次函数1243--=x y 的图象分别交x 轴、y 轴于A 、C 两点, (1)求出A 、C 两点的坐标;(2)在x 轴上找出点B ,使ACB ∆∽AOC ∆,若抛物线过A 、B 、C 三点,求出此抛物线的解析式; (3)在(2)的条件下,设动点P 、Q 分别从A 、B 两点同时出发,以相同速度沿AC 、BA 向C 、A 运动,连结PQ ,使m AP =,是否存在m 的值,使以A 、P 、Q 为顶点的三角形与ABC ∆相似,若存在,求出所有m 的值;若不存在,请说明理由。
二次函数-相似三角形存在性问题(一)-含答案

似?若存在,求出点 Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
y C
A O
B x
(1)求抛物线的解析式; (2)如图 2,直线 OQ 与线段 BC 相交于点 E,当△OBE 与△ABC 相似时,求点 Q 的坐标.
y
y
A O
B x
C
D
图1
A O
C
B x
E Q
D
图2
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【分析】
(1)抛物线: y = x2 − 2x − 3;
(2)思路:考虑到△ABC 和△BOE 有一组公共角,公共角必是对应角.
根据线段长度可知∠ABQ 与∠ABC 的两边并不成比例,故(-8,-7)舍掉.
情况二:若∠ABQ=∠BAC,
过点 B 作 AC 平行线,与抛物线交点即为 Q 点.
易得直线 BQ 解析式: y = 3 x − 9 , 42
联立方程:
3 4
x
−
9 2
=
−1 8
x2
+
1 4
x
+
3 ,解得:
x1
=
−10
,
x2
的坐标.
y B
A
C
O
x
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【分析】 (1) y = 1 x2 − 2x +1 ;
3 (2) tan ABC = 1 ;
2 (3)思路:平行得相等角,构造两边成比例
二次函数等腰三角形与直角三角形存在性问题(有答案)

等腰三角形直角三角形存在性问题典例1,如图,二次函数的图象与x轴交于点A、B两点,且A 点坐标为,与y轴交于点.(1)求出这个二次函数的解析式;(2)直接写出点B的坐标为(3)在x轴是否存在一点P,使是等腰三角形?假设存在,求出满足条件的P 点坐标;假设不存在,请说明理由;(4)在第一象限中的抛物线上是否存在一点Q,使得四边形ABQC的面积最大?假设存在,请求出Q点坐标及面积的最大值;假设不存在,请说明理由.答案详解解:(1)的图象经过,,,,所求解析式为:,答:这个二次函数的解析式是.(2)解:,故答案为:.(3)解:在中,,,,,①当时在x轴的负半轴),;②当时在x轴的正半轴),;③当时在x轴的正半轴),;④当时在x轴的正半轴),在中,设,那么解得:,;答:在x轴存在一点P,使是等腰三角形,满足条件的P点坐标是或或或.(4)解:如图,设Q点坐标为,因为点Q在上,即:Q点坐标为,连接OQ,,,,,Q点坐标为,答:在第一象限中的抛物线上存在一点Q,使得四边形ABQC的面积最大,Q点坐标是,面积的最大值是.解析:(1)因为的图象经过,,代入求出c、a的值,即可得到答案;(2)把代入求出x的值,即可得到答案;(3)在中根据勾股定理求出AC,根据等腰三角形的性质求出,①当时在x轴的负半轴),;②当时在x轴的正半轴),;③当时在x轴的正半轴),;④当时在x 轴的正半轴),,即可得出答案;(4)设Q点坐标为,因为点Q在上,得出Q点坐标为,连接OQ,根据,代入求出即可.此题主要考察对用待定系数法求二次函数的解析式,等腰三角形的判定,三角形的面积,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的最值等知识点的理解和掌握,综合运用这些性质进展计算是解此题的关键.题型较好,综合性强.练习:如图,抛物线与x轴交于点和点,与y 轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的对称轴与x轴交于点M,问在对称轴上是否存在点P,使为等腰三角形?假设存在,请求出符合条件的点P的坐标;假设不存在,请说明理由.答案详解解:(1)由题知:解得:所求抛物线解析式为:;(2)抛物线解析式为:,其对称轴为,设P点坐标为,当时,,,①当时,,解得,点坐标为:;②当时,,解得,点坐标为:或;③当时,由勾股定理得:,解得,点坐标为:综上所述存在符合条件的点P,其坐标为或或或;解析:(1)抛物线过A、B两点,可将两点的坐标代入抛物线的解析式中,用待定系数法即可求出二次函数的解析式;(2)可根据(1)的函数解析式得出抛物线的对称轴,也就得出了M点的坐标,由于C是抛物线与y 轴的交点,因此C的坐标为,根据M、C的坐标可求出CM的距离.然后分三种情况进展讨论:①当时,P位于CM的垂直平分线上.求P点坐标关键是求P的纵坐标,过P作轴于Q,如果设,那么直角三角形CPQ中,OM的长,可根据M的坐标得出,,因此可根据勾股定理求出x的值,P点的横坐标与M的横坐标一样,纵坐标为x,由此可得出P的坐标.②当时,根据CM的长即可求出P的纵坐标,也就得出了P的坐标(要注意分上下两点).③当时,因为C的坐标为,那么直线必垂直平分PM,因此P的纵坐标是6,由此可得出P的坐标;此题主要考察了二次函数的综合知识,要注意的是(2)中,不确定等腰三角形哪条边是底边的情况下,要分类进展求解,不要漏解.典例2,练习:如图,在平面直角坐标系中,抛物线〔〕与轴相交于,两点,与轴相交于点,直线〔〕经过,两点,,,且。
中考复习专题2二次函数与直角三角形问题(含解析)

专题2二次函数与直角三角形问题我们先看三个问题:1.已知线段AB,以线段AB为直角边的直角三角形ABC有多少个?顶点C的轨迹是什么?2.已知线段AB,以线段AB为斜边的直角三角形ABC有多少个?顶点C的轨迹是什么?3.已知点A(4,0),如果△OAB是等腰直角三角形,求符合条件的点B的坐标.图1图2图3如图1,点C在垂线上,垂足除外.如图2,点C在以AB为直径的圆上,A、B两点除外.如图3,以OA为边画两个正方形,除了O、A两点以外的顶点和正方形对角线的交点,都是符合题意的点B,共6个.如图4,已知A(3,0),B(1,-4),如果直角三角形ABC的顶点C在y轴上,求点C的坐标.我们可以用几何的方法,作AB为直径的圆,快速找到两个符合条件的点C.如果作BD⊥y轴于D,那么△AOC∽△CDB.设OC=m,那么341m m-=.这个方程有两个解,分别对应图中圆与y轴的两个交点.对于代数法,可以采用两条直线的斜率之积来解决.【例1】.(2022•滨州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣2x﹣3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P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.【分析】(1)根据坐标轴上点的特点求出点A,C的坐标,即可求出答案;(2)设出点P的坐标,利用PA=PC建立方程求解,即可求出答案;(3)分三种情况,利用等腰直角三角形的性质求出前两种情况,利用三垂线构造出相似三角形,得出比例式,建立方程求解,即可求出答案.【解析】(1)针对于抛物线y=x2﹣2x﹣3,令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3);令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,∴x=3或x=﹣1,∵点A在点B的左侧,∴A(﹣1,0),B(3,0),∴AC==;(2)∵抛物线y=x2﹣2x﹣3的对称轴为直线x=﹣=1,∵点P为该抛物线对称轴上,∴设P(1,p),∴PA==,PC==,∵PA=PC,∴=,∴p=﹣1,∴P(1,﹣1);(3)由(1)知,B(3,0),C(0,﹣3),∴OB=OC=3,设M(m,m2﹣2m﹣3),∵△BCM为直角三角形,∴①当∠BCM=90°时,如图1,过点M作MH⊥y轴于H,则HM=m,∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC=45°,∴∠HCM=90°﹣∠OCB=45°,∴∠HMC=45°=∠HCM,∴CH=MH,∵CH=﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+2m,∴﹣m2+2m=m,∴m=0(不符合题意,舍去)或m=1,∴M(1,﹣4);②当∠CBM=90°时,过点M作M'H'⊥x轴,同①的方法得,M'(﹣2,5);③当∠BMC=90°时,如图2,Ⅰ、当点M在第四象限时,过点M作MD⊥y轴于D,过点B作BE⊥DM,交DM的延长线于E,∴∠CDM=∠E=90°,∴∠DCM+∠DMC=90°,∵∠DMC+∠EMB=90°,∴∠DCM=∠EMB,∴△CDM∽△MEB,∴,∵M(m,m2﹣2m﹣3),B(3,0),C(0,﹣3),∴DM=m,CD=﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+2m,ME=3﹣m,BE=﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+2m+3,∴,∴m=0(舍去)或m=3(点B的横坐标,不符合题意,舍去)或m=(不符合题意,舍去)或m=,∴M(,﹣),Ⅱ、当点M在第三象限时,M(,﹣),即满足条件的M的坐标为(1,﹣4)或(﹣2,5)或(,﹣),或(,﹣).【例2】.(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.【分析】(1)将点A(﹣4,0),C(0,4)代入y=ax2﹣3x+c,即可求解;(2)过点D作DG⊥AB交于G,交AC于点H,设D(n,﹣n2﹣3n+4),H(n,n+4),由DH∥OC,可得==,求出D(﹣1,6)或(﹣3,4);(3)设F(t,t+4),当∠FDO=45°时,过点D作MN⊥y轴交于点N,过点F作FM⊥MN交于点M,证明△MDF≌△NOD(AAS),可得D点纵坐标为2,求出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,证明△KDF≌△LFO(AAS),得到D点纵坐标为4,求得D(0,4)或(﹣3,4).