人教版初中数学九年级上册《二次函数与几何图形综合题——二次函数与三角形判断》
(2)点P(m,0)是线段AB上的点,
连接CP,若CP=BP,求m的值;
(3)在抛物线的对称轴上,是否存在一点Q,使得△QBC 为等腰三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在, 请说明理由;
【思维教练】要使得△QBC为等腰三角形,则只需满足 三边中有任意两边相等即可.根据点Q在抛物线对称轴 上,设出点Q(1,n),分BQ=CQ、BC=BQ和BC=CQ 三种情况进行讨论,分别列出关于n的方程,求出n的 值即可.
这节课你学会了什么? 有什么收获呢?
再见
注意结果要符合题目条件“点M在线段AC上”.
• 拓展演练 • 如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=x +bx+c经过点A(0,3), B(-√3,0). • • (1)求抛物线的解析式; 2 (2)平移这条抛物线后,平移后抛物线的顶点为D,同时满足以A、B、D为顶点的三 角形是等边三角形,请写出平移过程,并说明理由.
二次函数与温故知新
• 复习 • 1.二次函数解析式的求法 • 2.求抛物线对称轴的常用方法 • 3.等腰三角形的性质及画法
典例精讲
例1 如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(4,0)、
B(-2,0)两点,与y轴交于点C(0,4). (1)求该抛物线的表达式和对称轴;
∴Q4(1,4+ 19 ),Q5(1,4- 19 ),
综上可得:点Q的坐标为Q1(1,1),Q2(1,11), Q3(1,- 11 ),Q4(1,4+ 19 ),Q5(1,4- 19).
(4)连接AC,点M在线段AC上,连接OM,若△COM为 等腰三角形,确定点M的坐标;
【思维导练】要使△COM为等腰三角形,则只需满足 三边有任意两边相等即可.根据点M在线段AC上,先 求出线段AC的表达式,设出点M的坐标,分OC=OM、 CO=CM、MC=MO三种情况,分别列出方程求解,
(3)解 :存在Q点,使△QBC为等腰三角形. 设Q(1,n),BC= OB2 OC 2 22 42 2 5 , 当BQ=CQ时,32+n2=12+(n-4)2, 解得n=1,即Q1(1,1); 当BQ=BC= 2 5 时 ,32+n2=20,解得n= 11 , 当CQ=BC= 2 5 时 ,12+(n-4)2=20,解得n= 4 19,
【人教版】九年级数学上册专题训练(3)二次函数与几何图形小综合ppt课件(含答案)
1
类型之一 二次函数与三角形的结合 1.如图,直线 l 过点 A(4,0)和 B(0,4)两点,它与二次函数 y=ax2 的图象在第一象限内交于点 P,若 S△AOP=29,求二次函数的解析式.
2
解:设直线 l 的解析式为 y=kx+b,∵直线 l 过点 A(4,0) 和 B(0,4)两点,∴4k+b=0,b=4,∴y=-x+4.∵S△AOP =92,∴21×4×yp=92,∴yp=94,∴94=-x+4,解得 x=74. 把点 P 的坐标(47,49)代入 y=ax2,解得 a=3469,∴y=3469x2
6
解:过点 C 作 CD⊥x 轴于点 D,则∠CAD+∠ACD=90°.∵∠ OBA + ∠OAB = 90 ° , ∠ OAB + ∠CAD = 90 ° , ∴ ∠ OAB = ∠ACD , ∠ OBA = ∠CAD , 又 AB = AC , ∴ △ AOB ≌ △ CDA(ASA).∴CD=OA=1,AD=OB=2,∴OD=OA+AD=3, ∴C(3,1).∵点 C(3,1)在抛物线 y=21x2+bx-2 上,可得 b=- 12,∴抛物线的解析式为 y=21x2-12x-2
3
2.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,顶点为 M的抛物线y=ax2+bx(a>0)经过点A和x轴正半 轴上的点B,AO=OB=2,∠AOB=120°.求这 条抛物线的解析式.
