二次函数与相似三角形结合问题
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。
y xEQ 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。
2023年中考数学高频压轴题突破——二次函数与相似三角形

2023年中考数学高频压轴题突破——二次函数与相似三角形1.在平面直角坐标系xOy中(如图),已知点A在x轴的正半轴上,且与原点的距离为3,抛物线y=ax2﹣4ax+3(a≠0)经过点A,其顶点为C,直线y=1与y轴交于点B,与抛物线交于点D(在其对称轴右侧),联结BC、CD.(1)求抛物线的表达式及点C的坐标;(2)点P是y轴的负半轴上的一点,如果△PBC与△BCD相似,且相似比不为1,求点P的坐标;(3)将∠CBD绕着点B逆时针方向旋转,使射线BC经过点A,另一边与抛物线交于点E(点E在对称轴的右侧),求点E的坐标.2.如图,在平面直角坐标系中,将抛物线平移,使平移后的抛物线C2经过点A (﹣3,0),B(1,0),与y轴的交点为E.(1)求抛物线C2的函数解析式;(2)点P(m,n)(﹣3<m<0)是抛物线C2上的动点,设四边形OAPE的面积为S,求S与m的函数关系式,并求四边形OAPE的面积的最大值;(3)若y=x2与平移后的抛物线对称轴交于D点,在抛物线C2的对称轴上,是否存在一点M,使得以M,O,D为顶点的三角形与△BOD相似?若存在,求点M的坐标;若不存在,说明理由.3.如图,在直角坐标系中,直线y=﹣x﹣1与x轴,y轴的交点分别为A、B,以x=﹣1为对称轴的抛物线y=x2+bx+c与x轴分别交于点A、C,直线x=﹣1与x轴交于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)在线段AB上是否存在一点P,使以A,D,P为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)若点Q在第三象限内,且tan∠AQD=2,线段CQ是否存在最小值,如果存在直接写出最小值;如果不存在,请说明理由.4.已知直线y=﹣x+2与x轴、y轴分别交于点A、C,抛物线y=﹣+bx+c过点A、C,且与x轴交于另一点B,在第一象限的抛物线上任取一点D,分别连接CD、AD,作DE⊥AC于点E.(1)求抛物线的表达式;(2)求△ACD面积的最大值;(3)若△CED与△COB相似,求点D的坐标.5.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,抛物线y =﹣x2+bx+c过A、B两点,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)求抛物线的解析式.(2)求△ABE面积的最大值.(3)连接BE,是否存在点D,使得△DBE和△DAC相似?若存在,求出点D坐标;若不存在,说明理由.6.如图,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴相交于点A(﹣1,0)、B(4,0),与y轴相交于点C.(1)求该函数的表达式;(2)点P为该函数在第一象限内的图象上一点,过点P作PQ⊥BC,垂足为点Q,连接PC.①求线段PQ的最大值;②若以点P、C、Q为顶点的三角形与△ABC相似,求点P的坐标.7.如图所示,抛物线y=x2﹣4x+3与x轴分别交于A、B两点,交y轴于点C,(1)求cos∠CAO的值;(2)求直线AC的函数关系式;(3)如果有动点P是y轴上,且△OP A与△OAC相似,求P点坐标.8.如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣1,0),B(2,0),与y轴相交于点C.(1)求二次函数的解析式;(2)若点E是第一象限的抛物线上的一个动点,当四边形ABEC的面积最大时,求点E 的坐标,并求出四边形ABEC的最大面积;(3)若点M在抛物线上,且在y轴的右侧.⊙M与y轴相切,切点为D.以C,D,M 为顶点的三角形与△AOC相似,求点M的坐标.9.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C.(1)求这个二次函数的解析式;(2)点P是直线AC上方的抛物线上一动点,是否存在点P,使△ACP的面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;(3)点Q是直线AC上方的抛物线上一动点,过点Q作QE垂直于x轴,垂足为E.是否存在点Q,使以点B、Q、E为顶点的三角形与△AOC相似?若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.10.如图,已知二次函数y=ax2﹣4x+c的图象与x轴交于点A(﹣1,0)、点C,与y轴交于点B(0,﹣5).(1)求该二次函数的解析式;(2)已知该函数图象的对称轴上存在一点P,使得△ABP的周长最小.请求出点P的坐标,并求出△ABP周长的最小值;(3)在线段AC上是否存在点E,使以C、P、E为顶点的三角形与三角形ABC相似?若存在写出所有点E的坐标;若不存在,请说明理由.11.已知:如图,二次函数图象的顶点坐标为C(1,﹣2),直线y=kx+m的图象与该二次函数的图象交于A、B两点,其中A点坐标为(3,0),B点在y轴上.点P为线段AB 上的一个动点(点P与点A、B不重合),过点P且垂直于x轴的直线与这个二次函数的图象交于点E.(1)求这个二次函数的解析式;(2)设点P的横坐标为x,求线段PE的长(用含x的代数式表示);(3)点D为直线AB与这个二次函数图象对称轴的交点,若以点P、E、D为顶点的三角形与△AOB相似,请求出P点的坐标.12.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,对称轴与抛物线相交于点M,连接AC.(1)求该抛物线的解析式;(2)抛物线对称轴上存在一点H,连接AH、CH,当△AHC周长最小时,求此时点H 坐标.(3)设对称轴与x轴交于点E,在对称轴上是否存在点G,使以B、E、G为顶点的三角形与△AOC相似?如果存在,请求出点G的坐标;如果不存在,请说明理由.13.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+8与x轴相交于A,B两点,与y 轴相交于点C,OA=4,OB=2,点D是抛物线上一动点,且在y轴的左侧,连接AD,BC,AC,CD.(1)求抛物线的解析式;(2)已知直线m:y=kx+8(不经过点B),同时与x轴和y轴相交,若直线m与x轴和y轴围成的三角形与△BCO相似,求k的值;(3)连接OD,若△ACD的面积是△ABC的面积的时,求△DOC的面积.14.如图,抛物线y=a(x﹣2)2+1与x轴交于点A(1,0),B(3,0),与y轴交于点C,顶点为D.(1)求抛物线的解析式及点C的坐标;(2)点E是直线BC上一动点,求出△ADE周长的最小值;(3)点P,M分别是抛物线和直线BC上的动点,是否存在以P,M,C为顶点的三角形与△AOC相似.若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图,点A(0,2),B(1,0),连接AB并将线段AB绕点B顺时针旋转90°,点A 转到点C处.一抛物线经过C、B两点,与x轴交于另一点D(3.5,0).(1)求点C的坐标和抛物线的解析式.(2)在BC上方抛物线上是否存在一点P,使得四边形PBDC的面积最大?若存在,求出P的坐标及最大面积;若不存在,请说明理由.(3)连接CD,①求证:CD∥AB;②直线CD上是否存在一点M,使得△MBC与△AOB相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.16.如图,抛物线与坐标轴交于A,B,C三点,且4CO=2BO=OA=4,点D是线段AB 上的动点,过点D作DF⊥x轴,交x轴于点F,交抛物线于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)当点D的坐标是多少时,DE最长,最长是多少?(3)当DE最长时,在直线DE上是否存在点P,使得以P、A、F为顶点的三角形与△ABC相似,若存在,直接写出点P的坐标,若不存在,说明理由.17.已知抛物线与直线AC相交于A、C两点,且A(﹣2,0)、C(4,3).(1)填空:b=,c=;(2)长度为的线段DE在线段AC上移动,点G与点F在上述抛物线上,且线段DG 与EF始终平行于y轴.①连接FG,求四边形DEFG的面积的最大值,并求出对应点D的坐标;②CH⊥AB,垂足为点H,线段DE在移动的过程中,是否存在点D,使△DEG与△ACH相似?若存在,请求出此时点D的坐标;若不存在,试说明理由.18.如图1,抛物线y=ax2+bx+4的顶点为(1,),抛物线交x轴于A,B两点(A在B 的左边),交y轴于C.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,沿射线AC方向平移抛物线y=ax2+bx+4,分别记A、C两点的对应点为E、F,在平移过程中,是否存在以A,E,B为顶点的三角形与△ABF相似,若存在,请求出此时平移后的E的横坐标;若不存在,请简要说明理由;(3)如图3,点N在y轴负半轴上,点A绕点N顺时针旋转,恰好落在第四象限的抛物线上点M处,且∠ANM+∠ACM=180°,求N点坐标.19.如图,二次函数y=a(x+1)(x﹣3)(a>0)的图象与x轴交于点A,B(A在B的左边),与y轴交于点C,点P是二次函数图象上一动点.(1)若点C的坐标为(0,﹣3),求二次函数及直线BC的函数关系式.(2)如图①,在(1)的条件下,若点P在第四象限,过P作PQ∥AC,交直线BC于点Q,求线段PQ长的最大值.(3)如图②,若点P在第一象限,且△ABP有△ABC相似,求点P的坐标.20.如图,若抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴相交于A(﹣1,0),B两点,与y轴相交于点C,直线y=﹣x+3经过点B,C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为抛物线位于第二象限上的一点,连接BP交线段AC于点Q,若△AQB与△AOC相似,求点P的坐标;(3)若点D为抛物线位于第一象限上的一点,过点D作x轴的垂线,垂足为F,直线DF交直线BC于点E,若△CDE为等腰三角形,请直接写出点D的坐标.参考答案:1.【分析】(1)把点A的坐标代入抛物线的解析式中可得:a的值,从而得抛物线的解析式,配方得顶点C的坐标;(2)根据∠DBC=∠PBC=45°,且相似比不为1,所以只能△CBP∽△DBC,列比例式可得BP的长,从而得点P的坐标;(3)连接AC,过E作EH⊥BD于H,先根据勾股定理的逆定理证明△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,由等角三角函数得tan∠ABC=tan∠EBD==,设EH=m,则BH=2m,表示E(2m,m+1),代入抛物线的解析式,可得结论.【解答】解:(1)∵点A在x轴的正半轴上,且与原点的距离为3,∴A(3,0),把A(3,0)代入抛物线y=ax2﹣4ax+3中得:0=9a﹣12a+3,∴a=1,∴抛物线的表达式为:y=x2﹣4x+3,y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴C(2,﹣1);(2)当y=1时,x2﹣4x+3=1,解得:x1=2﹣,x2=2+,由题意得:D(2+,1),∵B(0,1),C(2,﹣1),∴BC==2,BD=2+,∵∠DBC=∠PBC=45°,且相似比不为1,只能△CBP∽△DBC,∴,即,∴BP=8﹣4,∴P(0,4﹣7);(3)连接AC,过E作EH⊥BD于H,由旋转得:∠CBD=∠ABE,∴∠EBD=∠ABC,∵AB2=32+12=10,BC2=22+22=8,AC2=12+12=2,∴AB2=BC2+AC2,∴△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,∴tan∠ABC==,∴tan∠EBD==,设EH=m,则BH=2m,∴E(2m,m+1),∵点E在抛物线上,∴(2m)2﹣4×2m+3=m+1,4m2﹣9m+2=0,解得:m1=2,m2=(舍),∴E(4,3).2.【分析】(1)设抛物线C2的函数解析式为y=x2+bx+c,把A、B的坐标代入上式,即可求解;(2)S=S△OAP+S△OEP=(﹣m2﹣2m+3)+×3(﹣m)即可求解;(3)分、,两种情况分别求解即可.【解答】解:(1)设抛物线C2的函数解析式为y=x2+bx+c,把A、B的坐标代入得,解得:,故抛物线C2的函数解析式为y=x2+2x﹣3;(2)连接OP,作PH⊥x轴,作PQ⊥y轴,把P(m,n)代入y=x2+2x﹣3得n=m2+2m ﹣3,由抛物线y=x2+2x﹣3得:点E(0,﹣3),则S=S△OAP+S△OEP=(﹣m2﹣2m+3)+×3(﹣m)=﹣(m+)2+,所以四边形OAPE的面积最大值是;(3)由y=x2+2x﹣3得对称轴是直线x=﹣1,所以D(﹣1,1),则DF=OF=1,则△DOF为等腰直角三角形,∴∠DOF=∠ODF=45°,OD=,BD=,∠BOD=135°,∴点M只能在点D上方,∵∠BOD=∠ODM=135°,∴当时,以M、O、D为顶点的三角形与△BOD相似.①,则解得DM=2,此时点M坐标为(﹣1,3);②若,则解得DM=1,此时点M坐标为(﹣1,2);综上,点M坐标为(﹣1,3)或(﹣1,2).3.【分析】(1)利用对称性和待定系数法求函数关系式;(2)分类讨论三角形相似情况即可;(3)由已知,满足条件的Q点在以A、D、F(﹣1,﹣1)的圆E在第三象限的部分,连接CE交圆于Q,则CQ最小.【解答】解:(1)由已知,点A坐标为(﹣3,0)∵直线x=﹣1为对称轴∴点C坐标为(1,0)∴抛物线解析式为:y=(x+3)(x﹣1)=x2+2x﹣3(2)存在由已知点D坐标为(﹣1,0)设点P的横坐标为(a,﹣a﹣1)当△AOB∽△ADP时∴a=﹣1点P坐标为(﹣1,)当△AOB∽△APD时过点P作PE⊥x轴于点E则△APE∽△APDE∴PE2=AE•ED∴(﹣a﹣1)2=(a+3)(﹣a﹣1)解得a1=﹣3(舍去),a2=﹣∴点P坐标为(﹣,﹣)(3)存在,CQ最小值为如图,取点F(﹣1,﹣1),过点ADF作圆,则点E(﹣2,﹣)为圆心.∵tan∠AFD=2∴(A、D除外)上的点都是满足条件的Q点.连CE交⊙E于点Q,则CQ为满足条件的最小值此时CE=,⊙E半径为∴CQ最小值为4.【分析】(1)根据题意求得点A、C的坐标,将它们分别代入函数解析式,列出关于系数b、c的方程组,通过解方程组求得它们的值;(2)如图1,过点D作DG⊥x轴于点G,交AC于点F.利用三角形的面积公式得到二次函数关系式,由二次函数最值的求法解答;(3)需要分类讨论:①当∠DCE=∠BCO时,∠DCE=∠OAC;②当∠DCE=∠CBO 时,∠DCE=∠OCA.根据相似三角形的对应边成比例求得相关线段的长度,从而得到点D的坐标.【解答】解:(1)∵直线y=﹣x+2与x轴、y轴分别交于点A、C,∴A(4,0),C(0,2),OA=4,OC=2,(1分)将A(4,0),C(0,2)分别代入y=﹣+bx+c中,解得,∴y=﹣+x+2;(2)如图1,过点D作DG⊥x轴于点G,交AC于点F,设D(t,﹣t2+t+2),其中0<t<4,则F(t,﹣t+2)∴DF=﹣t2+t+2﹣(﹣t+2)=﹣t2+2tS△ACD=S△CDF+S△ADF=DF•OG+DF•AG=DF•(OG+AG)=DF•OA=×4×(﹣t2+2t)=﹣(t﹣2)2+4.∴当t=2时,S△ACD最大=4.