【解析】(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=45°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).【例3】(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△PAB为直角三角形,请求出点P的坐标.【分析】(1)把点B,C两点坐标代入抛物线的解析式,解方程组,可得结论;(2)存在.如图1中,设D(t,t2+t﹣4),连接OD.构建二次函数,利用二次函数的性质,解决问题;(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),分三种情形:∠PAB=90°,∠PBA=90°,∠APB=90°,分别求解可得结论.【解析】(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,t2+t﹣4),连接OD.令y=0,则x2+x﹣4=0,解得x=﹣4或2,∴A(﹣4,0),C(2,0),∵B(0,﹣4),∴OA=OB=4,=S△AOD+S△OBD﹣S△AOB=×4×(﹣﹣t+4)+×4×(﹣t)﹣×4×4=﹣t2﹣4t=﹣∵S△ABD(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).【例4】.(2022•柳州)已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(m,0)两点,与y轴交于点C(0,5).(1)求b,c,m的值;(2)如图1,点D是抛物线上位于对称轴右侧的一个动点,且点D在第一象限内,过点D作x轴的平行线交抛物线于点E,作y轴的平行线交x轴于点G,过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,当四边形DEFG 的周长最大时,求点D的坐标;(3)如图2,点M是抛物线的顶点,将△MBC沿BC翻折得到△NBC,NB与y轴交于点Q,在对称轴上找一点P,使得△PQB是以QB为直角边的直角三角形,求出所有符合条件的点P的坐标.【分析】(1)把A(﹣1,0),C(0,5)代入y=﹣x2+bx+c,解二元一次方程组即可得b,c的值,令y =0即可得m的值;(2)设D(x,﹣x2+4x+5),则E(4﹣x,﹣x2+4x+5),表示出四边形DEFG的周长,根据二次函数的最值即可求解;(3)过点C作CH⊥对称轴于H,过点N作NK⊥y轴于K,证明△MCH≌△NCK,根据全等三角形的性质得NK=MH=4,CK=CH=2,则N(﹣4,3),利用待定系数法可得直线BN的解析式为y=﹣x+,可得Q(0,),设P(2,p),利用勾股定理表示出PQ2、BP2、BQ2,分两种情况:①当∠BQP=90°时,②当∠QBP=90°时,利用勾股定理即可求解.【解析】(1)把A(﹣1,0),C(0,5)代入y=﹣x2+bx+c,得,解得.∴这个抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x+5,令y=0,则﹣x2+4x+5=0,解得x1=5,x2=﹣1,∴B(5,0),∴m=5;(2)∵抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x+5=﹣(x﹣2)2+9,∴对称轴为x=2,设D(x,﹣x2+4x+5),∵DE∥x轴,∴E(4﹣x,﹣x2+4x+5),∵过点D作x轴的平行线交抛物线于点E,作y轴的平行线交x轴于点G,过点E作EF⊥x轴,∴四边形DEFG是矩形,∴四边形DEFG的周长=2(﹣x2+4x+5)+2(x﹣4+x)=﹣2x2+12x+2=﹣2(x﹣3)2+20,∴当x=3时,四边形DEFG的周长最大,∴当四边形DEFG的周长最大时,点D的坐标为(3,8);(3)过点C作CH⊥对称轴于H,过点N作NK⊥y轴于K,∴∠NKC=∠MHC=90°,由翻折得CN=CM,∠BCN=∠BCM,∵B(5,0),C(0,5).∴OB=OC,∴∠OCB=∠OBC=45°,∵CH⊥对称轴于H,∴CH∥x轴,∴∠BCH=45°,∴∠BCH=∠OCB,∴∠NCK=∠MCH,∴△MCH≌△NCK(AAS),∴NK=MH,CK=CH,∵抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x+5=﹣(x﹣2)2+9,∴对称轴为x=2,M(2,9),∴MH=9﹣5=4,CH=2,∴NK=MH=4,CK=CH=2,∴N(﹣4,3),设直线BN的解析式为y=mx+n,∴,解得,∴直线BN的解析式为y=﹣x+,∴Q(0,),设P(2,p),∴PQ2=22+(p﹣)2=p2﹣p+,BP2=(5﹣2)2p2=9+p2,BQ2=52+()2=25+,分两种情况:①当∠BQP=90°时,BP2=PQ2+BQ2,∴9+p2=p2﹣p++25+,解得p=,∴点P的坐标为(2,);②当∠QBP=90°时,P′Q2=BP′2+BQ2,∴p2﹣p+=9+p2+25+,解得p=﹣9,∴点P′的坐标为(2,﹣9).综上,所有符合条件的点P的坐标为(2,),(2,﹣9).1.(2022•公安县模拟)如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c经过A,B两点,BC⊥x轴于点C,且点A(﹣1,0),C(2,0),AC=BC.(1)求抛物线的解析式;的最大值以及此时E点的坐标;(2)点E是抛物线AB之间的一个动点(不与A,B重合),求S△ABE(3)根据问题(2)的条件,判断是否存在点E使得△ABE为直角三角形,如果存在,求出E点的坐标,如果不存在,说明理由.【分析】(1)先求得点B的坐标,然后将点A和点B的坐标代入抛物线的解析式可得到关于b、c的方程组,从而可求得b、c的值;(2)过点E作EF∥y轴交线段AB于点F,设点E(t,﹣t2+2t+3),则F(t,t+1),则可得到EF与x 的函数关系式,利用配方法可求得EF的最大值以及点E的坐标,最后根据EF的最大值可得△ABE的面积;(3)存在,设E(m,﹣m2+2m+3),分三种情况:分别以A,B,E为直角顶点,作出辅助线,构造相似列出方程,解方程即可.【解析】(1)∵点A(﹣1,0),C(2,0),∴AC=3,OC=2,∵AC=BC=3,∴B(2,3),把A(﹣1,0)和B(2,3)代入二次函数y=x2+bx+c中得:,解得:,∴二次函数的解析式为:y=﹣x2+2x+3;(2)∵直线AB经过点A(﹣1,0),B(2,3),设直线AB的解析式为y=kx+b′,∴,解得:,∴直线AB的解析式为:y=x+1,如图,过点E作EF∥y轴交线段AB于点F,∴设点E(t,﹣t2+2t+3),则F(t,t+1),∴EF=﹣t2+2t+3﹣(t+1)=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,EF的最大值为,∴点E的坐标为(,),最大,S△ABE=•EF•(x B−x A)=××(2+1)=.∴此时S△ABE(3)在问题(2)的条件下,存在点E使得△ABE为直角三角形;设E(m,﹣m2+2m+3),①当点A为直角顶点,过点A作AB的垂线,与AB之间的抛物线无交点,故不可能存在点E使得△ABE为以点A为直角顶点的直角三角形,②当点B为直角顶点,如下图,此时∠EBA=90°,过点E作EG⊥CB,交CB延长线于点G,∵BC⊥x轴于点C,且AC=BC,∴△ABC是等腰直角三角形,∠ABC=45°,∴∠EBG=45°,∴△BEG是等腰直角三角形,EG=BG,∵EG的长为点E与直线BC的距离,即2﹣m,且BG=CG﹣BC=﹣m2+2m+3﹣3=﹣m2+2m,∴2﹣m==﹣m2+2m,解得m=1或m=2(舍),∴E(1,4);③如下图,此时∠AEB=90°,作EM∥x轴,交CB的延长线于点M,过点A作AN⊥x轴交ME的延长线于点N,∴∠BEM+∠AEN=90°,∵在Rt△AEN中,∠EAN+∠AEN=90°,∴∠BEM=∠EAN,∴△AEN∽△BEM,∴BM:EN=EM:AN,∴(﹣m2+2m):(m+1)=(2﹣m):(﹣m2+2m+3),即﹣m(2﹣m)(m+1)(m﹣3)=(2﹣m)(m+1),∵2﹣m≠0,m+1≠0,∴m2﹣3m+1=0,解得m=或m=(舍).∴E(,)综上,根据问题(2)的条件,存在点E(1,4)或(,)使得△ABE为直角三角形.2.(2022•高邮市模拟)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3经过A(﹣1,0),与y轴交于点C,过点C作BC∥x 轴,交抛物线于点B,连接AC、AB,AB交y轴于点D,若.(1)求点B的坐标;(2)点P为抛物线对称轴上一点,且位于x轴上方,连接PA、PC,若△PAC是以AC为直角边的直角三角形,求点P的坐标.【分析】(1)根据A(﹣1,0),得到OA=l,对于y=ax2+bx﹣3,令x=0,则y=﹣3,得到C(0,﹣3),OC=3,根据BC∥x轴,得到△AOD∽△BCD,推出,得到BC=2,即可得B(2,﹣3);(2)把A(﹣1,0),B(2,﹣3)代入y=ax2+bx﹣3,求得a=1,b=﹣2,得到抛物线解析式并配方为y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,得到抛物线的对称轴是直线x=1,设P(1,m),写出PA2=m2+22=m2+4.PC2=(m+3)2+12=(m+3)2+1.AC2=12+32=10.根据△PAC是以AC为直角边的直角三角形,当∠PAC=90°时,PA2+AC2=PC2.得到m2+4+10=(m+3)2+1,求得m=;当∠PCA=90°时,PC2+AC2=AP2,得到(m+3)2+1+10=m2+4,求出m=﹣;即可得点P的坐标.