4
解:∵AO=OB=2,∠AOB=120°,∴点 B 的坐标为(2,0), 点 A 的坐标为(-1, 3).∵抛物线 y=ax2+bx(a>0)经过点
2-1)
13
谢谢观看
14
12
解:(1)如图甲,取 AB 的中点 G,连接 EG,△AGE 与△ECF 全等 (2)① 若点 E 在线段 BC 上滑动,AE=EF 总成立.证明:如图乙,在 AB 上截 取 AM=EC.∵AB=BC,∴BM=BE,∴△MEB 是等腰直角三角形,∴ ∠AME=180°-45°=135°.又 CF 平分正方形的外角,∴∠ECF=135°, ∴∠AME=∠ECF.而∠BAE+∠AEB=∠CEF+∠AEB=90°,∴∠BAE =∠CEF,∴△AME≌△ECF.∴AE=EF.②过点 F 作 FH⊥x 轴于点 H,由 ①知,FH=BE=CH,设 BH=a,则 FH=a-1,∴点 F 的坐标为(a,a- 1).∵点 F 恰好落在抛物线 y=-x2+x+1 上,∴a-1=-a2+a+1,∴ a2=2,a= 2(负值不合题意,舍去),∴a-1= 2-1.∴点 F 的坐标为( 2,
人教版九年级上册期末专题复习:二次函数全章热门考点与重点题型解题技巧整理(含解析)
人教版九年级上册期末专题复习:二次函数全章热门考点与重点题型解题技巧整理(含解析)考点1:二次函数的图象与系数的关系考点分析:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的系数a,b,c与图象有着密切的关系:a的取值决定了开口方向和开口大小,a,b的取值影响对称轴的位置,c的取值决定了抛物线与y轴的交点位置,所以a,b,c这三个系数共同决定着抛物线的位置和大小,反之也可以根据二次函数图象情况确定a,b,c的系数符号或大小.题型1 a与图象的关系 1.如图所示,四个函数的图象,分别对应的是①y=ax2;②y=bx2;③y=cx2;④y=dx2,则a,b,c,d的大小关系为( )A.a>b>c>d B.a>b>d>cC.b>a>c>d D.b>a>d>c2.在抛物线y=mx2与抛物线y=nx2中,若-m>n>0,则开口向上的抛物线是____,开口较大的抛物线是_____.3.抛物线y=ax2+c与抛物线y=bx2如图所示,则不等式-ax+b>0的解集是_______.题型2 b与图象的关系1.若二次函数y=3x2+(b-3)x-4的图象如图所示,则b的值是( )A.-5 B.0 C.3 D.42.当抛物线y =x 2-nx +2的对称轴是y 轴时,n ______0;当对称轴在y 轴左侧时,n ______0;当对称轴在y 轴右侧时,n ______0.(填“>”“<”或“=”)题型3 c 与图象的关系1.下列抛物线可能是y =ax 2+bx 的图象的是( )点拨:抛物线y =ax 2+bx 的图象一定经过原点2.若将抛物线y =ax 2+bx +c -3向上平移4个单位长度后得到的图象如图所示,则c =________.题型4 a ,b 与图象的关系1.二次函数y =ax 2+bx +c 的图象如图所示,则下列说法中不正确的是( )A .a >0B .b <0C .3a +b >0D .b >-2a2.如果抛物线y =x 2+(n +2)x -5的对称轴是x =-,则(3m -2n )2-的值为m2322n +43m ________.题型5 a ,c 与图象的关系1.二次函数y =(3-m )x 2-x +n +5的图象如图所示,试求+-|m +n |的(m -3)2n2值.题型6 a ,b ,c 与图象的关系1.在二次函数y =ax 2+bx +c 中,a <0,b >0,c <0,则符合条件的图象是( )2.已知二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象如图所示,对称轴为直线x =-,下列结12论中正确的是( )A .abc >0B .a +c =0C .b =2aD .4a +c =2b考点2:求二次函数解析式的常见类型考点分析:求二次函数的解析式是解决二次函数问题的重要保证,在求解二次函数的解析式时一般选用待定系数法,但在具体题目中要根据不同条件,设出恰当的解析式,往往可以给解题过程带来简便.题型1 由函数的基本形式求解析式方法1 利用一般式求二次函数解析式1.已知一个二次函数的图象经过点A (1,0),点B (0,6)和点C (4,6),则这个抛物线的解析式为________.2.