中考专题23 相似三角形存在性问题(一)-最新中考数学二次函数压轴题核心考点突破
形与△ABD 相似,若存在,请直接写出点 Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
y
y
B
B
OA
Dx
OA
D x
C 图1
C 图2
【分析】 (1)m =1,n =3,
抛物线解析式为 y x2 6x 5 ;
(2)思路:平行得相等角 ,构造两边成比例
由题意得 D(5,0),故直线 CD 解析式为:y=x-5,
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.
【2019 娄底中考删减】 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 Q 是抛物线 y ax2 bx c 上的动点.
y
C
Q
A O
B x
②当点 Q 在 x 轴下方时,
不妨先考虑∠ABQ,
情况一:若∠ABQ=∠ABC,则 kBQ
1 2
,
直线 B Q 解析式: y 1 x 3 , 2
联立方程:
1 2
x
3
1 8
x2
1 4
x
3
,解得: x1
8
,
x2
6
(舍),
故 Q 点坐标为(-8,-7),
此时 BC 3 5 ,BA =10, BQ 7 5 ,
在△ABC 中,∠ACB =∠ACO+∠BCO,
又∠OAC=45°=∠ACO, tan CAD 1 tan OCB , 3
∴∠OAF =∠ACB .
(此处也可通过三角函数值的计算,tan∠OAF =2,tan∠ACB =2,∴∠OAF =∠ACB ) 继续考虑两边对应成比例:
∠OAF 的两边 A O、AF 与∠ACB 的两边 CA、CB 成比例,
【分析】
(1)A(-4,0)、B (6,0)、C(0,3),
抛物线: y 1 x2 1 x 3; 84
(2)当点 Q 在抛物线上运动时,则对于△ABQ 而言,无一定角,这是本题最大的难点.
①当点 Q 在 x 轴上方时,根据对称性易得:
当点 Q 与点 C 关于对称轴 x=1 对称时,
△ABQ 与△ABC 相似, 此时 Q 点坐标为(2,3);
(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
2x 3 ;
(2)思路:考虑到△A BC 和△BOE 有一组公共角,公共角必是对应角.
1
2
13 , 3 3 2
13
或
1
2
13 , 3 3 2
13
.
Q2
y
Q4 y
A O
B x
E
C
Q1
A O
B x
E
C Q3
综上所述,Q 点坐标为
3, 2
3
或
3, 2
3
或
1
2
13
,3
3 2
13
或
1 2
13
,33 2
13
.
说明:过程应详细分类讨论两种情况,分别求出结果.
【2018 德州中考删减】
由题意得: CD 2 , BD 2 5 , AC 10 , 若△ACQ 与△BDC 相似,则必有点 Q 在 A 点右边, 且 AC AQ 或 AC AQ
DB DC DC DB
(此处可转化对应边成比例为同一三角形中角两边比例相同,即考虑到 DB 3 ,可得 DC
AC 3 或 AC 1 )
y
y
C
C
A O
B x
A O
B x
Q
Q
综上所述,Q 点坐标为(2,3)或(-10,-12)或(12,-12).
“ THANKS ”
的抛物线过 B、C 两点,且交 x 轴于另一点 A,连接 AC. (1)直接写出点 A、点 B、点 C 的坐标和抛物线的解析式; (2)抛物线上是否存在一点 Q(点 C 除外),使以点 Q、A 、B 为顶点的三角形与△AB C
相似?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
A O
D
B
C x
故点 E 在点 C 左侧,
考虑∠BAC 的两边 AB 、AC 与 CE、CD 成比例:
CD AC 或 CD AB CE AB CE AC
解得:CE=9 或 2,
故 E 点坐标为(-3,1)或(4,1).
y
y
B
B
A
E
C
O
E
A
O x
C x
D
D
【2018 毕节中考删减】 如图,以 D 为顶点的抛物线 y x2 bx c 交 x 轴于 A、B 两点,交 y 轴于点 C,直线 BC
【2018 兴安盟中考】
(2018·兴安盟)如图,已知抛物线 y ax2 2x c 经过△ABC 的三个顶点,其中点 A(0,
1),点 B(9,10),AC∥x 轴.
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)求 tan∠ABC 的值;
(3)若点 D 为抛物线的顶点,点 E 是直线 AC 上一点,当△CDE 与△ABC 相似时,求点
∴CD∥AB ,
y
B
∴∠ CDA=∠BAD ,
考虑到点 Q 在线段 CD 上, ∴ DA AB 或 DA AD ,
DQ AD DQ AB
A O
D x
解得: DQ 8 2 或 DQ 3 2 , 3
故
Q
点坐标为
7 3
,
8 3
或
2,
3
.
Q C
△ADQ∽△BAD
y B
A O
D x
Q C
△ADQ∽△DAB
【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.
故 Q 点坐标为(-10,-12), 此时 AC=5,BA =10, BQ 20 ,
即有 AC AB ,故△CAB ∽△ABQ. BA BQ
情况三:若∠BAQ=∠ABC, 根据对称性结合情况一的答案可知此时 Q 点坐标为(10,-7),且需舍掉; 情况四:若∠BAQ=∠BAC, 根据对称性结合情况二的答案可知此时 Q 点坐标为(12,-12),且此时△ABQ 与△AB C 相似.
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 B Q 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
6 (舍),
y
E 的坐标.
B
A
C
O
x
【分析】
(1) y 1 x2 2x 1 ; 3
(2) tan ABC 1 ;
y
2
(3)思路:平行得相等角,构造两边成比例
若点 D 为抛物线的顶点,则 D 点坐标为(3,-2),
∴直线 CD 解析式为:y=x-5, 又直线 AB 解析式为:y=x+9, 故 CD∥AB ,∴∠B AC=∠ACD,
AO CA 或 AO CB , AF CB AF CA
解得: AF 5 或 AF 9 5 . 5
故
F
点坐标为(-2,2)或 y
6 5
,
18 5
.
D
y D
C
FC
F
A
O Bx
A
O Bx
【2019 襄阳中考删减】
如图,在直角坐标系中,直线 y 1 x 3 与 x 轴、y 轴分别交于点 B 、点 C,对称轴为 x=1 2
联立方程: 2x x2 2x 3 ,解得: x1 = 3 , x2 3 ,
此时 Q 点坐标为 3, 2 3 或 3,2 3 ;
当
E
点坐标为
3 4
,
9 4
时,直线
OE
解析式为
y
3x
,
联立方程: 3x x2
2x 3 ,解得: x1
1 2
13
, x2
1 2
13
,
此时
Q
点坐标为
的表达式为 y=-x+3.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在 x 轴上是否存在一点 Q,使得以 A、C、Q 为顶点的三角形与△BCD 相似?若存在,
请求出点 Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
y
D
C
A O
B x
【分析】
(1)抛物线解析式: y x2 2x 3 ;
(2)思路:计算三角函数值 得相等角 易求 B(3,0)、C(0,3)、D(1,4), 故 tanBDC 3 ,又 A 点坐标为(-1,0), 可得 tanOAC 3 ,故∠BDC=∠OAC.
最新九年级中考数学复习:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)
2023年九年级中考数学复习:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)1.已知抛物线OPE 与x 轴的交点为点O 、点E 且4OE =,点A 是抛物线OPE 的一个动点(不与点O 、E 重合),作AB x ⊥轴于点B ,线段AB 的最大值是4PM =.(1)求抛物线OPE 的解析式.(2)当点A 运动到什么位置时,图中的矩形ABCD 是正方形?并求出点A 的坐标. (3)是否在此抛物线上存在点A 使得ABO 与PMO △相似?若存在,请求出点A 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,已知A (﹣2,0)、B (3,0),抛物线y =ax 2+bx +4经过A 、B 两点,交y 轴于点C .点P 是第一象限内抛物线上的一动点,点P 的横坐标为m .过点P 作PM ⊥x 轴,垂足为点M ,PM 交BC 于点Q .过点P 作PN ⊥BC ,垂足为点N .(1)直接写出抛物线的函数关系式 ; (2)请用含m 的代数式表示线段PN 的长 ;(3)连接PC ,在第一象限的抛物线上是否存在点P ,使得⊥BCO +2⊥PCN =90°?若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由;(4)连接AQ,若△ACQ为等腰三角形,请直接写出m的值.3.如图1,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣2),顶点为D,对称轴交x轴于点E.(1)求该二次函数的解析式;(2)设M为该抛物线上直线BC下方一点,过点M作x轴的垂线,交线段BC于点N,线段MN是否存在最大值?若存在,请求出其最大值;若不存在,请说明理由;(3)连接CE(如图2),设点P是位于对称轴右侧该抛物线上一点,过点P作PQ⊥x轴,垂足为Q.连接PE,请求出当⊥PQE与⊥COE相似时点P的横坐标.4.如图,已知抛物线:22y x bx c与x轴交于点A,(2,0)B(A在B的左侧),与y轴交于点C,对称轴是直线12x ,P是第一象限内抛物线上的任一点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点D为线段OC的中点,则POD能否是等边三角形?请说明理由;(3)过点P作x轴的垂线与线段BC交于点M,垂足为点H,若以P,M,C为顶点的三角形与BMH 相似,求点P 的坐标.5.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.6.如图,在平面直角坐标系中,直线y =12x +2与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,抛物线y =−12x 2+bx +c 经过A 、C 两点,与x 轴的另一交点为点B .(1)求抛物线的函数表达式;(2)点D 为直线AC 上方抛物线上一动点,⊥连接BC 、CD ,设直线BD 交线段AC 于点E ,求DEEB的最大值; ⊥过点D 作DF ⊥AC ,垂足为点F ,连接CD ,是否存在点D ,使得△CDF 中的⊥DCF =2⊥BAC ,若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.7.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线C 1:y =ax 2+bx +c (a 、b 、c 为常数且a ≠0)与x 轴交于A (−1,0)、B (4,0),交y 轴于点C (0,−2),顶点为P .(1)求抛物线1C 对应的函数表达式;(2)抛物线2C :()2y m ax bx c =++(m 为常数且0m ≠)的顶点为Q ,⊥当AQ CQ +的值最小时,点Q 的坐标为________; ⊥连接AC 、AQ ,若2BAQ ACO ∠=∠,求点Q 的坐标;⊥抛物线C 1上有一个点M ,且位于第一象限,若△PQM 与△ABC 相似,求点Q 的坐标.8.抛物线23y ax bx =++过点(1,0)A -,点(3,0)B ,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 : ⊥求证:⋅=⋅AF CP AE CE⊥AF 的长度是否有最大值?如果有,求出该最大值;如果没有,请说明理由.9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,且OC =2OB =6OA =6,点P 是第一象限内抛物线上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC 与OP ,交于点D ,当PD :OD 的值最大时,求点P 的坐标;(3)点P 在抛物线上运动,点N 在y 轴上运动,是否存在点P 、点N .使⊥CPN =90°,且△CPN 与△BOC 相似,若存在,请直接写出点P 的坐标,若不存在,说明理由.10.综合与探究如图,直线3y x =-+与x 轴,y 轴分别交于B ,C 两点,抛物线2y x bx c =-++经过点B ,C ,与x 轴的另一交点为A ,顶点为D .(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标.(2)连接CD,BD,求点D到BC的距离h.(3)P为对称轴上一点,在抛物线上是否存在点Q,使得PDQ与BOC相似?若存在,请直接写出Q点坐标;若不存在,请说明理由.--与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,点M 11.如图所示,抛物线2y x x=23为抛物线的顶点.(1)求点C及顶点M的坐标.(2)若点N是第四象限内抛物线上的一个动点,连接BN、CN,求BCN△面积的最大值.(3)直线CM交x轴于点E,若点P是线段EM上的一个动点,是否存在以点P、E、O 为顶点的三角形与ABC相似.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,抛物线2y x bx c =++交x 轴于(),3,0A B 两点,交y 轴于点()0,3C(1)求抛物线解析式及A 点坐标;(2)将抛物线2y x bx c =++向上平移3个单位长度,再向左平移()0m m >个单位长度,若新抛物线的顶点在ABC 内,求m 的取值范围;(3)点P 为抛物线上一个动点,若ACB BAP ∠=∠,直接写出点P 的坐标.13.如图,抛物线212y x bx c =++与直线132y x =+分别相交于A ,B 两点,且此抛物线与x 轴的一个交点为C ,连接AC ,BC .已知A (0,3),C (﹣3,0),点B 的纵坐标为1.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴l 上找一点M ,使|MB -MC |的值最大,求出M 点的坐标; (3)点P 为y 轴右侧抛物线上一动点,连接P A ,过点P 作PQ ⊥y 轴交y 轴于点Q ,问:是否存在点P 使以A ,P ,Q 为顶点的三角形与⊥ABC 相似?若存在,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,抛物线2(0,0)y ax c a c =+>>,抛物线交y 轴于点C ,直线AB 与抛物线交于A ,B 两点,与y 轴交于点(0)D d ,.(1)若4d =,点(13)A -,,且满足2BD AD =,求点B 的坐标; (2)在(1)的条件下,作BE x ⊥轴,交x 轴于E ,试说明A 、C 、E 在同一条直线上; (3)过点B 作BE x ⊥轴,交x 轴于E ,若A 、C 、E 始终在同一条直线上,求d 、c 之间满足的数量关系.15.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.16.如图,抛物线经过A(4,0),B(1,0),C(0,一2)三点.(1)求出抛物线的解析式;(2)P是抛物线在第一象限上的一动点,过P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在P点,使得以A,P,M为顶点的三角形与⊥OAC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若抛物线上有一点D(不与点B重合)使得S△DCA=S△ABC,请直接写出点D的坐标.17.如图所示,抛物线2=++经过A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴相交于y x bx c点C,点M为抛物线的顶点.