【解析】∵A(﹣1,0),∴OA=l,在y=ax2+bx﹣3中,令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3),∴OC=3,∵BC∥x轴,∴△AOD∽△BCD,∴,∴BC=2,∴B(2,﹣3);(2)把A(﹣1,0),B(2,﹣3)代入y=ax2+bx﹣3,∴,解得,∴抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴抛物线的对称轴是直线x=1,设P(1,m),∴PA2=m2+22=m2+4.PC2=(m+3)2+12=(m+3)2+1.AC2=12+32=10.∵△PAC是以AC为直角边的直角三角形,当∠PAC=90°时,PA2+AC2=PC2.∴m2+4+10=(m+3)2+1,解得m=;当∠PCA=90°时,PC2+AC2=AP2,∴(m+3)2+1+10=m2+4,解得m=﹣(不符合题意,舍去).∴P(1,).3.(2022•碑林区校级模拟)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点.(1)求b,c的值;(2)点E为抛物线y=﹣x2+bx+c上一点,且点E在x轴上方,连接BE,以点E为直角顶点,BE为直角边,作等直角△BED,使得点D恰好落在直线y=x上,求出满足条件的所有点E的坐标.【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;(2)设D(m,m),E(n,﹣n2+2n+8),分两种情况:当点E1在点D左侧,∠DE1B=90°,BE1=D1E1时,当点E2在点D2右侧,∠D2E2B=90°,BE2=D2E2时,利用等腰直角三角形性质,添加辅助线构造全等三角形,再利用全等三角形的性质建立方程求解即可得出答案.【解析】(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,∴,解得:,∴b=2,c=8;(2)∵点D在直线y=x上,点E在抛物线解析式为y=﹣x2+2x+8上,∴设D(m,m),E(n,﹣n2+2n+8),当点E1在点D左侧,∠DE1B=90°,BE1=D1E1时,如图,过点E1作E1G∥x轴,过点B作BF⊥EG 于点F,过点D1作D1G⊥E1G于点G,则∠BFE1=∠E1GD1=90°,BF=﹣n2+2n+8,E1F=4﹣n,E1G=m﹣n,D1G=m﹣(﹣n2+2n+8)=n2﹣2n﹣8+m,∴∠E1BF+∠BE1F=90°,∵∠D1E1G+∠BE1F=90°,∴∠E1BF=∠D1E1G,在△BE1F和△E1D1G中,,∴△BE1F≌△E1D1G(AAS),∴E1F=D1G,BF=E1G,∴,解得:,当n=2时,﹣n2+2n+8=﹣22+2×2+8=8,∴E1(2,8);当点E2在点D2右侧,∠D2E2B=90°,BE2=D2E2时,如图,过点E2作E2H⊥x轴于点H,过点D2作D2K⊥E2H于点K,则∠BHE2=∠E2KD2=90°,BH=4﹣n,E2H=﹣n2+2n+8,E2K=﹣n2+2n+8﹣m,D2K=n﹣m,同理可得△BE2H≌△E2D2K(AAS),∴E2H=D2K,BH=E2K,∴,解得:或,∴E(1+,2)或(1﹣,2);综上所述,满足条件的所有点E的坐标为(2,8)或(1+,2)或(1﹣,2).4.(2022•雁峰区校级模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,直线y=x+1与x轴交于点E,与y轴交于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)P为抛物线上的点,连接OP交直线DE于Q,当Q是OP中点时,求点P的坐标;(3)M在直线DE上,当△CDM为直角三角形时,求出点M的坐标.【分析】(1)根据抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,列方程组,于是得到答案;(2)令x=0,则y=x+1=1,求得OD=1,作PH⊥OB,垂足为H,得到∠COA=∠PHO=90°,根据平行线的性质得到∠P=∠DOQ,∠PFQ=∠ODQ,根据全等三角形的性质得到PF=OD=1,设P点横坐标为x,得到方程﹣x2+2x+3﹣(x+1)=1,求得x1=2,x2=﹣,当x=2时,y=3,当x=﹣时,y=,于是得到答案;(3)求得CD=OC﹣OD=2,设M(a,a+1),分两种情况①当∠CMD=90°时,②当∠DCM=90°时,根据勾股定理即可得到结论.【解析】(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴,解得:,∴抛物线的解析式是y=﹣x2+2x+3;(2)令x=0,则y=x+1=1,∴OD=1,如图,作PH⊥OB,垂足为H,交ED于F,则∠COA=∠PHO=90°,∴PH∥OC,∴∠OPF=∠DOQ,∠PFQ=∠ODQ,又Q是OP中点,∴PQ=OQ,∴△PFQ≌△ODQ(AAS),∴PF=OD=1设P点横坐标为x,则﹣x2+2x+3﹣(x+1)=1,解得:x1=2,x2=﹣,当x=2时,y=3,当x=﹣时,y=,∴点P的坐标是(2,3)或(﹣,);(3)令x=0,则y=﹣x2+2x+3=3,∴OC=3,∴CD=OC﹣OD=2,设M(a,a+1),∴CM2=a2+(3﹣a﹣1)2=a2﹣2a+4,DM2=a2+(a+1﹣1)2=a2,①当∠CMD=90°时,∴CD2=CM2+DM2,∴22=a2﹣2a+4+a2,解得:a1=,a2=0(舍去),当a=时,a+1=,∴M(,);②当∠DCM=90°时,∴CD2+CM2=DM2,∴22+a2﹣2a+4=a2,解得:a=4,当a=4时,a+1=3,∴M(4,3);解法二:∵∠DCM=90°,∴CM∥x轴,∴a+1=3,解得a=4,∴M(4,3);综上所述:点M的坐标为(,)或(4,3).5.(2022•平南县二模)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且A (﹣1,0),对称轴为直线x=2.(1)求该抛物线的表达式;(2)直线l过点A与抛物线交于点P,当∠PAB=45°时,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使得△BCQ是直角三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)设y=(x﹣2)2+k,用待定系数法可得抛物线的解析式为y=x2﹣4x﹣5;(2)过点P作PM⊥x轴于点M,设P(m,m2﹣4m﹣5),根据∠PAB=45°知AM=PM,即|m2﹣4m﹣5|=m+1,解得m的值,即可得P的坐标是(6,7)或P(4,﹣5);(3)由y=x2﹣4x﹣5求出B(5,0),C(0,﹣5),设Q(2,t),有BC2=50,BQ2=9+t2,CQ2=4+(t+5)2,分三种情况:当BC为斜边时,9+t2+4+(t+5)2=50,当BQ为斜边时,50+4+(t+5)2=9+t2,当CQ为斜边时,50+9+t2=4+(t+5)2,分别解得t的值,即可求出相应Q的坐标.【解析】(1)设y=(x﹣2)2+k,把A(﹣1,0)代入得:(﹣1﹣2)2+k=0,解得:k=﹣9,∴y=(x﹣2)2﹣9=x2﹣4x﹣5,答:抛物线的解析式为y=x2﹣4x﹣5;(2)过点P作PM⊥x轴于点M,如图:设P(m,m2﹣4m﹣5),则PM=|m2﹣4m﹣5|,∵A(﹣1,0),∴AM=m+1∵∠PAB=45°∴AM=PM,∴|m2﹣4m﹣5|=m+1,即m2﹣4m﹣5=m+1或m2﹣4m﹣5=﹣(m+1),当m2﹣4m﹣5=m+1时,解得:m1=6,m2=﹣1(不合题意,舍去),当m2﹣4m﹣5=﹣(m+1),解得m3=4,m4=﹣1(不合题意,舍去),∴P的坐标是(6,7)或P(4,﹣5);(3)在抛物线的对称轴上存在一点Q,使得△BCQ是直角三角形,理由如下:在y=x2﹣4x﹣5中,令x=0得y=﹣5,令y=0得x=﹣1或x=5,∴B(5,0),C(0,﹣5),由抛物线y=x2﹣4x﹣5的对称轴为直线x=2,设Q(2,t),∴BC2=50,BQ2=9+t2,CQ2=4+(t+5)2,当BC为斜边时,BQ2+CQ2=BC2,∴9+t2+4+(t+5)2=50,解得t=﹣6或t=1,∴此时Q坐标为(2,﹣6)或(2,1);当BQ为斜边时,BC2+CQ2=BQ2,∴50+4+(t+5)2=9+t2,解得t=﹣7,∴此时Q坐标为(2,﹣7);当CQ为斜边时,BC2+BQ2=CQ2,∴50+9+t2=4+(t+5)2,解得t=3,∴此时Q坐标为(2,3);综上所述,Q的坐标为(2,3)或(2,﹣7)或(2,1)或(2,﹣6).6.(2022•太原一模)综合与实践如图,抛物线y=x2+2x﹣8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在直线AC 下方的抛物线上运动,过点D y轴的平行线交AC于点E.(1)求直线AC的函数表达式;(2)求线段DE的最大值;(3)当点F在抛物线的对称轴上运动,以点A,C,F为顶点的三角形是直角三角形时,直接写出点F的坐标.【分析】(1)分别令x=0,y=0,求得点C、A的坐标,再运用待定系数法即可求得答案;(2)设D(m,m2+2m﹣8),则E(m,﹣2m﹣8),可得DE=﹣2m﹣8﹣(m2+2m﹣8)=﹣m2﹣4m=﹣(m+2)2+4,运用二次函数的性质即可求得线段DE的最大值;(3)设F(﹣1,n),根据两点间距离公式可得:AF2=32+n2=n2+9,AC2=42+82=80,CF2=12+(n+8)2=n2+16n+65,分三种情况:①当∠AFC=90°时,②当∠CAF=90°时,③当∠ACF=90°时,分别建立方程求解即可.