一个二次函数,当自变量x =-1时,函数值y =2;当x =0时,y =-1;当x =1时,y =-2.那么这个二次函数的解析式为_____.3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +c 经过A (-2,-4),O (0,0),B (2,0)三点.(1)求抛物线y =ax 2+bx +c 的解析式;(2)若点M 是该抛物线对称轴上的一点,求AM +OM 的最小值.方法2 利用顶点式求二次函数解析式1.已知二次函数y=ax2+bx+c,当x=1时,有最大值8,其图象的形状、开口方向与抛物线y=-2x2相同,则这个二次函数的解析式是( )A.y=-2x2-x+3 B.y=-2x2+4C.y=-2x2+4x+8 D.y=-2x2+4x+62.已知某个二次函数的最大值是2,图象顶点在直线y=x+1上,并且图象经过点(3,-6).求二次函数解析式.方法3 利用交点式求二次函数解析式1.已知抛物线与x轴交于A(1,0),B(-4,0)两点,与y轴交于点C,且AB=BC,求此抛物线对应的函数解析式.方法4 利用平移式求二次函数解析式1.把二次函数y=2x2的图象向左平移1个单位,再向下平移2个单位长度,平移后抛物线的解析式是_______.2.已知y=x2+bx+c图象向右平移2个单位,再向下平移3个单位,得到图象的解析式为y=x2-2x-3.(1)b=________,c=________;(2)求原函数图象的顶点坐标;(3)求两个图象顶点之间的距离.方法5 利用对称轴法求二次函数解析式1.如图,已知抛物线y=-x2+bx+c的对称轴为直线x=1,且与x轴的一个交点为(3,0),那么它对应的函数解析式是_______.2.如图所示,抛物线与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于C 点,点A 的坐标为(2,0),点C 的坐标为(0,3),抛物线的对称轴是直线x =-.12(1)求抛物线的解析式;(2)M 是线段AB 上的任意一点,当△MBC 为等腰三角形时,求点M 的坐标.方法6 灵活运用方法求二次函数的解析式1.已知抛物线的顶点坐标为(-2,4),且与x 轴的一个交点坐标为(1,0),求抛物线对应的函数解析式.题型2 由函数图象中的信息求解析式1.如图,是某个二次函数的图象,根据图象可知,该二次函数的解析式是( )A .y =x 2-x -2B .y =-x 2-x +21212C .y =-x 2-x +11212D .y =-x 2+x +22.某企业生产并销售某种产品,假设销售量与产量相等.下图中的折线ABD ,线段CD 分别表示该产品每千克生产成本y 1(单位:元),销售价y 2(单位:元)与产量x (单位:kg )之间的函数关系.(1)请解释图中点D 的横坐标、纵坐标的实际意义;(2)求线段AB 所表示的y 1与x 之间的函数解析式;(3)当该产品产量为多少时,获得的利润最大?最大利润是多少?题型3 由表格信息求解析式1.若y=ax2+bx+c,则由表格中信息可知y与x之间的函数关系式是( )x-101ax21ax2+bx+c83A.y=x2-4x+3 B.y=x2-3x+4C.y=x2-3x+3 D.y=x2-4x+82.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)自变量x和函数值y的部分对应值如下表:x…-32-1-1212132…y…-54-2-94-2-5474…则该二次函数的解析式为______________.题型4 几何应用中求二次函数的解析式1.如图,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,AB⊥BC,且点C在x轴上,若抛物线y=ax2+bx+c以C为顶点,且经过点B,求这条抛物线的解析式.题型5 实际问题中求二次函数解析式1.在美化校园的活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用28 m长的篱笆围成一个矩形花园ABCD(篱笆只围AB,BC两边),设AB=x m,花园的面积为S .(1)求S 与x 之间的函数解析式;(2)若在P 处有一棵树与墙CD ,AD 的距离分别是15 m 和6 m ,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),求花园面积的最大值.