二次函数、相似三角形及锐角三角函数的综合
苏科版九年级数学下册:《相似三角形》与《锐角三角函数》综合提优训练
《相似三角形》与《锐角三角函数》综合提优训练1、下列两个图形:①两个等腰三角形;②两个直角三角形;③两个正方形;④两个矩形;⑤两个菱形;⑥两个正五边形. 其中一定相似的有( ) A.2组 B.3组 C.4组 D.5组2、(1)如果234x y z==,求3x y z y -+=_____________ (2)已知x :y =3:5,y :z =2:3,则zy x zy x +-++2的值为3、应中共中央总书记胡锦涛同志的邀请,中国国民党主席连战先生、亲民党主席宋楚瑜先生分别从台湾来大陆参观访问,先后来到西安,都参观了新建成的“大唐芙蓉园”,该园占地面积约为800000m 2,若按比例尺1:2000缩小后,其面积大约相当于( )A.一个篮球场的面积B.一张乒乓球台台面的面积C.《陕西日报》的一个版面的面积D.《数学》课本封面的面积4、美是一种感觉,当人体下半身长与身高的比值越接近0.618时,越给人一种美感.某女士身高165 cm ,下半身长x 与身高l 的比值是0.60,为尽可能达到好的效果,她应穿的高跟鞋的高度大约为( ) A .4 cm B .6 cm C .8 cm D .10 cm 5、 如图,已知D 、E 分别是ABC ∆的AB 、 AC 边上的点,,DE BC //且1ADEDBCE SS :=:8,四边形 那么:AE AC 等于( )A .1 : 9B .1 : 3C .1 : 8D .1 : 26、如图,△ABC 的各个顶点都在正方形的格点上,则sinA 的值为 .7、在Rt △ABC 中,∠C =90º,AB =10,AC =8,则sin A 的值是( ) A .45B .35C .34 D .43. 8、若3tan (a+10°)=1,则锐角a 的读数为( )A .20°B .30°C .40°D .50°9、如果△ABC 中,sinA=cosB=2,则下列最确切的结论是( ) A. △ABC 是直角三角形 B. △ABC 是等腰三角形 C. △ABC 是等腰直角三角形 D. △ABC 是锐角三角形10、直角三角形纸片的两直角边长分别为6,8,现将△ABC 如图那样折叠,使点A 与点B 重合,折痕为DE ,则tan ∠CBE 的值是( )11、 如图,四边形ABCD 、CEFG 都是正方形,点G 在线段CD 上,连接,,BG DE DE 和FG 相交于点O ,设,()AB a CG b a b ==>.下列结论:①BCG DCE ∆≅∆;②BG DE ⊥;③DG GOGC CE=;④22()EFO DGO a b S b S ∆∆-⋅=⋅.其中结论正确的个数是( ) A. 4 B.3 C.2 D. 112、水管的外部需要包扎,包扎时用带子缠绕在管道外部.若要使带子全部包住管道且不重叠(不考虑管道两端的情况),需计算带子的缠绕角度α(α指缠绕中将部分带子拉成图中所示的平面ABCD 时的∠ABC ,其中AB 为管道侧面母线的一部分).若带子宽度为1,水管直径为2,则α的余弦值为 .13、在斜坡的顶部有一铁塔AB ,B 是CD 的中点,CD 是水平的,在阳光的照射下,塔影DE 留在坡面上.已知铁塔底座宽CD=12m ,塔影长DE=18m ,小明和小华的身高都是1.6m ,同一时刻,小明站在点E 处,影子在坡面上,小华站在平地上,影子也在平地上,两人的影长分别为2m 和1m ,那么塔高AB 为( ) A .24m B .22m C .20m D .18m14、如图,△ABC 的三个顶点坐标分别为A (-2,4)、B (-3,1)、C (-1,1),以坐标原点O 为位似中心,相似比为2,在第二象限内将△ABC 放大,放大后得到△A ′B ′C ′. (1)画出放大后的△A ′B ′C ′,并写出点A ′、B ′、C ′的坐标.(点A 、B 、C 的对应点为A ′、B ′、C ′)(2)求△A ′B ′C ′的面积.15、一块直角三角形木板,一直角边是1.5米,另一直角边长是2米,要把它加工成面积最大的正方形桌面,甲、乙二人的加式方法分别如左图和右图所示,请运用所学知识说明谁的加工方法符合要求.16、如图所示,一幢楼房AB 背后有一台阶CD ,台阶每层高2.0米,且AC =2.17米,设太阳光线与水平地面的夹角为α.当︒=60α时,测得楼房在地面上的影长AE =10米,现有一只小猫睡在台阶的MN 这层上晒太阳.(3取73.1)(1)求楼房的高度约为多少米?(2)过了一会儿,当︒=45α时,问小猫能否还晒到太阳?请说明理由.17、图①是太阳能热水器装置的示意图,利用玻璃吸热管可以把太阳能转化为热能,玻璃吸热管与太阳光线垂直时,吸收太阳能的效果最好,假设某用户要求根据本地区冬至正午时刻太阳光线与地面水平线的夹角(θ)确定玻璃吸热管的倾斜角(太光线与玻璃吸热管垂直),请完成以下计算:① ② ③如图②,AB BC ⊥,垂足为点B ,EA AB ⊥垂足为点A ,//CD AB ,10CD =cm , 120DE =cm ,FG DE ⊥,垂足为点G .(1)若3750'θ∠=︒,则AB 的长约为 cm.(参考数据: sin3750'0.61︒≈,cos3750'0.79︒≈,tan3750'0.78︒≈)(2)若30FG =cm ,60θ∠=︒,求CF 的长.18、如图,在直角坐标系中,Rt △OAB 的直角顶点A 在x 轴上,OA =4,AB =3.动点M 从点A 出发,以每秒1个单位长度的速度,沿AO 向终点O 移动;同时点N 从点O 出发,以每秒1.25个单位长度的速度,沿OB 向终点B 移动.当两个动点运动了x 秒(0<x <4)时,解答下列问题: (1)求点N 的坐标(用含x 的代数式表示);(2)设△OMN 的面积是S ,求S 与x 之间的函数表达式;(3)在两个动点运动过程中,是否存在某一时刻,使△OMN 是直角三角形?若存在,求出x 的值;若不存在,请说明理由.19、阅读:如图1把两块全等的含45°的直角三角板ABC 和DEF 叠放在一起,使三角板DEF 的锐角顶点D 与三角板ABC 的斜边中点O 重合,把三角板ABC 固定不动,让三角板DEF 绕点D 旋转,两边分别与线段AB 、BC 相交于点P 、Q,易说明△APD ∽△CDQ.猜想(1):如图2,将含30°的三角板DEF (其中∠EDF=30°)的锐角顶点D 与等腰三角形ABC (其中∠ABC = 120°)的底边中点O 重合,两边分别与线段AB 、BC 相交于点P 、Q .写出图中的相似三角形 (直接填在横线上);验证(2):其它条件不变,将三角板DEF 旋转至两边分别与线段AB 的延长线、边BC 相交于点P 、Q .上述结论还成立吗?请你在图3上补全图形,并说明理由.连结PQ ,△APD 与△DPQ 是否相似?为什么?探究(3):根据(1)(2)的解答过程,你能将两三角板改为一个更为一般的条件,使得(1)20、从三角形(不是等腰三角形)一个顶点引出一条射线与对边相交,顶点与交点之间的线段把这个三角形分割成两个小三角形,如果分得的两个小三角形中一个为等腰三角形,另一个与原三角形相似,我们把这条线段叫做这个三角形的完美分割线.(1)如图1,在△ABC 中,CD 为角平分线,∠A=40°,∠B=60°,求证:CD 为△ABC 的完美分割线. (2)在△ABC 中,∠A=48°,CD 是△ABC 的完美分割线,且△ACD 为等腰三角形,求∠ACB 的度数. (3)如图2,△ABC 中,AC=2,BC=,CD 是△ABC 的完美分割线,且△ACD 是以CD 为底边的等腰三角形,求完美分割线CD 的长.BE P AC Q F D(O)图1图2D(O) B CFE P Q A 图3AC B21、如图(1),点C 将线段AB 分成两部分,如果AC :AB=BC :AC ,那么称点C 为线段AB 的黄金分割点。
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。
圆与相似三角形、三角函数专题(含答案)