(1)求抛物线的表达式;(2)若点N是第四象限内抛物线上的一个动点,连接BN,CN.求⊥BCN面积的最大值及此时点N的坐标;(3)直线CM交x轴于点E,若点P是线段EM上的一个动点,是否存在以点P、E、O 为顶点的三角形与⊥ABC相似.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.18.如图,已知抛物线1C 的顶点坐标是()1,4D ,且经过点()2,3C ,又与x 轴交于点A 、(E 点A 在点E 左边),与y 轴交于点B .(1)抛物线1C 的表达式是______ ; (2)四边形ABDE 的面积等于______ ;(3)问:AOB 与DBE 相似吗?并说明你的理由;(4)设抛物线1C 的对称轴与x 轴交于点F ,另一条抛物线2C 经过点2(E C 与1C 不重合),且顶点为(),M a b ,对称轴与x 轴交于点G ,并且以M 、G 、E 为顶点的三角形与以点D 、E 、F 为顶点的三角形全等,求a 、b 的值.(只需写出结果,不必写解答过程).参考答案:1.(1)24y x x =-+(2)A 的坐标为()32 (3)存在,(2,4)或7724⎛⎫ ⎪⎝⎭,2.(1)222433y x x =-++ (2)22655PN m m =-+ (3)存在,741253.(1)224233y x x =-- (2)线段MN 存在最大值,最大值为32(3)点P 的横坐标为5或24.(1)2224y x x =-++(2)不能, (3)(1,4)或者(335,48)5.(1)12a =-,4c = (2)23y x =-(3)存在这样的点F ,点F 的坐标为(2,0)或 6.(1)213222y x x =--+ (2)⊥45;⊥存在,D (-2,3)7.(1)213222y x x =-- (2)⊥Q (32,-54);⊥Q 的坐标为(32,103)或(32,103-);⊥Q 的坐标为(32,398)或(32,558).8.(1)223y x x =-++,顶点C (1,4)(2)P (73,209)(3)⊥证明见解析;⊥当x =AF 有最大值949.(1)y =﹣2x 2+4x +6(2)点P 的坐标为315(,)22(3)存在,点P 的坐标分别为(3,0)或(1,8)或939(,)48或755(,)4810.(1)223y x x =-++,顶点D (1,4)(2)h =(3)Q (0,3)或(2,3)11.(1)C 点坐标为(0,-3),顶点M 的坐标为(1,-4); (2)278(3)P 点的坐标为39(,)44--或(-1,-2).12.(1)抛物线的解析式为243y x x =-+,1,0A (2)513m << (3)75,24⎛⎫ ⎪⎝⎭或53,24⎛⎫- ⎪⎝⎭13.(1)215322y x x =++(2)5122M ⎛⎫-- ⎪⎝⎭, (3)存在,点P (1,6)14.(1)B (2,6);(2)见详解;(3)2d c =,15.(1)()30A -,,()0,4C (3)43或251216.(1)215222y x x =-+- (2)P (2,1);(3)点D 的坐标为(3.32)17.(1)2=23y x x --(2)BCN S 有最大值为278,此时N 的坐标为(315,24-) (3)存在,P 点的坐标为39(,)44--或(1,2)--18.(1)y =﹣x 2+2x +3(2)9(3)相似,(4)1154a b =⎧⎨=⎩,2254a b =⎧⎨=-⎩,3314a b =⎧⎨=-⎩,4472a b =⎧⎨=⎩,5572a b =⎧⎨=-⎩,6612a b =-⎧⎨=⎩,7712a b =-⎧⎨=-⎩.。
中考数学复习---二次函数中三角形存在性问题压轴题练习(含答案解析)
中考数学复习---二次函数中三角形存在性问题压轴题练习(含答案解析)一.相似三角形的存在性1.(2022•陕西)已知抛物线y=ax2+bx﹣4经过点A(﹣2,0),B(4,0),与y 轴的交点为C.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P是该抛物线上一点,且位于其对称轴l的右侧,过点P分别作l,x 轴的垂线,垂足分别为M,N,连接MN.若△PMN和△OBC相似,求点P的坐标.【解答】解:(1)把A(﹣2,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣4得:,解得,∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣x﹣4;(2)如图:∵y=x2﹣x﹣4=(x﹣1)2﹣,∴抛物线y=x2﹣x﹣4的对称轴是直线x=1,在y=x2﹣x﹣4中,令x=0得y=﹣4,∴C(0,﹣4),∴OB=OC=4,∴△BOC是等腰直角三角形,∵△PMN和△OBC相似,∴△PMN是等腰直角三角形,∵PM⊥直线x=1,PN⊥x轴,∴∠MPN=90°,PM=PN,设P(m,m2﹣m﹣4),∴|m﹣1|=|m2﹣m﹣4|,∴m﹣1=m2﹣m﹣4或m﹣1=﹣m2+m+4,解得m=+2或m=﹣+2或m=或m=﹣,∵点P是该抛物线上一点,且位于其对称轴直线x=1的右侧,∴P的坐标为(+2,+1)或(,1﹣).2.(2022•绵阳)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B两点,交y轴于点C(0,3),顶点D的横坐标为1.(1)求抛物线的解析式;(2)在y轴的负半轴上是否存在点P使∠APB+∠ACB=180°,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)过点C作直线l与y轴垂直,与抛物线的另一个交点为E,连接AD,AE,DE,在直线l下方的抛物线上是否存在一点M,过点M作MF⊥l,垂足为F,使以M,F,E三点为顶点的三角形与△ADE相似?若存在,请求出M点的坐标,若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵顶点D的横坐标为1,∴抛物线的对称轴为直线x=1,∵A(﹣1,0),∴B(3,0),∴设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),将C(0,3)代入抛物线的解析式,则﹣3a=3,解得a=﹣1,∴抛物线的解析式为:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3.(2)存在,P(0,﹣1),理由如下:∵∠APB+∠ACB=180°,∴∠CAP+∠CBP=180°,∴点A,C,B,P四点共圆,如图所示,由(1)知,OB=OC=3,∴∠OCB=∠OBC=45°,∴∠APC=∠ABC=45°,∴△AOP是等腰直角三角形,∴OP=OA=1,∴P(0,﹣1).(3)存在,理由如下:由(1)知抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3,∴D(1,4),由抛物线的对称性可知,E(2,3),∵A(﹣1,0),∴AD=2,DE=,AE=3.∴AD2=DE2+AE2,∴△ADE是直角三角形,且∠AED=90°,DE:AE=1:3.∵点M在直线l下方的抛物线上,∴设M(t,﹣t2+2t+3),则t>2或t<0.∴EF=|t﹣2|,MF=3﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣2t,若△MEF与△ADE相似,则EF:MF=1:3或MF:EF=1:3,∴|t﹣2|:(t2﹣2t)=1:3或(t2﹣2t):|t﹣2|=1:3,解得t=2(舍)或t=3或﹣3或(舍)或﹣,∴M的坐标为(3,0)或(﹣3,﹣12)或(﹣,).综上,存在点M,使以M,F,E三点为顶点的三角形与△ADE相似,此时点M的坐标为(3,0)或(﹣3,﹣12)或(﹣,).3.(2022•恩施州)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=﹣x2+c与y 轴交于点P(0,4).(1)直接写出抛物线的解析式.(2)如图,将抛物线y=﹣x2+c向左平移1个单位长度,记平移后的抛物线顶点为Q,平移后的抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C.判断以B、C、Q三点为顶点的三角形是否为直角三角形,并说明理由.(3)直线BC与抛物线y=﹣x2+c交于M、N两点(点N在点M的右侧),请探究在x轴上是否存在点T,使得以B、N、T三点为顶点的三角形与△ABC相似,若存在,请求出点T的坐标;若不存在,请说明理由.(4)若将抛物线y=﹣x2+c进行适当的平移,当平移后的抛物线与直线BC最多只有一个公共点时,请直接写出抛物线y=﹣x2+c平移的最短距离并求出此时抛物线的顶点坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+c与y轴交于点P(0,4),∴c=4,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4;(2)△BCQ是直角三角形.理由如下:将抛物线y=﹣x2+4向左平移1个单位长度,得新抛物线y=﹣(x+1)2+4,∴平移后的抛物线顶点为Q(﹣1,4),令x=0,得y=﹣1+4=3,∴C(0,3),令y=0,得﹣(x+1)2+4=0,解得:x1=1,x2=﹣3,∴B(﹣3,0),A(1,0),如图1,连接BQ,CQ,PQ,∵P(0,4),Q(﹣1,4),∴PQ⊥y轴,PQ=1,∵CP=4﹣3=1,∴PQ=CP,∠CPQ=90°,∴△CPQ是等腰直角三角形,∴∠PCQ=45°,∵OB=OC=3,∠BOC=90°,∴△BOC是等腰直角三角形,∴∠BCO=45°,∴∠BCQ=180°﹣45°﹣45°=90°,∴△BCQ是直角三角形.(3)在x轴上存在点T,使得以B、N、T三点为顶点的三角形与△ABC相似.∵△ABC是锐角三角形,∠ABC=45°,∴以B、N、T三点为顶点的三角形与△ABC相似,必须∠NBT=∠ABC=45°,即点T在y轴的右侧,设T(x,0),且x>0,则BT=x+3,∵B(﹣3,0),A(1,0),C(0,3),∴∠ABC=45°,AB=4,BC=3,设直线BC的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线BC的解析式为y=x+3,由,解得:,,∴M(﹣,),N(,),∴BN=×=,①当△NBT∽△CBA时,则=,∴=,解得:x=,∴T(,0);②当△NBT∽△ABC时,则=,∴=,解得:x=,∴T(,0);综上所述,点T的坐标T(,0)或(,0).(4)抛物线y=﹣x2+4的顶点为P(0,4),∵直线BC的解析式为y=x+3,∴直线BC与y轴的夹角为45°,当抛物线沿着垂直直线BC的方向平移到只有1个公共点时,平移距离最小,此时向右和向下平移距离相等,设平移后的抛物线的顶点为P′(t,4﹣t),则平移后的抛物线为y=﹣(x﹣t)2+4﹣t,由﹣(x﹣t)2+4﹣t=x+3,整理得:x2+(1﹣2t)x+t2+t﹣1=0,∵平移后的抛物线与直线BC最多只有一个公共点,∴Δ=(1﹣2t)2﹣4(t2+t﹣1)=0,解得:t=,∴平移后的抛物线的顶点为P′(,),平移的最短距离为.二.直角三角形的存在性4.(2022•广安)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象与x轴交于A、C两点,与y轴交于点B,其中点B坐标为(0,﹣4),点C 坐标为(2,0).(1)求此抛物线的函数解析式.(2)点D是直线AB下方抛物线上一个动点,连接AD、BD,探究是否存在点D,使得△ABD的面积最大?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.(3)点P为该抛物线对称轴上的动点,使得△P AB为直角三角形,请求出点P 的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象经过点B(0,﹣4),点C(2,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣4;(2)存在.理由:如图1中,设D (t ,t 2+t ﹣4),连接OD .令y =0,则x 2+x ﹣4=0,解得x =﹣4或2,∴A (﹣4,0),C (2,0),∵B (0,﹣4),∴OA =OB =4,∵S △ABD =S △AOD +S △OBD ﹣S △AOB =×4×(﹣﹣t +4)+×4×(﹣t )﹣×4×4=﹣t 2﹣4t =﹣(t +2)2+4,∵﹣1<0,∴t =﹣2时,△ABD 的面积最大,最大值为4,此时D (﹣2,﹣4); (3)如图2中,设抛物线的对称轴交x 轴于点N ,过点B 作BM ⊥抛物线的对称轴于点M .则N (﹣1.0).M (﹣1,﹣4);∵OA=OB=4,∠AOB=90°,∴∠OAB=∠OBA=45°,当∠P1AB=90°时,△ANP1是等腰直角三角形,∴AN=NP1=3,∴P1(﹣1,3),当∠ABP2=90°时,△BMP2是等腰直角三角形,可得P2(﹣1,﹣5),当∠APB=90°时,设P(﹣1,n),设AB的中点为J,连接PJ,则J(﹣2,﹣2),∴PJ=AB=2,∴12+(n+2)2=(2)2,解得n=﹣2或﹣﹣2,∴P3(﹣1,﹣2),P4(﹣1,﹣﹣2),综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣1,3)或(﹣1,﹣5)或(﹣1,﹣2)或(﹣1,﹣﹣2).5.(2022•辽宁)如图,抛物线y=ax2﹣3x+c与x轴交于A(﹣4,0),B两点,与y轴交于点C(0,4),点D为x轴上方抛物线上的动点,射线OD交直线AC 于点E,将射线OD绕点O逆时针旋转45°得到射线OP,OP交直线AC于点F,连接DF.(1)求抛物线的解析式;(2)当点D在第二象限且=时,求点D的坐标;(3)当△ODF为直角三角形时,请直接写出点D的坐标.【解答】解:(1)将点A(﹣4,0),C(0,4)代入y=ax2﹣3x+c,∴,解得,∴y=﹣x2﹣3x+4;(2)过点D作DG⊥AB交于G,交AC于点H,设直线AC的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=x+4,设D(n,﹣n2﹣3n+4),H(n,n+4),∴DH=﹣n2﹣4n,∵DH∥OC,∴==,∵OC=4,∴DH=3,∴﹣n2﹣4n=3,解得n=﹣1或n=﹣3,∴D(﹣1,6)或(﹣3,4);(3)设F(t,t+4),当∠FDO=90°时,过点D作MN⊥y轴交于点N,过点F作FM⊥MN交于点M,∵∠DOF=45°,∴DF=DO,∵∠MDF+∠NDO=90°,∠MDF+∠MFD=90°,∴∠NDO=∠MFD,∴△MDF≌△NOD(AAS),∴DM=ON,MF=DN,∴DN+ON=﹣t,DN=ON+(﹣t﹣4),∴DN=﹣t﹣2,ON=2,∴D点纵坐标为2,∴﹣x2﹣3x+4=2,解得x=或x=,∴D点坐标为(,2)或(,2);当∠DFO=90°时,过点F作KL⊥x轴交于L点,过点D作DK⊥KL交于点K,∵∠KFD+∠LFO=90°,∠KFD+∠KDF=90°,∴∠LFO=∠KDF,∵DF=FO,∴△KDF≌△LFO(AAS),∴KD=FL,KF=LO,∴KL=t+4﹣t=4,∴D点纵坐标为4,∴﹣x2﹣3x+4=4,解得x=0或x=﹣3,∴D(0,4)或(﹣3,4);综上所述:D点坐标为(,2)或(,2)或(0,4)或(﹣3,4).三.等腰三角形的存在性6.(2022•百色)已知抛物线经过A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)三点,O 为坐标原点,抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,点M为射线BD上一动点,连接OM,交BC于点F.(1)求抛物线的表达式;(2)求证:∠BOF=∠BDF;(3)是否存在点M,使△MDF为等腰三角形?若不存在,请说明理由;若存在,求ME的长.