考点3: 二次函数图象信息题的四种常见类型方法指导:利用图象信息解决二次函数的问题主要是运用数形结合思想将图象信息转换为数学语言,掌握二次函数的图象和性质,把握二次函数的特点是解决此类问题的关键.题型1 根据抛物线的特征确定a ,b ,c 及与其有关的代数式的符号1.如图,二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,且OA =OC .则下列结论:①abc <0;②>0;③ac -b +1=0;④OA ·OB =-.其中正确结论的个数是( )b2-4ac4aca A .4B .3C .2D .1题型2 利用二次函数的图象比较大小2.二次函数y =-x 2+bx +c 的图象如图,若点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)在此函数图象上,且x 1<x 2<1,则y 1与y 2的大小关系是( )A .y 1≤y 2B .y 1<y 2C .y 1≥y 2D .y 1>y 2题型3 利用二次函数的图象求方程或不等式的解3.二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象如图所示,则当函数值y >0时,x 的取值范围是( )A .x <-1B .x >3C.-1<x<3 D.x<-1或x>34.如图所示,一次函数y1=kx+n(k≠0)与二次函数y2=ax2+bx+c(a≠0)的图象相交于A(-1,5),B(9,2)两点,则关于x的不等式kx+n≥ax2+bx+c的解集为( ) A.-1≤x≤9B.-1≤x<9C.-1<x≤9D.x≤-1或x≥95.如图,二次函数y=ax2+bx+3的图象经过点A(-1,0),B(3,0),那么一元二次方程ax2+bx=0的根是____.题型4 根据抛物线的特征确定其他函数的图象1.二次函数y=ax2+bx的图象如图所示,那么一次函数y=ax+b的图象大致是( )7.如图,A(-1,0),B(2,-3)两点在一次函数y1=-x+m与二次函数y2=ax2+bx-3的图象上.(1)求m的值和二次函数的解析式.(2)设二次函数的图象交y轴于点C,求△ABC的面积.考点4:用二次函数解决问题的三种类型方法指导:利用二次函数解决实际问题时,要注意数形结合,巧妙地运用二次函数解析式实行建模,从而达到应用二次函数的某些性质来解决问题的目的.类型1 建立平面直角坐标系解决实际问题题型1 拱桥(隧道)问题1.有一拱桥呈抛物线形状,这个桥洞的最大高度是16 m ,跨度为40 m ,现把它的示意图(如图所示)放在坐标系中,则抛物线的解析式为( )A .y =x 2+xB .y =-x 2-x1255858125C .y =-x 2+x D .y =-x 2+x +161258512585 2.如图,拱桥呈抛物线形,其函数的解析式为y =-x 2,当水位线在AB 位置时,水14面的宽度为12米,这时拱顶距水面的高度h 是________米.3.如图是某地区一条公路上隧道入口在平面直角坐标系中的示意图,点A 和A 1、点B 和B 1分别关于y 轴对称.隧道拱部分BCB 1为一段抛物线,最高点C 离路面AA 1的距离为8 m ,点B 离路面AA 1的距离为6 m ,隧道宽AA 1为16 m .(1)求隧道拱部分BCB 1对应的函数解析式.(2)现有一大型货车,装载某大型设备后,宽为4m ,装载设备的顶部离路面均为7m ,问:它能否安全通过这个隧道?并说明理由.题型2 建筑物问题1.如图所示,某大学的楼门是一抛物线形水泥建筑物,大门的地面宽度为8 m ,两侧距离地面4 m 高处各有一个挂校名横匾用的铁环,两铁环的水平距离为6 m ,则校门的高约为(精确到0.1 m ,水泥建筑物的厚度忽略不计)( )A .9.2 mB .9.1 mC .9.0 mD .8.9 m2.某公园草坪的防护栏由100段形状相同的抛物线组成,为了牢固,每段防护栏需要间距0.4 m 加设一根不锈钢的支柱,防护栏的最高点到底部距离为0.5 m (如图),则这条防护栏需要不锈钢支柱的总长度为( )A .50 mB .100 mC .160 mD .200 m题型3 物体运动类问题1.如图,小李推铅球,如果铅球运行时离地面的高度y (米)关于水平距离x (米)的函数解析式为y =-x 2+x +,那么铅球运动过程中最高点离地面的距离为________米.1812322.如图,在水平地面点A 处有一网球发射器向空中发射网球,网球飞行路线是一条抛物线,在地面上落点为B .