【解析】(1)在y=x2+2x﹣8中,令x=0,得y=﹣8,∴C(0,﹣8),令y=0,得x2+2x﹣8=0,解得:x1=﹣4,x2=2,∴A(﹣4,0),B(2,0),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﹣8;(2)设D(m,m2+2m﹣8),则E(m,﹣2m﹣8),∵点D在点E的下方,∴DE=﹣2m﹣8﹣(m2+2m﹣8)=﹣m2﹣4m=﹣(m+2)2+4,∵﹣1<0,∴当m=﹣2时,线段DE最大值为4;(3)∵y=x2+2x﹣8=(x+1)2﹣9,∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1,设F(﹣1,n),又A(﹣4,0),C(0,﹣8),∴AF2=32+n2=n2+9,AC2=42+82=80,CF2=12+(n+8)2=n2+16n+65,①当∠AFC=90°时,∵AF2+CF2=AC2,∴n2+9+n2+16n+65=80,解得:n1=﹣4﹣,n2=﹣4+,∴F(﹣1,﹣4﹣)或(﹣1,﹣4+);②当∠CAF=90°时,∵AF2+AC2=CF2,∴n2+9+80=n2+16n+65,解得:n=,∴F(﹣1,);③当∠ACF=90°时,∵CF2+AC2=AF2,∴n2+16n+65+80=n2+9,解得:n=﹣,∴F(﹣1,﹣);综上所述,点F的坐标为(﹣1,﹣4﹣)或(﹣1,﹣4+)或(﹣1,)或(﹣1,﹣).7.(2022•桐梓县模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=﹣与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,它的对称轴与x轴交于点D,直线L经过C,D两点,连接AC.(1)求A,B两点的坐标及直线L的函数表达式;(2)探索直线L上是否存在点E,使△ACE为直角三角形,若存在,求出点E的坐标;若不存在,说明理由.【分析】(1)令x=0,y=0,可分别求出A、B、C三点坐标,在求出函数的对称轴即可求D点坐标,利用待定系数法求直线解析式即可;(2)设E(t,﹣t+2),分三种情况讨论:①当∠CAE=90°时,AC2+AE2=CE2,②当∠ACE =90°时,AC2+CE2=AE2,③当∠AEC=90°时,AE2+CE2=AC2,分别利用勾股定理求解即可.【解析】(1)令y=0,则﹣=0,解得x=﹣2或x=6,∴A(﹣2,0),B(6,0),令x=0,则y=2,∴C(0,2),∵y=﹣=﹣(x﹣2)2+,∴抛物线的对称轴为直线x=2,∴D(2,0),设直线CD的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=﹣x+2;(2)在点E,使△ACE为直角三角形,理由如下:设E(t,﹣t+2),∴AC2=16,AE2=4t2﹣8t+16,CE2=4t2,①当∠CAE=90°时,AC2+2CE2,∴16+4t2﹣8t+16=4t2,∴t=4,∴E(4,2);②当∠ACE=90°时,AC2+CE2=AE2,∴16+4t2=4t2﹣8t+16,∴t=0(舍);③当∠AEC=90°时,AE2+CE2=AC2,∴4t2﹣8t+16+4t2=16,∴t=0(舍)或t=1,∴E(1,);综上所述:E点坐标为(4,2)或(1,).8.(2022•沈阳模拟)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),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是抛物线上B,C之间的一个动点,线段MA绕点M逆时针旋转90°得到MN,当点N恰好落在y轴上时,求点M,点N的坐标.(3)如图2,若点E坐标为(2,0),EF⊥x轴交直线BC于点F,将△BEF沿直线BC平移得到△B'E'F',在△B'E'F'移动过程中,是否存在使△ACE'为直角三角形的情况?若存在,请直接写出所有符合条件的点E′的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3)代入y=ax2+bx+c,即可求解;(2)过点M作HG∥y轴,交H,过点N作NG⊥HG交于点G,证明△AMH≌△MNG(AAS),设M(t,t2﹣2t﹣3),由HM=NG,可求t=即可求M、N点的坐标;(3)设△BEF沿x轴方向平移t个单位长,则沿y轴方向平移t个单位长,则E'(2+t,t),分三种情况讨论:①当∠ACE'=90°时,过点E'作E'H⊥y轴交于点H,可得△ACO∽△CE'H,利用相似比可求E'(﹣,﹣);当N点与E'重合时,也符合题意;②当∠CAE'=90°时,过点A作MN⊥x轴,过点C作CN⊥MN交于N点,过点E'作E'M⊥MN交于M点,可得△AME'∽△CNA,利用相似比可求E'(,);③当∠AE'C=90°时,过点E'作ST⊥x轴交于S点,过点C作CT⊥ST交于T点,可得△ASE'∽△E'TC,利用相似比可求E'(1,﹣1).【解析】(1)将A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3)代入y=ax2+bx+c,∴,∴,∴y=x2﹣2x﹣3;(2)过点M作HG∥y轴,交x轴于点H,过点N作NG⊥HG交于点G,∴∠AMH+∠NMG=90°,∵∠AMH+∠MAH=90°,∴∠NMG=∠MAH,∵AM=MN,∴△AMH≌△MNG(AAS),∴AH=MG,HM=NG,设M(t,t2﹣2t﹣3),∴HM=﹣t2+2t+3,NG=t,∴﹣t2+2t+3=t,∴t=,∵点M是抛物线上B,C之间,∴0<t<3,∴t=,∴M(,﹣),∴AH=1+=,∴HG=+=2+,∴N(0,﹣2﹣);(3)存在使△ACE'为直角三角形,理由如下:∵OB=OC,∴∠OBC=45°,设△BEF沿x轴方向平移t个单位长,则沿y轴方向平移t个单位长,∵E(2,0),∴E'(2+t,t),①如图2,当∠ACE'=90°时,过点E'作E'H⊥y轴交于点H,∴∠ACO+∠E'CH=90°,∵∠ACO+∠CAO=90°,∴∠E'CH=∠CAO,∴△ACO∽△CE'H,∴=,∵AO=1,CO=3,CH=﹣3﹣t,E'H=﹣2﹣t,∴=,解得t=﹣,∴E'(﹣,﹣);②如图3,当∠CAE'=90°时,过点A作MN⊥x轴,过点C作CN⊥MN交于N点,过点E'作E'M⊥MN交于M点,∴∠MAE'+∠NAC=90°,∵∠MAE'+∠ME'A=90°,∴∠NAC=∠ME'A,∴△AME'∽△CNA,∴=,∵NC=1,AN=3,AM=t,ME'=3+t,∴=,解得t=,∴E'(,);当E'点与N重合时,△ACE'为直角三角形,∴E'(﹣1,﹣3);③如图3,当∠AE'C=90°时,过点E'作ST⊥x轴交于S点,过点C作CT⊥ST交于T点,∴∠AE'S+∠CE'T=90°,∵∠AE'S+∠E'AS=90°,∴∠CE'T=∠E'AS,∴△ASE'∽△E'TC,∴=,∵AS=3+t,SE'=﹣t,CT=2+t,E'T=t+3,∴=,解得t=﹣1,∴E'(1,﹣1);综上所述:E'的坐标为(﹣,﹣)或(,)或(1,﹣1)或(﹣1,﹣3).9.(2022•东坡区校级模拟)如图,抛物线y=x2﹣(m+2)x+4的顶点C在x轴的正半轴上,直线y=x+2与抛物线交于A,B两点,且点A在点B的左侧.(1)求m的值;(2)点P是抛物线y=x2﹣(m+2)x+4上一点,当△PAB的面积是△ABC面积的2倍时,求点P的坐标;(3)将直线AB向下平移k(k>0)个单位长度,平移后的直线与抛物线交于D,E两点(点D在点E 的左侧),当△DEC为直角三角形时,求k的值.【分析】(1)令y=0得x2﹣(m+2)x+4=0,由Δ=0求得;(2)作CD∥AB交y轴于D,求得CD的函数表达式是y=x﹣2,在DF的延长线上截取EF=2DF=8,过点E作EG∥AB,求得EG的函数表达式,与抛物线函数表达式联立求得;(3)当∠CDE=90°时,可得直线CD的函数表达式是:y=﹣x+2,求出它与抛物线的交点即可,当∠DCE=90°时,设平移后的表达式是y=x+b,与抛物线的表达式联立求得D和E的坐标,再求出DE中点坐标,根据DE=2CI,进而求得b,根据平移的距离得出k值.【解析】(1)令y=0,∴x2﹣(m+2)x+4=0,∵Δ=(m+2)2﹣4×1×4=0,∴m=2或m=﹣6,又﹣,∴m>﹣2,∴m=2;(2)当m=2时,y=x2﹣4x+4=(x﹣2)2,如图1,作CD∥AB交y轴于D,∴CD的函数表达式是y=x﹣2,∴D(0,﹣2),∵y=x+=2与y轴交点F(0,2),∴DF =4,在DF 的延长线上截取EF =2DF =8,过点E 作EG ∥AB ,∴EG 的函数表达式是:y =x +10,由x 2﹣4x +4=x +10得,x =﹣1或x =6,当x =﹣1时,y =﹣1+10=9,当x =6时,y =6+10=16,∴P (﹣1,9)或P (6,16);作CM ⊥AB 于M 交EG 于N ,∵CD ∥AB ∥EG ,∴==,∴点P 到AB 的距离是点C 到AB 距离的2倍,∴△PAB 的面积是△ABC 面积的2倍.(3)当∠CDE =90°时,∴直线CD 的函数表达式是:y =﹣x +2,由x 2﹣4x +4=﹣x +2得,x =1或x =2(舍去),当x =1时,y =﹣1+2=1,∴y =x +(2﹣k )过(1,1),∴1+(2﹣k )=1,∴k =2,当∠DCE =90°时,设平移后的表达式是y =x +b ,由x 2﹣4x +4=x +b 得,化简得,x 2﹣5x +(4﹣b )=0,∴x 1=,x 2=,∴x1+x2=5,y1+y2=5+2b,∴DE的中点I(,),∴x1﹣x2=,∴y1﹣y2=x1+b﹣(x2+b)=x1﹣x2=,∵DE2=(x1﹣x2)2+(y1﹣y2)2=()2+()2=2(9+4b),CI2=(﹣2)2+()2=,由DE=2CI得,2(9+4b)=16+4b2+20b,∴b=﹣1或b=﹣2(舍去),∴k=3,综上所述,k=2或3.10.(2022•海沧区二模)抛物线y1=ax2﹣2ax+c(a<2且a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B两点,抛物线的对称轴与x轴交于点D,点M(m,n)在该抛物线上,点P是抛物线的最低点.(1)若m=2,n=﹣3,求a的值;(2)记△PMB面积为S,证明:当1<m<3时,S<2;(3)将直线BP向上平移t个单位长度得直线y2=kx+b(k≠0),与y轴交于点C,与抛物线交于点E,当x<﹣1时,总有y1>y2.当﹣1<x<1时,总有y1<y2.是否存在t≥4,使得△CDE是直角三角形,若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将点A(﹣1,0)代入抛物线y1=ax2﹣2ax+c中,可得c=﹣3a,所以抛物线y1=ax2﹣2ax ﹣3a.