圆与相像三角形、解直角三角形及二次函数的综合种类一:圆与相像三角形的综合1.如图, BC 是⊙ A 的直径,△ DBE的各个极点均在⊙ A 上, BF⊥ DE于点 F.求证: BD·BE= BC·BF.2.如图,在 Rt△ ABC中,∠ ACB= 90°,以 AC为直径的⊙ O 与 AB 边交于点 D,过点 D 作⊙O 的切线,交 BC 于点 E.(1)求证:点 E 是边 BC的中点;求证:2=BD·BA;(2)BC(3)当以点 O, D, E,C 为极点的四边形是正方形时,求证:△ABC是等腰直角三角形.解:(1) 连接 OD,∵ DE为切线,∴∠ EDC+∠ ODC=90° .∵∠ ACB=90°,∴∠ ECD+∠ OCD= 90° .又∵ OD= OC,∴∠ ODC=∠ OCD,∴∠ EDC=∠ ECD,∴ ED= EC.∵AC 为直径,∴∠ADC= 90°,∴∠ BDE+∠ EDC= 90°,∠ B+∠ECD= 90°,∴∠ B=∠ BDE,∴ ED= EB,∴ EB=EC,即点 E 为边 BC的中点(2)∵ AC为直径,∴∠ ADC=∠ ACB=90° .又∵∠ B=∠ B,∴△ ABC∽△ CBD,∴ABBC= BCBD,∴B C2= BDBA(3)当四边形 ODEC为正方形时,∠ OCD= 45° .∵AC 为直径,∴∠ ADC= 90°,∴∠ CAD=90°-∠ OCD= 90°- 45°= 45°,∴ Rt△ ABC 为等腰直角三角形种类二:圆与解直角三角形的综合3.如图,在△ ABC中,以 AC 为直径作⊙ O 交 BC 于点 D,交 AB 于点 G,且 D 是 BC 的中点,DE⊥ AB,垂足为点 E,交 AC 的延伸线于点 F.(1)求证:直线EF是⊙ O 的切线;(2)已知 CF= 5, cosA=25,求 BE 的长.解: (1)连接 OD.∵ CD=DB,CO= OA,∴ OD 是△ ABC的中位线,∴OD∥ AB, AB=2OD.∵ DE⊥ AB,∴ DE⊥OD,即 OD⊥ EF,∴直线 EF是⊙ O 的切线(2)∵ OD∥ AB,∴∠ COD=∠ A,∴ cos∠ COD= cosA= 25.在 Rt△ DOF中,∵∠ ODF= 90°,∴ cos∠ FOD= ODOF= 25.设⊙ O 的半径为 r,则 rr + 5= 25,解得 r= 103,∴ AB= 2OD= AC= 203.在 Rt△ AEF中,∵∠ AEF= 90°,∴ cosA= AEAF=AE5+ 203=25,∴ AE= 143,∴ BE=AB- AE=203- 143= 24.(2015 ·资阳 )如图,在△ ABC中, BC是以 AB 为直径的⊙ O 的切线,且⊙ O 与 AC 订交于点D, E 为 BC 的中点,连接 DE.(1)求证: DE 是⊙ O 的切线;(2)连接 AE,若∠ C= 45°,求 sin∠ CAE的值.解: (1)连接 OD,BD,∵ OD= OB,∴∠ ODB=∠ OBD.∵ AB 是直径,∴∠ ADB= 90°,∴∠ CDB= 90° .∵ E为 BC的中点,∴ DE=BE,∴∠ EDB=∠ EBD,∴∠ ODB+∠ EDB=∠ OBD+∠ EBD,即∠ EDO=∠ EBO.∵ BC 是以 AB 为直径的⊙ O 的切线,∴ AB⊥ BC,∴∠ EBO=90°,∴∠ ODE= 90°,∴ DE 是⊙ O 的切线(2)过点 E 作 EF⊥ CD于点 F,设 EF= x,∵∠ C=45°,∴△ CEF,△ABC 都是等腰直角三角形,∴CF= EF= x,∴ BE= CE= 2x,∴AB= BC= 22x.在 Rt△ ABE中, AE= AB2+ BE2= 10x,∴ sin∠ CAE= EFAE= 10105.如图,△ ABC 内接于⊙ O,直径 BD 交 AC 于点 E,过点 O 作 FG⊥ AB,交 AC 于点 F,交 AB 于点 H,交⊙ O 于点 G.(1)求证: OF·DE= OE·2OH;(2)若⊙ O 的半径为12,且 OE∶OF∶ OD= 2∶3∶ 6,求暗影部分的面积. (结果保存根号 )解: (1)∵ BD 是直径,∴∠ DAB= 90° .∵ FG⊥ AB,∴ DA∥ FO,∴△FOE∽△ADE,∴FOAD=OEDE,即OFDE=OEAD.∵O 是BD 的中点, DA∥ OH,∴ AD= 2OH,∴ OFDE= OE2OH(2)∵⊙ O 的半径为12,且 OE∶ OF∶ OD=2∶ 3∶ 6,∴ OE= 4, ED=8,OF= 6,∴ OH= 6.在 Rt△OBH 中,OB= 2OH,∴∠ OBH= 30°,∴∠ BOH= 60°,∴ BH= BOsin60°= 12× 32= 63,∴ S 暗影= S 扇形 GOB-S△OHB=60×π× 122360- 12× 6×63= 24π- 183种类三:圆与二次函数的综合6.如图,在平面直角坐标系中,已知 A(- 4,0), B(1,0),且以 AB 为直径的圆交 y 轴的正半轴于点 C(0,2),过点 C作圆的切线交 x 轴于点 D.(1)求过 A,B, C 三点的抛物线的分析式;(2)求点 D 的坐标;(3)设平行于 x 轴的直线交抛物线于E,F 两点,问:能否存在以线段EF为直径的圆,恰巧与x轴相切若存在,求出该圆的半径,若不存在,请说明原因.解: (1)y=- 12x2- 32x+2(2)以 AB 为直径的圆的圆心坐标为O′ (-32,0),∴O′ C= 52, O′ O= 32.∵ CD为圆 O′的切线,∴O′ C⊥ CD,∴∠ O′CO+∠ DCO= 90° .又∵∠CO′ O+∠ O′ CO=90°,∴∠ CO′ O=∠DCO,∴△ O′ CO∽△ CDO,∴ O′ OOC= OCOD,∴322= 2OD,∴ OD= 83,∴点 D 的坐标为 (83,0)(3)存在.抛物线的对称轴为直线x=- 32,设满足条件的圆的半径为|r| ,则点 E 的坐标为 (- 32+ r, r)或 F(- 32-r , r),而点 E 在抛物线y =- 12x2- 32x+2 上,∴ r=- 12(- 32+ |r|)2 - 32(- 32+ |r|) + 2,∴ r1=- 1+ 292, r2=-1- 292(舍去 ).故存在以线段EF 为直径的圆,恰巧与x 轴相切,该圆的半径为-1+ 2927.如图,抛物线y=ax2+ bx- 3 与 x 轴交于 A, B 两点,与y 轴交于点C,经过 A,B, C 三点的圆的圆心抛物线的极点为M(1 ,m)恰幸亏此抛物线的对称轴上,E.⊙ M的半径为.设⊙ M与y 轴交于点D,(1)求 m 的值及抛物线的分析式;(2)设∠ DBC=α,∠ CBE=β,求 sin( α-β)的值;(3)研究坐标轴上能否存在点 P,使得以 P, A, C 为极点的三角形与△ BCE相像若存在,请指出点 P 的地点,并直接写出点 P 的坐标;若不存在,请说明原因.解: (1)由题意,可知 C(0,- 3),- b2a=1,∴抛物线的分析式为 y= ax2- 2ax- 3(a> 0).过点 M 作 MN ⊥y 轴于点 N,连接 CM,则 MN = 1, CM= 5,∴ CN= 2,于是 m=- 1.同理,可求得 B(3,0),∴ a× 32- 2a× 3- 3=0,解得 a= 1. ∴抛物线的分析式为 y= x2- 2x-3(2)由 (1)得, A(-1 ,0), E(1,- 4), D(0, 1),∴△ BCE为直角三角形, BC=32, CE= 2,∴OBOD=31= 3, BCCE= 322=3,∴ OBOD= BCCE,即 OBBC= ODCE,∴ Rt△BOD∽ Rt△BCE,得∠ CBE=∠ OBD=β,所以 sin(α-β )=sin(∠ DBC-∠ OBD)= sin∠ OBC= COBC= 22(3)明显 Rt△ COA∽ Rt△ BCE,此时点 O(0, 0).过点 A 作 AP2⊥ AC 交 y 轴的正半轴于点 P2,由 Rt△ CAP2∽Rt△ BCE,得 P2(0,13).过点 C 作 CP3⊥ AC交 x 轴的正半轴于点 P3,由 Rt△P3CA∽ Rt△ BCE,得 P3(9,0).故在座标轴上存在三个点 P1(0, 0),P2(0, 13),P3(9, 0),使得以 P, A, C为极点的三角形与△ BCE相像。
初中数学二次函数,三角函数,相似的总结