有人在直线AB 上点C (靠点B 一侧)处竖直向上摆放无盖的圆柱形桶,试图让网球落入桶内.已知AB =4米,AC =3米,网球飞行最大高度OM =5米,圆柱形桶的直径为0.5米,高为0.3米(网球的体积和圆柱形桶的厚度忽略不计).(1)如果竖直摆放5个圆柱形桶,网球能不能落入桶内?(2)当竖直摆放多少个圆柱形桶时,网球可以落入桶内?类型2 建立二次函数模型解决几何最值问题题型1 利用二次函数解决图形高度的最值问题1. 某人从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度h (单位:米)与小球的运动时间t (单位:秒)之间的关系式是h =9.8t -4.9t 2,那么小球运动中的最大高度为________.2.如图,小明的父亲在相距2米的两棵树间拴了一根绳子,给小明做了一个简易的秋千.拴绳子的地方距地面高都是2.5米,绳子自然下垂呈抛物线状,身高1米的小明距较近的那棵树0.5米时,头部刚好接触到绳子,则绳子的最低点距地面的高度为________米.题型2 利用二次函数解决图形面积的最值问题1.用长8 m 的铝合金条制成使窗户的透光面积最大的矩形窗框(如图),那么这个窗户的最大透光面积是( )A . m 2B .m 2642543C . m 2 D .4 m 2832.如图所示,正方形ABCD 的边长为3a ,两动点E ,F 分别从顶点B ,C 同时开始以相同速度沿边BC ,CD 运动,与△BCF 相应的△EGH 在运动过程中始终保持△EGH ≌△BCF ,B ,E ,C ,G 在一条直线上.(1)若BE =a ,求DH 的长.(2)当E 点在BC 边上的什么位置时,△DHE 的面积取得最小值?并求该三角形面积的最小值.类型3 建立二次函数模型解决动点探究问题1.如图所示,直线y =x -2与x 轴、y 轴分别交于点A ,C ,抛物线过点A ,C 和点12B (1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)在x 轴上方的抛物线上有一动点D ,当D 与直线AC 的距离DE 最大时,求出点D 的坐标,并求出最大距离.考点5: 函数中的决策问题方法指导:函数中的决策问题通常包括两类:一是利用一次函数进行决策,二是利用二次函数进行决策.其解题思路一般是先建立一次函数(二次函数)模型,将实际问题转化为函数问题,然后利用一次函数(二次函数)的图象和性质去分析、解决问题.类型1 利用一次函数作决策题型1 购买方案1.新农村社区改造中,有一部分楼盘要对外销售.某楼盘共23层,销售价格如下:第八层楼房售价为4 000元/米2,从第八层起每上升一层,每平方米的售价提高50元;反之,楼层每下降一层,每平方米的售价降低30元,已知该楼盘每套楼房面积均为120米2.若购买者一次性付清所有房款,开发商有两种优惠方案:方案一:降价8%,另外每套楼房赠送a元装修基金;方案二:降价10%,没有其他赠送.(1)请写出售价y(元/米2)与楼层x(1≤x≤23,x取整数)之间的函数关系式;(2)老王要购买第十六层的一套楼房,若他一次性付清购房款,请帮他计算哪种优惠方案更合算.题型2 生产方案2.某工厂以80元/箱的价格购进60箱原材料,准备由甲、乙两车间全部用于生产A产品,甲车间用每箱原材料可生产出A产品12千克,需耗水4吨;乙车间通过节能改造,用每箱原材料可生产出的A产品比甲车间少2千克,但耗水量是甲车间的一半.已知A产品售价为30元/千克,水价为5元/吨.如果要求这两车间生产这批产品的总耗水量不得超过200吨,那么该厂如何分配两车间的生产任务,才能使这次生产所能获取的利润w最大?最大利润是多少?(注:利润=产品总售价-购买原材料成本-水费)题型3 运输方案3.荆州素有“鱼米之乡”的美称,某渔业公司组织20辆汽车装运鲢鱼、草鱼、青鱼共120吨去外地销售.按计划20辆汽车都要装运,每辆汽车只能装运同一种鱼,且必须装满.根据下表提供的信息,解答以下问题:鲢鱼草鱼青鱼每辆汽车装鱼量(吨)865每吨鱼获利(万元)0.250.30.2(1)设装运鲢鱼的车辆为x辆,装运草鱼的车辆为y辆,求y与x之间的函数关系式.(2)如果装运每种鱼的车辆不少于2辆,那么怎样安排车辆能使此次销售获利最大?并求出最大利润.类型2 利用二次函数作决策题型1 几何问题中的决策1.如图,有长为24 m的围栏,一面利用墙(墙的最大可用长度a为10 m),围成中间隔有一道栅栏的长方形鸡舍.设鸡舍的一边AB为x m,面积为S m2.