【解答】(1)解:设抛物线的表达式为y=ax2+bx+c,把A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)代入得:,解得,∴抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3;(2)证明:∵正方形OBDC,∴∠OBC=∠DBC,BD=OB,∵BF=BF,∴△BOF≌△BDF,∴∠BOF=∠BDF;(3)解:∵抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,∴令y=3,则3=﹣x2+2x+3,解得:x1=0,x2=2,∴E(2,3),①如图,当M在线段BD的延长线上时,∠BDF为锐角,∴∠FDM为钝角,∵△MDF为等腰三角形,∴DF=DM,∴∠M=∠DFM,∴∠BDF=∠M+∠DFM=2∠M,∵BM∥OC,∴∠M=∠MOC,由(2)得∠BOF=∠BDF,∴∠BDF+∠MOC=3∠M=90°,∴∠M=30°,在Rt△BOM中,BM=,∴ME=BM﹣BE=3﹣2;②如图,当M在线段BD上时,∠DMF为钝角,∵△MDF为等腰三角形,∴MF=DM,∴∠BDF=∠MFD,∴∠BMO=∠BDF+∠MFD=2∠BDF,由(2)得∠BOF=∠BDF,∴∠BMO=2∠BOM,∴∠BOM+∠BMO=3∠BOM=90°,∴∠BOM=30°,在Rt△BOM中,BM=,∴ME=BE﹣BM=2﹣,综上所述,ME的值为:3﹣2或2﹣.7.(2022•山西)综合与探究如图,二次函数y=﹣x2+x+4的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.点P是第一象限内二次函数图象上的一个动点,设点P的横坐标为m.过点P作直线PD⊥x轴于点D,作直线BC交PD于点E.(1)求A,B,C三点的坐标,并直接写出直线BC的函数表达式;(2)当△CEP是以PE为底边的等腰三角形时,求点P的坐标;(3)连接AC,过点P作直线l∥AC,交y轴于点F,连接DF.试探究:在点P 运动的过程中,是否存在点P,使得CE=FD,若存在,请直接写出m的值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)在y=﹣x2+x+4中,令x=0得y=4,令y=0得x=8或x=﹣2,∴A(﹣2,0),B(8,0),C(0,4),设直线BC解析式为y=kx+4,将B(8,0)代入得:8k+4=0,解得k=﹣,∴直线BC解析式为y=﹣x+4;(2)过C作CG⊥PD于G,如图:设P(m,﹣m2+m+4),∴PD=﹣m2+m+4,∵∠COD=∠PDO=∠CGD=90°,∴四边形CODG是矩形,∴DG=OC=4,CG=OD=m,∴PG=PD﹣DG=﹣m2+m+4﹣4=﹣m2+m,∵CP=CE,CG⊥PD,∴GE=PG=﹣m2+m,∵∠GCE=∠OBC,∠CGE=90°=∠BOC,∴△CGE∽△BOC,∴=,即=,解得m=0(舍去)或m=4,∴P(4,6);(3)存在点P,使得CE=FD,理由如下:过C作CH⊥PD于H,如图:设P(m,﹣m2+m+4),由A(﹣2,0),C(0,4)可得直线AC解析式为y=2x+4,根据PF∥AC,设直线PF解析式为y=2x+b,将P(m,﹣m2+m+4)代入得:﹣m2+m+4=2m+b,∴b=﹣m2﹣m+4,∴直线PF解析式为y=2x﹣m2﹣m+4,令x=0得y=﹣m2﹣m+4,∴F(0,﹣m2﹣m+4),∴OF=|﹣m2﹣m+4|,同(2)可得四边形CODH是矩形,∴CH=OD,∵CE=FD,∴Rt△CHE≌Rt△DOF(HL),∴∠HCE=∠FDO,∵∠HCE=∠CBO,∴∠FDO=∠CBO,∴tan∠FDO=tan∠CBO,∴=,即=,∴﹣m2﹣m+4=m或﹣m2﹣m+4=﹣m,解得m=2﹣2或m=﹣2﹣2或m=4或m=﹣4,∵P在第一象限,∴m=2﹣2或m=4.8.(2022•东营)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)在对称轴上找一点Q,使△ACQ的周长最小,求点Q的坐标;(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.【解答】解:(1)将点A(﹣1,0),点B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3,∴,解得,∴y=x2﹣2x﹣3;(2)连接CB交对称轴于点Q,∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴抛物线的对称轴为直线x=1,∵A、B关于对称轴x=1对称,∴AQ=BQ,∴AC+AQ+CQ=AC+CQ+BQ≥AC+BC,当C、B、Q三点共线时,△ACQ的周长最小,∵C(0,﹣3),B(3,0),设直线BC的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=x﹣3,∴Q(1,﹣2);(3)当∠BPM=90°时,PM=PB,∴M点与A点重合,∴M(﹣1,0);当∠PBM=90°时,PB=BM,如图1,当P点在M点上方时,过点B作x轴的垂线GH,过点P作PH⊥GH 交于H,过点M作MG⊥HG交于G,∵∠PBM=90°,∴∠PBH+∠MBG=90°,∵∠PBH+∠BPH=90°,∴∠MBG=∠BPH,∵BP=BM,∴△BPH≌△MBG(AAS),∴BH=MG,PH=BG=2,设P(1,t),则M(3﹣t,﹣2),∴﹣2=(3﹣t)2﹣2(3﹣t)﹣3,解得t=2+或t=2﹣,∴M(1﹣,﹣2)或(1+,﹣2),∵M点在对称轴的左侧,∴M点坐标为(1﹣,﹣2);如图2,当P点在M点下方时,同理可得M(3+t,2),∴2=(3+t)2﹣2(3+t)﹣3,解得t=﹣2+(舍)或t=﹣2﹣,∴M(1﹣,2);综上所述:M点的坐标为(1﹣,﹣2)或(1﹣,2)或(﹣1,0).9.(2022•枣庄)如图①,已知抛物线L:y=x2+bx+c经过点A(0,3),B(1,0),过点A作AC∥x轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的关系式;(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当△OPE面积最大时,求出P点坐标;(3)将抛物线L向上平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OAE 内(包括△OAE的边界),求h的取值范围;(4)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P,使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线L:y=x2+bx+c经过点A(0,3),B(1,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;(2)如图,过P作PG∥y轴,交OE于点G,设P(m,m2﹣4m+3),∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,∴∠AOE=45°,∴△AOE是等腰直角三角形,∴AE=OA=3,∴E(3,3),∴直线OE的解析式为:y=x,∴G(m,m),∴PG=m﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+5m﹣3,∴S△OPE =S△OPG+S△EPG=PG•AE=×3×(﹣m2+5m﹣3)=﹣(m2﹣5m+3)=﹣(m﹣)2+,∵﹣<0,∴当m=时,△OPE面积最大,此时,P点坐标为(,﹣);(3)由y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,得抛物线l的对称轴为直线x=2,顶点为(2,﹣1),抛物线L向上平移h个单位长度后顶点为F(2,﹣1+h).设直线x=2交OE于点M,交AE于点N,则E(3,3),∵直线OE的解析式为:y=x,∴M(2,2),∵点F在△OAE内(包括△OAE的边界),∴2≤﹣1+h≤3,解得3≤h≤4;(4)设P(m,m2﹣4m+3),分四种情况:①当P在对称轴的左边,且在x轴下方时,如图,过P作MN⊥y轴,交y轴于M,交l于N,∴∠OMP=∠PNF=90°,∵△OPF是等腰直角三角形,∴OP=PF,∠OPF=90°,∴∠OPM+∠NPF=∠PFN+∠NPF=90°,∴∠OPM=∠PFN,∴△OMP≌△PNF(AAS),∴OM=PN,∵P(m,m2﹣4m+3),则﹣m2+4m﹣3=2﹣m,解得:m=(舍)或,∴P的坐标为(,);②当P在对称轴的左边,且在x轴上方时,同理得:2﹣m=m2﹣4m+3,解得:m1=(舍)或m2=,∴P的坐标为(,);③当P在对称轴的右边,且在x轴下方时,如图,过P作MN⊥x轴于N,过F作FM⊥MN于M,同理得△ONP≌△PMF,∴PN=FM,则﹣m2+4m﹣3=m﹣2,解得:m1=或m2=(舍);P的坐标为(,);④当P在对称轴的右边,且在x轴上方时,如图,同理得m2﹣4m+3=m﹣2,解得:m=或(舍),P的坐标为:(,);综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).方法二:作直线DE:y=x﹣2,E(1,﹣1)是D点(2,0)绕O点顺时针旋转45°并且OD缩小倍得到,易知直线DE即为对称轴上的点绕O点顺时针旋转45°,且到O点距离缩小倍的轨迹,联立直线DE和抛物线解析式得x2﹣4x+3=x﹣2,解得x1=,x2=,同理可得x3=或x4=;综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).10.(2023•澄城县一模)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0)、B,与y轴交于点C(0,3),直线l是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数解析式;(2)在对称轴l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形,若存在,求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)把点A(﹣1,0)、点C(0,3)分别代入y=﹣x2+bx+c,得.解得.故该抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3;(2)由(1)知,该抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3.则该抛物线的对称轴为直线x=﹣=1.故设M(1,m).∵A(﹣1,0)、点C(0,3),∴AC2=10,AM2=4+m2,CM2=1+(m﹣3)2.①若AC=AM时,10=4+m2,解得m=±.∴点M的坐标为(1,)或(1,﹣);②若AC=CM时,10=1+(m﹣3)2,解得m=0或m=6,∴点M的坐标为(1,0)或(1,6).当点M的坐标为(1,6)时,点A、C、M共线,∴点M的坐标为(1,0);③当AM=CM时,4+m2=1+(m﹣3)2,解得m=1,∴点M的坐标为(1,1).综上所述,符合条件的点M的坐标为(1,)或(1,﹣)或(1,0)或(1,1).11.(2023•碑林区校级一模)二次函数y=ax2+bx+2的图象交x轴于A(﹣1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,动点M从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿AB方向运动,过点M作MN⊥x轴交直线BC于点N,交抛物线于点D,连接AC,设运动的时间为t秒.(1)求二次函数y=ax2+bx+2的表达式;(2)在直线MN上存在一点P,当△PBC是以∠BPC为直角的等腰直角三角形时,求此时点D的坐标.【解答】解:(1)将点(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+2,∴a=﹣,b=,∴y=﹣x2+x+2;(2)∵BM=5﹣2t,∴M(2t﹣1,0),设P(2t﹣1,m),∵PC2=(2t﹣1)2+(m﹣2)2,PB2=(2t﹣5)2+m2,∵PB=PC,∴(2t﹣1)2+(m﹣2)2=(2t﹣5)2+m2,∴m=4t﹣5,∴P(2t﹣1,4t﹣5),∵PC⊥PB,∴×=﹣1,∴t=1或t=2,∴M(1,0)或M(3,0),∴D(1,3)或D(3,2).12.(2023•东洲区模拟)抛物线y=ax2+bx+3经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴正半轴交于点C.(1)求此抛物线解析式;(2)如图①,连接BC,点P为抛物线第一象限上一点,设点P的横坐标为m,△PBC的面积为S,求S与m的函数关系式,并求S最大时P点坐标;(3)如图②,连接AC,在抛物线的对称轴上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴,解得:,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)点P作PF⊥x轴于点F,交BC于点E,设BC直线解析式为:y=kx+b,∵B(3,0),C(0,3),∴,解得,∴y=﹣x+3,由题意可知P(m,﹣m2+2m+3),E(m,﹣m+3),S=S△PBE+S△PCE,S=PE•OB=(﹣m2+2m+3+m﹣3)×3,,∵,∴当时,S有最大值,此时P点坐标为;(3)存在,M1(1,0),,,M4(1,1),①当AC=AM时,如图,设对称轴l与AB交于点E,则,∵AM2=AE2+EM2,∴,解得:,∴M点的坐标为或,②当AC=MC时,则OC为AM的垂直平分线.因此M与E重合,因此,M点的坐标为(1,0),③当AM=CM时,如图,设M点的坐标为(1,n),则AM2=22+n2=4+n2,CM2=12+(3﹣n)2,∴4+n2=12+(3﹣n)2,解得:n=1,∴M点的坐标为(1,1),综上可知,潢足条件的M点共四个,其坐标为M1(1,0),,,M4(1,1).13.(2023•三亚一模)如图,抛物线y=ax2+3x+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0)和点B,与y轴交于点C(0,8),顶点为D,连接AC,CD,DB,直线BC 与抛物线的对称轴l交于点E.(1)求抛物线的解析式和直线BC的解析式;(2)求四边形ABDC的面积;(3)P是第一象限内抛物线上的动点,连接PB,PC,当S△PBC =S△ABC时,求点P的坐标;(4)在抛物线的对称轴l上是否存在点M,使得△BEM为等腰三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+3x+c(a≠0)过点A(﹣2,0)和C(0,8),∴,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+8.令y=0,得.解得x1=﹣2,x2=8.∴点B的坐标为(8,0).设直线BC的解析式为y=kx+b.把点B(8,0),C(0,8)分别代入y=kx+b,得,解得,∴直线BC的解析式为y=﹣x+8.(2)如图1,设抛物线的对称轴l与x轴交于点H.∵抛物线的解析式为,∴顶点D的坐标为.∴S四边形ABDC =S△AOC+S梯形OCDH+S△BDH===70.(3)∵.∴.如图2,过点P作PG⊥x轴,交x轴于点G,交BC于点F.设点.∵点F在直线BC上,∴F(t,﹣t+8).∴.∴.∴.解得t1=2,t2=6.∴点P的坐标为(2,12)或P(6,8).(4)存在.∵△BEM为等腰三角形,∴BM=EM或BE=BM或BE=EM,设M(3,m),∵B(8,0),E(3,5),∴BE==5,EM=|m﹣5|,BM==,当BM=EM时,=|m﹣5|,∴m2+25=(m﹣5)2,解得:m=0,∴M(3,0);当BE=BM时,5=,∴m2+25=50,解得:m=﹣5或m=5(舍去),∴M(3,﹣5);当BE=EM时,5=|m﹣5|,解得:m=5+5或m=5﹣5,∴M(3,5+5)或(3,5﹣5),综上所述,点M的坐标为(3,0)或(3,﹣5)或(3,5+5)或(3,5﹣5).14.(2023•南海区一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3(a >0)与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为直线BC下方抛物线上的一动点,PM⊥BC于点M,PN∥y轴交BC 于点N.求线段PM的最大值和此时点P的坐标;(3)点E为x轴上一动点,点Q为抛物线上一动点,是否存在以CQ为斜边的等腰直角三角形CEQ?若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)将A(﹣1,0),B(3,0)代入函数y=ax2+bx﹣3(a>0)中,得,解得,∴解析式为y=x2﹣2x﹣3,故抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)当x=0时,y=3,∴C(0,﹣3),∵B(3,0),∴∠OCB=∠OBC=45°,∵PN∥y轴,∴∠MNP=45°,∵PM⊥BC,∴PM=PN,则当PN最大时,PM也最大,设BC的解析式为y=mx+n,∴,解得,∴BC解析式为y=x﹣3,设P(x,x2﹣2x﹣3),N(x,x﹣3),∴PN=x﹣3﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣(x﹣)2+,当x=时,PN最大,则PM=PN=×=,∴P(,),故PM最大值为,P点坐标为(,﹣);(3)存在,点E的坐标为(﹣5,0),(,0),(0,0),(,0).∵CEQ是以CQ为斜边的等腰直角三角形,∴设Q(x,x2﹣2x﹣3),①如图,过点E作x轴的垂线l,再分别过点C和点Q作垂线l的垂线,分别交于点M和点N,∵∠CEQ=90°,∴∠QEM+∠CEN=90°,∵∠QEM+∠MQE=90°,∴∠EQM=∠CEN,∵∠CNE=∠QME=90°,EC=EQ,∴△EMQ≌△CNE(AAS),∴CN=EM=x2﹣2x﹣3,MQ=EN=3,∴|x Q|+MQ=CN,﹣x+3=x2﹣2x﹣3,解得x=﹣2,x=3(舍去),∴OE=CM=2+3=5,E(﹣5,0),②如图,过点E作x轴的垂线l,再分别过点C和点Q作垂线l的垂线,分别交于点M和点N,同理:△EMC≌△QNE(AAS),CM=EN=x2﹣2x﹣3,NQ=EM=3,∴﹣x+x2﹣2x﹣3=3,解得x=,x=(舍去),∴OE=CM=,E(,0),③如图,点E和点O重合,点Q和点B重合,此时E(0,0),④如图,过点E作x轴的垂线l,再分别过点C和点Q作垂线l的垂线,分别交于点M和点N,同理:△EMC≌△QNE(AAS),CM=EN=x2﹣2x﹣3,NQ=EM=3,∴x+3=x2﹣2x﹣3,解得x=,x=(舍去),∴OE=CM=,E(,0),综上所述,点E的坐标为(﹣5,0),(,0),(0,0),(,0)41。