二次函数的有关知识:1.定义:一般地,如果c b a c bx ax y ,,(2++=是常数,)0≠a ,那么y 叫做x 的二次函数.2.抛物线的三要素:开口方向、对称轴、顶点.①a 的符号决定抛物线的开口方向:当0>a 时,开口向上;当0<a 时,开口向下;a 相等,抛物线的开口大小、形状相同.②平行于y 轴(或重合)的直线记作h x =.特别地,y 轴记作直线0=x . 几种特殊的二次函数的图像特征如下:函数解析式开口方向 对称轴顶点坐标 2ax y =当0>a 时 开口向上 当0<a 时 开口向下0=x (y 轴) (0,0) k ax y +=20=x (y 轴)(0, k ) ()2h x a y -=h x = (h ,0) ()k h x a y +-=2h x =(h ,k )c bx ax y ++=2 ab x 2-= (ab ac a b 4422--,) 4.求抛物线的顶点、对称轴的方法5. (1)公式法:a b ac a b x a c bx ax y 442222-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++=,∴顶点是),(a b ac a b 4422--,对称轴是直线abx 2-=. (2)配方法:运用配方的方法,将抛物线的解析式化为()k h x a y +-=2的形式,得到顶点为(h ,k ),对称轴是直线h x =.(3)运用抛物线的对称性:由于抛物线是以对称轴为轴的轴对称图形,对称轴与抛物线的交点是顶点。
若已知抛物线上两点12(,)(,)、x y x y (及y 值相同),则对称轴方程可以表示为:122x x x +=9.抛物线c bx ax y ++=2中,c b a ,,的作用(1)a 决定开口方向及开口大小,这与2ax y =中的a 完全一样.(2)b 和a 共同决定抛物线对称轴的位置.由于抛物线c bx ax y ++=2的对称轴是直线a b x 2-=,故:①0=b 时,对称轴为y 轴;②0>ab(即a 、b 同号)时,对称轴在y 轴左侧;③0<ab(即a 、b 异号)时,对称轴在y 轴右侧. (3)c 的大小决定抛物线c bx ax y ++=2与y 轴交点的位置.当0=x 时,c y =,∴抛物线c bx ax y ++=2与y 轴有且只有一个交点(0,c ): ①0=c ,抛物线经过原点; ②0>c ,与y 轴交于正半轴;③0<c ,与y 轴交于负半轴. 以上三点中,当结论和条件互换时,仍成立.如抛物线的对称轴在y 轴右侧,则 0<ab. 11.用待定系数法求二次函数的解析式(1)一般式:c bx ax y ++=2.已知图像上三点或三对x 、y 的值,通常选择一般式. (2)顶点式:()k h x a y +-=2.已知图像的顶点或对称轴,通常选择顶点式.(3)交点式:已知图像与x 轴的交点坐标1x 、2x ,通常选用交点式:()()21x x x x a y --=. 12.直线与抛物线的交点(1)y 轴与抛物线c bx ax y ++=2得交点为(0, c ). (2)抛物线与x 轴的交点二次函数c bx ax y ++=2的图像与x 轴的两个交点的横坐标1x 、2x ,是对应一元二次方程02=++c bx ax 的两个实数根.抛物线与x 轴的交点情况可以由对应的一元二次方程的根的判别式判定:①有两个交点⇔(0>∆)⇔抛物线与x 轴相交;②有一个交点(顶点在x 轴上)⇔(0=∆)⇔抛物线与x 轴相切; ③没有交点⇔(0<∆)⇔抛物线与x 轴相离. (3)平行于x 轴的直线与抛物线的交点同(2)一样可能有0个交点、1个交点、2个交点.当有2个交点时,两交点的纵坐标相等,设纵坐标为k ,则横坐标是k c bx ax =++2的两个实数根.(4)一次函数()0≠+=k n kx y 的图像l 与二次函数()02≠++=a c bx ax y 的图像G 的交点,由方程组cbx ax y n kx y ++=+=2的解的数目来确定:①方程组有两组不同的解时⇔l 与G 有两个交点; ②方程组只有一组解时⇔l 与G 只有一个交点; ③方程组无解时⇔l 与G 没有交点.(5)抛物线与x 轴两交点之间的距离:若抛物线c bx ax y ++=2与x 轴两交点为()()0021,,,x B x A ,则12AB x x =-锐角三角函数:①设∠A 是Rt △ABC 的任一锐角,则∠A 的正弦:sin A =,∠A 的余弦:cos A=-,∠A 的正切:tan A =.并且sin 2A +cos 2A =1.0<sin A <1,0<cos A <1,tan A >0.∠A 越大,∠A 的正弦和正切值越大,余弦值反而越小. ②余角公式:sin (90º-A )=cos A ,cos (90º-A )=sin A . ③特殊角的三角函数值:sin30º=cos60º=,sin45º=cos45º=,sin60º=cos30º=, tan30º=,tan45º=1,tan60º=.④斜坡的坡度:i =铅垂高度水平宽度=.设坡角为α,则i =tan α=.相似三角形一、基本知识及需要说明的问题: (一)比例的性质1.比例的基本性质:bc ad dcb a =⇔=此性质非常重要,要求掌握把比例式化成等积式、把等积式转化成比例的方法.2.合、分比性质:ddc b b ad c b a d d c b b a d c b a -=-⇒=+=+⇒=或注意:此性质是分子加(减)分母比分母,不变的是分母.如:已知d c cb a a dc b a +=+=:,求证证明:∵d c b a = ∴c d a b = ∴c d c a b a +=+ ∴dc cb a a +=+3.等比性质:若)0(≠+⋅⋅⋅+++=⋅⋅⋅===n f d b n mf e d c b a 则b a n f d b m ec a =+⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+++. 4.比例中项:若c a b c a b cbb a ,,2是则即⋅==的比例中项. (二)平行线分线段成比例定理1.平行线分线段成比例定理:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例. 已知l 1∥l 2∥l 3,A D l 1B E l 2C F l 3hlα可得EFBC DE AB DF EF AC BC DF EF AB BC DF DE AC AB EF DE BC AB =====或或或或等. 2.推论:平行于三角形一边的直线截其它两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例. AD EB C由DE ∥BC 可得:ACAEAB AD EA EC AD BD EC AE DB AD ===或或.此推论较原定理应用更加广泛,条件是平行.3.推论的逆定理:如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例.那么这条直线平行于三角形的第三边.此定理给出了一种证明两直线平行方法,即:利用比例式证平行线.4.定理:平行于三角形的一边,并且和其它两边相交的直线,所截的三角形的....三边..与原三角形三边......对应成比例. AD E B C说明:①此定理和平行线分线段成比例定理的异同 相同点:都是平行线不同点:平行线分线段成比例定理的推论是两条平行线截其它两边所成的对应线段成比例,即AD 与AE,DB 与EC,AB 与AC 这六条线段,而此定理是三角形的三边对应成比例.即ACAEAB AD BC DE AC AE BC DE AB AD ===或或,只要有图形中的BC DE ,它一定是△ADE 的三边与△ABC 的三边对应成比例.②注意:条件(平行线的应用)在作图中,辅助线往往做平行线,但应遵循的原则是不要破坏条件中的两条线段的比及所求的两条线段的比.如:如图(1),已知BD:CD=2:3,AE:ED=3:4 求:AF:FCAF A A F F E EG EB DC BD C B D G C 图(1) 图(2) 图(3) 辅助线当然是添加平行线。
二次函数与三角形的综合-中考数学函数考点全突破
二次函数与三角形的综合-中考数学函数考点全突破一、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。
一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。
注意事项: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。