(1)求S与x的函数关系式(不必写出x的取值范围).(2)如果围成面积为45 m2的鸡舍,AB的长是多少米?(3)能围成面积比45 m2更大的鸡舍吗?如果能,请求出最大面积;如果不能,请说明理由.2.如图,△ABC是边长为3 cm的等边三角形,动点P,Q同时从A,B两点出发,分别沿AB,BC方向匀速移动,它们的速度都是1 cm/s,当点P运动到B时,P,Q两点停止运动,设P点运动时间为t(s).(1)当t为何值时,△PBQ是直角三角形?(2)设四边形APQC的面积为y(cm)2,求y关于t的函数解析式,当t取何值时,四边形APQC的面积最小?并求出最小值.题型2 实际问题中的决策1.某商家计划从厂家采购空调和冰箱两种产品共20台,空调的采购单价y 1(元/台)与采购数量x 1(台)满足y 1=-20x 1+1 500(0<x 1≤20,x 1为整数);冰箱的采购单价y 2(元/台)与采购数量x 2(台)满足y 2=-10x 2+1 300(0<x 2≤20,x 2为整数).(1)经商家与厂家协商,采购空调的数量不少于冰箱数量的倍,且空调采购单价不低119于1 200元,问该商家共有几种进货方案?(2)该商家分别以1 760元/台和1 700元/台的销售单价售出空调和冰箱,且全部售完.在(1)的条件下,问采购空调多少台时总利润最大?并求最大利润.7.某宾馆有50个房间供游客住宿.当每个房间每天的定价为180元时,房间会全部住满;当每个房间每天的定价每增加10元时,就会有一个房间空闲.宾馆需对游客居住的每个房间每天支出20元的各种费用.根据规定,每个房间每天的定价不得高于340元.设每个房间每天的定价增加x 元(x 为10的整数倍).(1)设一天订住的房间数为y ,直接写出y 与x 之间的函数解析式及自变量x 的取值范围;(2)设宾馆一天获得的利润为W 元,求W 与x 之间的函数解析式;(3)一天订住多少个房间时,宾馆获得的利润最大?最大利润是多少元?考点6:二次函数与几何的应用考点分析:二次函数与几何的应用非常广泛,解决这类问题的关键是要学会数形结合,一方面,抓住几何图形的特征,灵活运用点的坐标与线段长度之间的相互转化,从而解决与二次函数有关的问题;另一方面,已知二次函数解析式可求出特殊点的坐标,进而求出线段长度,从而解决有关几何问题.题型1 二次函数与三角形的综合1.如图,在直角坐标系xOy 中,△ABC 是等腰直角三角形,∠BAC =90°,A (1,0),B (0,2),抛物线y =x 2+bx -2过点C .求抛物线的解析式.122.在平面直角坐标系中,将一块等腰直角三角板ABC 放在第二象限,一直角边靠在两坐标轴上,且有点A (0,2),点C (-1,0),如图所示,抛物线y =ax 2+ax -2经过点B .(1)求点B 的坐标.(2)求抛物线的表达式.(3)在抛物线上是否还存在点P (点B 除外),使△ACP 仍然是以AC 为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P 的坐标;若不存在,请说明理由.题型2 二次函数与平行四边形的综合1.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,正方形OABC的边长为2 cm,点A,C分别在y轴的负半轴和x轴的正半轴上,抛物线y=ax2+bx+c经过点A,B,且12a+5c=0.(1)求抛物线的解析式.(2)如果点P由点A开始沿AB边以2 cm/s的速度向点B移动,同时点Q由点B开始沿BC边以1 cm/s的速度向点C移动.一点到达终点后另一点停止移动.①移动开始后第t s时,设S=PQ2(cm2),试写出S与t之间的函数解析式,并写出t 的取值范围.②当S取得最小值时,在抛物线上是否存在点R,使得以P,B,Q,R为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出R点的坐标;如果不存在,请说明理由.题型3 二次函数与矩形、菱形、正方形的综合1.二次函数y =x 2的图象如图所示,点A 0位于坐标原点,点A 1,A 2,A 3,…,A n 在23y 轴的正半轴上,点B 1,B 2,B 3,…,B n ,在二次函数位于第一象限的图象上,点C 1,C 2,C 3,…,C n 在二次函数位于第二象限的图象上.