(3)设y=0,则﹣t2+t+2=0,解得x1=4,x2=﹣1,∴B(﹣1,0),OB=1∵tan∠OCB==,tan∠OAC===∴∠OCB=∠OAC∴∠OCA=∠OBC;①当∠DCE=∠BCO时,∠DCE=∠OAC,∴CD∥OA,点D的纵坐标与点C纵坐标相等,令y=2,则﹣t2+t+2=2,解得x1=0,x2=3,∴D1(3,2);②如图2,当∠DCE=∠CBO时,∠DCE=∠OCA,将△OCA沿AC翻折得△MCA,点O的对称点为点M,过点M作MH⊥y轴于点H,AN⊥MH于点N,则CM=CO=2,AM=AO=4,设HM=m,MN=HN﹣HM=OA﹣HM=4﹣m,由∠AMC=∠AOC=∠ANM=∠MHC=90°易证△CHM∽△MNA,且相似比=,∴AN=2MH=2m,CH=MN=2﹣m,在Rt△CMH中,由勾股定理得:m2+(2﹣m)2=22,解得m1=0,m2=∴MH=,OH=,M(,).设直线CM的表达式为y=kx+n,则,解得,∴y=x+2,由解得,∴D2(,)综上所述,点D的坐标为D1(3,2)、D2(,).5.【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),则点E坐标为(m,﹣m2﹣3m+4),从而得出OC=﹣m、OF=﹣m2﹣3m+4、BF=﹣m2﹣3m,根据S△ABE=S梯形AOFE﹣S△AOB﹣S△BEF 得出S=﹣2(m+2)2+8,据此可得答案;(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=﹣x2﹣3x+4.(2)如图,连接AE、过点E作EF⊥y轴于点F,设点C坐标为(m,0)(m<0),则点E坐标为(m,﹣m2﹣3m+4),则OC=﹣m,OF=﹣m2﹣3m+4,∵OA=OB=4,∴BF=﹣m2﹣3m,则S△ABE=S梯形AOFE﹣S△AOB﹣S△BEF=×(﹣m+4)(﹣m2﹣3m+4)﹣×4×4﹣×(﹣m)×(﹣m2﹣3m).=﹣2m2﹣8m=﹣2(m+2)2+8,∵﹣4<m<0,∴当m=﹣2时,S取得最大值,最大值为8.即△ABE面积的最大值为8.(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,∴CE=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).6.【分析】(1)设交点式y=a(x+1)(x﹣4),再展开可得到﹣4a=2,解得a=﹣,然后写出抛物线解析式;(2)①作PN⊥x轴于N,交BC于M,如图,先利用待定系数法求出直线BC的解析式为y=﹣x+2,设P(t,﹣t2+t+2),则M(t,﹣t+2),用t表示出PM=﹣t2+2t,再证明△PQM∽△BOC,利用相似比得到PQ=﹣t2+t,然后利用二次函数的性质解决问题;②讨论:当∠PCQ=∠OBC时,△PCQ∽△ABC,PC∥x轴,利用对称性可确定此时P点坐标;当∠CPQ=∠OBC时,△CPQ∽△ABC,则∠CPQ=∠MPQ,所以△PCM为等腰三角形,则PC=PM,利用两点间的距离公式得到t2+(﹣t2+t+2﹣2)2=(﹣t2+2t)2,然后解方程求出t得到此时P点坐标.【解答】解:(1)抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣4),即y=ax2﹣3ax﹣4a,则﹣4a=2,解得a=﹣,所以抛物线解析式为y=﹣x2+x+2;(2)①作PN⊥x轴于N,交BC于M,如图,BC==2,当x=0时,y=﹣x2+x+2=2,则C(0,2),设直线BC的解析式为y=mx+n,把C(0,2),B(4,0)得,解得,∴直线BC的解析式为y=﹣x+2,设P(t,﹣t2+t+2),则M(t,﹣t+2),∴PM=﹣t2+t+2﹣(﹣t+2)=﹣t2+2t,∵∠NBM=∠NPQ,∴△PQM∽△BOC,∴=,即PQ=,∴PQ=﹣t2+t=﹣(t﹣2)2+,∴当t=2时,线段PQ的最大值为;②当∠PCQ=∠ABC时,△PCQ∽△ABC,此时PC∥OB,点P和点C关于直线x=对称,∴此时P点坐标为(3,2);当∠CPQ=∠OBC时,△CPQ∽△ABC,∵∠OBC=∠NPQ,∴∠CPQ=∠MPQ,而PQ⊥CM,∴△PCM为等腰三角形,∴PC=PM,∴t2+(﹣t2+t+2﹣2)2=(﹣t2+2t)2,解得t=,此时P点坐标为(,),综上所述,满足条件的P点坐标为(3,2)或(,).7.【分析】(1)根据抛物线y=x2﹣4x+3与x轴分别交于A、B两点,交y轴于点C,可以求得A、B、C三点的坐标,从而可以求得OA、OC、AC的长,进而可以得到cos∠CAO 的值;(2)根据点A、C两点的坐标,可以求得直线AC的函数关系式;(3)根据第三问的条件,可知符合要求的三角形OP A存在三种情况,然后分别画出相应的图形,即可求得点P的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=x2﹣4x+3与x轴分别交于A、B两点,交y轴于点C,∴x2﹣4x+3=0,得x=1或x=3,x=0时,y=3,∴点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),∴OA=1,OC=3,∴,∴cos∠CAO=;(2)设直线AC的解析式为:y=kx+b,∵点A的坐标为(1,0),点C的坐标为(0,3),∴解得k=﹣3,b=3.即直线AC的解析式为:y=﹣3x+3;(3)如果有动点P是y轴上,且△OP A与△OAC相似,则有如下三种情况,第一种情况如下图1所示,当∠OP A=∠OCA,∠AOC=∠AOP时,△OP A∽△OAC,∴,∵点C的坐标为(0,3),∴OP=OC=3,∴点P的坐标为(0,﹣3);第二种情况如下图2所示,点P位于y轴正半轴,当∠OP A=∠OAC,∠AOC=∠AOP时,△OP A∽△OAC,∴,∵点C的坐标为(0,3),点A的坐标为(1,0),∴OA=1,OC=3,即点P的坐标为(0,);第三种情况如下图3所示,点P位于y轴负半轴,当∠OP A=∠OAC,∠AOC=∠AOP时,△OP A∽△OAC,∴,∵点C的坐标为(0,3),点A的坐标为(1,0),∴OA=1,OC=3,∴,即点P的坐标为(0,﹣).由上可得,点P的坐标为:(0,﹣3),(0,),(0,﹣).8.【分析】(1)根据题意把点A(﹣1,0),B(2,0)代入二次函数解析式,得到b和c 的二元一次方程组,求出b和c的值即可;(2)设E(a,b),且a>0,b>0,首先用a和b表示出S四边形ABEC,再结合点E在二次函数的图象上,得到S四边形ABEC=﹣a2+2a+3,即可求解;(3)首先画出图形,以C,D,M为顶点的三角形与△AOC相似,得到,或,根据n的取值范围求出m的值即可.【解答】解:(1)∵二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴相交于点A(﹣1,0),B(2,0),∴,∴二次函数的解析式为y=﹣x2+x+2.(2)如图1.∵二次函数的解析式为y=﹣x2+x+2与y轴相交于点C,∴C(0,2).设E(a,b),且a>0,b>0.∵A(﹣1,0),B(2,0),∴OA=1,OB=2,OC=2.则S四边形ABEC==1+a+b,∵点E(a,b)是第一象限的抛物线上的一个动点,∴b=﹣a2+a+2,∴S四边形ABEC=﹣a2+2a+3=﹣(a﹣1)2+4,当a=1时,b=2,∴当四边形ABEC的面积最大时,点E的坐标为(1,2),且四边形ABEC的最大面积为4.(3)如图2.设M(m,n),且m>0.∵点M在二次函数的图象上,∴n=﹣m2+m+2.∵⊙M与y轴相切,切点为D,∴∠MDC=90°.∵以C,D,M为顶点的三角形与△AOC相似,∴,或.①当n>2时,或,解得m1=0(舍去),m2=,或m3=0(舍去),m4=﹣1(舍去).②同理可得,当n<2时,m1=0(舍去),m2=,或m3=0(舍去),m4=3.综上,满足条件的点M的坐标为(,),(,),(3,﹣4).9.【分析】(1)把点A、B的坐标代入二次函数解析式,利用待定系数法求二次函数解析式解答;(2)先求出点C的坐标,再利用待定系数法求出直线AC的解析式,然后判断出平行于AC的直线与二次函数图象只有一个交点时△ACP的面积最大,再联立直线与二次函数解析式,消掉y,利用根的判别式Δ=0时方程只有一个根求解即可;(3)设点E的横坐标为c,表示出BE、QE,然后根据相似三角形对应边成比例,分OA 和BE,OA和QE是对应边两种情况列出比例式求解即可.【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,∴,解得,∴二次函数的解析式为y=﹣x2﹣x+2;(2)令x=0,则y=2,∴点C(0,2),设直线AC的解析式为y=kx+m(k≠0),则,解得,∴直线AC的解析式为y=x+2,由三角形的面积可知,平行于AC的直线与二次函数图象只有一个交点时△ACP的面积最大,此时设过点P的直线为y=x+n,联立,消掉y得,﹣x2﹣x+2=x+n,整理得,2x2+6x﹣6+3n=0,△=62﹣4×2×(﹣6+3n)=0,解得n=,此时x1=x2=﹣=﹣,y=×(﹣)+=,∴点P(﹣,)时,△ACP的面积最大;(3)存在点Q(﹣2,2)或(﹣,)使以点B、Q、E为顶点的三角形与△AOC 相似.理由如下:设点E的横坐标为c,则点Q的坐标为(c,﹣c2﹣c+2),BE=1﹣c,①OA和BE是对应边时,∵△BEQ∽△AOC,∴=,即=,整理得,c2+c﹣2=0,解得c1=﹣2,c2=1(舍去),此时,﹣×(﹣2)2﹣×(﹣2)+2=2,点Q(﹣2,2);②OA和QE是对应边时,∵△QEB∽△AOC,∴=,即=,整理得,4c2﹣c﹣3=0,解得c1=﹣,c2=1(舍去),此时,﹣×(﹣)2﹣×(﹣)+2=,点Q(﹣,),综上所述,存在点Q(﹣2,2)或(﹣,)使以点B、Q、E为顶点的三角形与△AOC相似.10.【分析】(1)利用A(﹣1,0)、点B(0,﹣5)代入解析式求出即可;(2)利用轴对称图形的性质得出P点位置,进而得出直线BC的解析式,进而求出P点坐标;(3)利用相似三角形的性质利用对应边不同分别得出E点坐标即可.【解答】解:(1)根据题意,得,解得,故二次函数的表达式为y=x2﹣4x﹣5;(2)令y=0,得二次函数y=x2﹣4x﹣5的图象与x轴的另一个交点坐标C(5,0).由于P是对称轴x=2上一点,连接AB,由于AB==,要使△ABP的周长最小,只要P A+PB最小.由于点A与点C关于对称轴x=2对称,连接BC交对称轴于点P,则P A+PB=BP+PC=BC,根据两点之间,线段最短,可得P A+PB的最小值为BC=5,故△ABP的周长最小值为:+5.因为BC与对称轴x=2的交点P就是所求的点.设直线BC的解析式为y=kx+b,根据题意,可得:,解得,所以直线BC的解析式为y=x﹣5.因此直线BC与对称轴x=2的交点坐标是方程组的解,解得,所求的点P的坐标为(2,﹣3).(3)存在.∵A(﹣1,0),C(5,0),∴AC=6,∵P(2,﹣3),C(5,0),∴PC=3,∵B(0,﹣5),C(5,0),∴BC=5,当△PEC∽△ABC,∴=,∴=,解得:EC=5,∴E(0,0);当△EPC∽△ABC,∴=,∴=,解得:EC=3.6,∴OE=5﹣3.6=1.4,故E点坐标为:(1.4,0),综上所述:以C、P、E为顶点的三角形与三角形ABC相似,点E的坐标为:(0,0),(1.4,0).11.【分析】(1)首先设二次函数的解析式为y=a(x﹣1)2﹣2,由A点坐标为(3,0),则可将A点的坐标代入函数解析式,利用待定系数法即可求得这个二次函数的解析式;(2)首先利用待定系数法求得直线AB的解析式,然后由P在直线上,将x代入直线方程,即可求得P的纵坐标,又由E在抛物线上,则可求得E的纵坐标,它们的差即为PE 的长;(3)分别从当∠EDP=90°时,△AOB∽△EDP与当∠DEP=90°时,△AOB∽△DEP 两种情况去分析,注意利用相似三角形的对应边成比例等性质,即可求得答案,注意不要漏解.【解答】解:(1)设二次函数的解析式为y=a(x﹣1)2﹣2,∵A(3,0)在抛物线上,∴0=a(3﹣1)2﹣2∴a=,∴y=(x﹣1)2﹣2,(2)抛物线与y轴交点B的坐标为(0,),设直线AB的解析式为y=kx+m,∴,∴,∴直线AB的解析式为y=x﹣.∵P为线段AB上的一个动点,∴P点坐标为(x,x﹣).(0<x<3)由题意可知PE∥y轴,∴E点坐标为(x,x2﹣x﹣),∵0<x<3,∴PE=(x﹣)﹣(x2﹣x﹣)=﹣x2+x,(3)由题意可知D点横坐标为x=1,又D点在直线AB上,∴D点坐标(1,﹣1).①当∠EDP=90°时,△AOB∽△EDP,∴.过点D作DQ⊥PE于Q,∴x Q=x P=x,y Q=﹣1,∴△DQP∽△AOB∽△EDP,∴,又OA=3,OB=,AB=,又DQ=x﹣1,∴DP=(x﹣1),∴,解得:x=﹣1±(负值舍去).∴P(﹣1,)(如图中的P1点);②当∠DEP=90°时,△AOB∽△DEP,∴.由(2)PE=﹣x2+x,DE=x﹣1,∴,解得:x=1±,(负值舍去).∴P(1+,﹣1)(如图中的P2点);综上所述,P点坐标为(﹣1,)或(1+,﹣1).12.【分析】(1)运用待定系数法把点A、B、C的坐标代入求解即可;(2)连接BC与对称轴的交点即为点H,此时AH+CH=BH+CH=BC最小,故△AHC 周长最小,运用待定系数法求得直线BC的解析式为y=﹣x+3,即可求得答案;(3)当以B、E、G为顶点的三角形与△AOC相似时,分两种情况:①△BEG∽△AOC,②△GEB∽△AOC,分别利用相似三角形性质建立方程求解即可.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,∴,解得:,∴该抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)∵y=﹣x2+2x+3,∴抛物线的对称轴为直线x=﹣=1,∵点A(﹣1,0)和点B(3,0)关于抛物线的对称轴对称,∴连接BC与对称轴的交点即为点H,此时AH+CH=BH+CH=BC最小,如图,∴AC+AH+CH=AC+BH最小,即△AHC周长最小,设直线BC的解析式为y=kx+d,则,解得:,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,∵当x=1时,y=﹣1+3=2,∴点H的坐标为(1,2);(3)存在.理由如下:由题意得:OA=1,OC=3,∵抛物线对称轴为直线x=1,∴E(1,0),设G(1,m),则EG=|m|,∵B(3,0),∴BE=3﹣1=2,当以B、E、G为顶点的三角形与△AOC相似时,①△BEG∽△AOC,∴=,即=,∴|m|=6,解得:m=±6,∴点G的坐标为(1,6)或(1,﹣6);②△GEB∽△AOC,∴=,即=,∴|m|=,解得:m=±,∴点G的坐标为(1,)或(1,﹣);综上所述,以B、E、G为顶点的三角形与△AOC相似时,点G的坐标为(1,6)或(1,﹣6)或(1,)或(1,﹣).13.【分析】(1)由OA和OB的长得到点A和点B的坐标,然后用待定系数法求得抛物线的解析式;(2)先求得点C的坐标得到OC的长,然后求得直线m与坐标轴的两个交点的坐标,最后利用相似三角形的性质分类讨论求得k的值;(3)先求得直线AC的解析式,过点D作DE⊥x轴,交AC于点E,设点D的坐标得到点E的坐标,从而表示出△ACD的面积,再求得△ABC的面积,从而列出方程求得点D 的坐标,最后求得△COD的面积.【解答】(1)解:∵OA=4,OB=2,∴A(﹣4,0),B(2,0),将点A和点B的坐标代入y=ax2+bx+8,得,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+8.(2)对y=﹣x2﹣2x+8,令x=0,得y=8,∴点C的坐标为(0,8),∴OC=8,对直线y=kx+8,当x=0时,y=8,当y=0时,x=﹣,∴直线y=kx+8与y轴的交点为点C(0,8),与x轴的交点为(﹣,0),记为点M,∴OM=|﹣|,如图1,当△MOC∽△BOC时,∴=1,∴MO=BO=2,∴M1(﹣2,0),代入y=kx+8中,得﹣2k+8=0,解得:k=4;当△MOC∽△COB时,,∴==4,∴MO=32,∴M2(﹣32,0),M3(32,0),分别代入y=kx+8中,得﹣32k+8=0或32k+8=0,解得:k=或k=﹣;综上所述,k=4或k=或k=﹣.