二、二次函数问题中三角形面积最值问题(一)例题演示1.如图,已知抛物线(a为常数,且a>0)与x轴从左至右依次交于A,B两点,与y轴交于点C,经过点B的直线与抛物线的另一交点为D,且点D的横坐标为﹣5.(1)求抛物线的函数表达式;(2)P为直线BD下方的抛物线上的一点,连接PD、PB,求△PBD面积的最大值.DBOAyxC解答:(1)抛物线令y=0,解得x=-2或x=4,∴A(-2,0),B(4,0).∵直线经过点B(4,0),∴,解得,∴直线BD解析式为:当x=-5时,y=3,∴D(-5,3)∵点D(-5,)在抛物线上,∴,∴.∴抛物线的函数表达式为:.(2)设P(m,)∴∴△BPD面积的最大值为.【试题精炼】2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线()与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),经过点A的直线l:与y轴交于点C,与抛物线的另一个交点为D,且.(1)直接写出点A的坐标,并用含a的式子表示直线l的函数表达式(其中k、b用含a的式子表示).(2)点E为直线l下方抛物线上一点,当△ADE的面积的最大值为时,求抛物线的函数表达式;HF解答:1)A(-1,0)∵CD=4AC,∴点D的横坐标为4∴,∴.∴直线l的函数表达式为y=ax+a(2)过点E作EH∥y轴,交直线l于点H设E(x,ax2-2ax-3a),则H(x,ax+a).∴∴.∴△ADE的面积的最大值为,∴,解得.∴抛物线的函数表达式为.【中考链接】3.如图,直线l:y=﹣3x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点B.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)已知点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,连接AM、BM,设点M的横坐标为m,△ABM的面积为S,求S与m的函数表达式,并求出S的最大值;解答:(1)令x=0代入y=﹣3x+3,∴y=3,∴B(0,3),把B (0,3)代入y=ax2﹣2ax+a+4,∴3=a+4,∴a=﹣1,∴二次函数解析式为:y=﹣x2+2x+3;(2)令y=0代入y=﹣x2+2x+3,∴0=﹣x2+2x+3,∴x=﹣1或3,∴抛物线与x轴的交点横坐标为﹣1和3,∴S=DM•BE+DM•OE=DM(BE+OE)=DM•OB=××3==(m﹣)2+∵0<m<3,∴当m=时,S有最大值,最大值为;二、二次函数问题中直角三角形问题(一)例题演示如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=1,且抛物线经过A(1,0),C(0,3)两点,与x轴交于点B.(1)若直线y=mx+n经过B、C两点,求直线BC和抛物线的解析式;(2)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.解答:(1)依题意得:,解得,∴抛物线解析式为.把B(,0)、C(0,3)分别代入直线y=mx+n,得,解得,∴直线y=mx+n的解析式为y=x+3;(2)设P(,t),又∵B(-3,0),C(0,3),∴BC2=18,PB2=(+3)2+t2=4+t2,PC2=()2+(t-3)2=t26t+10,①若点B为直角顶点,则BC2+PB2=PC2即:18+4+t2=t2-6t+10解得:t=;②若点C为直角顶点,则BC2+PC2=PB2即:18+t2-6t+10=4+t2解得:t=4,③若点P为直角顶点,则PB2+PC2=BC2即:4+t2+t2-6t+10=18解得:,.综上所述P的坐标为(,)或(,4)或(,)或(,).【试题精炼】如图,二次函数(其中a,m是常数,且a>0,m>0)的图象与x轴分别交于点A,B(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C(0,-3),点D在二次函数的图象上,CD∥AB,连接AD.过点A作射线AE交二次函数的图象于点E,AB平分∠DAE.(1)用含m的代数式表示a;(2))求证:为定值;(3)设该二次函数图象的顶点为F.探索:在x轴的负半轴上是否存在点G,连接CF,以线段GF、AD、AE的长度为三边长的三角形是直角三角形?如果存在,只要找出一个满足要求的点G即可,并用含m的代数式表示该点的横坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1);(2)证明见解析;(3)以线段GF、AD、AE 的长度为三边长的三角形是直角三角形,此时点G的横坐标为-3m.【解析】试题分析:(1)将C点代入函数解析式即可求得.(2)令y=0求A、B的坐标,再根据,CD∥AB,求点D的坐标,由△ADM∽△AEN,对应边成比例,将求的比转化成求比,结果不含m即为定值.(3)连接FC并延长,与x轴负半轴的交点即为所求点G..过点F作FH⊥x轴于点H,在Rt△CGO和Rt△FGH中根据同角的同一个三角函数相等,可求OG(用m表示),然后利用勾股定理求GF和AD(用m表示),并求其比值,由(2)是定值,所以可得AD∶GF∶AE=3∶4∶5,由此可根据勾股定理逆定理判断以线段GF、AD、AE的长度为三边长的三角形是直角三角形,直接得点G的横坐标.试题解析:解:(1)将C (0,-3)代入函数表达式得,∴.(2)证明:如答图1,过点D、E分别作x轴的垂线,垂足为M、N.由解得x1=-m,x2=3m.∴A(-m,0),B(3m,0).∵CD∥AB,∴点D的坐标为(2m,-3).∵AB平分∠DAE.∴∠DAM=∠EAN.∵∠DMA=∠ENA=900,∴△ADM∽△AEN,∴.设点E的坐标为(x,),∴,∴x=4m.∴为定值.(3)存在,如答图2,连接FC并延长,与x轴负半轴的交点即为所求点G.由题意得:二次函数图像顶点F的坐标为(m,-4),过点F作FH⊥x轴于点H,在Rt△CGO和Rt△FGH 中,∵tan∠CGO=,tan∠FGH=,∴=.∴OG=“3m,“由勾股定理得,GF=,AD=∴.由(2)得,∴AD∶GF∶AE=3∶4∶5.∴以线段GF、AD、AE的长度为三边长的三角形是直角三角形,此时点G的横坐标为-3m.考点:1.二次函数综合题;2.定值和直角三角形存在性问题;3.曲线上点的坐标与方程的关系;4.二次函数的性质;5.勾股定理和逆定理;6相似三角形的判定和性质;7.锐角三角函数定义.【中考链接】如图所示,在平面直角坐标系中,将一块等腰直角三角板ABC斜靠在两坐标轴上放在第二象限,点C的坐标为(-1,0).B点在抛物线y=x2+x-2的图像上,过点B作BD⊥x轴,垂足为D,且B点的横坐标为-3.(1)求BC所在直线的函数关系式.(2)抛物线的对称轴上是否存在点P,使△ACP是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.解答:(1)∵C点坐标为(-1,0),∴BD=CO=1.∵B点的横坐标为-3,∴B点坐标为(-3,1)设BC所在直线的函数关系式为y=kx+b,则有,解得∴BC所在直线的函数关系式为y=x.(2)①若以为AC直角边,点C为直角顶点,如图所示,作CP1⊥AC,因为BC⊥AC,所以点P1为直线BC与对称轴直线的交点,即点P1的横坐标为-。
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
第2页,共14页
【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
第6页,共14页
【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
初三下学期数学知识点归纳
《初三下学期数学知识点归纳》初三下学期是初中学习的关键时期,数学作为重要学科之一,知识点的归纳和掌握对于中考至关重要。
以下是对初三下学期数学知识点的详细归纳。
一、二次函数1. 二次函数的概念一般地,形如\(y = ax² + bx + c\)(\(a\)、\(b\)、\(c\)是常数,\(a≠0\))的函数,叫做二次函数。
其中\(x\)是自变量,\(a\)、\(b\)、\(c\)分别是函数表达式的二次项系数、一次项系数和常数项。
2. 二次函数的图象和性质二次函数的图象是一条抛物线。
当\(a>0\)时,抛物线开口向上,有最低点;当\(a<0\)时,抛物线开口向下,有最高点。
对称轴公式为\(x = -\frac{b}{2a}\)。
顶点坐标为\((-\frac{b}{2a},\frac{4ac - b²}{4a})\)。
3. 二次函数的解析式(1)一般式:\(y = ax² + bx + c\)。
(2)顶点式:\(y = a(x - h)² + k\),其中顶点坐标为\((h,k)\)。