四边形A 0B 1A 1C 1,四边形A 1B 2A 2C 2,四边形A 2B 3A 3C 3,…,四边形A n -1B n A n C n 都是菱形,∠A 0B 1A 1=∠A 1B 2A 2=∠A 2B 3A 3=…=∠A n -1B n A n =60°,则菱形A n -1B n A nC n 的周长为__4n___.2.如图所示,已知正方形ABCD 的边长为1,点E 在边BC 上,若∠AEF =90°,且EF 交正方形外角的平分线CF 于点F .(1)图①中,若点E 是边BC 的中点,我们可以构造两个三角形全等来证明AE =EF ,请叙述你的一个构造方案,并指出是哪两个三角形全等(不要求证明).(2)如图②,若点E 在线段BC 上滑动(不与点B ,C 重合).①AE =EF 是否总成立?请给出证明.②在如图②所示的平面直角坐标系中,当点E 滑动到某处时,点F 恰好落在抛物线y =-x 2+x +1上,求此时点F 的坐标.考点7 :探究二次函数中存在性问题方法指导:存在性问题是近年来中考的热点,这类问题的知识覆盖面广,综合性强,题型构思精巧,解题方法灵活,求解时常常要猜想或者假设问题的某种关系或结论存在,再经过分析、归纳、演算、推理找出最后的答案.常见的类型有:探索与特殊几何图形有关的存在性问题,探索与周长有关的存在性问题,探索与面积有关的存在性问题.题型1 探索与特殊几何图形有关的存在性问题1.如图,已知抛物线y =-x 2-2x +a (a ≠0)与y 轴相交于A 点,顶点为M ,直线y =x -a 分别与x 轴、y 轴相交于B ,C 两点,并且与直线MA 相交于N 点.12(1)若直线BC 和抛物线有两个不同交点,求a 的取值范围,并用a 表示点M ,A 的坐标.(2)将△NAC 沿着y 轴翻折,若点N 的对称点P 恰好落在抛物线上,AP 与抛物线的对称轴相交于点D ,连接CD ,求a 的值及△PCD 的面积.(3)在抛物线y =-x 2-2x +a (a >0)上是否存在点Q ,使得以Q ,A ,C ,N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.题型2 探索与周长有关的存在性问题2.如图,在直角坐标系中,点A 的坐标为(-2,0),OB =OA ,且∠AOB =120°.(1)求点B 的坐标.(2)求经过A ,O ,B 三点的抛物线的解析式.(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C ,使△BOC 的周长最小?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由.题型3 探索与面积有关的存在性问题1.阅读材料:如图①,过△ABC 的三个顶点分别作出与水平线垂直的三条直线,外侧两条直线之间的距离叫△ABC 的“水平宽”(a ),中间的这条直线在△ABC 内部的线段的长度叫△ABC 的“铅垂高”(h ).我们可得出一种计算三角形面积的新方法:S △ABC =ah ,即三角形的面积等于12水平宽与铅垂高乘积的一半.解答下列问题:如图②,抛物线顶点为点C (1,4),交x 轴于点A (3,0),交y 轴于点B .(1)求抛物线和直线AB 对应的函数表达式.(2)求△CAB 的铅垂高CD 及S △CAB .(3)抛物线上是否存在一点P ,使S △PAB =S △CAB ?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,98请说明理由.2.如图,已知抛物线y =x 2+bx +c 经过A (1,0),B (0,2)两点,顶点为D .(1)求抛物线的解析式;(2)将抛物线沿y 轴平移后经过点C (3,1),求平移后所得抛物线的解析式.(3)设(2)中平移后的抛物线与y 轴的交点为B 1,顶点为D 1,在此抛物线上是否存在点N ,使△NBB 1的面积是△NDD 1面积的2倍?若存在,求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.题型4 探索与平行四边形有关的存在性问题1.在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(-4,0),B(0,-4),C(2,0)三点.(1)求抛物线对应的函数表达式.(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,△AMB的面积为S,求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值.