(3)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,如图2,当点D在AC之间的抛物线上时,过点D作DE⊥x轴,交AC于点E,设点D的坐标为(x,﹣x2﹣2x+8),则点E的坐标为(x,2x+8),∴DE=﹣x2﹣2x+8﹣(2x+8)=﹣x2﹣4x,∴S△ACD=S△AED+S△ECD==,∴S△ACD==﹣2x2﹣8x,∵OA=4,OB=2,OC=8,∴S△ABC==24,又∵S△ACD=S△ABC,∴﹣2x2﹣8x=×24,解得:x=﹣2+或x=﹣2﹣,∵S△COD=,∴S△COD==8﹣4或S△COD==8+4;如图3,当点D在点A左侧抛物线上时,过点D作DE⊥x轴,交AC于点E,设点D的坐标为(x,﹣x2﹣2x+8),则点E的坐标为(x,2x+8),∴DE=2x+8﹣(﹣x2﹣2x+8)=x2+4x,∴S△ACD=S△ECD﹣S△AED==,∴S△ACD==2x2+8x,∵OA=4,OB=2,OC=8,∴S△ABC==24,又∵S△ACD=S△ABC,∴2x2+8x=×24,解得:x=﹣2﹣或x=﹣2+(舍),∵S△COD=,∴S△COD==8+4;综上所述,△COD的面积为8﹣4或8+4或8+4.14.【分析】(1)把A(1,0)代入y=a(x﹣2)2+1即可求解;(2)作A点关于直线BC的对称点A',连接A'D交BC于点E,连接AE,A'B,当A'、D、E三点共线时,△ADE的周长最小,求出A'(3,﹣2),再求A'D=,AD=,即可求解;(3)分三种情况讨论:①当∠CMP=90°时,过点M作MG⊥y轴交于点G,过点P作PH⊥y轴交于点H,可得△GCM∽△HPC,设M(t,t﹣3),当∠CPM=∠ACO时,=,则P(3t,﹣3﹣3t),可求P(5,﹣8);当∠CMP=∠ACO时,=3,可求P(5,﹣8);②当∠CMP=90°时,过点M作EF∥x轴,交y轴于点E,过点P作PF ⊥EF交于点F,证明△ECM∽△FMP,设M(t,t﹣3),则P(4t,﹣2t﹣3),可求P (,﹣);当∠CMP=∠OCA时,=3,则P(t,t﹣3),可求P(,﹣);③当∠CPM=90°时,过点P作KL⊥y轴交于点L,过点M作MK⊥LK交于K 点,证明△CLP∽△PKM,设P(m,﹣m2+4m﹣3),则M(3m2﹣11m,﹣m2+7m﹣3),可求P(,﹣);当∠MCP=∠OCA时,=3,M(m2﹣m,﹣m2+m﹣3),可求P(,﹣).【解答】解:(1)把A(1,0)代入y=a(x﹣2)2+1得:a+1=0,∴a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣2)2+1=﹣x2+4x﹣3,在y=﹣x2+4x﹣3中,令x=0得y=﹣3,∴C(0,﹣3);(2)设直线BC的解析式为y=kx+b,∴,∴,∴y=x﹣3,作A点关于直线BC的对称点A',连接A'D交BC于点E,连接AE,A'B,∴AE+DE+AD=A'E+DE+AD≥A'D+DE,当A'、D、E三点共线时,△ADE的周长最小,∵OB=OC,∴∠OBC=45°,∴∠ABA'=90°,∵AB=A'B,∴A'(3,﹣2),∵D(2,1),∴A'D=,AD=,∴△ADE周长的最小值为+;(3)存在以P,M,C为顶点的三角形与△AOC相似,理由如下:∵A(1,0),C(0,﹣3),∴OA=1,OC=3,∴tan∠OCA=,①当∠CMP=90°时,过点M作MG⊥y轴交于点G,过点P作PH⊥y轴交于点H,∴∠GCM+∠HCP=90°,∵∠GCM+∠GMC=90°,∴∠HCP=∠GMC,∴△GCM∽△HPC,∴==,设M(t,t﹣3),∴GM=t,GC=t,当∠CPM=∠ACO时,=,∴CH=3t,HP=3t,∴P(3t,﹣3﹣3t),∴﹣3﹣3t=﹣9t2+12t﹣3,解得t=0(舍)或t=,∴P(5,﹣8);当∠CMP=∠ACO时,=3,∴CH=t,HP=t,∴P(t,﹣3﹣t),∴﹣3﹣t=﹣t2+t﹣3,解得t=0(舍)或t=15,∴P(5,﹣8);②当∠CMP=90°时,过点M作EF∥x轴,交y轴于点E,过点P作PF⊥EF交于点F,∴∠EMC+∠FMP=90°,∵∠EMC+∠ECM=90°,∴∠FMP=∠ECM,∴△ECM∽△FMP,∴==,设M(t,t﹣3),∴EM=EC=t,当∠CPM=∠OCA时,=,∴MF=FP=3t,∴P(4t,﹣2t﹣3),∴﹣2t﹣3=﹣16t2+16t﹣3,解得t=0(舍)或t=,∴P(,﹣);当∠CMP=∠OCA时,=3,∴MF=FP=t,∴P(t,t﹣3),∴﹣t﹣3=﹣t2+t﹣3,解得t=0(舍)或t=,∴P(,﹣);③如图3,当∠CPM=90°时,过点P作KL⊥y轴交于点L,过点M作MK⊥LK交于K点,∴∠CPL+∠MPK=90°,∵∠CPL+∠PCL=90°,∴∠MPK=∠PCL,∴△CLP∽△PKM,∴==,设P(m,﹣m2+4m﹣3),∴LP=m,CL=m2﹣4m,当∠CMP=∠OCA时,=,∴MK=3m,PK=3m2﹣12m,∴M(3m2﹣11m,﹣m2+7m﹣3),∴﹣m2+7m﹣3=3m2﹣11m﹣3,解得m=0(舍)或m=,∴P(,﹣);当∠MCP=∠OCA时,=3,∴MK=m,PK=m2﹣m,∴M(m2﹣m,﹣m2+m﹣3),∴﹣m2+m﹣3=m2﹣m﹣3,解得m=0(舍)或m=,∴P(,﹣);综上所述:P点坐标为(5,﹣8)或(,﹣)或(,﹣)或(,﹣)或(,﹣).15.【分析】(1)过点C作CE⊥x轴于点E,先求得点C的坐标,然后由点B和点D的坐标设函数的交点式,再将点C的坐标代入求得函数的解析式即可;(2)过点P作PH⊥x轴,交BC于点H,先求得直线BC的解析式,再设点P的坐标,得到点H的坐标,然后求得△PBC的面积,结合点B、C、D求得△BCD的面积,从而求得四边形PBDC的面积,最后由二次函数的性质求得四边形PBDC的面积最大值,及点P的坐标;(3)①分别求得tan∠ABO和tan∠CDE的大小,从而得到∠ABO=∠CDE,然后得证CD∥AB;②由∠ABO=∠CDE,∠ABC=90°得到BC⊥CD,即∠BCD=90°,由旋转得BC=AB,然后分情况讨论,(i)△BCM∽△AOB;(ii)△BCM∽△BOA,先由相似三角形的性质求得CM的长,再求得直线CD的解析式,设点M的坐标,借助两点间的距离公式求得点M的坐标即可.【解答】(1)解:如图1,过点C作CE⊥x轴于点E,则∠BEC=∠AOB=90°,由旋转得,∠ABC=90°,AB=CB,∴∠ABO+∠CBE=90°,∵∠ABO+∠OAB=90°,∴∠CBE=∠OAB,∴△AOB≌△BEC(AAS),∴BE=AO,CE=OB,∵点A(0,2),B(1,0),∴BE=2,CE=1,∴点C的坐标为(3,1),由点B(1,0),点D(3.5,0)可设函数的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣3.5),将点C(3,1)代入,得a(3﹣1)×(3﹣3.5)=1,解得:a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)(x﹣3.5)=﹣x2+x﹣.(2)解:过点P作PH⊥x轴,交BC于点H,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﹣,设点P的坐标为(x,﹣x2+x﹣),则点H的坐标为(x,x﹣),∴PH=﹣x2+x﹣﹣x+=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1,∵S△PBC=S△PBH+S△PCH=,∴S△PBC=×2×[﹣(x﹣2)2+1]=﹣(x﹣2)2+1,∵B(1,0),C(3,1),D(3.5,0),∴BD=2.5,CE=1,∴S△BCD==,∴S四边形PBDC=S△PBC+S△BCD=﹣(x﹣2)2+1+=﹣(x﹣2)2+,∴当x=2时,四边形PBDC的面积最大值为,此时,点P的坐标为(2,).(3)①证明:由(1)得,AO=BE=2,BO=CE=1,BD=2.5,∴tan∠ABO=,ED=BD﹣BE,2.5﹣2=0.5,∴tan∠CDE==2,∴∠ABO=∠CDE,∴CD∥AB.②解:∵∠ABC=90°,∴∠ABO+∠CBD=90°,由①得,∠ABO=∠CDB,∴∠CBD+∠CDB=90°,∴∠BCD=90°,由旋转得,BC=AB==,设直线CD的解析式为y=mx+n,则,解得:,∴直线CD的解析式为y=﹣2x+7,设点M(x,﹣2x+7),则CM=,如图2,(i)当△BCM∽△AOB时,,∴,∴CM=,∴=,解得:x1=,x2=,∴点M1(,2),M2(,0);(ii)当△BCM∽△BOA时,,∴,∴CM=2,∴=2,解得:x3=1,x4=5,∴点M3(1,5),M4(5,﹣3);综上所述,当点M的坐标为(,2)或(,0)或(1,5)或(5,﹣3)时,△MBC 与△AOB相似.16.【分析】(1)根据线段关系求出A点、B点、C点的坐标,用待定系数法求出解析式即可;(2)求出直线AB的解析式,设出D点坐标,得出DE的表达式,根据二次函数的性质求出最大值即可;(3)根据(2)设出P点的坐标,分请款根据线段比例关系求出P点的坐标即可.【解答】解:(1)∵4CO=2BO=OA=4,∴OA=4,OB=2,OC=1,即A(4,0),B(0,2),C(﹣1,0),设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,∵抛物线与坐标轴交于A,B,C三点,∴,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2;(2)由(1)知A(4,0),B(0,2),设直线AB的解析式为y=kx+d,∴,解得,∴直线AB的解析式为y=﹣x+2,设D(t,﹣t+2),则E(t,﹣t2+t+2),∴DE=﹣t2+t+2﹣(﹣t+2)=﹣t2+2t=﹣(t﹣2)2+2,∴当t=2时DE有最大值,最大值为2,即D点坐标为(2,1)时,DE有最大值为2;(3)存在,由(2)知F点和P点的横坐标为2,OA=4,OB=2,OC=1,∴F(2,0),AB==2,BC==,AC=4+1=5,。
二次函数背景下的相似三角形问题(解析版)-2023年中考数学重难点解题大招复习讲义-函数

模型介绍在坐标系中确定点,使得由该点及其他点构成的三角形与其他三角形相似,即为“相似三角形存在性问题”.【相似判定】判定1:三边对应成比例的两个三角形是相似三角形;判定2:两边对应成比例且夹角相等的两个三角形是相似三角形;判定3:有两组角对应相等的三角形是相似三角形.以上也是坐标系中相似三角形存在性问题的方法来源,根据题目给的已知条件选择恰当的判定方法,解决问题.【题型分析】通常相似的两三角形有一个是已知的,而另一三角形中有1或2个动点,即可分为“单动点”类、“双动点”两类问题.【思路总结】根据相似三角形的做题经验,可以发现,判定1基本是不会用的,这里也一样不怎么用,对比判定2、3可以发现,都有角相等!所以,要证相似的两个三角形必然有相等角,关键点也是先找到一组相等角.然后再找:思路1:两相等角的两边对应成比例;思路2:还存在另一组角相等.事实上,坐标系中在已知点的情况下,线段长度比角的大小更容易表示,因此选择方法可优先考虑思路1.一、如何得到相等角?二、如何构造两边成比例或者得到第二组角?搞定这两个问题就可以了.例题精讲【例1】.如图,抛物线y=﹣x2+x+2交x轴于点A,B,交y轴于点C,点M是第一象限内抛物线上一点,过点M作MN⊥x轴于点N.若△MON与△BOC相似,求点M的横坐标.解:∵抛物线y=﹣x2+x+2交x轴于点A,B,交y轴于点C,∴当y=0时,0=﹣x2+x+2,解得x1=﹣1,x2=4,∴OB=4,当x=0时,y=2,∴OC=2,∵点M是第一象限内抛物线上一点,∴设M(m,﹣m2+m+2),∵MN⊥x轴,∴ON=m,MN=﹣m2+m+2,∠ONM=90°,∵∠BOC=90°,∴∠BOC=∠ONM,∵△MON与△BOC相似,∴或,∴=或=,∴m=或m=﹣1+(负值舍去),∴点M的横坐标为或﹣1+.变式训练【变1-1】.如图,在平面直角坐标系内,已知直线y=x+4与x轴、y轴分别相交于点A和点C,抛物线y=x2+kx+k﹣1图象过点A和点C,抛物线与x轴的另一交点是B,(1)求出此抛物线的解析式、对称轴以及B点坐标;(2)若在y轴负半轴上存在点D,能使得以A、C、D为顶点的三角形与△ABC相似,请求出点D的坐标.解:(1)由x=0得y=0+4=4,则点C的坐标为(0,4);由y=0得x+4=0,解得x=﹣4,则点A的坐标为(﹣4,0);把点C(0,4)代入y=x2+kx+k﹣1,得k﹣1=4,解得:k=5,∴此抛物线的解析式为y=x2+5x+4,∴此抛物线的对称轴为x=﹣=﹣.令y=0得x2+5x+4=0,解得:x1=﹣1,x2=﹣4,∴点B的坐标为(﹣1,0).(2)∵A(﹣4,0),C(0,4),∴OA=OC=4,∴∠OCA=∠OAC.∵∠AOC=90°,OB=1,OC=OA=4,∴AC==4,AB=OA﹣OB=4﹣1=3.∵点D在y轴负半轴上,∴∠ADC<∠AOC,即∠ADC<90°.又∵∠ABC>∠BOC,即∠ABC>90°,∴∠ABC>∠ADC.∴由条件“以A、C、D为顶点的三角形与△ABC相似”可得△CAD∽△ABC,∴=,即=,解得:CD=,∴OD=CD﹣CO=﹣4=,∴点D的坐标为(0,﹣).【例2】.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B两点,与y轴交于点C(0,3).(1)求该抛物线的表达式;(2)过点B作x轴的垂线,在该垂线上取一点P,使得△PBC与△ABC相似,请求出点P的坐标.解:(1)把C(0,3)代入y=x2+bx+c,得c=3,∴y=x2+bx+3,把A(1,0)代入y=x2+bx+3,得1+b+3=0,解得b=﹣4,∴该抛物线的表达式为y=x2﹣4x+3.(2)当点P在点B上方时,如图1,PB=AB,∵PB⊥x轴,∴∠ABP=90°,抛物线y=x2﹣4x+3,当y=0时,则x2﹣4x+3=0,解得x1=1,x2=3,∴B(3,0),∴OB=OC=3,PB=AB=3﹣1=2,∵∠BOC=90°,∴∠OBC=∠OCB=45°,∴∠PBC=∠ABC=45°,∵==1,∴△PBC∽△ABC,此时点P的坐标为(3,2);如图2,△PBC∽△CBA,且∠CBP=∠ABC=45°,∠BCP=∠BAC,∴=,∵BC2=OB2+OC2=32+32=18,BA=2,∴BP===9,此时点P的坐标为(3,9);当点P在点B下方时,∠PBC=135°,∠BAC=∠AOC+∠ACO=90°+∠ACO<135°,此时△PBC与△ABC不相似,综上所述,点P的坐标为(3,2)或(3,9).变式训练【变2-1】.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C,且过点D(2,﹣3).点P、Q是抛物线y=ax2+bx+c上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P在直线OD下方时,求△POD面积的最大值.(3)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.解:(1)函数的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3),将点D坐标代入上式并解得:a=1,故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3…①;(2)设点P(m,m2﹣2m﹣3),①当点P在第三象限时,设直线PD与y轴交于点G,设点P(m,m2﹣2m﹣3),将点P、D的坐标代入一次函数表达式:y=sx+t并解得:直线PD的表达式为:y=mx﹣3﹣2m,则OG=3+2m,S△POD=×OG(x D﹣x P)=(3+2m)(2﹣m)=﹣m2+m+3,②当点P在第四象限时,设PD交y轴于点M,=×OM(x D﹣x P)=﹣m2+m+3,同理可得:S△POD=﹣m2+m+3,综上,S△POD有最大值,当m=时,其最大值为;∵﹣1<0,故S△POD(3)∵OB=OC=3,∴∠OCB=∠OBC=45°,∵∠ABC=∠OBE,故△OBE与△ABC相似时,分为两种情况:①当∠ACB=∠BOQ时,AB=4,BC=3,AC=,过点A作AH⊥BC于点H,S△ABC=×AH×BC=AB×OC,解得:AH=2,则sin∠ACB==,则tan∠ACB=2,则直线OQ的表达式为:y=﹣2x…②,联立①②并解得:x=或﹣,故点Q(,﹣2)或(﹣,2),②∠BAC=∠BOQ时,tan∠BAC==3=tan∠BOQ,则点Q(n,﹣3n),则直线OQ的表达式为:y=﹣3x…③,联立①③并解得:x=,故点Q(,)或(,);综上,当△OBE与△ABC相似时,Q的坐标为:(,﹣2)或(﹣,2)或(,)或(,).1.