初中数学相似三角形的存在性问题(word版+详解答案)
相似三角形的存在性问题【考题研究】相似三角形的存在性问题是近几年中考数学的热点问题.解相似三角形的存在性问题,一般分三步走,第一步寻找分类标准,第二步列方程,第三步解方程并验根。
难点在于寻找分类标准,分类标准寻找的恰当,可以使得解的个数不重复不遗漏,也可以使得列方程和解方程又好又快.【解题攻略】相似三角形的判定定理有3个,其中判定定理1和判定定理2都有对应角相等的条件,因此探求两个三角形相似的动态问题,一般情况下首先寻找一组对应角相等.判定定理2是最常用的解题依据,一般分三步:寻找一组等角,分两种情况列比例方程,解方程并检验。
应用判定定理1解题,先寻找一组等角,再分两种情况讨论另外两组对应角相等. 应用判定定理3解题不多见,根据三边对应成比例列连比式解方程(组).【解题类型及其思路】相似三角形存在性问题需要注意的问题:1、若题目中问题为△ABC ∽△DEF ,则对应线段已经确定。
2、若题目中为△ABC 与 △DEF 相似,则没有确定对应线段,此时有三种情况:①△ABC ∽△DEF , ②△ABC ∽△FDE 、 ③△ABC ∽△EFD 、3、若题目中为△ABC 与 △DEF 并且有 ∠A 、 ∠D (或为90°),则确定了一条对应的线段,此时有二种情况:①、△ABC ∽△DEF ,②、△ABC ∽△DFE 需要分类讨论上述的各种情况。
【典例指引】类型一 【确定符合相似三角形的点的坐标】典例指引1.(2019·贵州中考真题)如图,抛物线212y x bx c =++与直线132y x =+分别相交于A ,B 两点,且此抛物线与x 轴的一个交点为C ,连接AC ,BC .已知(0,3)A ,(3,0)C -.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴l上找一点M,使MB MC-的值最大,并求出这个最大值;(3)点P为y轴右侧抛物线上一动点,连接PA,过点P作PQ PA⊥交y轴于点Q,问:是否存在点P 使得以A,P,Q为顶点的三角形与ABC∆相似?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【举一反三】(2019·海南模拟)抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0)和点B(5,0).(1)求该抛物线所对应的函数解析式;(2)该抛物线与直线335y 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;②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,求出满足条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.类型二 【确定符合相似三角形的动点的运动时间或路程等】典例指引2.(2019年广东模拟)如图,在矩形OABC 中,AO=10,AB=8,沿直线CD 折叠矩形OABC 的一边BC ,使点B 落在OA 边上的点E 处,分别以OC ,OA 所在的直线为x 轴,y 轴建立平面直角坐标系,抛物线2y ax bx c =++经过O ,D ,C 三点.(1)求AD 的长及抛物线的解析式;(2)一动点P 从点E 出发,沿EC 以每秒2个单位长的速度向点C 运动,同时动点Q 从点C 出发,沿CO 以每秒1个单位长的速度向点O 运动,当点P 运动到点C 时,两点同时停止运动,设运动时间为t 秒,当t 为何值时,以P ,Q ,C 为顶点的三角形与△ADE 相似?(3)点N 在抛物线对称轴上,点M 在抛物线上,是否存在这样的点M 与点N ,使以M ,N ,C ,E 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M 与点N 的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.【举一反三】(2019·湖南模拟)如图,已知直线y=-x+3与x 轴、y 轴分别交于A ,B 两点,抛物线y=-x 2+bx+c 经过A ,B 两点,点P 在线段OA 上,从点O 出发,向点A 以1个单位/秒的速度匀速运动;同时,点Q 在线段AB 上,从点A 出发,向点B 以2个单位/秒的速度匀速运动,连接PQ ,设运动时间为t 秒.(1)求抛物线的解析式;(2)问:当t 为何值时,△APQ 为直角三角形;(3)过点P 作PE ∥y 轴,交AB 于点E ,过点Q 作QF ∥y 轴,交抛物线于点F ,连接EF ,当EF ∥PQ 时,求点F 的坐标;(4)设抛物线顶点为M ,连接BP ,BM ,MQ ,问:是否存在t 的值,使以B ,Q ,M 为顶点的三角形与以O ,B ,P 为顶点的三角形相似?若存在,请求出t 的值;若不存在,请说明理由.类型三 【确定符合相似三角形的函数解析式或字母参数的值】典例指引3.(2019·江苏中考真题)如图,二次函数245y x x =-++图象的顶点为D ,对称轴是直线l ,一次函数215y x =+的图象与x 轴交于点A ,且与直线DA 关于l 的对称直线交于点B .(1)点D 的坐标是 ______;(2)直线l 与直线AB 交于点C ,N 是线段DC 上一点(不与点D 、C 重合),点N 的纵坐标为n .过点N 作直线与线段DA 、DB 分别交于点P ,Q ,使得DPQ ∆与DAB ∆相似.①当275n =时,求DP 的长; ②若对于每一个确定的n 的值,有且只有一个DPQ ∆与DAB ∆相似,请直接写出n 的取值范围 ______.【举一反三】(2018武汉中考)抛物线L :y=﹣x 2+bx+c 经过点A (0,1),与它的对称轴直线x=1交于点B . (1)直接写出抛物线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L 1,抛物线L 1与y 轴交于点C ,过点C 作y 轴的垂线交抛物线L 1于另一点D .F 为抛物线L 1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.【新题训练】1.(2019·长沙市开福区青竹湖湘一外国语学校初三月考)如图1,已知抛物线;C 1:y =﹣1m(x +2)(x ﹣m )(m >0)与x 轴交于点B 、C (点B 在点C 的左侧),与y 轴交于点E .(1)求点B 、点C 的坐标;(2)当△BCE 的面积为6时,若点G 的坐标为(0,b ),在抛物线C 1的对称轴上是否存在点H ,使得△BGH 的周长最小,若存在,则求点H 的坐标(用含b 的式子表示);若不存在,则请说明理由;(3)在第四象限内,抛物线C 1上是否存在点F ,使得以点B 、C 、F 为顶点的三角形与△BCE 相似?若存在,求m 的值;若不存在,请说明理由.2.(2020·浙江初三期末)边长为2的正方形OABC 在平面直角坐标系中的位置如图所示,点D 是边OA 的中点,连接CD ,点E 在第一象限,且DE DC ⊥,DE DC =.以直线AB 为对称轴的抛物线过C ,E 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 从点C 出发,沿射线CB 每秒1个单位长度的速度运动,运动时间为t 秒.过点P 作PF CD ⊥于点F ,当t 为何值时,以点P ,F ,D 为顶点的三角形与COD ∆相似?(3)点M 为直线AB 上一动点,点N 为抛物线上一动点,是否存在点M ,N ,使得以点M ,N ,D ,E 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.3.(2020·长沙市长郡双语实验中学初三开学考试)如图,抛物线y =ax 2﹣2ax +c 的图象经过点C (0,﹣2),顶点D 的坐标为(1,﹣83),与x 轴交于A 、B 两点.(1)求抛物线的解析式.(2)连接AC ,E 为直线AC 上一点,当△AOC ∽△AEB 时,求点E 的坐标和AEAB的值. (3)点C 关于x 轴的对称点为H ,当55FC +BF 取最小值时,在抛物线的对称轴上是否存在点Q ,使△QHF 是直角三角形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由. 4.(2019·贵州初三)如图,已知抛物线y=13x 2+bx+c 经过△ABC 的三个顶点,其中点A (0,1),点B (﹣9,10),AC ∥x 轴,点P 是直线AC 下方抛物线上的动点. (1)求抛物线的解析式;(2)过点P 且与y 轴平行的直线l 与直线AB 、AC 分别交于点E 、F ,当四边形AECP 的面积最大时,求点P 的坐标;(3)当点P 为抛物线的顶点时,在直线AC 上是否存在点Q ,使得以C 、P 、Q 为顶点的三角形与△ABC 相似,若存在,求出点Q 的坐标,若不存在,请说明理由.5.(2020·河南初三)如图,在平面直角坐标系中,抛物线243y x bx c =-++与x 轴交于A 、D 两点,与y 轴交于点B ,四边形OBCD 是矩形,点A 的坐标为(1,0),点B 的坐标为(0,4),已知点E (m ,0)是线段DO 上的动点,过点E 作PE ⊥x 轴交抛物线于点P ,交BC 于点G ,交BD 于点H . (1)求该抛物线的解析式;(2)当点P 在直线BC 上方时,请用含m 的代数式表示PG 的长度;(3)在(2)的条件下,是否存在这样的点P ,使得以P 、B 、G 为顶点的三角形与△DEH 相似?若存在,求出此时m 的值;若不存在,请说明理由.6.(2020·浙江初三期末)如图①,在平面直角坐标系中,抛物线2yx 的对称轴为直线l ,将直线l 绕着点()0,2P 顺时针旋转α∠的度数后与该抛物线交于AB 两点(点A 在点B 的左侧),点Q 是该抛物线上一点(1)若45α∠=︒,求直线AB 的函数表达式 (2)若点p 将线段分成2:3的两部分,求点A 的坐标(3)如图②,在(1)的条件下,若点Q 在y 轴左侧,过点p 作直线//l x 轴,点M 是直线l 上一点,且位于y 轴左侧,当以P ,B ,Q 为顶点的三角形与PAM ∆相似时,求M 的坐标 7.(2020·上海初三)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =13x 2+mx +n 经过点B (6,1),C (5,0),且与y 轴交于点A .(1)求抛物线的表达式及点A 的坐标;(2)点P 是y 轴右侧抛物线上的一点,过点P 作PQ ⊥OA ,交线段OA 的延长线于点Q ,如果∠PAB =45°.求证:△PQA ∽△ACB ;(3)若点F 是线段AB (不包含端点)上的一点,且点F 关于AC 的对称点F ′恰好在上述抛物线上,求FF ′的长.8.(2019·江苏初三期末)如图,抛物线y=ax2+5ax+c(a<0)与x轴负半轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于C点,D是抛物线的顶点,过D作DH⊥x轴于点H,延长DH交AC于点E,且S△ABD:S△ACB=9:16,(1)求A、B两点的坐标;(2)若△DBH与△BEH相似,试求抛物线的解析式.9.(2019·湖南中考模拟)如图,顶点坐标为(2,﹣1)的抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与y轴交于点C(0,3),与x轴交于A、B两点.(1)求抛物线的表达式;(2)设抛物线的对称轴与直线BC交于点D,连接AC、AD,求△ACD的面积;(3)点E为直线BC上一动点,过点E作y轴的平行线EF,与抛物线交于点F.问是否存在点E,使得以D、E、F为顶点的三角形与△BCO相似?若存在,求点E的坐标;若不存在,请说明理由.10.(2019·西安市铁一中学中考模拟)如图,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的顶点坐标为(2,1)-,并且与y轴交于点(0,3)C ,与x 轴交于A 、B 两点. (1)求抛物线的表达式.(2)如图1,设抛物线的对称轴与直线BC 交于点D ,点E 为直线BC 上一动点,过点E 作y 轴的平行线EF ,与抛物线交于点F ,问是否存在点E ,使得以D 、E 、F 为顶点的三角形与BCO 相似.若存在,求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由.11.(2019·广东中考模拟)如图,在平面直角坐标系xoy 中,直线122y x =+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C .抛物线y=ax 2+bx+c 的对称轴是32x =-且经过A 、C 两点,与x 轴的另一交点为点B . (1)①直接写出点B 的坐标;②求抛物线解析式.(2)若点P 为直线AC 上方的抛物线上的一点,连接PA ,PC .求△PAC 的面积的最大值,并求出此时点P 的坐标.(3)抛物线上是否存在点M ,过点M 作MN 垂直x 轴于点N ,使得以点A 、M 、N 为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.12.(2019·江苏泗洪姜堰实验学校中考模拟)如图,抛物线2481293y x x =--与x 轴交于A 、C 两点,与y 轴交于B 点.(1)求△AOB 的外接圆的面积;(2)若动点P 从点A 出发,以每秒2个单位沿射线AC 方向运动;同时,点Q 从点B 出发,以每秒1个单位沿射线BA 方向运动,当点P 到达点C 处时,两点同时停止运动.问当t 为何值时,以A 、P 、Q 为顶点的三角形与△OAB 相似?(3)若M 为线段AB 上一个动点,过点M 作MN 平行于y 轴交抛物线于点N .①是否存在这样的点M ,使得四边形OMNB 恰为平行四边形?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.②当点M 运动到何处时,四边形CBNA 的面积最大?求出此时点M 的坐标及四边形CBAN 面积的最大值.13.(2019·陕西中考真题)在平面直角坐标系中,已知抛物线L :()2y ax c a x c =+-+经过点A (-3,0)和点B (0,-6),L 关于原点O 对称的抛物线为L '. (1)求抛物线L 的表达式;(2)点P 在抛物线L '上,且位于第一象限,过点P 作PD ⊥y 轴,垂足为D.若△POD 与△AOB 相似,求符合条件的点P 的坐标.14.(2019·湖南中考真题)如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点(1,0)A -,点(3,0)B ,与y 轴交于点C ,且过点(2,3)D -.点P 、Q 是抛物线2y ax 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.15.(2018·四川中考真题)如图,抛物线y=12x 2+bx+c 与直线y=12x+3交于A ,B 两点,交x 轴于C 、D 两点,连接AC 、BC ,已知A (0,3),C (﹣3,0). (1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴l 上找一点M ,使|MB ﹣MD|的值最大,并求出这个最大值;(3)点P 为y 轴右侧抛物线上一动点,连接PA ,过点P 作PQ ⊥PA 交y 轴于点Q ,问:是否存在点P 使得以A ,P ,Q 为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.16.(2019·湖南中考真题)如图1,△AOB 的三个顶点A 、O 、B 分别落在抛物线F 1:21733y x x =+的图象上,点A 的横坐标为﹣4,点B 的纵坐标为﹣2.(点A 在点B 的左侧) (1)求点A 、B 的坐标;(2)将△AOB 绕点O 逆时针旋转90°得到△A 'OB ',抛物线F 2:24y ax bx =++经过A '、B '两点,已知点M为抛物线F 2的对称轴上一定点,且点A '恰好在以OM 为直径的圆上,连接OM 、A 'M ,求△OA 'M 的面积; (3)如图2,延长OB '交抛物线F 2于点C ,连接A 'C ,在坐标轴上是否存在点D ,使得以A 、O 、D 为顶点的三角形与△OA 'C 相似.若存在,请求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.相似三角形的存在性问题【考题研究】相似三角形的存在性问题是近几年中考数学的热点问题.解相似三角形的存在性问题,一般分三步走,第一步寻找分类标准,第二步列方程,第三步解方程并验根。