当m=2,n=﹣3时,M(2,﹣3),将点M的坐标代入函数解析式,求解即可;(2)过点M作x轴的垂线,交直线BP于点Q,根据题意可知,P(a,﹣4a),B(3,0),所以直线BP 的解析式为:y=2ax﹣6a,设M(m,am2﹣2am﹣3a),则Q(m,2am﹣6a),根据三角形的面积公式可得出S和a的函数关系式,再根据二次函数的性质求解即可;(3)由平移可知,y2=2ax+2a,点C(0,2a),联立可得E(5,12a).根据题意当△ECD是直角三角形时,需要分三种情况讨论:①当∠ECD=90°时,过点E作y轴的垂线交y轴于点F,②当∠CDE =90°时,过点E作x轴的垂线于点F,③当∠CED=90°时,分别求解即可.【解答】(1)解:将点A(﹣1,0)代入抛物线y1=ax2﹣2ax+c中,∴a+2a+c=0,∴c=﹣3a,∴抛物线y1=ax2﹣2ax﹣3a.当m=2,n=﹣3时,M(2,﹣3),∴4a﹣4a﹣3a=﹣3,解得a=1;(2)证明:过点M作x轴的垂线,交直线BP于点Q,∵点P为y1=ax2﹣2ax﹣3a的最低点,∴P(a,﹣4a),令y1=ax2﹣2ax﹣3a=0,解得x=﹣1或x=3,∴B(3,0),∴直线BP的解析式为:y=2ax﹣6a,设M(m,am2﹣2am﹣3a),∴Q(m,2am﹣6a),∴QM=2am﹣6a﹣(am2﹣2am﹣3a)=﹣am2+4am﹣3a,∴S=|x B﹣x P|•QM=﹣am2+4am﹣3a=﹣a(m﹣2)2+a,∵﹣a<0,开口向下,∴当m=2时,S的最大值为a,∵a<2,∴当1<m<3时,S=a<2.(3)解:∵当x<﹣1时,总有y1<y2,∴直线l必经过点A(﹣1,0),将点A代入直线l:y2=kx+b,∴﹣k+b=0,∵直线l:y2=kx+b由直线PB:y=2ax﹣6a向上平移t个单位长度得到,∴k=b=2a,b=﹣6a+t=2a,∴t=8a,∴y2=2ax+2a,点C(0,2a),令2ax+2a=ax2﹣2ax﹣3a,解得x=﹣1或x=5,∴E(5,12a).①当∠ECD=90°时,过点E作y轴的垂线交y轴于点F,∴△FEC∽△OCD,∴EF:OC=CF:OD,即5:2a=10a:1,∴a=或a=﹣(舍);∴t=8a=4≥4,符合题意;②当∠CDE=90°时,过点E作x轴的垂线于点F,∴△OCD∽△FDE,∴EF:OD=DF:OC,即12a:1=4:2a,解得a=或a=﹣(舍),∴t=8a=<=4,不符合题意;③当∠CED=90°时,显然不存在.综上,存在,且t的值为.11.(2021•葫芦岛模拟)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC,点A在y轴上,点C在x轴上,其中B (﹣2,3),已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A和点B.(1)求抛物线解析式;(2)如图1,点D(﹣2,﹣1)在直线BC上,点E为y轴右侧抛物线上一点,连接BE、AE,DE,若S△BDE=4S△ABE,求E点坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,P为射线DB上一点,作PQ⊥直线DE于点Q,连接AP,AQ,PQ,若△APQ为直角三角形,请直接写出P点坐标.【分析】(1)求出A点坐标,将A、B点坐标代入y=﹣x2+bx+c即可求解;==2(m+2),S△ABE=m2+m,再由已知得到方程2(m+2)(2)设E(m,﹣m2﹣m+3),求得S△BDE=4(m2+m),求出m的值即可求E点坐标;(3)先求出直线DE的解析式为y=x+1,分三种情况讨论:①当P点与B点重合,此时△APQ为等腰直角三角形,则P(﹣2,3);②过点Q作QM⊥AB交BA的延长线于点M,证明△PAB∽△AQM,设P(﹣2,t),则Q(,),分别求出PB=t﹣3,AB=2,AM=,QM=﹣3=,再由三角形相似可得=,求出t即可求P点坐标;当PQ⊥AP时,AP∥DE,则直线AP的解析式为y=x+3,即可求P点坐标.【解答】解:(1)∵B(﹣2,3),矩形OABC,∴A(0,3),∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A和点B,∴,∴,∴y=﹣x2﹣x+3;(2)∵D(﹣2,﹣1),∴BD=4,设E(m,﹣m2﹣m+3),=×4×(m+2)=2(m+2),∴S△BDE∵AB=2,=×2×(3+m2+m﹣3)=m2+m,∴S△ABE=4S△ABE,∵S△BDE∴2(m+2)=4(m2+m),解得m=﹣2或m=,∵E点在y轴由侧,∴m=,∴E(,);(3)∵E(,),D(﹣2,﹣1),设直线DE的解析式为y=kx+b,∴,∴,∴y=x+1,∴直线与y轴的交点为(0,1),如图1,当P点与B点重合,Q点为(0,1),此时△APQ为等腰直角三角形,∴P(﹣2,3);如图2,过点Q作QM⊥AB交BA的延长线于点M,∵∠PAQ=90°,∠PBA=90°,∠QME=90°,∴∠PAB=∠AQM,∴△PAB∽△AQM,∴=,设P(﹣2,t),∵直线DE的解析式为y=x+1,PQ⊥DE,∴∠PDQ=45°,∴Q(,),∴PB=t﹣3,AB=2,AM=,QM=﹣3=,∴=,∴t=9,∴P(﹣2,9);如图3,当PQ⊥AP时,∵∠PAQ+∠AQP=90°,∠∠AQE=90°,∴∠APQ=∠AQE,∴AP∥DE,∴直线AP的解析式为y=x+3,∴P(﹣2,1);综上所述:P点的坐标为(﹣2,1)或(﹣2,3)或(﹣2,9).12.(2021•和平区一模)如图,抛物线y=ax2+bx﹣,交y轴于点A,交x轴于B(﹣1,0),C(5,0)两点,抛物线的顶点为D,连接AC,CD.(1)求直线AC的函数表达式;(2)求抛物线的函数表达式及顶点D的坐标;(3)过点D作x轴的垂线交AC于点G,点H为线段CD上一动点,连接GH,将△DGH沿GH翻折到△GHR(点R,点G分别位于直线CD的两侧),GR交CD于点K,当△GHK为直角三角形时.①请直接写出线段HK的长为;②将此Rt△GHK绕点H逆时针旋转,旋转角为α(0°<α<180°),得到△MHN,若直线MN分别与直线CD,直线DG交于点P,Q,当△DPQ是以PQ为腰的等腰三角形时,请直接写出点P的纵坐标为﹣或﹣.【分析】(1)先根据抛物线y=ax2+bx﹣,交y轴于点A,求出点A坐标,再运用待定系数法求直线AC的函数表达式即可;(2)将B(﹣1,0),C(5,0)代入抛物线y=ax2+bx﹣求出a,b,即可得抛物线解析式,运用配方法将抛物线解析式化为顶点式即可得出顶点坐标;(3)①根据△GHK为直角三角形,且点R,点G分别位于直线CD的两侧,可分三种情况:∠GHK=90°或∠HGK=90°或∠GKH=90°,经分析仅有∠GKH=90°符合题意,过点H作HL⊥DG于点L,则HL=HK,先证明△GDK∽△CDF,再运用面积法即可求出答案;②由△DPQ是以PQ为腰的等腰三角形,可分两种情况:PQ=DQ或PQ=DP,分别求出点P的纵坐标即可.【解答】解:(1)设直线AC的函数表达式为:y=kx+c,∵抛物线y=ax2+bx﹣,交y轴于点A,∴A(0,﹣),将A(0,﹣),C(5,0)分别代入y=kx+c,得:,解得:,∴直线AC的函数表达式为:y=x﹣,(2)∵抛物线y=ax2+bx﹣经过B(﹣1,0),C(5,0)两点,∴,解得:,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣,∵y=x2﹣x﹣=(x﹣2)2﹣4,∴顶点D的坐标为(2,﹣4);(3)①如图1,∵△GHK为直角三角形,且点R,点G分别位于直线CD的两侧,∴∠GHK=90°或∠HGK=90°或∠GKH=90°,当∠GHK=90°时,∠GHD=90°,点R落在直线DC上,不符合题意,当∠HGK=90°时,∠DGH=∠HGK=90°,点R,点G位于直线CD的同侧,不符合题意,当∠GKH=90°时,点R,点G分别位于直线CD的两侧,符合题意,∴∠GKH=90°,∠DGH=∠RGH,过点H作HL⊥DG于点L,则HL=HK,∵D(2,﹣4),DG⊥x轴,∴G (2,﹣),F (2,0),∴DG =﹣﹣(﹣4)=,CF =5﹣2=3,DF =4,∴CD ===5,∵∠DFC =∠GKH =90°,∠GDK =∠CDF ,∴△GDK ∽△CDF ,∴==,即==,∴GK =,DK =,∵S △GKH +S △GDH =S △GDK ,∴××HK +××HL =××,故答案为:;②∵△DPQ 是以PQ 为腰的等腰三角形,∴PQ =DQ 或PQ =DP ,当PQ =DQ 时,如图2,由旋转知:点H 到PQ 、DQ 的距离相等,∴QH ⊥DP ,DH =HP ,由①知HL =HK =,∵HL ∥CF ,∴=,即=,∴DL =,∴L 的纵坐标为﹣4=﹣,即H 的纵坐标为﹣,∵H 为D 、P 的中点,∴P 的纵坐标为﹣,当PQ =DP 时,如图3,点P 为DQ 的垂直平分线与CD 的交点,∵H (,﹣),∴经过点H平行MN的直线为y=﹣x+,∵点H到直线MN的距离为,∴直线MN的解析式为y=﹣x﹣,∵直线CD的解析式为y=x﹣,∴P(,﹣);综上所述,点P的纵坐标为﹣或﹣.13.(2021•莱芜区三模)二次函数y=ax2+bx+c交x轴于点A(﹣1,0)和点B(﹣3,0),交y轴于点C(0,﹣3).(1)求二次函数的解析式;(2)如图1,点E为抛物线的顶点,点T(0,t)为y轴负半轴上的一点,将抛物线绕点T旋转180°,得到新的抛物线,其中B,E旋转后的对应点分别记为B′,E′,当四边形BEB'E'的面积为12时,求t 的值;(3)如图2,过点C作CD∥x轴,交抛物线于另一点D.点M是直线CD上的一个动点,过点M作x 轴的垂线,交抛物线于点P.当以点B、C、P为顶点的三角形是直角三角形时,求所有满足条件的点M 的坐标.【分析】(1)根据抛物线与x轴的交点坐标,设抛物线解析式为y=a(x+1)(x+3),将C(0,﹣3)代(2)如图1,连接EE′、BB′,延长BE,交y轴于点Q.利用待定系数法求出直线BE的解析式,根据抛物线y=﹣x2﹣4x﹣3绕点T(0,t)旋转180°,可得四边形BEB′E′是平行四边形,运用平行四边形性质即可求得答案;(3)设P(x,﹣x2﹣4x﹣3),根据以点B、C、P为顶点的三角形是直角三角形,分三种情况分别讨论即可:①当∠BP1C=90°时,③当∠P3BC=90°时,③当∠P3BC=90°时,④当∠BCP4=90°时.【解答】解:(1)∵二次函数过点A(﹣1,0),B(﹣3,0),∴设抛物线解析式为y=a(x+1)(x+3),将C(0,﹣3)代入,得:3a=3,解得:a=﹣1,∴二次函数的解析式为:y=﹣x2﹣4x﹣3;(2)如图1,连接EE′、BB′,延长BE,交y轴于点Q.由(1)得y=﹣x2﹣4x﹣3=﹣(x+2)2+1,。