抛物线y=﹣x2平移后的位置如图所示,点A,B坐标分别为(﹣1,0)、(3,0),设平移后的抛物线与y轴交于点C,其顶点为D.(1)求平移后的抛物线的解析式和点D的坐标;(2)∠ACB和∠ABD是否相等?请证明你的结论;(3)点P在平移后的抛物线的对称轴上,且△CDP与△ABC相似,求点P的坐标.解:(1)∵将抛物线y=﹣x2平移,平移后的抛物线与x轴交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),∴平移后的抛物线的表达式为y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3,即y=﹣x2+2x+3,∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4);(2)∠ACB与∠ABD相等,理由如下:如图,∵y=﹣x2+2x+3,∴点x=0时,y=3,即C点坐标为(0,3),又∵B(3,0),∠BOC=90°,∴OB=OC,∠OBC=∠OCB=45°.在△BCD中,∵BC2=32+32=18,CD2=12+12=2,BD2=22+42=20,∴BC2+CD2=BD2,∴∠BCD=90°,∴tan∠CBD===,∵在△AOC中,∠AOC=90°,∴tan∠ACO==,∴tan∠ACO=tan∠CBD,∴∠ACO=∠CBD,∴∠ACO+∠OCB=∠CBD+∠OBC,即∠ACB=∠ABD;(3)∵点P在平移后的抛物线的对称轴上,而y=﹣x2+2x+3的对称轴为x=1,∴可设P点的坐标为(1,n).∵△ABC是锐角三角形,∴当△CDP与△ABC相似时,△CDP也是锐角三角形,∴n<4,即点P只能在点D的下方,又∵∠CDP=∠ABC=45°,∴D与B是对应点,分两种情况:①如果△CDP∽△ABC,那么=,即=,解得n=,∴P点的坐标为(1,);②如果△CDP∽△CBA,那么=,即=,解得n=,∴P点的坐标为(1,).综上可知P点的坐标为(1,)或(1,).2.如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,以AB所在直线为x轴,过c点的直线为y轴建立平面直角坐标系.此时,A点坐标为(﹣1,0),B点坐标为(4,0)(1)试求点C的坐标;(2)若抛物线y=ax2+bx+c过△ABC的三个顶点,求抛物线的解析式;(3)点D(1,m)在抛物线上,过点A的直线y=﹣x﹣1交(2)中的抛物线于点E,那么在x轴上点B的左侧是否存在点P,使以P、B、D为顶点的三角形与△ABE相似?若存在,求出P点坐标;若不存在,说明理由.解:(1)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,OC⊥AB,由射影定理,得:OC2=OA•OB=4,即OC=2,∴C(0,2);(2)∵抛物线经过A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2),可设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣4)(a≠0),则有:2=a(0+1)(0﹣4),a=﹣,∴y=﹣(x+1)(x﹣4)=﹣x2+x+2;(3)存在符合条件的P点,且P(,0)或(﹣,0).根据抛物线的解析式易知:D(1,3),联立直线AE和抛物线的解析式有:,解得,,∴E(6,﹣7),∴tan∠DBO==1,即∠DBO=45°,tan∠EAB==1,即∠EAB=45°,∴∠DBA=∠EAB,若以P、B、D为顶点的三角形与△ABE相似,则有两种情况:①△PBD∽△BAE;②△PBD∽△EAB.易知BD=3,EA=7,AB=5,由①得:,即,即PB=,OP=OB﹣PB=,由②得:,即,即P′B=,OP′=OB﹣BP′=﹣,∴P(,0)或(﹣,0).3.如图已知直线y=x+与抛物线y=ax2+bx+c相交于A(﹣1,0),B(4,m)两点,抛物线y=ax2+bx+c交y轴于点C(0,﹣),交x轴正半轴于D点,抛物线的顶点为M.(1)求抛物线的解析式;(2)设点P为直线AB下方的抛物线上一动点,当△PAB的面积最大时,求△PAB的面积及点P的坐标;(3)若点Q为x轴上一动点,点N在抛物线上且位于其对称轴右侧,当△QMN与△MAD相似时,求N点的坐标.解:(1)将点B(4,m)代入y=x+,∴m=,将点A(﹣1,0),B(4,),C(0,﹣)代入y=ax2+bx+c,解得a=,b=﹣1,c=﹣,∴函数解析式为y=x2﹣x﹣;(2)设P(n,n2﹣n﹣),则经过点P且与直线y=x+垂直的直线解析式为y=﹣2x+n2+n﹣,直线y=x+与其垂线的交点G(n2+n﹣,n2+n+),∴GP=(﹣n2+3n+4),当n=时,GP最大,此时△PAB的面积最大,∴P(,﹣),∵AB=,PG=,∴△PAB的面积=××=;(3)∵M(1,﹣2),A(﹣1,0),D(3,0),∴AM=2,AD=4,MD=2,∴△MAD是等腰直角三角形,∵△QMN与△MAD相似,∴△QMN是等腰直角三角形,设N(t,t2﹣t﹣)①如图1,当MQ⊥QN时,N(3,0);②如图2,当QN⊥MN时,过点N作NR⊥x轴,过点M作MS⊥RN交于点S,∵QN=MN,∠QNM=90°,∴△MNS≌△NMS(AAS)∴t﹣1=﹣t2+t+,∴t=±,∴t>1,∴t=,∴N(,1﹣);③如图3,当QN⊥MQ时,过点Q作x轴的垂线,过点N作NS∥x轴,过点M作MR ∥x轴,与过Q点的垂线分别交于点S、R;∵QN=MQ,∠MQN=90°,∴△MQR≌△QNS(AAS),∴SQ=QR=2,∴t+2=1+t2﹣t﹣,∴t=5,∴N(5,6);④如图4,当MN⊥NQ时,过点M作MR⊥x轴,过点Q作QS⊥x轴,过点N作x轴的平行线,与两垂线交于点R、S;∵QN=MN,∠MNQ=90°,∴△MNR≌△NQS(AAS),∴SQ=RN,∴t2﹣t﹣=t﹣1,∴t=2±,∵t>1,∴t=2+,∴N(2+,1+);综上所述:N(3,0)或N(2+,1+)或N(5,6)或N(,1﹣).4.如图,已知抛物线经过△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)直接写出:b=2,c=1;(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,直接写出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.解:(1)将点A(0,1),B(﹣9,10)代入,∴,解得,∴抛物线的解析式为,∴b=2,c=1,故答案为:2,1;(2)∵AC∥x轴,A(0,1),∴,∴x1=﹣6,x2=0,∴C(﹣6,1),∵A(0,1),B(﹣9,10),∴直线AB的解析式为y=﹣x+1,设点,则E(m,﹣m+1),∴,∵AC⊥EP,AC=6,=S△AEC+S△APC∴S四边形AECP=×AC×EF+=×AC×(EF+PF)=×AC×PE=×6×(﹣m2﹣3m)=﹣m2﹣9m=﹣(m+)2+,∵﹣6<m<0,当时,四边形AECP的面积的最大值是,此时点;(3)存在点Q,使得以C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似,理由如下:∵,∴P(﹣3,﹣2),∴PF=y F﹣y P=3,CF=x F﹣x C=3,∴PF=CF,∴∠PCF=45°.同理可得:∠EAF=45°,∴∠PCF=∠EAF,∴在直线AC上存在满足条件的Q,设Q(t,1),∵A(0,1),B(﹣9,10),C(﹣6,1),∴,AC=6,,以C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似,①当△CPQ∽△ABC时,∴,∴,∴t=﹣4,∴Q(﹣4,1);②当△CQP∽△ABC时,∴,∴,∴t=3,∴Q(3,1);综上所述:Q点坐标为(﹣4,1)或(3,1).5.已知抛物线经过点A(﹣2,0),B(0,﹣4),与x轴交于另一点C,连接BC.(1)求抛物线的解析式;=S△PBC,求直线AP的表达式;(2)如图,P是第一象限内抛物线上一点,且S△PBO(3)在抛物线上是否存在点D,直线BD交x轴于点E,使△ABE与以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形相似(不重合)?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)把点A(﹣2,0),B(0、﹣4)代入抛物线y=x2+bx+c中得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣4;(2)当y=0时,x2﹣x﹣4=0,解得:x=﹣2或4,∴C(4,0),如图1,过O作OE⊥BP于E,过C作CF⊥BP于F,设PB交x轴于G,=S△PBC,∵S△PBO∴,∴OE=CF,易得△OEG≌△CFG,∴OG=CG=2,设P(x,x2﹣x﹣4),过P作PM⊥y轴于M,tan∠PBM===,∴BM=2PM,∴4+x2﹣x﹣4=2x,x2﹣6x=0,x1=0(舍),x2=6,∴P(6,8),∴AP的解析式为:y=x+2,BC的解析式为:y=x﹣4,∴AP∥BC;(3)以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形有△ABC、△ABE、△ACE、△BCE,四种,其中△ABE重合,不符合条件,△ACE不能构成三角形,∴当△ABE与以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形相似,存在两个三角形:△ABC 和△BCE,①当△ABE与以A,B,C中的三点为顶点的三角形相似,如图2,∵∠BAE=∠BAC,∠ABE≠∠ABC,∴∠ABE=∠ACB=45°,∴△ABE∽△ACB,∴,∴,∴AE=,OE=﹣2=∴E(,0),∵B(0,﹣4),∴BE:y=3x﹣4,则x2﹣x﹣4=3x﹣4,x1=0(舍),x2=8,∴D(8,20);②当△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形相似,如图3,此时E在C的左边,∵∠BEA=∠BEC,∴当∠ABE=∠BCE时,△ABE∽△BCE,∴==,设BE=2m,CE=4m,Rt△BOE中,由勾股定理得:BE2=OE2+OB2,∴,3m2﹣8m+8=0,(m﹣2)(3m﹣2)=0,m1=2,m2=,∴OE=4m﹣4=12或,∵OE=<2,∠AEB或∠BEC是钝角,此时△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形不相似,如图4,∴E(﹣12,0);同理得BE的解析式为:y=﹣x﹣4,﹣x﹣4=x2﹣x﹣4,x=或0(舍)∴D(,﹣);同理可得E在C的右边时,△ABE∽△BCE,∴=,设AE=2m,BE=4m,Rt△BOE中,由勾股定理得:BE2=OE2+OB2,∴,3m2+2m﹣5=0,(m+)(3m﹣)=0,m1=﹣,m2=,∴OE=﹣12(舍)或,∵OE=<4,∠BEC是钝角,此时△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形不相似,综上,点D的坐标为(8,20)或(,﹣6.如图,已知抛物线y =ax 2+bx +6经过两点A (﹣1,0),B (3,0),C 是抛物线与y 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P (m ,n )在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,直线CP 与x 轴交于点Q ,当∠BQC =∠BCO 时,求此时P 点坐标;(3)点M 在抛物线上运动,点N 在y 轴上运动,是否存在点M 、点N 使得∠CNM =90°,且△CMN 与△OBC 相似,如果存在,请求出点M 和点N 的坐标.解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx+6得:,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣2x2+4x+6;(2)由y=﹣2x2+4x+6得C(0,6),∴OC=6,当Q在x轴正半轴,如图:∵∠BQC=∠BCO,且∠COB=∠QOC,∴△COB∽△QOC,∴=,即=,∴OQ=12,∴Q(12,0),设直线CQ解析式为y=kx+6,则0=12k+6,∴k=﹣,即直线CQ为y=﹣x+6,由得(与C重合,舍去)或,∴P(,),当Q在x轴负半轴,如图:同理可得:△BOC∽△BCQ,∴=,即BC2=OB•BQ,而OC=6,OB=3,∴BC=3,∴(3)2=3×BQ,∴BQ=15,∴Q(﹣12,0),设直线CQ为y=mx+6,则0=﹣12m+6,解得m=,∴直线CQ为y=x+6,由得(舍去)或,∴P(,),综上所述,P点坐标为(,)或(,),(3)设M(t,﹣2t2+4t+6),则N(0,﹣2t2+4t+6),∴MN=|t|,CN=|2t2﹣4t|,∵OC=6,OB=3,∴OC=2OB,∵△CMN与△OBC相似,∴MN=2CN或CN=2MN,①MN=2CN时,如图:∴|t|=2|2t2﹣4t|,解得t=或t=或t=0(舍去),∴M(,),N(0,)或M(,),N(0,);②CN=2MN时,如图:∴|2t2﹣4t|=2|t|,解得t=0(舍去)或t=3(M与B重合,舍去)或t=1,∴M(1,8),N(0,8),综上所述,M(,),N(0,)或M(,),N(0,)或M(1,8),N(0,8).7.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,点A,B分别位于原点的左、右两侧,BO=3AO=3,过点B的直线与y轴正半轴和抛物线的交点分别为点C,D,.(1)求b,c的值;(2)求直线CD的函数解析式;(3)求∠ADB的度数;(4)点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上,当△ABD与△BPQ 相似时,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标.解:(1)∵点A,B分别位于原点的左、右两侧,BO=3AO=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=x2+bx+c,得,解得:,∴b=﹣,c=﹣;(2)如图1,过点D作DE⊥AB于E,则∠DEB=∠COB=90°,∴DE∥OC,∴=,∵BC=CD,OB=3,∴=,∴OE=,∴点D横坐标为﹣,当x=﹣时,y=×(﹣)2﹣×(﹣)﹣=+1,∴点D坐标为(﹣,+1),设直线BD的函数解析式为y=kx+n,把B(3,0),D(﹣,+1)代入,得,解得:,∴直线BD的函数解析式为y=﹣x+;(3)如图2,连接AC,∵直线BD的函数解析式为y=﹣x+,∴C(0,),∵A(﹣1,0),D(﹣,+1),∴AC2=OA2+OC2=12+()2=4,则AC=2,BC2=OB2+OC2=32+()2=12,则BC=2,∴AB=3﹣(﹣1)=4,∴AC2+BC2=AB2,∴∠ACB=90°,∴∠ACD=180°﹣90°=90°,∵BC=CD,∴CD=2,∴tan∠ADB===1,∴∠ADB=45°;(4)在△ABD中,tan∠ABD==,∴∠ABD=30°,∵∠ADB=45°,∴∠BAD=180°﹣(∠ABD+∠ADB)=180°﹣(30°+45°)=105°,∵CD=2,BC=CD=2,∴BD=BC+CD=2+2,由(3)知:AC=CD=2,∠ACD=90°,AB=4,∴AD=2,∵y=x2﹣x﹣,∴对称轴为直线x=1.