中考数学复习之二次函数背景下的相似三角形的存在性问题,含参考答案
中考数学复习之相似三角形的存在性问题(学案)知识与方法梳理:相似三角形存在性的处理思路1. 分析特征:分析背景图形中的定点、定线及不变特征,结合图形形成因素(判定等)考虑分类.注:相似三角形存在性问题主要结合对应关系及不变特征考虑分类.2. 画图求解:往往先从对应关系入手,再结合背景中的不变特征分析,综合考虑对应关系和不变特征后列方程求解. 注:相似三角形列方程往往借助对应边成比例;3. 结果验证:回归点的运动范围,画图或推理,验证结果.例1:在平面直角坐标系中,二次函数图象的顶点坐标为 C (4,,且与x 轴的两个交点间的距离为6. (1)求二次函数的解析式;(2)在x 轴上方的抛物线上,是否存在点Q ,使得以Q ,A ,B 为顶点的三角形与△ABC 相似?如果存在,请求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.第一问:研究背景图形 【思路分析】△由顶点坐标C (4,)可知对称轴为直线x =4,利用与x 轴两个交点间的距离为6,再结合抛物线的对称性可知A (1,0),B (7,0).△设交点式y =a (x -1)(x -7),再代入坐标C (4,可求解出解析式2y x =-+.【过程示范】△顶点坐标为C (4,), △抛物线对称轴为直线x =4,又△抛物线与x 轴的两个交点间的距离为6, △由抛物线的对称性可知:A (1,0),B (7,0). 设抛物线的解析式为y =a (x -1)(x -7),将C (4,)代入可得,a = △所求解析式为2y x x =. 第二问:相似三角形的存在性 【思路分析】相似三角形存在性问题也是在存在性问题的框架下进行的:△分析特征:先研究定点、动点,其中A 、B 、C 为定点,点Q 为抛物线上的动点;进一步研究此△ABC ,发现其中AC=BC ;构造辅助线:CD 垂直于x 轴,能够计算出△BAC =30°,△ACB =30°;再考虑研究△QAB ,固定线段为AB ,并且由于点Q 在x 轴上方的抛物线上,所以△QAB 为钝角(填“钝角”或“直角”)三角形.△画图求解:先考虑点Q 在抛物线对称轴右侧的情况,此时△ABQ 为钝角,要想使△ABC 与△ABQ 相似,则需要△ABQ =120°,且AB=BQ .求解时,可根据△ABQ =120°,AB =BQ =6来求出Q 点坐标.同理,考虑点Q 在抛物线对称轴左侧时的情况.△结果验证:考虑点Q 还要在抛物线上,将点Q 代入抛物线解析式验证. 【过程示范】存在点Q 使得△QAB 与△ABC 相似.由抛物线对称性可知,AC =BC ,过点C 作CD △x 轴于D , 则AD =3,CD在Rt△ACD 中,tan△DAC,△△BAC =△ABC =30°,△ACB =120°. △当△ACB △△ABQ 1时, △ABQ 1=120°且BQ 1=AB =6. 过点Q 1作Q 1E △x 轴,垂足为E , 则在Rt△BQ 1E 中,BQ 1=6,△Q 1BE =60°, △Q 1E =BQ 1·sin60°=62⨯=BE =3, △E (10,0),Q 1(10,. 当x =10时,y= △点Q 1在抛物线上.△由抛物线的对称性可知,还存在AQ 2=AB , 此时△Q 2AB △△ACB ,点Q 2的坐标为(-2,. 综上,Q 1(10,,Q 2(-2,.练习题1. 如图,抛物线2110833y x x =-+-经过A ,B ,C 三点,BC △OB ,AB =BC ,过点C 作CD ⊥x 轴于点D .点M是直线AB 上方的抛物线上一动点,作MN ⊥x 轴于点N ,若△AMN 与△ACD 相似,则点M 的坐标为_____________________________.OB CDAxy2. 如图,已知抛物线234y x bx c =++与坐标轴交于A ,B ,C 三点,点A 的坐标为(1,0),过点C 的直线334y x t=-与x 轴交于点Q ,点P 是线段BC 上的一个动点,过P 作PH △OB 于点H .若PB 5t ,且0<t <1.(1)点C 的坐标是____________,b _______,c ______. (2)求线段QH 的长(用含t 的代数式表示).(3)依点P 的变化,是否存在t 的值,使以P ,H ,Q 为顶点的三角形与△COQ 相似?若存在,求出所有符合条件的t 值;若不存在,说明理由.A BCOHP QxyyxO CB A3. 如图,抛物线213222y x x =-++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点D (1,m )在抛物线上,直线y =-x -1与抛物线交于A ,E 两点,点P 在x 轴上,且位于点B 的左侧,若以P ,B ,D 为顶点的三角形与△ABE 相似,则点P 的坐标为__________________________________.4. 如图,已知抛物线过点A (0,6),B (2,0),C (7,52).(1)求抛物线的解析式.(2)若D 是抛物线的顶点,E 是抛物线的对称轴与直线AC 的交点,F 与E 关于D 对称.求证:△CFE =△AFE . (3)在y 轴上是否存在这样的点P ,使△AFP 与△FDC 相似?若存在,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,抛物线y=ax2+bx经过两点A(-1,1),B(2,2).过点B作BC△x轴,交抛物线于点C,交y轴于点D.连接OA,OB,OC,AC,点N在坐标平面内,且△AOC与△OBN相似(边OA与边OB对应),则点N的坐标为_____________________________________.6.如图,抛物线y=-x2+4与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,连接AC.点P是第一象限内抛物线上的一个动点,过点P作x轴的垂线,垂足为D.是否存在以P,O,D为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图,已知抛物线y=x2-1与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,过点A作AP△CB交抛物线于点P.(1)求A,B,C三点的坐标.(2)在x轴上方的抛物线上是否存在一点M,过点M作MG△x轴于点G,使以A,M,G为顶点的三角形与△PCA 相似?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.8.如图,抛物线y=ax2+b与x轴交于点A,B,且点A的坐标为(1,0),与y轴交于点C(0,1).(1)求抛物线的解析式,并求出点B的坐标.(2)过点B作BD△CA交抛物线于点D,在x轴上点A的左侧是否存在点P,使以P,A,C为顶点的三角形与△ABD相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.9. 如图,抛物线经过A (4,0),B (1,0),C (0,-2)三点.(1)求抛物线的解析式.(2)P 是抛物线上一动点,过点P 作PM △x 轴,垂足为M ,是否存在点P ,使得以A ,P ,M 为顶点的三角形与△OAC 相似?若存在,请求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案1. 2. (1)(0,-3),,-3;(2);(3)存在,或. 3. 4. (1);(3). 5. N 1(3,4),N 2(4,3),N 3(-2,-1),N 4(-1,-2)6.存在,1P ,2(12P --+.7.(1)A (-1,0),B (1,0),C (0,-1);(2)存在,M 1(-2,3),M 2(4,15),347()39M ,. 1257111()()2424M M -,,,94-148 0218 4 12t t QH t t ⎧-<<⎪⎪=⎨⎪-<<⎪⎩()()73225321121322(0)(0)75P P -,,,21462y x x =-+1241(0)(02)2P P --,,,8.(1)y =-x 2+1,B (-1,0);(2)存在,11(0)3P ,,P 2(-2,0). 9.(1)215222y x x =-+-;(2)存在,P 1(0,-2),P 2(-3,-14),P 3(2,1),P 4(5,-2).。
中考专题:二次函数函数的存在性问题(相似三角形)
二次函数函数的存在性问题(相似三角形)1、)如图,已知抛物线与x 交于A(-1,0)、E(3,0)两点,与y 轴交于点B(0,3)。
(1)求抛物线的解析式; (2)设抛物线顶点为D ,求四边形AEDB 的面积; (3)△AOB 与△DBE 是否相似?如果相似,请给以证明;如果不相似,请说明理由。
2、)矩形OABC 在平面直角坐标系中位置如图所示,A C 、两点的坐标分别为(60)A ,,(03)C -,, 直线34y x =-与BC 边相交于D 点. (1)求点D 的坐标; (2)若抛物线294y ax x =-经过点A ,试确定此抛物线的表达式; (3)设(2)中的抛物线的对称轴与直线OD 交于点M ,点P 为对称轴上一动点,以P O M 、、为顶点的三角形与OCD △相似,求符合条件的点P 的坐标.3、)如图,已知抛物线y =34x 2+bx +c 与坐标轴交于A 、B 、C 三点, A 点的坐标为(-1,0)过点C 的直线y =34tx -3与x 轴交于点Q ,点P 是线段BC 上的一个动点,过P 作PH⊥OB 于点H .若PB =5t , 且0<t <1.(1)填空:点C 的坐标是_ _,b = _,c =_ _;(2)求线段QH 的长(用含t 的式子表示);(3)依点P 的变化,是否存在t 的值,使以P 、H 、Q 为顶点的三角形与△COQ 相似?若存在,求出所有t 的值;若不存在,说明理由.4、)已知,如图1,过点()01E -,作平行于x 轴的直线l ,抛物线214y x =上的两点A B 、的横坐标分别为-1和4,直线AB 交y 轴于点F ,过点A B 、分别作直线l 的垂线,垂足分别为点C 、D ,连接CF DF 、. (1)求点A B F 、、的坐标; (2)求证:CF DF ⊥; (3)点P 是抛物线214y x =对称轴右侧图象上的一动点,过点P 作PQ PO ⊥交x 轴于点Q ,是否存在点P 使得OPQ △与CDF △相似?若存在,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.5、如图,抛物线经过(40)(10)(02)A B C -,,,,,三点.(1)求出抛物线的解析式;(2)P 是抛物线上一动点,过P 作PM x ⊥轴,垂足为M ,是否存在P 点,使得以A ,P ,M 为顶点的三角形与OAC △相似?若存在,请求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由; (3)在直线AC 上方的抛物线上有一点D ,使得DCA △的面积最大,求出点D 的坐标.6、)如图,ABCD 在平面直角坐标系中,6AD =,若OA 、OB 的长是关于x 的一元二次方程27120x x -+=的两个根,且OA OB >.(1)求sin ABC ∠的值. (2)若E 为x 轴上的点,且163AOE S =△,求经过D 、E 两点的直线的解析式,并判断AOE △与DAO △是否相似?(3)若点M 在平面直角坐标系内,则在直线AB 上是否存在点F ,使以A 、C 、F 、M 为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出F 点的坐标;若不存在,请说明理由.答案1、(09贵州安顺)解:(1) ∵抛物线与y 轴交于点(0,3),∴设抛物线解析式为)0(32≠++=a bx ax y (1′) 根据题意,得⎩⎨⎧=++=+-033903b a b a ,解得⎩⎨⎧=-=21b a∴抛物线的解析式为322++-=x x y (5′) (2)由顶点坐标公式得顶点坐标为(1,4) 设对称轴与x 轴的交点为F∴四边形ABDE 的面积=ABO DFE BOFD S S S ∆∆++梯形 =111()222AO BO BO DF OF EF DF ⋅++⋅+⋅=11113(34)124222⨯⨯++⨯+⨯⨯=9(3)相似如图,==∴====∴2220BD BE +=, 220DE = 即: 222BD BE DE +=,所以BDE ∆是直角三角形 ∴90AOB DBE ∠=∠=︒,且AO BO BD BE ==∴AOB ∆∽DBE ∆ 2、(09青海)解:(1)点D 的坐标为(43)-,.(2)抛物线的表达式为23984y x x =-. (3)抛物线的对称轴与x 轴的交点1P 符合条件. ∵OA CB ∥, ∴1POM CDO ∠=∠. ∵190OPM DCO ∠=∠=°, ∴1Rt Rt POM CDO △∽△. ∵抛物线的对称轴3x =, ∴点1P 的坐标为1(30)P ,. 过点O 作OD 的垂线交抛物线的对称轴于点2P . ∵对称轴平行于y 轴, ∴2P MO DOC ∠=∠.∵290POM DCO ∠=∠=°, ∴21Rt Rt P M O DOC △∽△∴点2P 也符合条件,2OP M ODC ∠=∠. ∴121390PO CO P PO DCO ==∠=∠=,°, ∴21Rt Rt P PO DCO △≌△. ∴124PP CD ==.∵点2P 在第一象限,∴点2P 的坐标为2P (34),, ∴符合条件的点P 有两个,分别是1(30)P ,,2P (34),3、(09广西钦州) 解:(1)(0,-3),b =-94,c =-3. (2)由(1),得y =34x 2-94x -3,它与x 轴交于A ,B 两点,得B (4,0). ∴OB =4,又∵OC =3,∴BC =5. 由题意,得△B HP ∽△BOC ,∵OC ∶OB ∶BC =3∶4∶5 , ∴HP ∶HB ∶BP =3∶4∶5 , ∵PB =5t ,∴HB =4t ,HP =3t . ∴OH =OB -HB =4-4t . 由y =34tx -3与x 轴交于点Q ,得Q (4t ,0). ∴OQ =4t . ①当H 在Q 、B 之间时, QH =OH -OQ =(4-4t )-4t =4-8t . ②当H 在O 、Q 之间时,QH =OQ -OH =4t -(4-4t )=8t -4. 综合①,②得QH =|4-8t |;(3)存在t 的值,使以P 、H 、Q 为顶点的三角形与△COQ 相似. ①当H 在Q 、B 之间时,QH =4-8t , 若△QHP ∽△COQ ,则QH ∶CO =HP ∶OQ ,得483t -=34tt, ∴t =732. 