二次函数与特殊的三角形(含答案)

二次函数与特殊的三角形第一组等腰三角形(2016山东临沂,26,13分)(5)如图,在平面直角坐标系中,直线y=-2x+10与x轴,y轴相交于A,B两点.点C的坐标是(8,4),连接AC,BC.(1)求过O,A,C三点的抛物线的解析式,并判断△ABC的形状;(2)动点P从点O出发,沿OB以每秒2个单位长度的速度向点B运动;同时,动点Q 从点B出发,沿BC以每秒1个单位长度的速度向点C运动.规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动.设运动时间为t秒,当t为何值时,PA=QA?(3)在抛物线的对称轴上,是否存在点M,使以A,B,M为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(2016新疆建设兵团,23,13分)如图,抛物线23(0)y ax bx a =+-≠的顶点为E ,该抛物线与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,且BO =OC =3AO ,直线113y x =-+与y 轴交于点D .(12) (1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P ,使△PBC 是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的P 点坐标,若不存在,请说明理由.(2016重庆A ,26,12分)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线2133y x x =-++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E .(1)判断△ABC 的形状,并说明理由;(2)经过B .C 两点的直线交抛物线的对称轴于点D ,点P 为直线BC 上方抛物线上的一动点,当△PCD 的面积最大时,点Q 从点P 出发,先沿适当的路径运动到抛物线的对称轴上点M 处,再沿垂直于抛物线对称轴的方向运动到y 轴上的点N 处,最后沿适当的路径运动到点A 处停止. 当点Q 的运动路径最短时,求点N 的坐标及点Q 经过的最短路径的长;(3)如图2,平移抛物线,使抛物线的顶点E 在射线AE 上移动,点E 平移后的对应点为点E ′,点A 的对应点为点A ′. 将△AOC 绕点O 顺时针旋转至△11AOC 的位置,点A .C 的对应点分别为点1A ,1C ,且点1A 恰好落在AC 上,连接1'C A ,1'C E . △1''A C E 是否能为等腰三角形?若能,请求出所有符合条件的点E ′的坐标;若不能,请说明理由.第二组 直角三角形10.( 2016山东省枣庄市,25,10分)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=-1,且经过A(1,0),C(0,3)两点,与x轴的另一个交点为B.⑴若直接y=mx+n经过B,C两点,求抛物线和直线BC的解析式;⑵在抛物线的对称轴x=-1上找一点M,使点M到点A的距离与点C的距离之和最小,求点M 的坐标;⑶设点P为抛物线的对称轴x=-1上的一个动点,求使△BPC为直角三角形的点P的坐标.答案:1、(1)解:令y=0,则-2x+10=0,x=5,∴A(5,0).把x=0代入y=-2x+10,得y=10,∴B(0,10).设过O ,A ,C 三点的抛物线的解析式为y=ax 2+bx+c ,可得025506484c a b c a b c ,,ì=ïï++=íï++=ïî 解得16560a b c ,,ì=ïïïï=íïï=ïïî- ∴抛物线的解析式为y=16x 2-56x .……………………………………………3分 △ABC 是直角三角形,理由如下:∵B(0,10),A(5,0),∴OA=5,OB=10,∴AB 2=125,AB=∵C (8,4),A(5,0),∴AC 2=25,AC=5.∵B(0,10),C(8,4),∴BC 2=100,BC=10.∴AC 2+BC 2=AB 2,∴△ABC 是直角三角形,且∠C=90°.…………………………………5分(2)∵PA=QA ,又∵PA 2=(2t)2+52,QA 2=(10-t)2+52,∴(2t)2+52=(10-t)2+52, 解得t=103. 故当运动时间为103秒时,PA=QA .…………………………………8分 (3)存在.抛物线y=16x 2-56x 过O ,A 两点,则对称轴是x=52,设M 的坐标为(52,m), ①当AM=BM 时,M 是AB 的垂直平分线与抛物线的交点,设抛物线的对称轴与x 轴交于点P ,与AB 交于点Q ,由题意可知PQ ∥y 轴,P 是OA 的中点,∴Q 是AB 的中点,∴AB 的垂直平分线与抛物线的对称轴的交点就是Q ,此时不能形成三角形.②当AB=BM 时,(52)2+(10-m)2=AB 2=125,解得m 1,m 2, ∴M 1(52,202+),M 2(52,202-).…………………………………10分 ③当AB=AM 时,(5-52)2+m 2=AB 2=125,解得m 3=2,m 4=-2, ∴M 3(52),M 4(52). 综上所述,存在点M ,共有4个点,分别是M 1(52,202+),M 2(52,202-),M 3(52,M 4(52.…………………………………12分 解:(1)由抛物线23(0)y ax bx a =+-≠,令x =0,得y =-3∴C (0,-3),∴OC =3∵BO =OC =3AO ,∴OB =3,AO =1.∴A (-1,0),B (3,0)代入23(0)y ax bx a =+-≠,得:30,9330a b a b --=⎧⎨+-=⎩解得:1,2a b =⎧⎨=-⎩∴抛物线的解析式为223y x x =--.(2)P 1(1,-1),P 2(1,3-),P 3(1,3-),P 4(1,P 5(1,) 设点P 的坐标为(1,m )分三种情况讨论:①若PC =PB ,则PC 2=PB 2即2222(31)1(3)m m -+=++解得:m =-1,∴P 1(1,-1).②若PC =BC ,则PC 2=BC 2即2221(3)m ++=解得:13m =-+23m =--∴P 2(1,3-),P 3(1,3-)③若PB =BC ,则PB 2=BC 2即222(31)m -+=解得:1m 2m =∴P 4(1,P 5(1,)综上所述,可知满足条件的点P 的坐标共有5个,分别是P 1(1,-1),P 2(1,3-+),P 3(1,3-),P 4(1,P 5(1,3、(1)△ABC 为直角三角形,理由如下:当y =0时,即213033x x -++=,解这个方程,得12x x == ∴点A(,0),B(0). ∴OAOB当x =0时,y =3,∴点C (0,3),∴OC =3.在Rt △AOC中,22222312AC OA OC =+=+=. 在Rt △BOC中,(22222336BC OB OC=+=+=.又∵(2248AB ⎡⎤==⎣⎦,12+36=48,∴222AC BC AB +=. ∴△ABC 为直角三角形.(2)如图1,∵点B(0),C (0,3),∴直线BC的解析式为3y x =+. 过点P 作PG //y 轴交直线BC 于点G . 设点P (a,2133a -++),则点G (a,3+), ∴PG=(21333a a -++)-(33a -+)=213a -. 设点D 的横坐标为D x ,点C 的横坐标为C x . ()2111223PCD D C S x x PG a ∆⎛⎫=⨯-⨯=- ⎪⎝⎭2a =+⎝⎭.∵0a <<2a =时,△PCD 的面积最大,此时点P(2,154).如图1,将点PP ′,连接AP ′交y 轴于点N ,过点N 作NM ⊥抛物线对称轴于点M ,连接PM . 点Q 沿P →M →N →A 运动,所走的路程最短,即最短路径的长为PM +MN +NA 的长.∵点P,154),∴点P154). 又∵点A (0),∴直线AP′的解析式为52y x =+. 当x =0时,y =52,∴点N (0,52).过点P ′作P ′H ⊥x 轴于点H ,则有HA =2,P ′H =154,AP ′=4.∴点Q 运动的最短路径的长为PM +MN +AN .(3)如图2,在Rt △AOC 中,∵tan ∠OAC =OC OA ==OAC =60°. ∵OA =1OA ,∴△1OAA 为等边三角形,∠1AOA =60°,∴∠1BOC =30°.又由13OC OC ==,得点132C ⎫⎪⎪⎝⎭.∵点A (0),E ,4),∴AE =∴''A E AE ==∵直线AE 的解析式为2y x =+,设点E ′(a ,23a +),则点A ′(a -23-).∴222213724923233C E a a a a ⎛⎛⎫=-++-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.若11''C A C E =,则有2211''C A C E =,即227774933a a -+=+.解这个方程,得a =E 5).若1'''C A A E =,则有221'''C A A E =,即27492833a a -+=,解这个方程,得1a =2a =.∴点E ′(2,7或(2,7-).若1'''E A E C =,则有221'''E A E C =,即277283a -+=,解这个方程,得1a =,2a =.∴点E ′(23+综上所述,符合条件的点E ′的坐标为5)或,7+或,7)或(23+。