∵点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上,∴∠PBQ<90°,∴分两种情况:①当∠PBQ=∠ABD=30°时,如图3,设对称轴与x轴交于点M,则M(1,0),∴BM=3﹣1=2,∴PM=BM•tan∠PBQ=2×tan30°=,∵点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,∴P(1,﹣),BP===,∵△ABD与△BPQ相似,且∠PBQ=∠ABD,∴=或=,∴=或=,∴BQ=或BQ=,∴Q(,0)或(,0);②当∠PBQ=∠ADB=45°时,如图4,∵PM=BM•tan∠PBQ=2tan45°=2,∴P(1,﹣2),∴BP=2,∵△ABD与△BPQ相似,且∠PBQ=∠ADB,∴=或=,∴=或=,∴BQ=2﹣2或2+2,∴Q(5﹣2,0)或(1﹣2,0);综上所述,点Q的坐标为Q(,0)或Q(,0)或Q(5﹣2,0)或Q(1﹣2,0).8.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣2).(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点D为第四象限抛物线上一点,连接AD,BC交于点E,求的最大值;(3)如图2,连接AC,BC,过点O作直线l∥BC,点P,Q分别为直线l和抛物线上的点,试探究:在第一象限是否存在这样的点P,Q,使△PQB∽△CAB?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣4).将C(0,﹣2)代入得:﹣4a=﹣2,解得a=,∴抛物线的解析式为y=(x+1)(x﹣4),即y=x2﹣x﹣2.(2)过点D作DG⊥x轴于点G,交BC于点F,过点A作AK⊥x轴交BC的延长线于点K,∴AK∥DG,∴△AKE∽△DFE,∴=.设直线BC的解析式为y=kx+b1,∴,解得,∴直线BC的解析式为y=x﹣2,∵A(﹣1,0),∴y=﹣﹣2=﹣,∴AK=,设D(m,m2﹣m﹣2),则F(m,m﹣2),∴DF=m﹣2﹣m2+m+2=﹣m2+2m.∴==﹣(m﹣2)2+.∴当m=2时,有最大值,最大值是.(3)符合条件的点P的坐标为(,)或(,).∵l∥BC,∴直线l的解析式为y=x,设P(a1,),①当点P在直线BQ右侧时,如图2,过点P作PN⊥x轴于点N,过点Q作QM⊥直线PN于点M,∵A(﹣1,0),C(0,﹣2),B(4,0),∴AC=,AB=5,BC=2,∵AC2+BC2=AB2,∴∠ACB=90°,∵△PQB∽△CAB,∴==,∵∠QMP=∠BNP=90°,∴∠MQP+∠MPQ=90°,∠MPQ+∠BPN=90°,∴∠MQP=∠BPN,∴△QPM∽△PBN,∴===,∴QM=,PM=(a1﹣4)=a1﹣2,∴MN=a1﹣2,ON﹣QM=a1﹣=a1,∴Q(a1,a1﹣2),将点Q的坐标代入抛物线的解析式得×(a1)2﹣×a1﹣2=a1﹣2,解得a1=0(舍去)或a1=.∴P(,).②当点P在直线BQ左侧时,由①的方法同理可得点Q的坐标为(a1,2).此时点P的坐标为(,).综上所述,符合条件的点P的坐标是(,)或(,).9.如图,直线y=﹣x+c与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c 经过点A,B.(1)求点B的坐标和抛物线的解析式;(2)M为线段OA上一动点,过点M且垂直于x轴的直线与直线AB及抛物线分别交于点P,N.若以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,求点M的坐标;(3)将抛物线在0≤x≤3之间的部分记为图象L,将图象L在直线y=t上方部分沿直线y=t翻折,其余部分保持不动,得到一个新的函数图象,记这个函数的最大值为a,最小值为b,若a﹣b≤3,请直接写出t的取值范围.解:(1)将(3,0)代入y=﹣x+c得0=﹣2+c,解得c=2,∴y=﹣x+2.将x=0代入y=﹣x+2得y=2,∴点B坐标为(0,2).将(3,0),(0,2)代入y=﹣x2+bx+c得,解得,∴y=﹣x2+x+2.(2)如图,当BM∥AM时满足题意,点B,N关于抛物线对称轴对称,∵y=﹣x2+x+2,∴抛物线对称轴为直线x=﹣=,∴点N坐标为(,2),∴点M坐标为(,0).如图,当∠NBP=90°时符合题意,作NC⊥y轴于点C,则N(m,﹣m2+m+2),∵∠NBC+∠ABO=∠ABO+∠BAO=90°,∴∠NBC=∠BAO,∴△BCN∽△AOB,∴=,即,解得m=,∴点M坐标为(,0).综上所述,点M坐标为(,0)或(,0).(3)∵y=﹣x2+x+2=﹣(x﹣)2+,∴抛物线顶点坐标为(,),∴翻折后顶点坐标为(,2t﹣),当点A为最低点时,t﹣0≤3,解得t≤3,令t﹣(2t﹣)=3,解得t=,∴≤t≤3.10.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,B、C两点的坐标分别为(1,0)、(0,﹣3),直线y=kx+3k经过点A,与y轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点E是抛物线上一动点(不与点C重合),连接AE,过点E作EF⊥x轴,垂足为F,若△AEF是等腰直角三角形,求点E的坐标;(3)在(2)的条件下,若在直线y=kx+3k上存在一点G使得△DFG与△AOC相似,求出k的值.解:(1)∵直线y=kx+3k经过点A,则点A的坐标为(﹣3,0),将点A、B、C的坐标代入抛物线表达式得:,解得,故抛物线的表达式为y=x2+2x﹣3;(2)设点E的坐标为(x,x2+2x﹣3),则AF=|x+3|,EF=|x2+2x﹣3|,∵△AEF是等腰直角三角形,∴AF=EF,∴|x2+2x﹣3|=|x+3|,∴x=﹣3(舍去)或x=0(舍去)或x=2,故点E的坐标为(2,5);(3)∵CO=BO=3,故△AOC为等腰直角三角形,当△DFG与△AOC相似时,则△DFG为等腰直角三角形,显然∠DFG不可能为直角,∵直线y=kx+3k与y轴交于点D,则点D(0,3k),由(2)知,点F(2,0),①当∠FDG为直角时,∵点G在直线AD上,故在∠FDG的前提下,总能找到GD=DF,故只需要DF⊥AD即可,在等腰Rt△FDG中,由直线AD的表达式为:y=kx+3k,则tan∠DOA=k,而tan∠DFO====,解得k=±;②当∠FGD为直角时,如下图,过点G作MN∥y轴,交x轴于点N,交过点D与x轴的平行线于点M,则DG=GF,设点G的坐标为(t,kt+3k),则MD=﹣t,MG=3k﹣tk﹣3k=﹣kt;GN=kt+3k,FN=2﹣t,∵∠MGD+∠FGN=90°,∠FGN+∠GFN=90°,∴∠MGD=∠GFN,∵∠GMD=∠FNG=90°,GD=FG,∴△GMD≌△FNG(AAS),∴MD=GN,MG=NF,即﹣t=kt+3k且﹣kt=2﹣t,解得k=2或﹣;当∠DFG=90°时,过点G作GH⊥x轴于H,则△ODF≌△HFG,∴GH=OF=2,HF=OD=3k,∵y=﹣2时,﹣2=kx+3k,∴x=,∴2+=3k,解得k=2或﹣综上,k=±或2或﹣.11.如图,已知A(﹣2,0),B(4,0),抛物线y=ax2+bx﹣1过A、B两点,并与过A点的直线y=﹣x﹣1交于点C.(1)求抛物线解析式及对称轴;(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使四边形ACPO的周长最小?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)点M为y轴右侧抛物线上一点,过点M作直线AC的垂线,垂足为N.问:是否存在这样的点N,使以点M、N、C为顶点的三角形与△AOC相似,若存在,求出点N 的坐标,若不存在,请说明理由.解:(1)把A(﹣2,0),B(4,0)代入抛物线y=ax2+bx﹣1,得解得∴抛物线解析式为:y=∴抛物线对称轴为直线x=﹣(2)存在使四边形ACPO的周长最小,只需PC+PO最小∴取点C(0,﹣1)关于直线x=1的对称点C′(2,﹣1),连C′O与直线x=1的交点即为P点.设过点C′、O直线解析式为:y=kx∴k=﹣∴y=﹣则P点坐标为(1,﹣)(3)当△AOC∽△MNC时,如图,延长MN交y轴于点D,过点N作NE⊥y轴于点E∵∠ACO=∠NCD,∠AOC=∠CND=90°∴∠CDN=∠CAO由相似,∠CAO=∠CMN∴∠CDN=∠CMN∵MN⊥AC∴M、D关于AN对称,则N为DM中点设点N坐标为(a,﹣a﹣1)由△EDN∽△OAC∴ED=2a∴点D坐标为(0,﹣)∵N为DM中点∴点M坐标为(2a,)把M代入y=,解得a=0(舍去)或a=4∴a=4则N点坐标为(4,﹣3)当△AOC∽△CNM时,∠CAO=∠NCM∴CM∥AB则点C关于直线x=1的对称点C′即为点M由(2)M为(2,﹣1)∴由相似CN=,MN=由面积法求N到MC距离为则N点坐标为(,﹣)∴N点坐标为(4,﹣3)或(,﹣)12.抛物线L:y=﹣x2+bx+c经过点A(0,1),与它的对称轴直线x=1交于点B.(1)求出抛物线L的解析式;(2)如图1,过定点的直线y=kx﹣k+4(k<0)与抛物线L交于点M、N.若△BMN的面积等于1,求k的值;(3)如图2,将抛物线L向上平移m(m>0)个单位长度得到抛物线L1,抛物线L1与y轴交于点C,过点C作y轴的垂线交抛物线L1于另一点D,F为抛物线L1的对称轴与x轴的交点,P为线段OC上一点,若△PCD与△POF相似,并且符合条件的点P恰有2个,求m的值及相应点P的坐标.解:(1)由题意知,解得:,∴抛物线L的解析式为y=﹣x2+2x+1;(2)如图1,∵y=kx﹣k+4=k(x﹣1)+4,∴当x=1时,y=4,即该直线所过定点G坐标为(1,4),∵y=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+2,∴点B(1,2),则BG=2,=1,即S△BNG﹣S△BMG=BG•(x N﹣1)﹣BG•(x M﹣1)=1,∵S△BMN∴x N﹣x M=1,由得x2+(k﹣2)x﹣k+3=0,解得:x==,则x N=、x M=,由x N﹣x M=1得=1,∴k=±3,∵k<0,∴k=﹣3;(3)如图2,设抛物线L 1的解析式为y =﹣x 2+2x +1+m ,∴C (0,1+m )、D (2,1+m )、F (1,0),设P (0,t ),①当△PCD ∽△FOP 时,,∴,∴t 2﹣(1+m )t +2=0①;②当△PCD ∽△POF 时,,∴,∴t =(m +1)②;(Ⅰ)当方程①有两个相等实数根时,Δ=(1+m )2﹣8=0,解得:m =2﹣1(负值舍去),此时方程①有两个相等实数根t 1=t 2=,方程②有一个实数根t =,∴m =2﹣1,此时点P 的坐标为(0,)和(0,);(Ⅱ)当方程①有两个不相等的实数根时,把②代入①,得:(m +1)2﹣(m +1)2+2=0,解得:m =2(负值舍去),此时,方程①有两个不相等的实数根t 1=1、t 2=2,方程②有一个实数根t =1,∴m=2,此时点P的坐标为(0,1)和(0,2);综上,当m=2﹣1时,点P的坐标为(0,)和(0,);当m=2时,点P的坐标为(0,1)和(0,2).13.设抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于两个不同的点A(﹣1,0)、B(m,0),与y轴交于点C,且∠ACB=90度.(1)求m的值和抛物线的解析式;(2)已知点D(1,n)在抛物线上,过点A的直线y=x+1交抛物线于另一点E.若点P 在x轴上,以点P、B、D为顶点的三角形与△AEB相似,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,△BDP的外接圆半径等于或.解:(1)令x=0,得y=﹣2,∴C(0,﹣2),∵∠ACB=90°,CO⊥AB,∴△AOC∽△COB,∴OA•OB=OC2∴OB=,∴m=4,将A(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣2,得,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2.(2)D(1,n)代入y=x2﹣x﹣2,得n=﹣3,由,得,,∴E(6,7),过E作EH⊥x轴于H,则H(6,0)∴AH=EH=7∴∠EAH=45°过D作DF⊥x轴于F,则F(1,0)∴BF=DF=3∴∠DBF=45°∴∠EAH=∠DBF=45°∴∠DBH=135°,90°<∠EBA<135°则点P只能在点B的左侧,有以下两种情况:①若△DBP1∽△EAB,则∴BP1===∴OP1=4﹣=,∴P1(,0).②若△DBP2∽△BAE,则∴BP2===∴OP2=﹣4=∴P2(﹣,0).综合①、②,得点P的坐标为:P1(,0)或P2(﹣,0).(3)或.如图所示:先作△BPD的外接圆,过P作直径PM,连接DM,作DF⊥x轴于F.∵∠PMD=∠PBD,∠DFP=∠PDM,∴△PMD和△FBD相似,∴,∴PD===,DF=3,BD==3,∴PM==,∴△BPD的外接圆的半径=;同理可求出当P点在x轴的负半轴上时,△BPD的外接圆的半径=.14.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+x﹣与x轴交于点A、B(点A在点B右侧),点D为抛物线的顶点,点C在y轴的正半轴上,CD交x轴于点F,△CAD绕点C顺时针旋转得到△CFE,点A恰好旋转到点F,连接BE.(1)求点A、B、D的坐标;(2)求证:四边形BFCE是平行四边形;(3)如图2,过顶点D作DD1⊥x轴于点D1,点P是抛物线上一动点,过点P作PM⊥x轴,点M为垂足,使得△PAM与△DD1A相似(不含全等).①求出一个满足以上条件的点P的横坐标;②直接回答这样的点P共有几个?解:(1)令x2+x﹣=0,解得x1=1,x2=﹣7.∴A(1,0),B(﹣7,0).由y=x2+x﹣=(x+3)2﹣2得,D(﹣3,﹣2);(2)证明:∵DD1⊥x轴于点D1,∴∠COF=∠DD1F=90°,∵∠D1FD=∠CFO,∴△DD1F∽△COF,∴=,∵D(﹣3,﹣2),∴D1D=2,OD1=3,∵AC=CF,CO⊥AF∴OF=OA=1∴D1F=D1O﹣OF=3﹣1=2,∴=,∴OC=,∴CA=CF=FA=2,∴△ACF是等边三角形,∴∠AFC=∠ACF,∵△CAD绕点C顺时针旋转得到△CFE,∴∠ECF=∠AFC=60°,∴EC∥BF,∵EC=DC==6,∵BF=6,∴EC=BF,∴四边形BFCE是平行四边形;(3)∵点P是抛物线上一动点,∴设P点(x,x2+x﹣),①当点P在B点的左侧时,∵△PAM与△DD1A相似,∴或=,∴=或=,解得:x1=1(不合题意舍去),x2=﹣11或x1=1(不合题意舍去)x2=﹣;当点P在A点的右侧时,∵△PAM与△DD1A相似,∴=或=,∴=或=,解得:x1=1(不合题意舍去),x2=﹣3(不合题意舍去)或x1=1(不合题意舍去),x2=﹣(不合题意舍去);当点P在AB之间时,∵△PAM与△DD1A相似,∴=或=,∴=或=,解得:x1=1(不合题意舍去),x2=﹣3(不合题意舍去)或x1=1(不合题意舍去),x2=﹣;综上所述,点P的横坐标为﹣11或﹣或﹣;②由①得,这样的点P共有3个.15.如图1,经过原点O的抛物线y=ax2+bx(a≠0)与x轴交于另一点A(,0),在第一象限内与直线y=x交于点B(2,t).(1)求这条抛物线的表达式;(2)在第四象限内的抛物线上有一点C,满足以B,O,C为顶点的三角形的面积为2,求点C的坐标;(3)如图2,若点M在这条抛物线上,且∠MBO=∠ABO,①求点M的坐标;②在(2)的条件下,是否存在点P,使得△POC∽△MOB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵B(2,t)在直线y=x上,∴t=2,∴B(2,2),把A、B两点坐标代入抛物线解析式可得,解得,∴抛物线解析式为y=2x2﹣3x;(2)如图1,过C作CD∥y轴,交x轴于点E,交OB于点D,过B作BF⊥CD于点F,∵点C是抛物线上第四象限的点,∴可设C(t,2t2﹣3t),则E(t,0),D(t,t),∴OE=t,BF=2﹣t,CD=t﹣(2t2﹣3t)=﹣2t2+4t,=S△CDO+S△CDB=CD•OE+CD•BF=(﹣2t2+4t)(t+2﹣t)=﹣2t2+4t,∴S△OBC∵△OBC的面积为2,∴﹣2t2+4t=2,解得t1=t2=1,∴C(1,﹣1);(3)①设MB交y轴于点N,如图2,∵B(2,2),∴∠AOB=∠NOB=45°,在△AOB和△NOB中,∴△AOB≌△NOB(ASA),∴ON=OA=,∴N(0,),∴可设直线BN解析式为y=kx+,把B点坐标代入可得2=2k+,解得k=,∴直线BN的解析式为y=x+,联立直线BN和抛物线解析式可得,解得(舍去)或,∴M(﹣,),②∵C(1,﹣1),∴∠COA=∠AOB=45°,且B(2,2),∴OB=2,OC=,∵△POC∽△MOB,∴==2,∠POC=∠BOM,当点P在第一象限时,如图3,过M作MG⊥y轴于点G,过P作PH⊥x轴于点H,∵∠COA=∠BOG=45°,∴∠MOG=∠POH,且∠PHO=∠MGO,∴△MOG∽△POH,∴===2,。