(3)交点式:\(y = a(x - x₁)(x - x₂)\),其中\(x₁\)、\(x₂\)是抛物线与\(x\)轴交点的横坐标。
二、相似三角形1. 相似三角形的概念对应角相等,对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形。
2. 相似三角形的判定(1)两角对应相等的两个三角形相似。
(2)两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似。
(3)三边对应成比例的两个三角形相似。
3. 相似三角形的性质(1)相似三角形的对应角相等。
(2)相似三角形的对应边成比例。
(3)相似三角形的周长比等于相似比。
(4)相似三角形的面积比等于相似比的平方。
三、锐角三角函数1. 锐角三角函数的定义在直角三角形中,锐角\(A\)的正弦、余弦、正切分别定义为:\(\sin A=\frac{\text{对边}}{\text{斜边}}\);\(\cosA=\frac{\text{邻边}}{\text{斜边}}\);\(\tanA=\frac{\text{对边}}{\text{邻边}}\)。
中考压轴题-二次函数综合(八大题型+解题方法)——冲刺2024年中考数学考点押题(全国通用)(解析)
中考压轴题-二次函数综合 (八大题型+解题方法)1、求证“两线段相等”的问题:借助于函数解析式,先把动点坐标用一个字母表示出来;然后看两线段的长度是什么距离即是“点点”距离,还是“点轴距离”,还是“点线距离”,再运用两点之间的距离公式或点到x 轴y 轴的距离公式或点到直线的距离公式,分别把两条线段的长度表示出来,分别把它们进行化简,即可证得两线段相等;2、“平行于y 轴的动线段长度的最大值”的问题:由于平行于y 轴的线段上各个点的横坐标相等常设为t,借助于两个端点所在的函数图象解析式,把两个端点的纵坐标分别用含有字母t 的代数式表示出来,再由两个端点的高低情况,运用平行于y 轴的线段长度计算公式-y y 下上,把动线段的长度就表示成为一个自变量为t,且开口向下的二次函数解析式,利用二次函数的性质,即可求得动线段长度的最大值及端点坐标;3、求一个已知点关于一条已知直线的对称点的坐标问题:先用点斜式或称K ,且与已知直线垂直的直线解析式,再求出两直线的交点坐标,最后用中点坐标公式即可;4、“抛物线上是否存在一点,使之到定直线的距离最大”的问题:方法1先求出定直线的斜率,由此可设出与定直线平行且与抛物线相切的直线的解析式注意该直线与定直线的斜率相等,因为平行直线斜率k 相等,再由该直线与抛物线的解析式组成方程组,用代入法把字母y 消掉,得到一个关于x 的的一元二次方程,由题有△=2b -4ac=0因为该直线与抛物线相切,只有一个交点,所以2b -4ac=0从而就可求出该切线的解析式,再把该切线解析式与抛物线的解析式组成方程组,求出x 、y 的值,即为切点坐标,然后再利用点到直线的距离公式,计算该切点到定直线的距离,即为最大距离; 方法2该问题等价于相应动三角形的面积最大问题,从而可先求出该三角形取得最大面积时,动点的坐标,再用点到直线的距离公式,求出其最大距离;方法3先把抛物线的方程对自变量求导,运用导数的几何意义,当该导数等于定直线的斜率时,求出的点的坐标即为符合题意的点,其最大距离运用点到直线的距离公式可以轻松求出;5、常数问题:1点到直线的距离中的常数问题:“抛物线上是否存在一点,使之到定直线的距离等于一个 固定常数”的问题:先借助于抛物线的解析式,把动点坐标用一个字母表示出来,再利用点到直线的距离公式建立一个方程,解此方程,即可求出动点的横坐标,进而利用抛物线解析式,求出动点的纵坐标,从而抛物线上的动点坐标就求出来了;2三角形面积中的常数问题:“抛物线上是否存在一点,使之与定线段构成的动三角形的面积等于一个定常数”的问题:先求出定线段的长度,再表示出动点其坐标需用一个字母表示到定直线的距离,再运用三角形的面积公式建立方程,解此方程,即可求出动点的横坐标,再利用抛物线的解析式,可求出动点纵坐标,从而抛物线上的动点坐标就求出来了;3几条线段的齐次幂的商为常数的问题:用K 点法设出直线方程,求出与抛物线或其它直线的交点坐标,再运用两点间的距离公式和根与系数的关系,把问题中的所有线段表示出来,并化解即可;6、“在定直线常为抛物线的对称轴,或x 轴或y 轴或其它的定直线上是否存在一点,使之到两定点的距离之和最小”的问题:先求出两个定点中的任一个定点关于定直线的对称点的坐标,再把该对称点和另一个定点连结得到一条线段,该线段的长度〈应用两点间的距离公式计算〉即为符合题中要求的最小距离,而该线段与定直线的交点就是符合距离之和最小的点,其坐标很易求出利用求交点坐标的方法;7、三角形周长的“最值最大值或最小值”问题:① “在定直线上是否存在一点,使之和两个定点构成的三角形周长最小”的问题简称“一边固定两边动的问题:由于有两个定点,所以该三角形有一定边其长度可利用两点间距离公式计算,只需另两边的和最小即可;② “在抛物线上是否存在一点,使之到定直线的垂线,与y 轴的平行线和定直线,这三线构成的动直角三角形的周长最大”的问题简称“三边均动的问题:在图中寻找一个和动直角三角形相似的定直角三角形,在动点坐标一母示后,运用=C C 动动定定斜边斜边,把动三角形的周长转化为一个开口向下的抛物线来破解;8、三角形面积的最大值问题:① “抛物线上是否存在一点,使之和一条定线段构成的三角形面积最大”的问题简称“一边固定两边动的问题”:方法1:先利用两点间的距离公式求出定线段的长度;然后再利用上面3的方法,求出抛物线上的动点到该定直线的最大距离;最后利用三角形的面积公式= 12底×高;即可求出该三角形面积的最大值,同时在求解过程中,切点即为符合题意要求的点;方法2:过动点向y 轴作平行线找到与定线段或所在直线的交点,从而把动三角形分割成两个基本模型的三角形,动点坐标一母示后,进一步可得到)()(左(定)右(定)下(动)上(动)动三角形x x y y 21−⋅−=S ,转化为一个开口向下的二次函数问题来求出最大值;②“三边均动的动三角形面积最大”的问题简称“三边均动”的问题:先把动三角形分割成两个基本模型的三角形有一边在x 轴或y 轴上的三角形,或者有一边平行于x 轴或y 轴的三角形,称为基本模型的三角形面积之差,设出动点在x 轴或y 轴上的点的坐标,而此类题型,题中一定含有一组平行线,从而可以得出分割后的一个三角形与图中另一个三角形相似常为图中最大的那一个三角形;利用相似三角形的性质对应边的比等于对应高的比可表示出分割后的一个三角形的高;从而可以表示出动三角形的面积的一个开口向下的二次函数关系式,相应问题也就轻松解决了;9、“一抛物线上是否存在一点,使之和另外三个定点构成的四边形面积最大的问题”:由于该四边形有三个定点,,即可得到一个定三角形的面积之和,所以只需动三角形的面积最大,就会使动四边形的面积最大,而动三角形面积最大值的求法及抛物线上动点坐标求法与7相同;10、“定四边形面积的求解”问题: 有两种常见解决的方案:方案一:连接一条对角线,分成两个三角形面积之和;方案二:过不在x 轴或y 轴上的四边形的一个顶点,向x 轴或y 轴作垂线,或者把该点与原点连结起来,分割成一个梯形常为直角梯形和一些三角形的面积之和或差,或几个基本模型的三角形面积的和差11、“两个三角形相似”的问题: 两个定三角形是否相似:(1)已知有一个角相等的情形:运用两点间的距离公式求出已知角的两条夹边,看看是否成比例 