若△PHQ ∽△COQ ,则PH ∶CO =HQ ∶OQ ,得33t =484t t -,即t 2+2t -1=0.∴t 11,t 21(舍去).②当H 在O 、Q 之间时,QH =8t -4.若△QHP ∽△COQ ,则QH ∶CO =HP ∶OQ , 得843t -=34t t ,∴t =2532.若△PHQ ∽△COQ ,则PH ∶CO =HQ ∶OQ , 得33t =844t t -,即t 2-2t +1=0.∴t 1=t 2=1(舍去).综上所述,存在t 的值,t 11,t 2=732,t 3=2532.4、(09福建莆田)(1)解:方法一,如图1,当1x =-时,14y =;当4x =时,4y = ∴1A ⎛⎫- ⎪⎝⎭1,4 ()44B , 设直线AB 的解析式为y kx b =+则1444k b k b ⎧-+=⎪⎨⎪+=⎩ 解得341k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩∴直线AB 的解析式为314y x =+ ,当0x =时,1y = ()01F ∴, 方法二:求A B 、两点坐标同方法一,如图2,作FG BD ⊥,AH BD ⊥,垂足分别为G 、H ,交y 轴于点N ,则四边形FOMG 和四边形NOMH 均为矩形,设FO x =图3BGF BHA △∽△ BG FG BH AH ∴= 441544x -∴=-解得1x = ()0F ∴,1(2)证明:方法一:在Rt CEF △中,1,2CE EF == 22222125CF CE EF ∴=+=+=CF ∴在Rt DEF △中,42DE EF ==, 222224220DF DE EF ∴=+=+= DF ∴=由(1)得()()1141C D ---,,,, 5CD ∴=, 22525CD ∴== 222CF DF CD ∴+=90CFD ∴∠=° ∴CF DF ⊥方法二:由 (1)知5544AF AC ===,AF AC ∴= 同理:BF BD = ACF AFC ∴∠=∠AC EF ∥ ACF CFO ∴∠=∠ AFC CFO ∴∠=∠ 同理:BFD OFD ∠=∠ 90CFD OFC OFD ∴∠=∠+∠=° 即CF DF ⊥(3)存在. 如图3,作PM x ⊥轴,垂足为点M 又PQ OP ⊥ Rt Rt OPM OQP ∴△∽△ PM OMPQ OP∴= PQ PM OP OM ∴= 设()2104P x x x ⎛⎫> ⎪⎝⎭,,则214PM x OM x ==,①当RtRt QPO CFD △∽△时,12PQ CF OP DF === 21142xPM OM x ∴== 解得2x = ()121P ∴, ②当Rt Rt OPQ CFD △∽△时,2PQ DF OP CF === 2142xPM OM x ∴==解得8x = ()2816P ∴, 综上,存在点()121P ,、()2816P ,使得OPQ △与CDF △相似.(图2)5、(09山东临沂)解:(1)该抛物线过点(02)C -,,∴可设该抛物线的解析式为22y ax bx =+-.将(40)A ,,(10)B ,代入,得1642020a b a b .+-=⎧⎨+-=⎩,解得1252a b .⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴此抛物线的解析式为215222y x x =-+-.(2)存在.如图,设P 点的横坐标为m , 则P 点的纵坐标为215222m m -+-, 当14m <<时, 4AM m =-,215222PM m m =-+-. 又90COA PMA ∠=∠=°, ∴①当21AM AO PM OC ==时, APM ACO △∽△, 即21542222m m m ⎛⎫-=-+- ⎪⎝⎭. 解得1224m m ==,(舍去),(21)P ∴,.②当12AM OC PM OA ==时,APM CAO △∽△,即2152(4)222m m m -=-+-. 解得14m =,25m =(均不合题意,舍去) ∴当14m <<时,(21)P ,. 类似地可求出当4m >时,(52)P -,. 当1m <时,(314)P --,. 综上所述,符合条件的点P 为(21),或(52)-,或(314)--,. (3)如图,设D 点的横坐标为(04)t t <<,则D 点的纵坐标为215222t t -+-. 过D 作y 轴的平行线交AC 于E . 由题意可求得直线AC 的解析式为122y x =-.E ∴点的坐标为122t t ⎛⎫- ⎪⎝⎭,. 2215112222222DE t t t t t ⎛⎫∴=-+---=-+ ⎪⎝⎭.22211244(2)422DAC S t t t t t ⎛⎫∴=⨯-+⨯=-+=--+ ⎪⎝⎭△.∴当2t =时,DAC △面积最大.(21)D ∴,. 6、(09牡丹江)(1)解27120x x -+=得1243x x ==,,OA OB >, 43OA OB ∴==,在Rt AOB △中,由勾股定理有5AB = 4sin 5OA ABC AB ∴∠== (2)∵点E 在x 轴上,163AOES =△ 11623AO OE ∴⨯= 83OE ∴= 880033E E ⎛⎫⎛⎫∴- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,或, 由已知可知D (6,4) 设DE y kx b =+,当803E ⎛⎫⎪⎝⎭,时有46803k b k b =+⎧⎪⎨=+⎪⎩解得65165k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩∴61655DEy x =- 同理803E ⎛⎫- ⎪⎝⎭,时,6161313DE y x =+ 在AOE △中,89043AOE OA OE ∠===°,, 在AOD △中,9046OAD OA OD ∠===°,, OE OAOA OD= AOE DAO ∴△∽△ (3)满足条件的点有四个123475224244(38)(30)1472525F F F F ⎛⎫⎛⎫----- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,;,;,;,。
最新九年级数学中考专题训练:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)
2023年九年级数学中考专题训练:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)1.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.2.如图1,抛物线234y x x =-++与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,连接,AC BC .(1)求ABC 的面积;(2)如图2,点P 为直线上方抛物线上的动点,过点P 作PD AC ∥交直线BC 于点D ,过点P 作直线PE x ∥轴交直线BC 于点E ,求PD PE +的最大值及此时P 的坐标;(3)在(2)的条件下,将原抛物线234y x x =-++沿射线AC 方向平移M 是新抛物线与原抛物线的交点,N 是平面内任意一点,若以P 、B 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点N 的坐标.3.已知抛物线2y x bx c =++与x 轴交于()()1030A B ,、,两点,且与y 轴的公共点为点C ,设该抛物线的顶点为D .(1)求抛物线的表达式,并求出顶点D 的坐标;(2)若点P 为抛物线上一点,且满足PB PC =,求点P 的横坐标;(3)连接CD BC ,,点E 为线段BC 上一点,过点E 作EF CD ⊥交CD 于点F ,若12=DF CF ,求点E 的坐标.4.如图1,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,抛物线24y ax bx =++与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 左侧),与y 轴交于点C ,直线4y x =-+经过B 、C 两点,4OB OA =.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,点P 为第四象限抛物线上一点,过点P 作PD x ⊥轴交BC 于点D ,垂足为N ,连接PC 交x 轴于点E ,设点P 的横坐标为t ,PCD 的面积为S ,求S 与t 的函数关系式;(3)在(2)的条件下,如图3,过点P 作PF PC ⊥交y 轴于点F ,PF PE =.点G 在抛物线上,连接PG ,45CPG ∠=︒,连接BG ,求直线BG 的解析式.5.如图1,已知二次函数2y ax bx c =++的图象的顶点为()0,1D ,且经过点()2,2A .(1)求二次函数的解析式;(2)过点A 的直线与二次函数图象的另一交点为B ,与y 轴交于点C ,若BDC 的面积是ADC △的两倍,求直线AB 的解析式;(3)如图2,已知(),0E m ,是x 轴上一动点(E ,O 不重合),过E 的两条直线1l ,2l 与二次函数均只有一个交点,且直线1l ,2l 与y 轴分别交于点M 、N .对于任意的点E ,在y 轴上(点M 、N 上方)是否存在一点()0,F t ,使N FEM F E △∽△恒成立.若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.6.如图,抛物线y 2b c x ++与x 轴交于点A 、B ,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C 、D ,BC.(1)求b、c的值;(2)求直线BD的直线解析式;(3)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.7.如图1,抛物线与坐标轴分别交于A(-1,0),B(3,0),C(0,3).(1)求抛物线解析式;(2)抛物线上是否存在点P,使得△CBP=△ACO,若存在,求出点P的坐标,若不存在,说明理由;(3)如图2,Q是△ABC内任意一点,求DQ EQ QFAD BE CF++的值.8.如图所示,平面直角坐标系中,二次函数y=a(x+2k)(x﹣k)图象与x轴交于A、B两点,抛物线对称轴为直线x=﹣2;(1)求k 的值;(2)点C 为抛物线上一点,连接BC 、AC ,作CD △x 轴于D ,当△BCA =90°时,设CD 长度为d ,求d 与a 的函数关系式;(3)抛物线顶点为S ,作S T 垂直AB 于T ,点Q 为第一象限抛物线上一点,连接AQ 交S T 于点P ,过B 作x 轴的垂线交AQ 延长线于点E ,连接OE 交BQ 于点G ,过O 作OE 的垂线交AQ 于点F ,若OF =OG ,tan△ABQ =2时,连接S Q ,求证:S Q =S P .9.已知抛物线23y x bx =-++的图象与x 轴相交于点A 和点B ,与y 轴交于点C ,图象的对称轴为直线=1x -.连接AC ,有一动点D 在线段AC 上运动,过点D 作x 轴的垂线,交抛物线于点E ,交x 轴于点F .设点D 的横坐标为m .(1)求AB 的长度;(2)连接AE CE 、,当ACE △的面积最大时,求点D 的坐标; (3)当m 为何值时,ADF △与CDE 相似.10.如图,抛物线28y ax bx =++与x 轴交于()2,0A -和点()8,0B ,与y 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)求该抛物线的函数表达式;(2)点P 是第一象限内抛物线上的动点,连接PB ,PC ,设四边形PBOC 和AOC 的面积分别为PBOC S 四边形和AOCS,记AOC PBOC S S S =-△四边形,求S 最大值点P 的坐标及S 的最大值;(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BOC 相似?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,抛物线24y ax bx =+-经过点()1,0C -,点()4,0B ,交y 轴于点A ,点H 是该抛物线上第四象限内的一个动点,HE △x 轴于点E ,交线段AB 于点D ,HQ △y 轴,交y 轴于点Q .(1)求抛物线的函数解析式.(2)若四边形HQOE 是正方形,求该正方形的面积.(3)连接OD 、AC ,抛物线上是否存在点H ,使得以点O 、A 、D 为顶点的三角形与△ABC 相似,若存在,请直接写出点H 的坐标,若不存在,请说明理由.12.如图,已知抛物线2y ax x c =-+的对称轴为直线x =1,与x 轴的一个交点为()10A -,,顶点为B .点()5C m ,在抛物线上,直线BC 交x 轴于点E .(1)求抛物线的表达式及点E 的坐标; (2)连接AB ,求△B 的余切值;(3)点G 为线段AC 上一点,过点G 作CB 的垂线交x 轴于点M (位于点E 右侧),当△CGM 与△ABE 相似时,求点M 的坐标.13.如图所示,抛物线2=23y x x --与x 轴相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,点M 为抛物线的顶点.(1)求点C 及顶点M 的坐标.(2)若点N 是第四象限内抛物线上的一个动点,连接BN 、CN ,求BCN △面积的最大值. (3)直线CM 交x 轴于点E ,若点P 是线段EM 上的一个动点,是否存在以点P 、E 、O 为顶点的三角形与ABC 相似.若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,抛物线L 1:y =ax 2﹣2x +c (a ≠0)与x 轴交于A 、B (3,0)两点,与y 轴交于点C (0,﹣3),抛物线的顶点为D .抛物线L 2与L 1关于x 轴对称.(1)求抛物线L 1与L 2的函数表达式;(2)已知点E 是抛物线L 2的顶点,点M 是抛物线L 2上的动点,且位于其对称轴的右侧,过M 向其对称轴作垂线交对称轴于P ,是否存在这样的点M ,使得以P 、M 、E 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.15.综合与探究如图,抛物线212y x bx c =-++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点B ,C 的坐标分别为(2,0),(0,3),点D 与点C 关于x 轴对称,P 是直线AC 上方抛物线上一动点,连接PD 、交AC 于点Q .(1)求抛物线的函数表达式及点A 的坐标; (2)在点P 运动的过程中,求PQ :DQ 的最大值;(3)在y 轴上是不存在点M ,使45AMB ∠=︒?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.16.如图,已知抛物线2y ax bx c =++与x 轴相交于点()1,0A -,()3,0B ,与y 轴的交点()0,6C .(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,设PBC 的面积为S ,求S 关于m 的函数表达式(指出自变量m 的取值范围)和S 的最大值;(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△CMN =90°,且∆CMN 与OBC ∆相似,如果存在,请求出点M 和点N 的坐标.17.如图(1),直线y =-x +3与x 轴、y 轴分别交于点B (3,0)、点C (0,3),经过B 、C 两点的抛物线2y x bx c =++与x 轴的另一个交点为A ,顶点为P .(1)求该抛物线的解析式与点P 的坐标;(2)当0<x <3时,在抛物线上求一点E ,使△CBE 的面积有最大值; (3)连接AC ,点N 在x 轴上,点M 在对称轴上,△是否存在使以B 、P 、N 为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,请求出所有符合条件的点N 的坐标;若不存在,请说明理由;△是否存在点M ,N ,使以C 、P 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由. (图(2)、图(3)供画图探究)18.如图,已知抛物线213222y x x =-++与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C .