二次函数与相似三角形综合1

二次函数与相似三角形综合1、P (-3,m )和Q (1,m )是二次函数y =2x 2+bx +1图象上的两点.(1)求b 的值;(2)将二次函数y =2x 2+bx +1的图象向上平移k (k 是正整数)个单位,使平移后的图象与x 轴无交点,求k 的最小值.2、如图,在矩形ABCD 中,4AB =,6AD =,点P 是射线DA 上的一个动点,将三角板的直角顶点重合于点P ,三角板两直角中的一边始终经过点C ,另一直角边交射线BA 于点E . (1)判断△EAP 与△PDC 一定相似吗?请证明你的结论;(2)设PD x =,AE y =,求y 与x 的函数关系式,并写出它的定义域;(3)是否存在这样的点P ,是△EAP 周长等于△PDC 周长的2倍?若存在,请求出PD 的长度;若不存在,请简要说明理由.3、如图,四边形ABCD 中,AD =CD ,∠DAB =∠ACB =90°,过点D 作DE ⊥AC ,垂足为F ,DE 与AB 相交于点E , AB =15 cm ,BC =9 cm ,(1)点E 是AB 的中点吗?为什么? (2)若P 是射线DE 上的动点.设DP =x cm (0x >),四边形BCDP 的面积为y cm 2.①求y 关于x 的函数关系式;②当x 为何值时,△PBC 的周长最小,并求出此时四边形BCDP 的面积.EPDCBA4、如图,点A 在x 正半轴上,点B 在y 正半轴上,OB :OA=2,抛物线22y x mx =++的顶点为D ,且经过A 、B 两点.(1)求抛物线解析式;(2)将OAB Δ绕点A 旋转90˚后,点B 落在点C 处,将上述抛物线沿y 轴上下平移后过C 点,写出点C 坐标及平移后的抛物线解析式;(3)设(2)中平移后抛物线交y 轴于1B ,顶点为1D ,点P 在平移后的图像上,且112PBB PDD S S =ΔΔ,求点P 坐标.5、如图,二次函数x x y 31322—=的图像经过△AOC 的三个顶点,其中A(-1,m),B(n,n). (1)求A 、B 的坐标;(2)在坐标平面上找点C ,使以A 、O 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形①这样的点C 有几个?②能否将抛物线x x y 31322—=平移后经过A 、C 两点,若能求出平移后经过A 、C 两点的一条抛物线的解析式;若不能,说明理由。
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.。
2023年九年级数学中考专题:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)(含简单答案)

2023年九年级数学中考专题:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)1.如图,二次函数216y x bx c =++的图象交坐标轴于点()4,0A ,()0,2B -,点P 为x 轴上一动点.(1)求二次函数216y x bx c =++的表达式; (2)将线段PB 绕点P 逆时针旋转90︒得到线段PD ,若D 恰好在抛物线上,求点D 的坐标; (3)过点P 作PQ x ⊥轴分别交直线AB ,抛物线于点Q ,C ,连接AC .若以点B 、Q 、C 为顶点的三角形与APQ △相似,直接写出点P 的坐标. 2.抛物线25y ax bx =++经过点1,0A 和点()5,0B .(1)求该抛物线所对应的函数解析式;(2)该抛物线与直线25y x =+相交于C 、D 两点,点P 是抛物线上的动点且位于x 轴下方,直线PM y ∥轴,分别与x 轴和直线CD 交于点M 、N .①连结PC PD 、,如图1,在点P 运动过程中,PCD 的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由;①连结PB ,过点C 作CQ PM ⊥,垂足为点Q ,如图2,是否存在点P ,使得CNQ 与PBM 相似?若存在,直接写出满足条件的点P 的坐标;若不存在,说明理由.3.已知抛物线24y ax ax b =-+与x 轴交于A ,B 两点,(A 在B 的左侧),与y 轴交于C ,若OB OC =,且03C (,).(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的顶点为D ,点P 在抛物线的对称轴上,且APD ACB ∠=∠,求点P 的坐标; (3)在抛物线上是否存在一点M ,过M 作MN x ⊥轴于N ,以A 、M 、N 为顶点的三角形与AOC ∆相似,若存在,求出所有符合条件的M 点坐标,若不存在,请说明理由. 4.如图.在平面直角坐标系中.抛物线212y x bx c =++与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C .点A 的坐标为()1,0-,点C 的坐标为()0,2-.已知点(),0E m 是线段AB 上的动点(点E 不与点A ,B 重合).过点E 作PE x ⊥轴交抛物线于点P ,交BC 于点F .(1)求该抛物线的表达式;(2)若:1:2EF PF =,请求出m 的值;(3)是否存在这样的m ,使得BEP △与ABC 相似?若存在,求出此时m 的值;若不存在,请说明理由;(4)当点E 运动到抛物线对称轴上时,点M 是x 轴上一动点,点N 是抛物线上的动点,在运动过程中,是否存在以C 、B 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形?若不存在,请说明理由;若存在,请直接写出点M 的坐标.5.如图,二次函数212y x bx c =-++图像交x 轴于点A ,B (A 在B 的左侧),与y 轴交于点(0,3)C ,CD y ⊥轴,交抛物线于另一点D ,且5CD =,P 为抛物线上一点,PE y轴,与x 轴交于E ,与BC ,CD 分别交于点F ,G .(1)求二次函数解析式;(2)当P 在CD 上方时,是否存在点P ,使得以C ,P ,G 为顶点的三角形与FBE 相似,若存在,求出CPG △与FBE 的相似比,若不存在,说明理由.(3)点D 关于直线PC 的对称点为D ,当点D 落在抛物线的对称轴上时,此时点P 的坐标为________.6.如图,抛物线22y ax bx =++与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,已知A ,B 两点坐标分别是(1,0)A ,(4,0)B -,连接,AC BC .(1)求抛物线的表达式;(2)将ABC ∆沿BC 所在直线折叠,得到DBC ∆,点A 的对应点D 是否落在抛物线的对称轴上?若点D 在对称轴上,请求出点D 的坐标;若点D 不在对称轴上,请说明理由;(3)若点P 是抛物线位于第二象限图象上的一动点,连接AP 交BC 于点Q ,连接BP ,BPQ ∆的面积记为1S ,ABQ ∆的面积记为2S ,求12S S 的值最大时点P 的坐标. 7.已知,二次函数23y ax bx =+-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C 点,点A 的坐标为()1,0-,且OB OC =.(1)求二次函数的解析式;(2)当04x ≤≤时,求二次函数的最大值和最小值分别为多少?(3)设点C '与点C 关于该抛物线的对称轴对称.在y 轴上是否存在点P ,使PCC '△与POB 相似,且PC 与PO 是对应边?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.8.已知菱形OABC 的边长为5,且点(34)A ,,点E 是线段BC 的中点,过点A ,E 的抛物线2y ax bx c =++与边AB 交于点D ,(1)求点E 的坐标;(2)连接DE ,将BDE △沿着DE 翻折痕.①当B 点的对应点B '恰好落在线段AC 上时,求点D 的坐标;①连接OB ,BB ',若BB D '△与BOC 相似,请直接写出此时抛物线二次项系数=a ______. 9.如图,抛物线22(0)y ax x c a =-+≠与x 轴交于A 、()3,0B 两点,与y 轴交于点()0,3C -,抛物线的顶点为D .(1)求抛物线的解析式;(2)已知点M 是x 轴上的动点,过点M 作x 轴的垂线交抛物线于点G ,是否存在这样的点M ,使得以点A 、M 、G 为顶点的三角形与BCD △相似,若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)在直线BC 下方抛物线上一点P ,作PQ 垂直BC 于点Q ,连接CP ,当CPQ 中有一个角等于ACO ∠时,求点P 的坐标.10.如图,抛物线顶点D 在x 轴上,且经过(0,3)-和(4,3)-两点,抛物线与直线l 交于A 、B 两点.(1)直接写出抛物线解析式和D 点坐标;(2)如图1,若()03A ,-,且 94ABDS =,求直线l 解析式; (3)如图2,若90ADB ∠=︒,求证:直线l 经过定点,并求出定点坐标.11.如图1,已知抛物线2=23y 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 ,连接BC ,点P 是线段BC 下方抛物线上一动点,过点P 作∥PE BC ,交x 轴于点E ,连接OP 交BC 于点F .(1)直接写出点A ,B ,C 的坐标以及抛物线的对称轴; (2)当点P 在线段BC 下方抛物线上运动时,求BFPE取到最小值时点P 的坐标; (3)当点P 在y 轴右边抛物线上运动时,过点P 作PE 的垂线交抛物线对称轴于点G ,是否存在点P ,使以P 、E 、G 为顶点的三角形与①AOC 相似?若存在,来出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,抛物线212ax ax b =-+y 经过()1,0A -,32,2C ⎛⎫⎪⎝⎭两点,与x 轴交于另一点B .(1)求此抛物线的解析式;(2)若抛物线的顶点为M ,点P 为线段OB 上一动点(不与点B 重合),点Q 在线段MB 上移动,且2PM MQ MB =⋅,设线段OP x =,2MQ y =,求2y 与x 的函数关系式,并直接写出自变量x 的取值范围;并直接写出PM APPQ BQ-的值;(3)在同一平面直角坐标系中,两条直线x m =,x n =分别与抛物线交于点E ,G ,与(2)中的函数图象交于点F ,.H 问四边形EFHG 能否为平行四边形?若能,求m ,n 之间的数量关系;若不能,请说明理由.13.已知抛物线213222y x x =-++交x 轴于A 、B 两点,A 在B 的左边,交y 轴于点C .(1)求抛物线顶点的坐标;(2)如图1,若10,2E ⎛⎫- ⎪⎝⎭,P 在抛物线上且在直线AE 上方,PQ AE ⊥于O ,求PQ 的最大值;(3)如图2,点(),3D a (32a <)在抛物线上,过A 作直线交抛物线于第四象限另一点F ,点M 在x 轴上,以M 、B 、D 为顶角的三角形与AFB △相似,求点M 的坐标. 14.如图,抛物线23y ax bx =+-与x 轴交于点()1,0A 、()3,0B ,与y 轴交于点C ,联结AC 、BC .(1)求该抛物线的表达式及顶点D 的坐标;(2)如果点P 在抛物线上,CB 平分ACP ∠,求点P 的坐标:(3)如果点Q 在抛物线的对称轴上,DBQ 与ABC 相似.求点Q 的坐标.15.如图,抛物线23y ax x c =-+与x 轴交于(4,0)A -,B 两点,与y 轴交于点(0,4)C ,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34DE EO =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.16.如图①,抛物线与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C (0,3),顶点为D (4,-1),对称轴与直线BC 交于点E ,与x 轴交于点F .(1)求二次函数的解析式;(2)点M 在第一象限抛物线的对称轴上,若点C 在BM 的垂直平分线上,求点M 的坐标; (3)如图①,过点E 作对称轴的垂线在对称轴的右侧与抛物线交于点H ,x 轴上方的对称轴上是否存在一点P ,使以E ,H ,P 为顶点的三角形与EFB △相似,若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.17.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线2y ax x c =++经过()2,0A -,()0,4B 两点,直线3x =与x 轴交于点C .(1)求a ,c 的值;(2)经过点O 的直线分别与线段AB ,直线3x =交于点D ,E ,且BDO △与OCE △的面积相等,求直线DE 的解析式;(3)P 是抛物线上位于第一象限的一个动点,在线段OC 和直线3x =上是否分别存在点F ,G ,使B ,F ,G ,P 为顶点的四边形是以BF 为一边的矩形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.18.如图1,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于A ,B (点A 在点B 左侧),与y 轴负半轴交于C ,且满足2OA OB OC ===.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,D 为y 轴负半轴上一点,过D 作直线l 垂直于直线BC ,直线l 交抛物线于E ,F 两点(点E 在点F 右侧),若3DF DE =,求D 点坐标; (3)如图3,点M 为抛物线第二象限部分上一点,点M ,N 关于y 轴对称,连接MB ,P 为线段MB 上一点(不与M 、B 重合),过P 点作直线x t =(t 为常数)交x 轴于S ,交直线NB 于Q ,求QS PS -的值(用含t 的代数式表示).参考答案:1.(1)211266y x x =-- (2)()3,1D -或()8,10D -(3)点P 的坐标为()011-,或()10,.2.(1)265y x x =-+ (2)37,24⎛⎫- ⎪⎝⎭或()3,4-3.(1)243y x x =-+ (2)()2,2P 或()2,2-(3)存在符合条件的M 点,且坐标为:110(3M ,7)9-,()26,15M ,38(3M ,5)9-4.