若成比例,则相似;否则不相似;(2)不知道是否有一个角相等的情形:运用两点间的距离公式求出两个三角形各边的长,看看是否成比例若成比例,则相似;否则不相似;一个定三角形和动三角形相似:(1)已知有一个角相等的情形:先借助于相应的函数关系式,把动点坐标表示出来一母示,然后把两个目标三角形题中要相似的那两个三角形中相等的那个已知角作为夹角,分别计算或表示出夹角的两边,让形成相等的夹角的那两边对应成比例要注意是否有两种情况,列出方程,解此方程即可求出动点的横坐标,进而求出纵坐标,注意去掉不合题意的点;2不知道是否有一个角相等的情形:这种情形在相似性中属于高端问题,破解方法是,在定三角形中,由各个顶点坐标求出定三角形三边的长度,用观察法得出某一个角可能是特殊角,再为该角寻找一个直角三角形,用三角函数的方法得出特殊角的度数,在动点坐标“一母示”后,分析在动三角形中哪个角可以和定三角形中的那个特殊角相等,借助于特殊角,为动点寻找一个直角三角形,求出动点坐标,从而转化为已知有一个角相等的两个定三角形是否相似的问题了,只需再验证已知角的两边是否成比例若成比例,则所求动点坐标符合题意,否则这样的点不存在;简称“找特角,求动点标,再验证”;或称为“一找角,二求标,三验证”;12、“某函数图象上是否存在一点,使之与另两个定点构成等腰三角形”的问题:首先弄清题中是否规定了哪个点为等腰三角形的顶点;若某边底,则只有一种情况;若某边为腰,有两种情况;若只说该三点构成等腰三角形则有三种情况;先借助于动点所在图象的解析式,表示出动点的坐标一母示,按分类的情况,分别利用相应类别下两腰相等,使用两点间的距离公式,建立方程;解出此方程,即可求出动点的横坐标,再借助动点所在图象的函数关系式,可求出动点纵坐标,注意去掉不合题意的点就是不能构成三角形这个题意;13、“某图象上是否存在一点,使之与另外三个点构成平行四边形”问题:这类问题,在题中的四个点中,至少有两个定点,用动点坐标“一母示”分别设出余下所有动点的坐标若有两个动点,显然每个动点应各选用一个参数字母来“一母示”出动点坐标,任选一个已知点作为对角线的起点,列出所有可能的对角线显然最多有3条,此时与之对应的另一条对角线也就确定了,然后运用中点坐标公式,求出每一种情况两条对角线的中点坐标,由平行四边形的判定定理可知,两中点重合,其坐标对应相等,列出两个方程,求解即可;进一步有:①若是否存在这样的动点构成矩形呢先让动点构成平行四边形,再验证两条对角线相等否若相等,则所求动点能构成矩形,否则这样的动点不存在;②若是否存在这样的动点构成棱形呢先让动点构成平行四边形,再验证任意一组邻边相等否若相等,则所求动点能构成棱形,否则这样的动点不存在;③若是否存在这样的动点构成正方形呢先让动点构成平行四边形,再验证任意一组邻边是否相等和两条对角线是否相等若都相等,则所求动点能构成正方形,否则这样的动点不存在;14、“抛物线上是否存在一点,使两个图形的面积之间存在和差倍分关系”的问题:此为“单动问题”〈即定解析式和动图形相结合的问题〉,后面的19实为本类型的特殊情形;先用动点坐标“一母示”的方法设出直接动点坐标,分别表示如果图形是动图形就只能表示出其面积或计算如果图形是定图形就计算出它的具体面积,然后由题意建立两个图形面积关系的一个方程,解之即可;注意去掉不合题意的点,如果问题中求的是间接动点坐标,那么在求出直接动点坐标后,再往下继续求解即可;15、“某图形〈直线或抛物线〉上是否存在一点,使之与另两定点构成直角三角形”的问题:若夹直角的两边与y轴都不平行:先设出动点坐标一母示,视题目分类的情况,分别用斜率公式算出夹直角的两边的斜率,再运用两直线没有与y轴平行的直线垂直的斜率结论两直线的斜率相乘等于-1,得到一个方程,解之即可;若夹直角的两边中有一边与y 轴平行,此时不能使用斜率公式;补救措施是:过余下的那一个点没在平行于y轴的那条直线上的点直接向平行于y的直线作垂线或过直角点作平行于y轴的直线的垂线与另一相关图象相交,则相关点的坐标可轻松搞定;16、“某图象上是否存在一点,使之与另两定点构成等腰直角三角形”的问题;①若定点为直角顶点,先用k点法求出另一直角边所在直线的解析式如斜率不存在,根据定直角点,可以直接写出另一直角边所在直线的方程,利用该解析式与所求点所在的图象的解析式组成方程组,求出交点坐标,再用两点间的距离公式计算出两条直角边等否若等,该交点合题,反之不合题,舍去;②若动点为直角顶点:先利用k点法求出定线段的中垂线的解析式,再把该解析式与所求点所在图象的解析式组成方程组,求出交点坐标,再分别计算出该点与两定点所在的两条直线的斜率,把这两个斜率相乘,看其结果是否为-1 若为-1,则就说明所求交点合题;反之,舍去;17、“题中含有两角相等,求相关点的坐标或线段长度”等的问题:题中含有两角相等,则意味着应该运用三角形相似来解决,此时寻找三角形相似中的基本模型“A”或“X”是关键和突破口;18、“在相关函数的解析式已知或易求出的情况下,题中又含有某动图形常为动三角形或动四边形的面积为定常数,求相关点的坐标或线段长”的问题:此为“单动问题”〈即定解析式和动图形相结合的问题〉,本类型实际上是前面14的特殊情形;先把动图形化为一些直角梯形或基本模型的三角形有一边在x 轴或y轴上,或者有一边平行于x 轴或y 轴面积的和或差,设出相关点的坐标一母示,按化分后的图形建立一个面积关系的方程,解之即可;一句话,该问题简称“单动问题”,解题方法是“设点动点标,图形转化分割,列出面积方程”;19、“在相关函数解析式不确定系数中还含有某一个参数字母的情况下,题中又含有动图形常为动三角形或动四边形的面积为定常数,求相关点的坐标或参数的值”的问题:此为“双动问题”即动解析式和动图形相结合的问题;如果动图形不是基本模型,就先把动图形的面积进行转化或分割转化或分割后的图形须为基本模型,设出动点坐标一母示,利用转化或分割后的图形建立面积关系的方程或方程组;解此方程,求出相应点的横坐标,再利用该点所在函数图象的解析式,表示出该点的纵坐标注意,此时,一定不能把该点坐标再代入对应函数图象的解析式,这样会把所有字母消掉;再注意图中另一个点与该点的位置关系或其它关系,方法是常由已知或利用2问的结论,从几何知识的角度进行判断,表示出另一个点的坐标,最后把刚表示出来的这个点的坐标再代入相应解析式,得到仅含一个字母的方程,解之即可;如果动图形是基本模型,就无须分割或转化了,直接先设出动点坐标一母式,然后列出面积方程,往下操作方式就与不是基本模型的情况完全相同;一句话,该问题简称“双动问题”,解题方法是“转化分割,设点标,建方程,再代入,得结论”;常用公式或结论:1横线段的长 = 横标之差的绝对值 =-x x 大小=-x x 右左纵线段的长=纵标之差的绝对值=-y y 大小=-y y 下上 2点轴距离:点P 0x ,0y 到X 轴的距离为0y ,到Y 轴的距离为o x ; 3两点间的距离公式:若A 11,x y ,B 2,2x y , 则AB=目录:题型1:存在性问题 题型2:最值问题 题型3:定值问题 题型4:定点问题题型5:动点问题综合 题型6:对称问题 题型7:新定义题 题型8:二次函数与圆题型1:存在性问题1.(2024·四川广安·二模)如图,抛物线2y x bx c =−++交x 轴于()4,0A −,B 两点,交y 轴于点()0,4C .(1)求抛物线的函数解析式.(2)点D 在线段OA 上运动,过点D 作x 轴的垂线,与AC 交于点Q ,与抛物线交于点P ,连接AP 、CP ,求四边形AOCP 的面积的最大值.(3)在抛物线的对称轴上是否存在点M ,使得以点A 、C 、M 为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请求出点M【答案】(1)234y x x =−−+;(2)四边形AOCP 的面积最大为16;(3)点M 的坐标为35,22⎛⎫−− ⎪⎝⎭或311,22⎛⎫− ⎪⎝⎭.【分析】本题主要考查了二次函数综合,熟练掌握用待定系数法求解函数解析式的方法和步骤,以及二次函数的图象和性质,是解题的关键. (1)把()4,0A −,()0,4C 代入2y x bx c =−++,求出b 和c 的值,即可得出函数解析式; (2)易得182AOCSOA OC =⋅=,设()2,34P t t t −−+,则(),4Q t t +,求出24PQ t t =−−,则()()212282ACP C A S PQ x x t =⋅−=−++,根据四边形AOCP 的面积()22216ACP AOCS St =+=−++,结合二次函数的增减性,即可解答;(3)设3,2M m ⎛⎫− ⎪⎝⎭,根据两点之间距离公式得出232AC =,22254AM m =+,229(4)4CM m =+−,然后分情况根据勾股定理列出方程求解即可.