专题06 二次函数中三角形存在性问题(解析版)--2023 年中考数学压轴真题汇编

挑战2023年中考数学解答题压轴真题汇编专题06二次函数中三角形存在性问题一.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△PAB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,t2+t﹣4),连接OD.令y=0,则x2+x﹣4=0,解得x=﹣4或2,∴A(﹣4,0),C(2,0),∵B(0,﹣4),∴OA=OB=4,=S△AOD+S△OBD﹣S△AOB=×4×(﹣﹣t+4)+×4×(﹣t)﹣×∵S△ABD4×4=﹣t2﹣4t=﹣(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△OPG+S△EPG∴S△OPE=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,M 1(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),,,M 4(1,1).13.(2023•三亚一模)如图,抛物线y =ax 2+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 =ax 2+3x +c (a ≠0)过点A (﹣2,0)和C (0,8),∴,解得,∴抛物线的解析式为y =﹣x 2+3x +8.令y =0,得.解得x 1=﹣2,x 2=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。
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二次函数中的三角形一.与三角形面积例1:如图,已知在同一坐标系中,直线22k y kx =+-与y 轴交于点P ,抛物线k x k x y 4)1(22++-=与x 轴交于)0,(),0,(21x B x A 两点。
C 是抛物线的顶点。
(1)求二次函数的最小值(用含k 的代数式表示); (2)若点A 在点B 的左侧,且021<⋅x x 。
①当k 取何值时,直线通过点B ;②是否存在实数k ,使ABC ABP S S ∆∆=?如果存在,请求出此时抛物线的解析式;如果不存在,请说明理由。
例2:已知抛物线)1(3)4(2-+---=m x m x y 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点, (1)求m 的取值范围;(2)若0<m ,直线1-=kx y 经过点A ,与y 轴交于点D ,且25=⋅BD AD ,求抛物线的解析式;(3)若A 点在B 点左边,在第一象限内,(2)中所得的抛物线上是否存在一点P ,使直线P A 平分ACD ∆的面积?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由。
例3.已知矩形ABCD 中,AB =2,AD =4,以AB 的垂直平分线为x 轴,AB 所在的直线为y 轴,建立平面直角坐标系(如图)。
(1)写出A 、B 、C 、D 及AD 的中点E 的坐标;(2)求以E 为顶点、对称轴平行于y 轴,并且经过点B 、C 的抛物线的解析式; (3)求对角线BD 与上述抛物线除点B 以外的另一交点P 的坐标;(4)△PEB 的面积S △PEB 与△PBC 的面积S △PBC 具有怎样的关系?证明你的结论。
例4.如图1,已知直线12y x =-与抛物线2164y x =-+交于AB ,两点. (1)求A B ,两点的坐标;(2)求线段AB 的垂直平分线的解析式;(3)如图2,取与线段AB 等长的一根橡皮筋,端点分别固定在A B ,两处.用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖P 在直线AB 上方的抛物线上移动,动点P 将与A B ,构成无数个三角形,这些三角形中是否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时P 点的坐标;如果不存在,请简要说明理由.二.与三角形形状例5. 如图,抛物线254y ax ax =-+经过ABC △的三个顶点,已知BC x ∥轴,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,且AC BC =.(1)求抛物线的对称轴; (2)写出A B C ,,三点的坐标并求抛物线的解析式;(3)探究:若点P 是抛物线对称轴上且在x 轴下方的动点,是否存在PAB △是等腰三角形.若存在,求出所有符合条件的点P 坐标;不存在,请说明理由.A CB y x 0 11 yx OyxOPA图2图1BBA A BC DO E x y(第25题图)例6.如图①,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(12),,点B 的坐标为(31),,二次函数2y x =的图象记为抛物线1l . (1)平移抛物线1l ,使平移后的抛物线过点A ,但不过点B ,写出平移后的一个抛物线的函数表达式: (任写一个即可).(2)平移抛物线1l ,使平移后的抛物线过A B ,两点,记为抛物线2l ,如图②,求抛物线2l 的函数表达式. (3)设抛物线2l 的顶点为C ,K 为y 轴上一点.若ABK ABC S S =△△,求点K 的坐标.(4)请在图③上用尺规作图的方式探究抛物线2l 上是否存在点P ,使ABP △为等腰三角形.若存在,请判断点P 共有几个可能的位置(保留作图痕迹);若不存在,请说明师.例7. 已知:如图,抛物线2y ax bx c =++经过(1,0)A 、(5,0)B 、(0,5)C 三点. (1)求抛物线的函数关系式;(2)若过点C 的直线y kx b =+与抛物线相交于点E (4,m ),请求出△CBE 的面积S 的值; (3)在抛物线上求一点0P 使得△ABP 0为等腰三角形并写出0P 点的坐标;(4)除(3)中所求的0P 点外,在抛物线上是否还存在其它的点P 使得△ABP 为等腰三角形?若存在,请求出一共有几个满足条件的点P (要求简要说明理由,但不证明);若不存在这样的点P ,请说明理由.例8.如图,在直角坐标系中,点A 的坐标为(-2,0),连接OA ,将线段OA 绕原点O 顺时针旋转120°,得到线段OB .(1)求点B 的坐标;(2)求经过A 、O 、B 三点的抛物线的解析式; (3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C ,使△BOC 的周长最小? 若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由;(4)如果点P 是(2)中的抛物线上的动点,且在x 轴的下方, 那么△P AB 是否有最大面积?若有,求出此时P 点的坐标及△P AB 的最大面积;若没有,请说明理由.(注意:本题中的结果均保留根号)三.二次函数与三角形相似 例9:已知一次函数1243--=x y 的图象分别交x 轴、y 轴于A 、C 两点, (1)求出A 、C 两点的坐标;(2)在x 轴上找出点B ,使ACB ∆∽AOC ∆,若抛物线过A 、B 、C 三点,求出此抛物线的解析式;(3)在(2)的条件下,设动点P 、Q 分别从A 、B 两点同时出发,以相同速度沿AC 、BA 向C 、A 运动,连结PQ ,使m AP =,是否存在m 的值,使以A 、P 、Q 为顶点的三角形与ABC ∆相似,若存在,求出所有m 的值;若不存在,请说明理由。
例10.如图7,在平面直角坐标系中,抛物线2164y x =-与直线12y x =相交于A B ,两点. (1)求线段AB 的长.(2)若一个扇形的周长等于(1)中线段AB 的长,当扇形的半径取何值时,扇形的面积最大,最大面积是多少? (3)如图8,线段AB 的垂直平分线分别交x 轴、y 轴于C D ,两点,垂足为点M ,分别求出OM OC OD ,,的长,并验证等式222111OC OD OM +=是否成立.ABOyx图7ABO yx图8CD MBO y x1l 图①A11BO yxl 图②A C11BO yx2l图③A11xyC B AE–1 1 OA (第25题图)O xB 1 -1 y 1(4)如图9,在Rt ABC △中,90ACB =∠,CD AB ⊥,垂足为D ,设BC a =,AC b =,AB c =.CD h =,试说明:222111a b h +=.例11.在直角坐标系中,⊙A 的半径为4,圆心A 的坐标为(2,0),⊙A 与x 轴交于E 、F 两点,与y 轴交于C 、D 两点,过点C 作⊙A 的切线BC ,交x 轴于点B . (1)求直线CB 的解析式;(2)若抛物线y =ax 2+b x +c 的顶点在直线BC 上,与x 轴的交点恰为点E 、F ,求该抛物线的解析式; (3)试判断点C 是否在抛物线上?(4) 在抛物线上是否存在三个点,由它构成的三角形与 △AOC 相似?直接写出两组这样的点. .例12.如图12,2的正方形ABCD 的对角线所在直线建立平面直角坐标系,抛物线2y x bx c =++经过点B 且与直线AB 只有一个公共点. (1)求直线AB 的解析式.(3分)(2)求抛物线2y x bx c =++的解析式.(3分)(3)若点P 为(2)中抛物线上一点,过点P 作PM x ⊥轴于点M ,问是否存在这样的点P ,使PMC ADC △△?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.(5分)例13.如图,矩形A BC O '''是矩形OABC (边OA 在x 轴正半轴上,边OC 在y 轴正半轴上)绕B 点逆时针旋转得到的,O '点在x 轴的正半轴上,B 点的坐标为(13),.(1)如果二次函数2y ax bx c =++(0a ≠)的图象经过O ,O '两点且图象顶点M 的纵坐标为1-,求这个二次函数的解析式;(2)在(1)中求出的二次函数图象对称轴的右支上是否存在点P ,使得POM △为直角三角形?若存在,请求出P 点的坐标和POM △的面积;若不存在,请说明理由;A B C 'MA 'O x yO 'C 图9 A B Ca bc h B A D C O x y图12答案:例1:解:(1)2)1(--=k y 最小值。