(1)213222y x x =--; (2)2m =;(3)存在,m 的值为0或3;(4)存在,M 点的坐标为()7,0或()1,0M 或⎫⎪⎪⎝⎭或⎫⎪⎪⎝⎭.5.(1)215322y x x =-++;(2)存在点P ,使得以C ,P ,G 为顶点的三角形与FBE 相似,CPG △与FBE 的相似比为2或25;(3)P 点横坐标55.6.(1)213222y x x =--+(2)点D 不在抛物线的对称轴上, (3)(2,3)-7.(1)2=23y x x --(2)函数的最大值为5,最小值为4- (3)存在,(0,9)P -或9(0,)5P -8.(1)13(2)2E , (2)①11(4)2D ,或23(4)6D ,;①47-9.(1)2=23y x x --(2)()0,0,()6,0,8,03⎛⎫ ⎪⎝⎭,10,03⎛⎫⎪⎝⎭(3)57,24⎛⎫- ⎪⎝⎭或者315,24⎛⎫- ⎪⎝⎭10.(1)()2324y x =--,()2,0D (2)334y x =-或1534y x =- (3)证明见解析,定点坐标为423⎛⎫- ⎪⎝⎭,11.(1)A (﹣1,0),B (3,0),C (0,﹣3),对称轴为直线x =1(2)当t =32时,BF PE 最小,最小值为47,此时P (32,﹣154).(3)存在,点P 的坐标为(2,﹣3)12.(1)211322y x x =-++(2)22150322y x x x =-+≤<(),PM AP PQ BQ -的值为0 (3)m 、n 之间的数量关系是2(1)m n m +=≠13.(1)(32,258)答案第3页,共3页(3)(2,0)或(-5,0)或13,07⎛⎫ ⎪⎝⎭或2205⎛⎫- ⎪⎝⎭,14.(1)2=+43y x x --,(21)D , (2)111639⎛⎫ ⎪⎝⎭,- (3)(2,−2)或12,3⎛⎫ ⎪⎝⎭15.(1)234y x x =--+(2)(1,6)D -或(3,4)D -(3)(3,4)-或(0,4)或2⎫⎪⎪⎝⎭或2⎫⎪⎪⎝⎭16.(1)21234y x x =-+(2)(4,3(3)存在P 1)或(4,1),使以E ,H ,P 为顶点的三角形与EFB △相似,17.(1)12a =-,4c = (2)23y x =- (3)存在这样的点F ,点F 的坐标为(2,0)或18.(1)2122y x =- (2)()0,1D -或190,8D ⎛⎫- ⎪⎝⎭, (3)24QS PS t -=-+。
二次函数中的三角形相似
二次函数中的三角形相似三角形相似是中学数学重要数学工具之一,是我们必须掌握的内容,学习了二次函数后,与三角形相似相结合的题型成为了中考的热点,下面给大家列举一下相关的题型。
一、 求关系式型例1、 如图1所示,在边长为a 的正方形ABCD 的BC 边上任取一点E ,作EF ⊥AE ,交CD 于点F ,如果BE=x ,CF=y ,那么x 与y 的函数关系式 为()A 、21y x x a =-+B 、2x y x a =-C 、2x y x a =-+D 、2x y x a=+ 分析:欲求x 与y 的函数关系式,发现它们分别处在Rt ΔABE 和Rt ΔECF 中,由EF ⊥AE ,易求Rt ΔABE 和Rt ΔECF 相似,根据对应边比例关系即可求出。
解:在正方形ABCD 中,∠B=∠C=90º,∵EF ⊥AE ,∴∠AEB+∠CEF=90º,又∵∠AEB+∠BAE=90º,∴∠CEF=∠BAE∴Rt ΔABE ∽ Rt ΔECF ,AB BE EC CF =,a x a x y =-,∴21y x x a=-+,选A. 例2、 如图2所示,等腰Rt ΔABC 的斜边AB 所在的直线上有点E 、F ,且∠E+∠F=45º,AE=3,设AB=x,BF=y ,则y 关于x 的函数关系式为 。
分析:由等腰Rt ΔABC 及∠E+∠F=45º,利用外角的 知识,易得∠E=∠BCF ,∠ECA=∠F ,从而证得ΔEAC ∽ ΔCBF ,根据对应边比例关系即可求出。
解:在等腰Rt ΔABC 中,AB=x ,得∠CAB=∠ABC=45º,AC BC x ==,又因为∠CAB=∠E+∠ECA ,∠E+∠F=45º,得∠ECA=∠F ,同理可得∠E=∠BCF ,所以,ΔEAC ∽ ΔCBF ,EA AC CB BF =22y=,∴216y x =. 二、 求面积最大型例3、如图3所示,要建一个长方形养鸡场,鸡场的一边靠墙,如果用50m 长的篱笆围成中间有一道篱笆墙的养鸡场,设它的长为xm , ⑴要使鸡场面积最大,鸡场的长应为多少?⑵如果中间有n (n 是大于1的整数)道篱笆墙,要使鸡场面积最大,鸡场的长应为多少? 分析:长方形的长为xm ,则可以把它的宽表示出来,再根据长方形的面积公式得出关系式,C D E y F 图1C EA B F图2 图3根据最大值去求出即可。
中考数学复习---《二次函数与三角形全等、相似(位似)有关的问题》PPT典型例 题讲解
本课结束
中考数学复习---《二次函数与三角形全等、相似(位似) 有关的问题》PPT典型例 题讲解
1、如图 1,已知二次函数 y ax2 bx ca 0 的图像与 x 轴交于点 A1,0 、 B2,0 ,与
y 轴交于点 C,且 tanOAC 2 .
(1)求二次函数的解析式; (2)如图 2,过点 C 作 CD∥x 轴交二次函数图像于点 D,P 是二次函数图像上异于点 D 的一
示出△PBC 的面积,根据 S△PBC=S△BCD,列出方程,进一步求得结果,当 P 在第一象限,同
样的方法求得结果;
(3)作 PN⊥AB 于 N,交 BC 于 M,根据 P(t, t2 t 2 ),M(t, t 2 ),表示出 PM 的长,
根据 PN∥OC,得出△PQM∽△OQC,从而得出 PQ PM ,从而得出 PQ 的函数表达式,进一
2
∵抛物线的对称轴为 y= 1 ,CD∥x 轴,C(0,-2), 2
∴点 D(1,-2),
∴CD=1,
∴S△BCD= 1 CD·OC, 2
∴ 1 PE·OC= 1 CD·OC,
2
2
∴a2-2a=1,
解得 a1=1+ 2 (舍去),a2=1- 2 ;
当 x=1- 2 时,y= a2 a 2 =a-1=- 2 ,
当 a=1+ 2 时,y= a2 a 2 = 2 , ∴P(1+ 2 , 2 ),
综上所述,P 点坐标为(1+ 2,2 )或(1- 2, 2 );
(3) 如图,作 PN⊥AB 于 N,交 BC 于 M,
由题意可知,P(t, t2 t 2 ),M(t,t-2),
∴PM=(t-2)-( t2 t 2 )=- t2 2t ,
二次函数与相似三角形综合题
二次函数与相似三角形综合题1、如图,把一张长10cm,宽8cm的矩形硬纸板的四周各剪去一个同样大小的正方形,再折合成一个无盖的长方体盒子(纸板的厚度忽略不计).(1)要使长方体盒子的底面积为,那么剪去的正方形的边长为多少(2)你感到折合而成的长方体盒子的侧面积会不会有更大的情况如果有,请你求出最大值和此时剪去的正方形的边长;如果没有,请你说明理由;(3)如果把矩形硬纸板的四周分别剪去2个同样大小的正方形和2个同样形状、同样大小的矩形,然后折合成一个有盖的长方体盒子,是否有侧面积最大的情况;如果有,请你求出最大值和此时剪去的正方形的边长;如果没有,请你说明理由.2.如图①,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,2),点B的坐标为(3,1),二次函数的图象记为抛物线.(1)平移抛物线,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,使平移后的抛物线过A,B两点,记为抛物线的函数表达式.(3)设抛物线的顶点为C,K为轴上一点.若,求点K的坐标.,如图②,求抛物线(4)请在图③上用尺规作图的方式探究抛物线上是否存在点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.3.已知点A()、B()、C()都在抛物线上.(1)求抛物线与轴的交点坐标;(2)当时,求△ABC的面积;、、,且与无关的等式?如果存在,试给出一个,并加以证(3)是否存在含有明;如果不存在,说明理由.4.如图1,抛物线交于另一点B.(1)求此抛物线的解析式;(2)若直线将四边形ABCD面积二等分,求的值;经过A(-1,0),C(3,2)两点,与轴交于点D,与轴(3)如图2,过点E(1,-1)作EF⊥轴于点F,将△AEF绕平面内某点旋转180°后得△MNQ(点M,N,Q分别与点A,E,F对应),使点M,N在抛物线上,求点M,N的坐标.5.如图,P是边长为1的正方形ABCD对角线AC上一动点(P与A、C不重合),点E在射线BC上,且PE=PB.(1)求证:①PE=PD;②PE⊥PD;(2)设AP=,△PBE的面积为①求出.关于的函数关系式,并写出的取值范围;得最大值,并求出这个最大值.②当取何值时,。
重难点02二次函数中相似三角形问题(原卷版)
重难点02 二次函数中相似三角形问题二次函数背景下的相似三角形考点分析:1.先求函数的解析式,然后在函数的图像上探求符合几何条件的点;2.简单一点的题目,就是用待定系数法直接求函数的解析式;3.复杂一点的题目,先根据图形给定的数量关系,运用数形结合的思想,求得点的坐标,继而用待定系数法求函数解析式;4.还有一种常见题型,解析式中由待定字母,这个字母可以根据题意列出方程组求解;5.当相似时:一般说来,这类题目都由图像上的点转化到三角形中的边长的问题,再由边的数量关系转化到三角形的相似问题;6.考查利用几何定理和性质或者代数方法建立方程求解的方法。
一、单选题1.(2022·浙江绍兴·九年级期末)如图,已知点()16,0A ,O 为坐标原点,P 是线段OA 上任意一点(不含端点O ,A ),过P ,O 两点的二次函数1y 和过P ,A 两点的二次函数2y 的图象开口均向下,它们的顶点分别为B ,C ,射线OB 与AC 相交于点D ,当10OD AD ==时,这两个二次函数的最大值之和等于( )A .10B .8C .6D .4二、填空题 2.(2022·浙江宁波·九年级期末)已知过点()4,1B 的抛物线21522y x x c =-+与坐标轴交于点A ,C 如图所示,连结AC ,BC ,AB ,第一象限内有一动点M 在抛物线上运动,过点M 作AM MP ⊥交y 轴于点P ,当点P 在点A 上方,且AMP 与ABC 相似时,点M 的坐标为______.三、解答题能力拓展技巧方法3.(2022·浙江丽水·三模)定义:对于抛物线()2240y ax bx c b ac =++->,把它在x 轴下方的部分图形作关于x 轴的轴对称图形,所得的图形称为2y ax bx c =++的“W 型曲线”.如图为242y mx x =-+的“W 型曲线”,与x 轴的交点为A ,B ,与y 轴的交点为C ,与对称轴的交点为P ,有CP x ∥轴.(1)求m 的值.(2)若直线y x n =+与242y mx x =-+的“W 型曲线”有且只有三个公共点,求n 的值.(3)在242y mx x =-+的“W 型曲线”是否存在点Q ,使得1tan 2POQ ∠=,若存在,求点Q 的横坐标;若不存在,说明理由.4.(2022·浙江湖州·中考真题)如图1,已知在平面直角坐标系xOy 中,四边形OABC 是边长为3的正方形,其中顶点A ,C 分别在x 轴的正半轴和y 轴的正半轴上,抛物线2y x bx c =-++经过A ,C 两点,与x 轴交于另一个点D .(1)①求点A ,B ,C 的坐标;②求b ,c 的值.(2)若点P 是边BC 上的一个动点,连结AP ,过点P 作PM ⊥AP ,交y 轴于点M (如图2所示).当点P 在BC 上运动时,点M 也随之运动.设BP =m ,CM =n ,试用含m 的代数式表示n ,并求出n 的最大值.5.(2022·浙江金华·二模)如图1,已知等腰ABC ∆中,10,12,AB AC BC AD BC ===⊥,垂足为点D ,动点P 从点A 出发,以1.5个单位每秒速度,沿AB 方向运动,同时,点Q 从点B 出发,以1个单位每秒速度,沿BC 方向运动,当点P 到达点B 时,点Q 即停止运动,设运动时间为t 秒,过点P 作PR AD ⊥,垂足为R ,连结,QR PQ ,作PQR ∆关于QR 的对称MQR ∆.(1)如图2,当PQ AB ⊥时,求PQ 的长度.(2)求PBQ ∆与PQR ∆面积差的最大值.(3)当点M 落在ABC ∆的边上时,求t 的值.6.(2022·浙江宁波·九年级期末)如图1,已知二次函数()2416133y 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 ,点D 是抛物线的顶点.(1)求点A ,点C 的坐标;(2)如图2,连结AC ,DC ,过点C 作CE AB ∥交抛物线于点E .求证:∠DCE =∠CAO ;(3)如图3,在(2)的条件下,连结BC ,在射线EC 上有点P ,使以点D ,E ,P 为顶点的三角形与△ABC 相似,求EP 的长.7.(2022·浙江湖州·九年级期中)抛物线23y ax bx =++过点A (-1,0),点B (3,0),顶点为C .(1)求抛物线的表达式及点C的坐标;(2)如图1,点P在抛物线上,连接CP并延长交x轴于点D,连接AC,若△DAC是以AC为底的等腰三角形,求点P的坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,点E是线段AC上(与点A,C不重合)的动点,连接PE,作PEF CAB∠=∠,边EF交x轴于点F,当AF的长度最大时,求点E的坐标.8.(2021·浙江金华·一模)如图1,抛物线y=ax2﹣6ax+6(a≠0)与x轴交于点A(8,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<8),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)求抛物线的函数表达式;(2)当△PMN的周长是△AOB周长的35时,求m的值;(3)如图2,在(2)的条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE′,旋转角为30°,连接E′A、E′B,在平面直角坐标系内找一点Q,使△AOE′∽△BOQ,并求出点Q的坐标.9.(2021·浙江温州·九年级期末)如图,y=ax22ax+a4与x轴负半轴交于A,交y轴于B,过抛物线顶点C作CD y轴,垂足为D,四边形AOCD是平行四边形.(1)求抛物线的对称轴以及二次函数的解析式;(2)作BE x∥轴交抛物线于另一点E,交OC于F,求EF的长;(3)该二次函数图象上有一点G(m,n)若点G到y轴的距离小于2,则n的取值范围为___.10.(2022·浙江·嘉兴一中一模)如图,抛物线y=1-x2+bx+c与x轴交于点A(﹣2,0)和点B(8,0),与2y轴交于点C,顶点为D,连接AC,BC,BC与抛物线的对称轴l交于点E.(1)求抛物线的表达式;(2)点P 是第一象限内抛物线上的动点,连接PB ,PC ,当S △PBC =720S △ABC 时,求点P 的坐标; (3)点N 是对称轴l 右侧抛物线上的动点,在射线ED 上是否存在点M ,使得以点M ,N ,E 为顶点的三角形与△OBC 相似?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由.11.(2022·浙江金华·一模)如图,把两个全等的Rt AOB 和Rt COD 分别置于平面直角坐标系中,使直角边OB 、OD 在x 轴上.已知点()2,4A ,过A 、C 两点的直线分别交x 轴、y 轴于点E 、F ,抛物线2y ax bx c =++经过O 、A 、C 三点.(1)求该抛物线的函数解析式;(2)点G 为抛物线上位于线段OC 所在直线上方部分的一动点,求G 到直线OC 的最大距离和此时点G 的坐标;(3)点P 为线段OC 上一个动点,过点P 作y 轴的平行线交抛物线于点M ,交x 轴于点N ,问是否存在这样的点P ,使得四边形ABPM 的边AM 与边BP 相等?若存在,求出此时点P 的坐标;若不存在,请说明理由.12.