【解析】(1)解:把()4,0A −,()0,4C 代入2y x bx c =−++得:01644b c c =−−+⎧⎨=⎩,解得:34b c =−⎧⎨=⎩,∴该二次函数的解析式234y x x =−−+;(2)解:∵()4,0A −,()0,4C ,∴4,4OA OC ==,∴1144822AOC S OA OC =⋅=⨯⨯=△,设直线AC 的解析式为4y kx =+, 代入()4,0A −得,044k =−+,解得1k =,∴直线AC 的解析式为4y x =+, 设()2,34P t t t −−+,则(),4Q t t +,∴()223444PQ t t t t t=−−+−+=−−∴()()()22114422822ACPC A SPQ x x t t t =⋅−=−−⨯=−++,∴四边形AOCP 的面积()22216ACP AOCSSt =+=−++,∵20−<,∴当2t =−时,四边形AOCP 的面积最大为16; (3)解:设3,2M m ⎛⎫− ⎪⎝⎭,∵()4,0A −,()0,4C ,∴2224432AC =+=,2222325424AM m m ⎛⎫=−++=+ ⎪⎝⎭,()()2222394424CM m m ⎛⎫=−+−=+− ⎪⎝⎭,当斜边为AC 时,AM CM AC 222+=,即()2225943244m m +++−=,整理得:24150m m ++=,无解;当斜边为AM 时,222AC CM AM +=,即2292532(4)44m m ++−=+,解得:112m =;∴311,22M ⎛⎫− ⎪⎝⎭当斜边为CM 时,222AC AM CM +=,即2225932(4)44m m ++=+−, 解得:52m =−;∴35,22M ⎛⎫−− ⎪⎝⎭综上:点M 的坐标为35,22⎛⎫−− ⎪⎝⎭或311,22⎛⎫− ⎪⎝⎭.2.(2024·内蒙古乌海·模拟预测)如图(1),在平面直角坐标系中,抛物线()240y ax bx a =+−≠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A 的坐标为()1,0−,且OC OB =,点D 和点C 关于抛物线的对称轴对称.(1)分别求出a ,b 的值和直线AD 的解析式;(2)直线AD 下方的抛物线上有一点P ,过点P 作PH AD ⊥于点H ,作PM 平行于y 轴交直线AD 于点M ,交x 轴于点E ,求PHM 的周长的最大值;(3)在(2)的条件下,如图2,在直线EP 的右侧、x 轴下方的抛物线上是否存在点N ,过点N 作NG x ⊥轴交x 轴于点G ,使得以点E 、N 、G 为顶点的三角形与AOC 相似?如果存在,请直接写出点G 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)1a =,3b =−,=1y x −−(2)4+(3)存在,点G的坐标为⎫⎪⎪⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭【分析】本题主要考查的是二次函数的综合应用,掌握二次函数的交点式、配方法求二次函数的最值、相似三角形的判定、等腰直角三角形的判定、一元二次方程的求根公式,列出PM 的长与a 的函数关系式是解题的关键.(1)先求得C 的坐标,从而得到点B 的坐标,设抛物线的解析式为()()14y a x x =+−,将点C 的坐标代入求解即可;先求得抛物线的对称轴,从而得到点()3,4D −,然后可求得直线AD 的解析式=1y x −−;(2)求得45BAD ∠=︒,接下来证明PMD △为等腰直角三角形,所当PM 有最大值时三角形的周长最大,设()2,34P a a a −−,()1M a −−,则223PM aa =−++,然后利用配方可求得PM 的最大值,最后根据MPH△的周长(1PM=求解即可;(3)当90EGN ∠=︒时,如果OA EG OC GN = 或OA GNOC EN =时,则AOC ∽EGN △,设点G 的坐标为(),0a ,则()2,34N a a a −−,则1EG a =−,234NG aa =−++,然后根据题意列方程求解即可.【解析】(1)点A 的坐标为()1,0−,1OA ∴=.令0x =,则4y =−,()0,4C ∴−,4OC =,OC OB =Q , 4OB ∴=,()4,0B ∴,设抛物线的解析式为()()14y a x x =+−,将0x =,4y =−代入得:44a −=−,解得1a =,∴抛物线的解析式为234y x x =−−;1a ∴=,3b =−; 抛物线的对称轴为33212x −=−=⨯,()0,4C −,点D 和点C 关于抛物线的对称轴对称,()3,4D ∴−;设直线AD 的解析式为y kx b =+.将()1,0A −、()3,4D −代入得:034k b k b −+=⎧⎨+=−⎩,解得1k =−,1b =-,∴直线AD 的解析式=1y x −−;(2)直线AD 的解析式=1y x −−,∴直线AD 的一次项系数1k =−,45BAD ∴∠=︒. PM 平行于y 轴,90AEP ∴∠=︒,45PMH AME ∴∠=∠=︒.MPH ∴的周长(122PM MH PH PM MP PM PM =++=++=. 设()2,34P a a a −−,则(),1M a a −−, 则()22213423(1)4PM a a a a a a =−−−−−=−++=−−+.∴当1a =时,PM 有最大值,最大值为4.MPH ∴的周长的最大值(414=⨯=+(3)在直线EP 的右侧、x 轴下方的抛物线上存在点N ,过点N 作NG x ⊥轴交x 轴于点G ,使得以点E 、N 、G 为顶点的三角形与AOC 相似;理由如下:设点G 的坐标为(),0a ,则()2,34N a a a −−①如图2.1,若OA EG OC GN = 时,AOC ∽EGN △. 则 211344a a a −=−++,整理得:280a a +−=.得:a =负值舍去),∴点G为⎫⎪⎪⎝⎭; ②如图2.2,若OA GN OC EN =时,AOC ∽NGE ,则21434a a a −=−++,整理得:2411170a a −−=,得:a =负值舍去),∴点G为⎫⎪⎪⎝⎭, 综上所述,点G的坐标为⎫⎪⎪⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭. 3.(2024·重庆·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx =+x 轴交于点()1,0A −,()5,0B ,与y 轴交于点C ,连接BC ,AC .(1)求抛物线的表达式;(2)P 为直线BC 上方抛物线上一点,过点P 作PD BC ⊥于点D ,过点P 作PE x 轴交抛物线于点E,求4+PD PE 的最大值及此时点P 的坐标; (3)点C 关于抛物线对称轴对称的点为Q ,将抛物线沿射线CAy ',新抛物线y '与y 轴交于点M ,新抛物线y '的对称轴与x 轴交于点N ,连接AM ,MN ,点R 在直线BC 上,连接QR .当QR 与AMN 一边平行时,直接写出点R 的坐标,并写出其中一种符合条件的解答过程.【答案】(1)2y x x =++(2)当154t =时,PE的最大值,15,416P ⎛ ⎝⎭, (3)R点的坐标为⎛ ⎝⎭或6,⎛ ⎝⎭或(.【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式即可;(2)先求得2y x =2x =,过点P 作PG x ⊥轴交BC 于点F ,利用勾股定理求得BC ==DPF OBC ∽,得PF DP BC OB =即PF PD=,从而得PF =,求出设直线BC的解析式后,设2,P t ⎛+ ⎝,则,F t ⎛+ ⎝,从而2PF =+,当点P在E 点右侧时()424PE t t t =−−=−,从而得2154t ⎫=−⎪⎝⎭,利用二次函数的性质即可求解;当点P 在E 点左侧时:442PE t t t =−−=−时,同理可求.然后比较4+PE 的最大值即可得出答案. (3)先求得1OA=,OC AC =设抛物线2y =H ⎛ ⎝⎭平移后为P ,过点P 作PW ⊥直线2x =,则AOC PWH ∽,得1OA OC AC WP HW PH ====,进而得平移后的抛物线2y x +'=,从而求得()1,0N,M ⎛ ⎝⎭,然后分QR AM ∥,QR MN ∥,QR AN ∥三种情况,利用二次函数的性质及一次函数的与二元一次方程的关系求解即可得解.