(1)则点A 的坐标为_________,点B 的坐标为_________,点C 的坐标为_________;(2)设点11(,)P x y ,22(,)Q x y (其中12x x >)都在抛物线213222y x x =-++上,若121x x =+,请证明:12y y >;(3)已知点M 是线段BC 上的动点,点N 是线段BC 上方抛物线上的动点,若90CNM ∠=︒,且CMN 与OBC △相似,试求此时点N 的坐标.参考答案:1.(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 -2.(1)10;(2)最大值为4,()2,6P ; (3)N 点坐标为113,24⎛⎫ ⎪⎝⎭或345,24⎛⎫- ⎪⎝⎭或53,24⎛⎫- ⎪⎝⎭.3.(1)243y x x =-+,()21-,(2)⎝⎭或⎝⎭(3)207,99⎛⎫ ⎪⎝⎭4.(1)254y x x =-+ (2)32122S t t =-+ (3)416y x =-5.(1)2114y x =+ (2)312y x =-或132y x =-+ (3)存在,=2t6.(1)132b c ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(2)y=+(3)Q 1(,0)、Q 2(0)、Q 3,0)、Q 4(,0) 7.(1)223y x x =-++(2)存在,1217(,),(1,4)24P P - (3)DQ EQ QF AD BE CF ++的值为18.(1)k =4 (2)1d a=-9.(1)4(2)(32-,32-) (3)当2m =-或1m =-时ADF △与CDE 相似10.(1)21382y x x =-++ (2)()4,12P ,最大值为56(3)存在,()3,8,(3,5,()3,1111.(1)234y x x =--(2)6+(3)存在,点H 的坐标为1684,525⎛⎫- ⎪⎝⎭或521,24⎛⎫- ⎪⎝⎭12.(1)21322y x x =--;E (2,0) (2)3(3)M 点的坐标为(5,0)或(7,0)13.(1)C 点坐标为(0,-3),顶点M 的坐标为(1,-4);(2)278(3)P 点的坐标为39(,)44--或(-1,-2).14.(1)抛物线L 1:2=23y x x --,抛物线L 2:223y x x =-++; (2)435(,)39M 或(4,5)M -.15.(1)211322y x x =--+,A (-3,0); (2)316; (3)存在,M (0,6)或(0,-6)16.(1)2246y x x =-++(2)S 关于m 的函数表达式为239(03)S m m m =-+<<,S 的最大值是274 (3)存在,M (1,8),N (0,172)或M (74,558),N (0,838)或M (94,398),N (0,38)或M (3,0),N (0,﹣32)17.(1)243y x x =-+,顶点坐标为P (2,-1) (2)33,24E ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)△存在,()10,0N 或27,03N ⎛⎫ ⎪⎝⎭;△存在,点M 的坐标为(2,2);(2,-4);(2,4)18.(1)(-1,0),(4,0),(0,2);(3)点N 的坐标为(32,258)或(3,2).。
中考压轴题二次函数中的存在性问题之相似三角形
二次函数中的存在性问题之相似三角形【典例1】(2019•攀枝花)已知抛物线y =﹣x 2+bx +c 的对称轴为直线x =1,其图象与x 轴相交于A ,B 两点,与y 轴相交于点C (0,3). (1)求b ,c 的值;(2)直线1与x 轴相交于点P .①如图1,若l ∥y 轴,且与线段AC 及抛物线分别相交于点E ,F ,点C 关于直线x =1的对称点为点D ,求四边形CEDF 面积的最大值;②如图2,若直线1与线段BC 相交于点Q ,当△PCQ ∽△CAP 时,求直线1的表达式.【点拨】(1)根据抛物线的对称轴及抛物线与y 轴的交点坐标可求出b 、c 的值;(2)由题意先求出D 点坐标为(2,3),求出直线AC 的解析式,设F (a ,﹣a 2+2a +3),E (a ,﹣a +3),则EF =﹣a 2+3a ,四边形CEDF 的面积可表示为12EF ⋅CD ,利用二次函数的性质可求出面积的最大值;(3)当△PCQ ∽△CAP 时,可得∠PCA =∠CPQ ,∠P AC =∠PCQ =∠OCA =45°,则PQ ∥AC ,∠BCO =∠PCA ,过点P 作PM ⊥AC 交AC 于点M ,可求出PM 、P A 、OP 的长,用待定系数法可求出函数解析式.【解答】解:(1)由题意得:{b 2=1c =3,∴b =2,c =3,(2)①如图1,∵点C 关于直线x =1的对称点为点D ,∴CD ∥OA ,∴3=﹣x 2+2x +3,解得:x 1=0,x 2=2,∴D (2,3), ∵抛物线的解析式为y =﹣x 2+2x +3,∴令y =0,解得x 1=﹣1,x 2=3, ∴B (﹣1,0),A (3,0),设直线AC 的解析式为y =kx +b ,∴{3k +b =0b =3,解得:{k =−1b =3, ∴直线AC 的解析式为y =﹣x +3, 设F (a ,﹣a 2+2a +3),E (a ,﹣a +3), ∴EF =﹣a 2+2a +3+a ﹣3=﹣a 2+3a ,四边形CEDF 的面积=S △EFC +S △EFD =12EF ⋅CD =12×(−a 2+3a)×2=−a 2+3a =−(a −32)2+94, ∴当a =32时,四边形CEDF 的面积有最大值,最大值为94. ②当△PCQ ∽△CAP 时,∴∠PCA =∠CPQ ,∠P AC =∠PCQ , ∴PQ ∥AC ,∵C (0,3),A (3,0), ∴OA =OC ,∴∠OCA =∠OAC =∠PCQ =45°,∴∠BCO =∠PCA ,如图2,过点P 作PM ⊥AC 交AC 于点M , ∴tan∠PCA =tan∠BCO =OBOC =13, 设PM =b ,则CM =3b ,AM =b , ∵AC =√OC 2+OA 2=3√2,∴b+3b=3√2,∴b=34√2,∴PA=34√2×√2=32,∴OP=OA−PA=3−32=32,∴P(32,0),设直线l的解析式为y=﹣x+n,∴−32+n=0,∴n=3 2.∴直线l的解析式为y=﹣x+3 2.【点睛】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数的性质和轴对称的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质,会利用相似三角形的性质解题;要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度是解题的关键.【典例2】(2019•泸州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣2,0),C(0,﹣6),其对称轴为直线x=2.(1)求该二次函数的解析式;(2)若直线y=−13x+m将△AOC的面积分成相等的两部分,求m的值;(3)点B是该二次函数图象与x轴的另一个交点,点D是直线x=2上位于x轴下方的动点,点E是第四象限内该二次函数图象上的动点,且位于直线x=2右侧.若以点E为直角顶点的△BED与△AOC相似,求点E的坐标.【点拨】(1)把点A 、C 坐标及对称轴x =2代入二次函数表达式,即可求解; (2)求出直线y =−13x +m 与y 轴的交点为(0,m ),由S △AOC =12×2×6=6,12×38(m +6)(m +6)=3,即可求解;(3)分△DEO ∽△AOC 、△BED ∽△AOC 两种情况,分别求解即可.【解答】解:(1)由已知得:{4a −2b +c =0c =−6−b2a=2,解得:{a =12b =−2c =−6,故抛物线的表达式为:y =12x 2﹣2x ﹣6, 同理可得直线AC 的表达式为:y =﹣3x ﹣6; (2)联立{y =−3x −6y =−13x +m,解得:x =−38(m +6), 直线y =−13x +m 与y 轴的交点为(0,m ), S △AOC =12×2×6=6, 由题意得:12×38(m +6)(m +6)=3,解得:m =﹣2或﹣10(舍去﹣10), ∴m =﹣2;(3)∵OA =2,OC =6,∴OC OA =3, ①当△DEB ∽△AOC 时,则BE DE=OC OA=3,如图1,过点E 作EF ⊥直线x =2,垂足为F ,过点B 作BG ⊥EF ,垂足为G ,则Rt △BEG ∽Rt △EDF , 则BG EF=EB ED=3,则BG =3EF ,设点E (h ,k ),则BG =﹣k ,FE =h ﹣2, 则﹣k =3(h ﹣2),即k =6﹣3h ,∵点E 在二次函数上,故:12h 2﹣2h ﹣6=6﹣3h ,解得:h =4或﹣6(舍去﹣6), 则点E (4,﹣6); ②当△BED ∽△AOC 时,BE ED=OA OC=13,过点E 作ME ⊥直线x =2,垂足为M ,过点B 作BN ⊥ME ,垂足为N ,则Rt △BEN ∽Rt △EDM ,则BN EM=BE DE=13,则NB =13EM ,设点E (p ,q ),则BN =﹣q ,EM =p ﹣2,则﹣q =13(p ﹣2),解得:p =5+√1453或5−√1453(舍去);故点E 坐标为(4,﹣6)或(5+√1453,1−√1459).【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、三角形相似等知识点,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.【精练1】(2020•郑州模拟)如图1,在平面直角坐标系中,直线y =x +4与抛物线y =−12x 2+bx +c (b ,c 是常数)交于A 、B 两点,点A 在x 轴上,点B 在y 轴上.设抛物线与x 轴的另一个交点为点C . (1)求该抛物线的解析式;(2)P 是抛物线上一动点(不与点A 、B 重合),①如图2,若点P 在直线AB 上方,连接OP 交AB 于点D ,求PD OD的最大值;②如图3,若点P 在x 轴的上方,连接PC ,以PC 为边作正方形CPEF ,随着点P 的运动,正方形的大小、位置也随之改变.当顶点E 或F 恰好落在y 轴上,直接写出对应的点P 的坐标.【点拨】(1)利用直线解析式求出点A 、B 的坐标,再利用待定系数法求二次函数解析式解答; (2)作PF ∥BO 交AB 于点F ,证△PFD ∽△OBD ,得比例线段PD OD=PF OB,则PF 取最大值时,求得PDOD的最大值;(3)(i )点F 在y 轴上时,过点P 作PH ⊥x 轴于H ,根据正方形的性质可证明△CPH ≌△FCO ,根据全等三角形对应边相等可得PH =CO =2,然后利用二次函数解析式求解即可;(ii )点E 在y 轴上时,过点PK ⊥x 轴于K ,作PS ⊥y 轴于S ,同理可证得△EPS ≌△CPK ,可得PS =PK ,则P 点的横纵坐标互为相反数,可求出P 点坐标;点E 在y 轴上时,过点PM ⊥x 轴于M ,作PN ⊥y 轴于N ,同理可证得△PEN ≌△PCM ,可得PN =PM ,则P 点的横纵坐标相等,可求出P 点坐标.由此即可解决问题. 【解答】解:(1)直线y =x +4与坐标轴交于A 、B 两点, 当x =0时,y =4,x =﹣4时,y =0, ∴A (﹣4,0),B (0,4),把A ,B 两点的坐标代入解析式得,{−4b +c =8c =4,解得,{b =−1c =4,∴抛物线的解析式为y =−12x 2−x +4; (2)如图1,作PF ∥BO 交AB 于点F , ∴△PFD ∽△OBD , ∴PD OD=PF OB,∵OB为定值,∴当PF取最大值时,PDOD有最大值,设P(x,−12x2−x+4),其中﹣4<x<0,则F(x,x+4),∴PF=y P−y F=−12x2−x+4−(x+4)=−12x2−2x,∵−12<0且对称轴是直线x=﹣2,∴当x=﹣2时,PF有最大值,此时PF=2,PDOD =PFOB=12;(3)∵点C(2,0),∴CO=2,(i)如图2,点F在y轴上时,过点P作PH⊥x轴于H,在正方形CPEF中,CP=CF,∠PCF=90°,∵∠PCH+∠OCF=90°,∠PCH+∠HPC=90°,∴∠HPC=∠OCF,在△CPH和△FCO中,{∠HPC=∠OCF ∠PHC=∠COF PC=CF,∴△CPH≌△FCO(AAS),∴PH=CO=2,∴点P的纵坐标为2,∴−12x2−x+4=2,解得,x=−1±√5,∴P1(−1+√5,2),P2(−1−√5,2),(ii)如图3,点E在y轴上时,过点PK⊥x轴于K,作PS⊥y轴于S,同理可证得△EPS≌△CPK,∴PS=PK,∴P点的横纵坐标互为相反数,∴−12x2−x+4=−x,解得x=2√2(舍去),x=﹣2√2,∴P3(−2√2,2√2),如图4,点E在y轴上时,过点PM⊥x轴于M,作PN⊥y轴于N,同理可证得△PEN≌△PCM,∴PN=PM,∴P点的横纵坐标相等,∴−12x2−x+4=x,解得x=−2+2√3,x=−2−2√3(舍去),∴P4(−2+2√3,−2+2√3),综合以上可得P点坐标为(−2+2√3,−2+2√3),(−2√2,2√2),(−1+√5,2),(−1−√5,2).【点睛】此题主要考查了二次函数的综合应用,全等三角形的判定与性质以及待定系数法求二次函数解析式,正方形的性质的应用,解题的关键是正确进行分类讨论.【精练2】(2019•河池二模)如图,在平面直角坐标系中,将抛物线C 1:y =x 2平移,使平移后的抛物线C 2经过点A (﹣3,0),B (1,0),与y 轴的交点为E . (1)求抛物线C 2的函数解析式;(2)点P (m ,n )(﹣3<m <0)是抛物线C 2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 =x 2与平移后的抛物线对称轴交于D 点,在抛物线C 2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.【点拨】(1)设抛物线C 2的函数解析式为y =x 2+bx +c ,把A 、B 的坐标代入上式,即可求解; (2)S =S △OAP +S △OEP =12×3(﹣m 2﹣2m +3)+12×3(﹣m )即可求解; (3)分DM DO=OD OB、DM DO=OB OD,两种情况分别求解即可.【解答】解:(1)设抛物线C 2的函数解析式为y =x 2+bx +c , 把A 、B 的坐标代入得{9−8b +c =01+b +c =0,解得:{b =2c =−3,故抛物线C 2的函数解析式为y =x 2+2x ﹣3;(2)连接OP ,作PH ⊥x 轴,作PQ ⊥y 轴,把P (m ,n )代入y =x 2+2x ﹣3得n =m 2+2m ﹣3,由抛物线y =x 2+2x ﹣3得:点E (0,﹣3), 则S =S △OAP +S △OEP =12×3(﹣m 2﹣2m +3)+12×3(﹣m )=−32(m +32)2+638, 所以四边形OAPE 的面积最大值是638;(3)由y =x 2+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 =√2,BD =√5,∠BOD =135°, ∴点M 只能在点D 上方, ∵∠BOD =∠ODM =135°, ∴当DM DO=OD OB或DM OB=OB OD时,以M 、O 、D 为顶点的三角形与△BOD 相似.①DM DO=OD OB,则解得DM =2,此时点M 坐标为(﹣1,3); ②若DM DO=OB OD,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).【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、图象的平移、图形的面积计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.【精练3】(2019•历下区一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =−12x 2+bx +c ,经过点A (1,3)、B (0,1),过点A 作x 轴的平行线交抛物线于另一点C . (1)求抛物线的表达式及其顶点坐标;(2)如图1,点M 是第一象限中BC 上方抛物线上的一个动点,过点作MH ⊥BC 于点H ,作ME ⊥x 轴于点E ,交BC 于点F ,在点M 运动的过程中,△MFH 的周长是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由;(3)如图2,连接AB ,在y 轴上取一点P ,使△ABP 和△ABC 相似,请求出符合要求的点P 坐标.