(2)①解得当34-=k 时,直线过B ; ②过C 作AB CD ⊥于D ,则22)1()1(-=--=k k CD ,把0=x 代入直线22k kx y -+=,得22ky -=,∴22k OP -=,0421<=k x x 。
∴022,0>-<k k ,∴22kOP -=。
若ABC ABP S S ∆∆=,即0,2121>⋅=⋅AB CD AB OP AB ,∴CD OP =,即2)1(22-=+-k k解得0,2,2121<=-=k k k ,∴取21-=k ,∴当21-=k 时,ABC ABP S S ∆∆=此时所求的抛物线的解析式为:22--=x x y从以上解答中可以看出三角形面积相等作为已知条件的作用是利用三角形的面积公式,再利用同底等高的性质推出线段相等,仅此而已。
例2. 解:(1)2-≠m ; (2)652-+-=x x y ;(3)如图,假设在第一象限内,抛物线上存在点P ,使直线P A 平分ACD ∆的面积,则直线P A 必过DC 的中点M 。
)6,0(),1,0(--C D ,∴)27,0(-M 。
令0=y ,则0652=-+x x ,解得3,221==x x 。
A 在B 的左侧,∴A 坐标是(2,0)。
设直线P A 的解析式为)0(,≠+=k b kx y则⎪⎩⎪⎨⎧=+-=,0227b k b 解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==2747b k 。
∴直线AM 的解析式为2747-=x y 。
方程组⎪⎩⎪⎨⎧-+=-=6527472x x y x y 的解为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==⎩⎨⎧==162145 922211y x y x 。
∴点P 的坐标为(2,0)(即A 点)或)1621,45(-。
这两点均不在第一象限。
∴第一象限内,抛物线上不存在点P ,使P A 平分ACD ∆的面积。
本题第(3)小题是存在型问题,是结论开放题,应先假设存在,然后在假设的前提下,通过计算说明在第一象限内不存在符合要求的点(求出的点不在第一象限),有一定的难度,主要是这种题型学生不熟悉。
例3.例4.[解] (1)解:依题意得216412y x y x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩解之得12126432x x y y ==-⎧⎧⎨⎨=-=⎩⎩(63)(42)A B ∴--,,,(2)作AB 的垂直平分线交x 轴,y 轴于C D ,两点,交AB 于M (如图1) 由(1)可知:OA OB ==AB ∴=12OM AB OB ∴=-=过B 作BE x ⊥轴,E 为垂足由BEO OCM △∽△,得:54OC OM OC OB OE =∴=,,同理:55500242OD C D ⎛⎫⎛⎫=∴- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,, 设CD 的解析式为(0)y kx b k =+≠52045522k k b b b ⎧==+⎧⎪⎪⎪∴∴⎨⎨=-⎪⎪-=⎩⎪⎩ AB ∴的垂直平分线的解析式为:522y x =-. (3)若存在点P 使APB △的面积最大,则点P 在与直线AB 平行且和抛物线只有一个交点的直线12y x m =-+上,并设该直线与x 轴,y 轴交于G H ,两点(如图2).212164y x m y x ⎧=-+⎪⎪∴⎨⎪=-+⎪⎩2116042x x m ∴-+-=抛物线与直线只有一个交点,2114(6)024m ⎛⎫∴--⨯-= ⎪⎝⎭,2523144m P ⎛⎫∴=∴ ⎪⎝⎭,在直线12524GH y x =-+:中, 25250024G H ⎛⎫⎛⎫∴ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,GH ∴=设O 到GH 的距离为d ,112211252524224GH d OG OH d d AB GH ∴=∴⨯=⨯⨯∴=,∥P ∴到AB 的距离等于O 到GH 的距离d .例5.解:(1)抛物线的对称轴5522a x a -=-= (2)(30)A -, (54)B , (04)C ,把点A 坐标代入254y ax ax =-+中,解得16a =-215466y x x ∴=-++(3)存在符合条件的点P 共有3设抛物线对称轴与x 轴交于N ,与过点B 作BQ x ⊥轴于Q ,易得52=① 以AB 为腰且顶角为角A 222228480AB AQ BQ ∴=+=+=在1Rt ANP △中,1PN ==== 1522P ⎛⎫∴- ⎪ ⎪⎝⎭, ②以AB 为腰且顶角为角B 的PAB △有1个:2P AB △.图2图1第26题在2Rt BMP △中,2MP ====252P ⎛∴ ⎝⎭③以AB 为底,顶角为角P 的PAB △有1个,即3P AB △.画AB 的垂直平分线交抛物线对称轴于3P ,此时平分线必过等腰ABC △的顶点C .过点3P 作3P K 垂直y 轴,垂足为K ,显然3Rt Rt PCK BAQ △∽△. 312P K BQ CK AQ ∴==. 3 2.5P K = 5CK ∴= 于是1OK = 3(2.51)P ∴-,例6.解:(1)有多种答案,符合条件即可.例如21y x =+,2y x x =+,2(1)2y x =-+或223y x x =-+,2(1)y x =+,2(1y x =-.(2)设抛物线2l 的函数表达式为2y x bx c =++,点(12)A ,,(31)B ,在抛物线2l 上,12931b c b c ++=⎧∴⎨++=⎩,解得9211.2b c ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴抛物线2l 的函数表达式为291122y x x =-+. (3)229119722416y x x x ⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭, C ∴点的坐标为97416⎛⎫⎪⎝⎭,.过A B C ,,三点分别作x 轴的垂线,垂足分别为D E F ,,,则2AD =,716CF =,1BE =,2DE =,54DF =,34FE =.ABC ADEB ADFC CFEB S S S S ∴=--△梯形梯形梯形.117517315(21)22122164216416⎛⎫⎛⎫=+⨯-+⨯-+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 延长BA 交y 轴于点G ,设直线AB 的函数表达式为y mx n =+,点(12)A ,,(31)B ,在直线AB 上,213.m n m n =+⎧∴⎨=+⎩,解得125.2m n ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴直线AB 的函数表达式为1522y x =-+.G ∴点的坐标为502⎛⎫⎪⎝⎭,.设K 点坐标为(0)h ,,分两种情况: 若K 点位于G 点的上方,则52KG h =-. 连结AK BK ,.151553122222ABK BKG AKG S S S h h h ⎛⎫⎛⎫=-=⨯⨯--⨯⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭△△△.1516ABK ABC S S ==△△, 515216h ∴-=,解得5516h =.K ∴点的坐标为55016⎛⎫ ⎪⎝⎭,.若K 点位于G 点的下方,则52KG h =-. 同理可得,2516h =. K ∴点的坐标为25016⎛⎫⎪⎝⎭,.(4)作图痕迹如图③所示.由图③可知,点P 共有3个可能的位置.例7.解:(1)∵抛物线经过点(1,0)A 、(5,0)B , ∴(1)(5)y a x x =--.xx2图②又∵抛物线经过点(0,5)C , ∴55a =,1a =.∴抛物线的解析式为2(1)(5)65y x x x x =--=-+. (2)∵E 点在抛物线上, ∴m = 42–4×6+5 = -3.∵直线y = kx +b 过点C (0, 5)、E (4, –3), ∴5,4 3.b k b =⎧⎨+=-⎩解得k = -2,b = 5.设直线y =-2x +5与x 轴的交点为D ,当y =0时,-2x +5=0,解得x =52.∴D 点的坐标为(52,0).∴S =S △BDC + S △BDE =1515(5)5+(5)32222⨯-⨯⨯-⨯ =10.(3)∵抛物线的顶点0(3,4)P -既在抛物线的对称轴上又在抛物线上, ∴点0(3,4)P -为所求满足条件的点.(4)除0P 点外,在抛物线上还存在其它的点P 使得△ABP 为等腰三角形. 理由如下: ∵220024254AP BP ==+=>,∴分别以A 、B 为圆心半径长为4画圆,分别与抛物线交于点B 、1P 、2P 、3P 、A 、4P 、5P 、6P ,除去B 、A 两个点外,其余6个点为满足条件的点.例8.解:(1)过点B 作BD ⊥x 轴于点D ,由已知可得: OB =OA=2,∠BOD =60°在Rt △OBD 中,∠ODB =90°,∠OBD =30°∴OD =1,DB =3 ∴点B 的坐标是(1,3)(2)设所求抛物线的解析式为2y ax bx c =++,由已知可得:3420c a b c a b c =⎧⎪++=⎨⎪-+=⎩解得:3a b c =23,=,=0 ∴所求抛物线解析式为2323y x x =+ (备注:a 、b 的值各得1分)(3)存在 由2323y x x =+ 配方后得:233(1)y x =+- ∴抛物线的对称轴为1x =-(也可用顶点坐标公式求出)∵点C 在对称轴1x =-上,△BOC 的周长=OB+BC+CO ; ∵OB=2,要使△BOC 的周长最小,必须BC+CO 最小, ∵点O 与点A 关于直线1x =-对称,有CO=CA △BOC 的周长=OB+BC+CO =OB+BC+CA∴当A 、C 、B 三点共线,即点C 为直线AB 与抛物线对称轴的交点时,BC+CA 最小,此时△BOC 的周长最小。