【解析】(1)解:∵抛物线2y ax bx =+x 轴交于点()1,0A −,()5,0B 两点,代入坐标得:02550a b a b ⎧−=⎪⎨+=⎪⎩,解得:a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴抛物线的函数表达式为255y x x =−++(2)解:∵)2225555y x x x =−+=−−+,∴2y x =2x=,顶点为⎛ ⎝⎭ 过点P 作PG x ⊥轴交BC 于点F ,当0x =时,200y =∴(C ∵()5,0B ∴BC ==∵PG x ⊥轴,PD BC ⊥,x 轴y ⊥轴,∴909090CBO BFG DPF PFD PDF BOC ∠∠∠∠∠∠+=︒+=︒==︒,,∵PFD BFG ∠∠=∴DPF CBO ∠∠=∴DPF OBC ∽,∴PF DP BC OB =即PF PD =,∴PF PD =∴44+PD PE =PF +PE ,设直线BC :y kx b =+,把(C ,()5,0B 代入得:05k b b =+⎧⎪=,解得5k b ⎧=−⎪⎨⎪=⎩, ∴直线BC:y =设2,P t ⎛ ⎝,则,F t ⎛+ ⎝,∴22PF ⎛⎛=−+=+ ⎝⎝,∵2y x =2x =,PE x 轴,∴24,E t ⎛−+ ⎝当点P 在E 点右侧时:()424PE t t t =−−=−,当24PE t =−时:∴+PD PE =PF +()221524545416t t ⎛⎫=−+−=−−+ ⎪⎝⎭ ∴当154t =时,的最大值∴2151544⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴154P ⎛ ⎝⎭; 当点P 在E 点左侧时:442PE t t t =−−=−时,∴+PD PE =PF +()225424t t ⎫=−=−⎪⎝⎭, ∴当54t =时,的最大值.2,55P t ⎛−+ ⎝∴25544⎛⎫ ⎪⎝⎭∴5,416P ⎛ ⎝⎭,∵> 综上所诉,当点P 在E 点右侧时:即154t =时,的最大值,154P ⎛ ⎝⎭, (3)解:设直线AC :y mx n =+,把()1,0A −,(C , ∴1OA =,OC =∴AC ==设抛物线2y x =H ⎛ ⎝⎭平移后为P , 过点P 作PW ⊥直线2x =,则AOC PWH ∽,∴1OA OC AC WP HW PH ====∴1PW =,HW=∴21,5P ⎛−⎝即1,5P ⎛ ⎝⎭,∴平移后的抛物线)22155555y x x x =−−+=−++', ∴()1,0N令0x =,y '=,∴M ⎛ ⎝⎭ 如图,当QR AM ∥时,设直线AM 的解析式为:y px q =+,把M ⎛ ⎝⎭,()1,0A −代入得:0p q q =−+⎧=解得p q ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴直线AM的解析式为:y =, ∴设直线QR的解析式为:y x n =∵(C ,Q 和C 关于2x =对称,∴(Q把(Q代入5y x n =+45n +,解得n =,∴直线QR的解析式为:y = 联立直线QR的解析式y =与直线BC:y x =+55y x y x ⎧=−⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得3x y =⎧⎪⎨=⎪⎩,∴R ⎛ ⎝⎭ 同理可得:当QR MN ∥时,6,5R ⎛− ⎝⎭ 当QR AN ∥时,(R所有符合条件的R点的坐标为⎛ ⎝⎭或6,⎛ ⎝⎭或(. 【点睛】本题考查待定系数法求抛物线解析式,勾股定理,抛物线的性质,抛物线平移,一次函数的平移,相似三角形的判定及性质,图形与坐标,掌握待定系数法求抛物线解析式,抛物线的性质,抛物线平移,相似三角形的判定及性质,图形与坐标,利用辅助线画出准确图形是解题关键.题型2:最值问题4.(2024·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,抛物线23y ax bx =+−与x 轴交于()1,0A −,()3,0B 两点,与y 轴交于点C ,连接BC .(1)求a ,b 的值;(2)点M 为线段BC 上一动点(不与B ,C 重合),过点M 作MP x ⊥轴于点P ,交抛物线于点N . (ⅰ)如图1,当3PA PB=时,求线段MN 的长; (ⅱ)如图2,在抛物线上找一点Q ,连接AM ,QN ,QP ,使得PQN V 与APM △的面积相等,当线段NQ 的长度最小时,求点M 的横坐标m 的值.【答案】(1)1a =,2b =−(2)(ⅰ)2MN =;(ⅱ)m 的值为32或12【分析】本题考查诶粗函数的图象和性质,掌握待定系数法和利用函数性质求面积是解题的关键.(1)运用待定系数法求函数解析式即可;(2)(ⅰ)先计算BC 的解析式,然后设(),3M m m −,则3PM PB m ==−,1PA m =+,根据题意得到方程133m m +=−求出m 值,即可求出MN 的长;(ⅱ)作QR PN ⊥于点R ,由(ⅰ)可得1PA m =+,3PB PM m =−−,223PN m m =−++,然后分为点Q 在PN 的左侧和点Q 在PN 的右侧两种情况,根据勾股定理解题即可.【解析】(1)由题意得309330a b a b −−=⎧⎨+−=⎩,解得12a b =⎧⎨=−⎩;(2)(ⅰ)当0x =时,3y =−,∴()0,3C −,设直线BC 为3y kx =−,∵点()3,0B ,∴330k −=,解得1k =,∴直线BC 为3y x =−,设(),3M m m −,则3PM PB m ==−,1PA m =+, ∵3PA PB =, ∴133m m +=−,解得2m =,经检验2m =符合题意,当2m =时,222233y =−⨯−=−, ∴3PN =,31PM PB m ==−=,∴2MN =;(ⅱ)作QR PN ⊥于点R ,由(ⅰ)可得1PA m =+,3PB PM m =−−,223PN m m =−++,PQN V 的面积为()21232m m QR −++⋅,APM △的面积为()()1312m m −+,∴()()()211233122m m QR m m −++⋅=−+,解得1QR =;当点Q 在PN 的左侧时,如图1,Q 点的横坐标为1m QR m −=−,纵坐标为()()2212134m m m m −−⨯−−=−,∴R 点的坐标为()2,4m mm−,∵N 点坐标为()2,23m mm −−,∴32RN m =−,∴()22231NQ m =−+,∴当32m =时,NQ 取最小值;当点Q 在PN 的右侧时,如图2,Q 点的横坐标为1m QR m +=+,纵坐标为()()2212134m m m +−⨯+−=−,∴R 点的坐标为()2,4m m−,∵N 点的坐标为()2,23m mm −−,∴21RN m =−, ∴()222211NQ m =−+,∴当12m =时,NQ 取最小值.综上,m 的值为32或12.。
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.。
人教版九年级数学下册教材分析
人教版九年级数学下册教材分析一、教材概述人教版九年级数学下册教材是初中数学课程的最后一部分,是对整个初中数学知识的总结和提升。
本册教材主要包括了二次函数、圆、相似三角形、锐角三角函数等知识点,内容丰富,难度较大。
二、教学目标本册教材的教学目标是提高学生的数学素养,培养他们的数学思维能力、解决问题能力和创新能力。
同时,通过本册教材的学习,学生应该能够掌握初中数学的核心知识点,为将来的学习和工作打下坚实的基础。
三、教学内容与结构本册教材的内容主要包括二次函数、圆、相似三角形、锐角三角函数等知识点,各知识点之间相互联系,形成完整的知识结构体系。
在编排上,教材充分考虑了学生的认知规律,从简单到复杂,层层递进,便于学生逐步掌握数学知识。
四、教学方法与手段针对本册教材的特点和学生的实际情况,建议采用以下教学方法与手段:1.实物操作法:通过实物操作,增强学生的感性认识,帮助他们更好地理解数学概念和性质。
2.讲解与示范法:教师通过讲解和示范,帮助学生掌握数学知识和技能,理解数学思想和方法的运用。
3.小组合作学习法:通过小组合作学习,培养学生的合作意识和协作能力,促进他们互相学习、互相帮助。
4.个性化学习法:针对不同学生的实际情况,采用个性化的学习方法和辅导方案,满足他们的学习需求。
5.案例分析法:通过分析具体案例,引导学生运用数学知识解决实际问题,培养他们的应用意识和创新能力。
五、教材特色与亮点本册教材具有以下特色与亮点:1.知识点丰富:本册教材涵盖了初中数学的核心知识点,内容丰富,能够满足学生的学习需求。
2.结构清晰:本册教材在编排上充分考虑了学生的认知规律,知识结构清晰,便于学生系统地掌握数学知识。
3.实用性强:本册教材注重与实际生活的联系,通过案例分析等手段引导学生运用数学知识解决实际问题,培养学生的应用意识和实践能力。
4.习题丰富:本册教材配备了大量的习题,有助于学生巩固所学知识,提高解题能力。
5.互动性强:本册教材中设置了丰富的互动环节,如探究活动等,能够激发学生的学习兴趣,促进他们的自主学习和合作学习。