【点拨】(1)将A (1,3),B (0,1),代入抛物线y =−12x 2+bx +c ,即可得出答案; (2)延长CA 交y 轴于点D ,由点C (4,3)可求得BD CD =12,由tan ∠C =tan ∠M =FH MH =12,设M (a ,−12a 2+52a +1),求得F (a ,−12a +1),则MF =−12a 2+2a ,由勾股定理得,FH =√55MF ,MH =2√55MF ,所以△MFH 的周长可用MF 表示,最后利用二次函数的性质解决问题; (3)由AD BD=BD CD=12,∠CDB 为公共角,可得△ABD ∽△BCD .从而∠ABD =∠BCD .分1°当∠P AB=∠ABC 时,2°当∠P AB =∠BAC 时两种情况讨论即可得出答案. 【解答】解:(1)将A (1,3),B (0,1),代入y =−12x 2+bx +c , {−12+b +c =3c =1,解得,{b =52c =1, ∴抛物线的解析式为y =−12x 2+52x +1, ∴顶点坐标为(52,338);(2)延长CA 交y 轴于点D ,由对称性得C (4,3).则CD =4,BD =2,设直线BC 的解析式为y =kx +m ,则有{4k +m =3m =1,解得{k =12m =1, ∴直线BC 的解析式为y =12x +1,设M (a ,−12a 2+52a +1),则F (a ,12a +1),∴MF =ME ﹣EF =−12a 2+2a , ∵MH ⊥BC 于点H ,ME ⊥x 轴,∴∠M +∠MFH =90°,∠C +∠MFH =90°, ∴∠M =∠C ,∴在Rt △MFH 和Rt △BDC 中,tan ∠C =BD CD =24=12=tan ∠M ,∴FH MH=12,∴FH :MH :MF =1:2:√5, ∴FH =√55MF ,MH =2√55MF ,∴△FMH 的周长=FH +MH +MF =√55MF +2√55MF +MF =(3√55+1)MF =(3√55+1)(−12a 2+2a) =(−3√5+510)(a −2)2+6√5+105, 当a =2时,△FMH 的周长最大,最大值为 6√5+105,此时M 点的坐标为(2,4).(3)∵AD BD=DB CD=12,∠CDB 为公共角,∴△ABD ∽△BCD . ∴∠ABD =∠BCD . 1°当∠P AB =∠ABC 时,PB AC=AB BC,∵BC =√(0−4)2+(1−3)2=2√5, AB =√(0−1)2+(1−3)2=√5,AC =3, ∴PB =32, ∴P 1(0,52).2°当∠P AB =∠BAC 时,PB BC=AB AC,∴2√5=√53, ∴PB =103,∴P 2(0,133), 综上所述满足条件的P 点有(0,52),(0,133). 【点睛】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质.【精练4】(2019•郴州)已知抛物线y =ax 2+bx +3与x 轴分别交于A (﹣3,0),B (1,0)两点,与y 轴交于点 C .(1)求抛物线的表达式及顶点D 的坐标; (2)点F 是线段AD 上一个动点. ①如图1,设k =AF AD ,当k 为何值时,CF =12AD ? ②如图2,以A ,F ,O 为顶点的三角形是否与△ABC 相似?若相似,求出点F 的坐标;若不相似,请说明理由.【点拨】(1)将A 、B 两点的坐标代入二次函数解析式,用待定系数法即求出抛物线对应的函数表达式,可求得顶点D (﹣1,4);(2)①由A 、C 、D 三点的坐标求出AC =3√2,DC =√2,AD =2√5,可得△ACD 为直角三角形,若CF =12AD ,则点F 为AD 的中点,可求出k 的值;②由条件可判断∠DAC =∠OBC ,则∠OAF =∠ACB ,若以A ,F ,O 为顶点的三角形与△ABC 相似,可分两种情况考虑:当∠AOF =∠ABC 或∠AOF =∠CAB =45°时,可分别求出点F 的坐标. 【解答】解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +3过点A (﹣3,0),B (1,0), ∴{9a −3b +3=0a +b +3=0,解得:{a =−1b =−2,∴抛物线解析式为y =﹣x 2﹣2x +3; ∵y =﹣x 2﹣2x +3=﹣(x +1)2+4∴顶点D 的坐标为(﹣1,4);(2)①∵在Rt △AOC 中,OA =3,OC =3, ∴AC 2=OA 2+OC 2=18,∵D (﹣1,4),C (0,3),A (﹣3,0), ∴CD 2=12+12=2 ∴AD 2=22+42=20 ∴AC 2+CD 2=AD 2∴△ACD 为直角三角形,且∠ACD =90°. ∵CF =12AD , ∴F 为AD 的中点, ∴AF AD=12,∴k =12.②在Rt △ACD 中,tan ∠ACD =DC AC =√232=13,在Rt △OBC 中,tan ∠OCB =OB OC =13, ∴∠ACD =∠OCB , ∵OA =OC ,∴∠OAC =∠OCA =45°, ∴∠F AO =∠ACB ,若以A ,F ,O 为顶点的三角形与△ABC 相似,则可分两种情况考虑: 当∠AOF =∠ABC 时,△AOF ∽△CBA , ∴OF ∥BC ,设直线BC 的解析式为y =kx +b , ∴{k +b =0b =3,解得:{k =−3b =3, ∴直线BC 的解析式为y =﹣3x +3, ∴直线OF 的解析式为y =﹣3x , 设直线AD 的解析式为y =mx +n , ∴{−k +b =4−3k +b =0,解得:{k =2b =6,∴直线AD 的解析式为y =2x +6, ∴{y =2x +6y =−3x,解得:{x =−65y =185, ∴F (−65,185).当∠AOF =∠CAB =45°时,△AOF ∽△CAB , ∵∠CAB =45°, ∴OF ⊥AC ,∴直线OF 的解析式为y =﹣x , ∴{y =−x y =2x +6,解得:{x =−2y =2,∴F (﹣2,2).综合以上可得F 点的坐标为(−65,185)或(﹣2,2). 【点睛】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、相似三角形的判定与性质和直角三角形的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质;会运用分类讨论的思想解决数学问题.【精练5】(2019•娄底)如图,抛物线y =ax 2+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 =ax 2+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.【点拨】(1)函数的表达式为:y =a (x +1)(x ﹣3),将点D 坐标代入上式,即可求解;(2)S△POD=12×OG(x D﹣x P)=12(3+2m)(2﹣m)=﹣m2+12m+3,即可求解;(3)分∠ACB=∠BOQ、∠BAC=∠BOQ,两种情况分别求解,通过角的关系,确定直线OQ倾斜角,进而求解.【解答】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=12×OG(x D﹣x P)=12(3+2m)(2﹣m)=﹣m2+12m+3,∵﹣1<0,故S△POD有最大值,当m=14时,其最大值为4916;(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√2,AC=√10,过点A作AH⊥BC于点H,S △ABC =12×AH ×BC =12AB ×OC ,解得:AH =2√2, 则sin ∠ACB =AH AC =25,则tan ∠ACB =2, 则直线OQ 的表达式为:y =﹣2x …②, 联立①②并解得:x =±√3,故点Q 1(√3,﹣2√3),Q 2(−√3,2√3), ②∠BAC =∠BOQ 时, tan ∠BAC =OC OA =31=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 =−1±√132, 故点Q 3(−1+√132,3−3√132),Q 4(−1−√132,3+3√132); 综上,当△OBE 与△ABC 相似时,Q 的坐标为:(√3,﹣2√3)或(−1+√132,3−3√132)或(−√3,2√3)或(−1−√132,3+3√132). 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到解直角三角形、三角形相似、面积的计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.【精练6】.(2019•新疆)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +c 经过A (﹣1,0),B (4,0),C (0,4)三点.(1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标;(2)将(1)中的抛物线向下平移154个单位长度,再向左平移h (h >0)个单位长度,得到新抛物线.若新抛物线的顶点D ′在△ABC 内,求h 的取值范围;(3)点P 为线段BC 上一动点(点P 不与点B ,C 重合),过点P 作x 轴的垂线交(1)中的抛物线于点Q ,当△PQC 与△ABC 相似时,求△PQC 的面积.【点拨】(1)函数表达式为:y =a (x +1)(x ﹣4)=a (x 2﹣3x ﹣4),即可求解; (2)物线向下平移154个单位长度,再向左平移h (h >0)个单位长度,得到新抛物线的顶点D ′(32−h ,52),将点AC 的坐标代入一次函数表达式即可求解;(3)分△CPQ ∽△CBA 、△CPQ ∽△ABC ,两种情况分别求解即可. 【解答】解:(1)函数表达式为:y =a (x +1)(x ﹣4)=a (x 2﹣3x ﹣4), 即﹣4a =4,解得:a =﹣1,故抛物线的表达式为:y =﹣x 2+3x +4, 函数顶点D (32,254);(2)物线向下平移154个单位长度,再向左平移h (h >0)个单位长度,得到新抛物线的顶点D ′(32−h ,52),将点AC 的坐标代入一次函数表达式并解得: 直线AC 的表达式为:y =4x +4,将点D ′坐标代入直线AC 的表达式得:52=4(32−h )+4,解得:h =158, 故:0<h <158;(3)过点P 作y 轴的平行线交抛物线和x 轴于点Q 、H ∵OB =OC =4,∴∠PBA =∠OCB =45°=∠QPC , 直线BC 的表达式为:y =﹣x +4, 则AB =5,BC =4√2,AC =√17, S △ABC =12×5×4=10, 设点Q (m ,﹣m 2+3m +4),点P (m ,﹣m +4), CP =√2m ,PQ =﹣m 2+3m +4+m ﹣4=﹣m 2+4m ,①当△CPQ ∽△CBA ,PCBC =PQAB ,即√2m4√2=−m 2+4m 5, 解得:m =114, 相似比为:PC BC=1116,②当△CPQ ∽△ABC , 同理可得:相似比为:PC AB=12√225, 利用面积比等于相似比的平方可得: S △PQC =10×(1116)2=605128或S △PQC =10×(12√225)2=576125. 【点睛】本题考查的二次函数综合运用,涉及到一次函数、解直角三角形、三角形相似等知识点,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.。
二次函数中考压轴题(三角形与存在性问题)解析精选
二次函数中考压轴题(三角形与存在性问题)解析精选【例1】. 已知:如图一,抛物线c bx ax y 2++=与x 轴正半轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,直线2x y -=经过A 、C 两点,且AB=2. (1)求抛物线的解析式;(2)若直线DE 平行于x 轴并从C 点开始以每秒1个单位的速度沿y 轴正方向平移,且分别交y 轴、线 段BC 于点E 、D ,同时动点P 从点B 出发,沿BO 方向以每秒2个单位速度运动,(如图2);当点P 运动到原点O 时,直线DE 与点P 都停止运动,连DP ,若点P 运动时间为t 秒 ;设OPED OPED s ⋅+=,当t 为何值时,s 有最小值,并求出最小值。
(3)在(2)的条件下,是否存在t 的值,使以P 、B 、D 为顶点的三角形与△ABC 相似;若存在,求t 的值;若不存在,请说明理由。
【答案】解:(1)在y x 2=-中,由x=0得y=-2,∴C (0,-2)。
由 y=0得 x=2,∴A (2,0)。
∵AB=2,∴B (4,0)。
∴可设抛物线的解析式为()()y a x 2x 4=--,代入点C (0,-2)得1a 4=-。
∴抛物线的解析式为()()2113y x 2x 4x x 2442=---=-+-。
(2)由题意:CE=t ,PB=2t ,OP=4-2t 。
∵ED ∥BA ,∴△CED ∽△COB 。
∴ED CE OB CO =,即ED t42=。
∴ED=2t 。
∴()()()222t+42t ED OP 41s ===ED OP 2t 42t 4t +8t t 1+1-+=⋅⋅----。
∴当t=1时,()2t 1+1--有最大值1。
∴当t=1时,ED OPs ED OP+=⋅的值最小,最小值是1。
(3)存在。
设BC 所在直线的解析式为y=kx+b ,由B (4,0),C (0,-2)得4k+b=0b=2⎧⎨-⎩,解得1k=2b=2⎧⎪⎨⎪-⎩,∴C 所在直线的解析式为1y=x 22-。
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 -=-+。
中考数学二次函数存在性问题 及参考答案
中考数学二次函数存在性问(Wen)题 及参考答案一、二次函数中相似三(San)角形的存在性问题 1.如图,把抛(Pao)物线向左(Zuo)平移(Yi)1个(Ge)单位,再向下平移(Yi)4个单位,得(De)到抛物线2y x =.所得抛物线与2y x =轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左边),与2y x =轴交于点C ,顶点为D.(1)写出2y x =的值;(2)判断△ACD 的形状,并说明理由;(3)在线段AC 上是否存在点M ,使△AOM ∽△ABC ?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.2.如图,已知抛物线经过A (﹣2,0),B (﹣3,3)及原点O ,顶点为C . (1)求抛物线的解析式;(2)若点D 在抛物线上,点E 在抛物线的对称轴上,且A 、O 、D 、E 为顶点的四边形是平行四边形,求点D 的坐标;(3)P 是抛物线上的第一象限内的动点,过点P 作PM 2y x =x 轴,垂足为M ,是否存在点P ,使得以P 、M 、A 为顶点的三角形△BOC 相似?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.二、二次函数中面积的存(Cun)在性问题3.如图,抛物(Wu)线2y x =与(Yu)双曲线2y x =相(Xiang)交于点(Dian)A ,B .已(Yi)知点(Dian)B 的坐标(Biao)为(-2,-2),点A 在第一象限内,且tan ∠AOX =4.过点A 作直线AC ∥2y x =轴,交抛物线于另一点C . (1)求双曲线和抛物线的解析式; (2)计算△ABC 的面积;(3)在抛物线上是否存在点D ,使△ABD 的面积等于△ABC 的面积.若存在,请你写出点D 的坐标;若不存在,请你说明理由.4.如图,抛物线y =ax 2+c (a >0)经过梯形ABCD 的四个顶点,梯形的底AD 在x 轴上, 其中A (-2,0),B (-1, -3).(1)求抛物线的解析式;(3分)(2)点(Dian)M 为(Wei)y 轴上(Shang)任意一点,当点M 到(Dao)A 、B 两点的距离之和为最小时(Shi),求此时点M 的(De)坐标;(2分(Fen))(3)在(Zai)第(2)问的结论下,抛物线上的点P 使S △PAD =4S △ABM 成立,求点P 的坐标.(4分)(4)在抛物线的BD 段上是否存在点Q 使三角形BDQ 的面积最大,若有,求出点Q 的坐标,若没有,请说明理由。