(2022·浙江绍兴·九年级期末)在平面直角坐标系xOy 中,如果抛物线()20y ax bx c a =++≠上存在一对点P 和P ',且它们关于坐标原点O 对称,那么我们把点P 和P '叫做这条抛物线的成对点.(1)已知点()2,P m -与P '是抛物线224y x x =--的成对点,求P '的坐标.(2)如图,已知点A 与C 为抛物线22y x x c =--+的成对点,且A 为该抛物线的顶点.①求c 的值.②若这条抛物线的对称轴与x 轴交于点B ,连结AC ,BC ,点D 是射线AB 上一点.如果∠ADC =∠ACB ,求点D 的坐标.13.(2021·浙江·天台县赤城中学一模)如图,抛物线y =ax 2+bx +c 交x 轴于点A ,B ,其中点A (﹣1,0),交y 轴于点C (0,2),对称轴交x 轴于点M (32,0).(1)求抛物线的解析式;(2)作点C关于点M的对称点D,顺次连接A,C,B,D,判断四边形ACBD的形状,并说明理由;(3)在该抛物线的对称轴上是否存在点P,使△BMP与△BAD相似?若存在,求出所有满足条件的P点的坐标;若不存在,请说明理由.14.(2022·浙江金华·九年级期末)已知抛物线:y=ax2﹣6ax﹣16a(a>0)与x轴交点为A,B(A在B的左侧),与y轴交于点C,点G是AC的中点.(1)求点A ,B 的坐标及抛物线的对称轴.(2)直线y =﹣32x 与抛物线交于点M 、N ,且MO =NO ,求抛物线解析式. (3)已知点P 是(2)中抛物线上第四象限内的动点,过点P 作x 轴的垂线交BC 于点E ,交x 轴于点F .若以点C ,P ,E 为顶点的三角形与△AOG 相似,求点P 的坐标.15.(2022·浙江宁波·九年级期末)如图,抛物线213222y x x =--与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C .点P 是线段BC 上的动点(点P 不与点B ,C 重合),连结AP 并延长AP 交抛物线于另一点Q ,连结CQ ,BQ ,设点Q 的横坐标为x x .(1)①写出A ,B ,C 的坐标:A ( ),B ( ),C ( );②求证:ABC 是直角三角形;(2)记BCQ △的面积为S ,求S 关于x 的函数表达式;(3)在点P 的运动过程中,PQ AP是否存在最大值?若存在,求出的最大值;若不存在,请说明理由.16.(2021·浙江金华·九年级期末)已知抛物线()()12y x x m m =+-与x 轴负半轴交于点A ,与x 轴正半轴交于点B ,与y 轴交于点C ,点P 为抛物线上一动点(点P 不与点C 重合).(1)当ABC为直角三角形时,求ABC的面积轴于点Q,求BQ的长.(2)如图,当AP BC∥时,过点P作PQ x(3)当以点A,B,P为顶点的三角形和ABC相似时(不包括两个三角形全等),求m的值.。
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琢玉教育个性化辅导讲义教师姓名学科上课时间年月日学生姓名年级讲义序号课题名称教学目标1.会根据题目条件求解相关点的坐标和线段的长度;2.掌握用待定系数法求解二次函数的解析式;3.能根据题目中的条件,画出与题目相关的图形,继而帮助解题;教学重点难点1.体会利用几何定理和性质或者代数方法建立方程求解的方法;2.会应用分类讨论的数学思想和动态数学思维解决相关问题。
课前检查上次作业完成情况:优□良□中□差□建议_______________________________教学内容知识结构:一.二次函数知识点梳理:下图中0a≠二.特殊的二次函数:下图中0a≠三.二次函数背景下的相似三角形考点分析:1.先求函数的解析式,然后在函数的图像上探求符合几何条件的点;2.简单一点的题目,就是用待定系数法直接求函数的解析式;3.复杂一点的题目,先根据图形给定的数量关系,运用数形结合的思想,求得点的坐标,继而用待定系数法求函数解析式;4.还有一种常见题型,解析式中由待定字母,这个字母可以根据题意列出方程组求解;5.当相似时:一般说来,这类题目都由图像上的点转化到三角形中的边长的问题,再由边的数量关系转化到三角形的相似问题;6.考查利用几何定理和性质或者代数方法建立方程求解的方法。
例题选讲:例1.如图,已知抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C , D 为OC 的中点,直线AD 交抛物线于点E (2,6),且△ABE 与△ABC 的面积之比为3∶2.(1)求直线AD 和抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴与x 轴相交于点F ,点Q 为直线AD 上一点,且△ABQ 与△ADF 相似,直接写出....点Q 点的坐标。
练习 1.如图,直线n x y +-=2(n >0)与轴轴、y x 分别交于点B A 、,16=∆OAB S ,抛物线)0(2≠+=a bx ax y 经过点A ,顶点M 在直线n x y +-=2上。
(1)求n 的值;(2)求抛物线的解析式; (3)如果抛物线的对称轴与x 轴交于点N ,那么在对称轴上找一点P ,使得OPN ∆和AMN ∆相似,求点P 的坐标。
ABO xyO ADC EByxF例1题图例 2.已知:矩形OABC 在平面直角坐标系中的位置如图所示,()6,0A ,()0,3C ,直线34y x =与BC 边交于D 点. (1)求D 点的坐标; (2)若抛物线2y ax bx =+经过A 、D 两点,求此抛物线的表达式;(3)设(2)中的抛物线的对称轴与直线OD 交于点M ,点P 是对称轴上一动点,以P 、O 、M 为顶点的三角形与△OCD 相似,求出符合条件的点P .方法总结:二次函数背景下相似三角形的解题方法和策略:1.根据题意,先求解相关点的坐标和相关线段的长度;2.待定系数法求解相关函数的解析式;3.相似三角形中,注意寻找不变的量和相等的量(角和线段);4.当三角形的三边不能用题目中的未知量表示时,注意利用相似三角形的转化求解;5.根据题目条件,注意快速、正确画图,用好数形结合思想;6.注意利用好二次函数的对称性;7.利用几何定理和性质或者代数方法建立方程求解都是常用方法。
1.已知:如图,在平面直角坐标系xOy 中,二次函数c bx x y ++-=231的图像经过点A (-1,1)和点B (2,2),该函数图像的对称轴与直线OA 、OB 分别交于点C 和点D . (1)求这个二次函数的解析式和它的对称轴;(4分) (2)求证:∠ABO =∠CBO ;(4分)(3)如果点P 在直线AB 上,且△POB 与△BCD 相似,求点P 的坐标.(6分)2.如图,抛物线215222y x x =-+-与x 轴相交于A 、B ,与y 轴相交于点C ,过点C 作CD ∥x 轴,交抛物线于点D 。
点P 是直线CD 上一点,且△PAC 与△ABC 相似,求符合条件的点P 坐标。
【参考教法】:一.你能求出题目中点A B C D 、、、的坐标吗?(让学生独立计算求解) 二.点P 的运动有什么特征吗?提示:点P 的不同位置相似的情况不一样。
三.当△PAC 与△ABC 相似时:1.需要讨论吗?提示:需要,根据点P 的不同位置讨论2.怎么讨论?根据点P 的位置,分两大类讨论:(1)当点P 在C 的左侧,由题意有PCA BAC ∠=∠,则分2类讨论: ①当△PAC ∽△BAC 时:AC AC PC AB =,即553PC =; ②当△PAC ∽△ABC 时:,AC AB PC AC =,即535PC =。
(2)点P 在C 的左侧,由题意有ACP ABC ACB CAB ∠≠∠≠∠≠∠,不存在。
3.情况分好了,那怎么计算呢?你算一下。
提示:让学生计算。
4题目分析完了吧!你算一下每一个情况看看!y xO A B 1 1 -1 -15以后做题,可以把分类的情况先写下来,之后再计算求解。
6.根据本题的求解你有什么想法没?提示:①二次函数中当点的坐标已知时,注意计算各线段的长度; ②注意及时画图,体会数形结合的思想。
【满分解答】: 当点P 在C 的左侧,由题意有PCA BAC ∠=∠,分两类讨论: 若AC AC PC AB =,即553PC =时,△P AC ∽△BAC ,此时CP=3,P (-3,-2); ------2 若AC AB PC AC =,即535PC =时,△P AC ∽△ABC ;此时CP=53,P (-53,-2).---2 当点P 在C 的左侧,由题意有ACP ABC ACB CAB ∠≠∠≠∠≠∠,不存在。
3.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c =++的图像经过()3,0A -、()1,0B 、()0,3C -三点,没该二次函数图像的顶点为D .(★★★) (1)求这个二次函数的解析式及其图像的顶点D 的坐际;(2)在线段AC 上是否存在点M ,使△AOM ∽△ABC ,其中坐标轴的原点O 对应点B ,点M 的对应点为C ?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由。
【解法点拨】:1.二次函数经过三点,可以根据待定系数法求解函数解析式;(让学生自己计算)2.当△AOM ∽△ABC 时,字母已经对应好,无需分类讨论,则由△AOM ∽△ABC 得OA AM AB AC =,所以924AM =。
又因为点M 在线段AC 上,且AC 的解析式是: 3y x =-- ,则可直接计算出点M 的坐标。
3.注意及时画图,体会数形结合的思想。
【满分解答】:(1)由题意得:93003a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩ 解得:123a b c =⎧⎪=⎨⎪=-⎩∴二次函数的解析式为223y x x =+-顶点G 的坐标是()1,4-- (2)根据题意,3OA =,4BA =,32AC = ∵△AOM ∽△ABC ∴OA AM AB AC =解得:924AM = ∴AC 的解析式是3y x =--设点M 的坐标是(),3a a --,∴()()22293324a a ⎛⎫--+--= ⎪⎝⎭解得:12213,44a a =-=-∴点M 的坐标是39,44⎛⎫-- ⎪⎝⎭ 4.如图,双曲线x y 2-=和xy 8-=在第二象限中的图像,A 点在xy 8-=的图像上,点A 的横坐标为m(m <0),AC ∥y 轴交x y 2-=图像于点C ,AB 、DC均平行x 轴,分别交x y 2-=、xy 8-=的图像于点B 、D 。
(★★★)(1)用m 表示A 、B 、C 、D 的坐标; (2)若△ABC 与△ACD 相似,求m 的值.【参考教法】:1.题目看完了吧!我们来一起分析一下,先找找题目中的一些已知道条件吧!你试试: 提示: ①注意题目中有两个反比例函数;②AB 、DC 均平行x 轴,得出点A B 、纵坐标相同,点C D 、纵坐标相同; ③点A B C D 、、、的坐标可根据图像用m 表示;2.点A B C D 、、、的坐标可以用含m 的代数式表示吗?你求解一下。
提示:让学生求解3.当△ABC 与△ACD 时:1.两三角形中是否有相等的角?提示:90CAB ACD ∠=∠=2.需要讨论吗?提示:需要,分2类讨论;3.怎么讨论?提示:因为90CAB ACD ∠=∠=,则分两个情况讨论:Oy xDCBA例2题图①当DAC B ∠=∠ 时,得 △ABC ∽△CAD ,则CD ACCA AB =,直接计算可的m 的值; ②当D B ∠=∠时,得 △ABC ∽△CDA ,则CAACCD AB =,直接计算可的m 的值; 4.怎么计算?你求解看看。
提示:让学生求解。
5.在分析题目的过程中,还要及时画图哦! 【满分解答】:(1)由题意知,⎪⎭⎫ ⎝⎛-m ,m A 8,⎪⎭⎫ ⎝⎛-m ,m B 84,⎪⎭⎫ ⎝⎛-m ,m C 2,⎪⎭⎫ ⎝⎛-m ,m D 24;(2) ①当DAC B ∠=∠ 时,得 △ABC ∽△CAD ,则CDACCA AB =, 得236m=43m-(-3 m ) 所以:4m =16,得 m = ±2 (正数舍去) 所以:m = -2②D B ∠=∠时,得 △ABC ∽△CDA ,则CAACCD AB =, 所以:m = 0(舍去)所以若△ABC 与△ACD 相似,m = -2.5.Rt △ABC 在直角坐标系内的位置如图所示,反比例函数(0)ky k x=≠在第一象限内的图像与BC 边交于点D (4,m ),与AB 边交于点E (2,n ),△BDE 的面积为2。
(14分) (1) 求m 与n 的数量关系;(3分)(★★★) (2) 当tan ∠A =12时,求反比例函数的 解析式和直线AB 的表达式;(6分) (3) 设直线AB 与y 轴交于点F ,点P 在射线FD 上,在(2)的条件下,如果△AEO 与△EFP 相似,求点P 的坐标。
(5分)【解法点拨】:1.注意题目中的不变量以及所得到的相关结论:①点D E 、的反比例函数的图像上,则它们的坐标乘积相等(引导学生发现); ②第2、3小问中,点A B C D E 、、、、的坐标不变; 2.第1小问可根据D E 、的反比例函数的图像上可得;3.第2小问结合三角比和m 与n 的数量关系可求的点A B C D E 、、、、的坐标; 求出点F 可得FD//x 轴,所以∠EFP=∠EAO 。
当△AEO 与△EFP 相似时,则:EA EFAO FP=O A BC D x yE或EA FPAO EF=,再根据长度可直接求的得P 点坐标。
4.注意及时画图,体会数形结合的思想。
【满分解答】:(1)∵D (4,m )、E (2,n )在反比例函数(0)ky k x=≠的图像上, ∴42m kn k=⎧⎨=⎩, .....................................2分∴2n m =...............................................1分 (2) ∵∠ACB=90°,D (4,m ),∴设B (4,y )作EH ⊥BC ,∵E (2,n ),即E (2,2m ),∴EH=2,BH= y-2m............................................1分 ∵△BDE 的面积为2,且tan ∠A =12, ∴12()2212y m BH EH ⎧⋅⋅-=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即221y m y m -=⎧⎨-=⎩............................................1分∴13m y =⎧⎨=⎩,∴B (4,3),E (2,2)............................................1分 ∵E (2,2)在反比例函数(0)ky k x =≠图像上, ∴4k =,即反比例函数为4y x=............................................1分设直线AB 的函数解析式为y=kx+b ,则3422k b k b =+⎧⎨=+⎩,解得:121k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩,............................................1分即直线AB 的表达式为112y x =+............................................1分 4.112y x =+与y 轴交于点F (0,1),∵D (4,1),∴FD//x 轴,.................................1分 ∴∠EFP=∠EAO∵△AEO 与△EFP 相似,∴EA EF AO FP =或EA FPAO EF=............................................2分 即2552FP =或2525FP=,∴1FP =或5,............................................1分 ∴P (1,1)或(5,1)............................................1分课后学生试卷□背诵□其他□作业布置。