(3)若点P是抛物线上的动点,点Q是直线y=-x上的动点,判断有几个位置能够使得点P、Q、B、O为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点Q的坐标.2.如图,抛物线y=-x2+2x+3与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y 轴相交于点C,顶点为D.(1)直接写出A、B、C三点的坐标和抛物线的对称轴.(2)连结BC,与抛物线的对称轴交于点E,点P为线段BC上的一个动点,过点P作PF∥DE交抛物线于点F,设点P的横坐标为m.①用含m的代数式表示线段PF的长,并求出当m为何值时,四边形PEDF为平行四边形?②设△BCF的面积为S,求S与m的函数关系式.3.如图,已知抛物线y=-x2+bx+c与一直线相交于A(-1,0),C(2,3)两点,与y轴交于点N.其顶点为D.(1)求抛物线及直线AC对应的函数表达式.(2)设点M(3,m),求使MN+MD的值最小时m的值.(3)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点B,E为直线AC上的任意一点,过点E作EF∥BD交抛物线于点F,以B、D、E、F为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求点E 的坐标;若不能,请说明理由.(4)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值.考点7 全章热门考点整合应用方法指导:二次函数是中考的必考内容,难度高,综合性强,既可以与代数知识相结合,也可以与几何知识相结合.有关二次函数的问题,中考一般以三种形式出现:一是以选择题或填空题出现,重在考查二次函数的基本概念和基本性质;二是以实际应用题的形式出现,重在考查函数建模思想;三是以综合题的形式出现,往往是压轴题,考查学生分析问题和解决问题的能力.题型1 一个概念——二次函数的定义21.已知函数y=(m+3)xm+3m-2是关于x的二次函数.(1)求m的值;(2)当m为何值时,该函数图象的开口向下?(3)当m为何值时,该函数有最小值?题型2 一个性质——二次函数的图象与性质1.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的大致图象如图,关于该二次函数,下列说法错误的是( D )A.函数有最小值B .对称轴是直线x =12C .当x <,y 随x 的增大而减小12D .当-1<x <2时,y >0题型3 两个关系关系1 抛物线的位置与二次函数各项系数的关系1.如图为二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象,则下列说法:①a >0;②2a +b =0;③a +b +c >0;④当-1<x <3时,y >0.其中正确的个数为( C )A .1B .2C .3D .4关系2 二次函数与一元二次方程的关系2.已知关于x 的函数y =(a 2+3a +2)x 2+(a +1)x +的图象与x 轴总有交点.14(1)求a 的取值范围;(2)设函数的图象与x 轴有两个不同的交点,分别为A (x 1,0),B (x 2,0),当+=a 2-3时,求a 的值.1x11x2题型4 三个应用应用1 最大面积的应用1.如图,△ABC 为等边三角形,边长为a ,DF ⊥AB 于D ,EF ⊥AC 于E ,(1)求证:△BDF ∽△CEF .(2)若a =4,设BF =m ,四边形ADFE 的面积为S ,求出S 与m 之间的函数关系,并探究当m 为何值时S 取最大值.应用2 “抛物线”型几何应用1.跳绳时,绳甩到最高处时的形状是抛物线.正在甩绳的甲、乙两名同学拿绳的手间距(A 与B 间的距离)为6 m ,到地面的距离AO 和BD 均为0.9 m ,身高为1.4 m 的小丽站在距点O 的水平距离为1 m 的点F 处,绳子甩到最高处时刚好通过她的头顶点E .以点O 为原点建立如图所示的平面直角坐标系,设此抛物线对应的函数表达式为y =ax 2+bx +0.9.(1)求该抛物线对应的函数表达式;(不考虑自变量的取值范围)(2)如果小华站在O ,D 之间,且离点O 的距离为3 m ,当绳子甩到最高处时刚好通过他的头顶,请你算出小华的身高;(3)如果身高为1.4 m 的小丽站在O ,D 之间,且离点O 的距离为t m ,绳子甩到最高处时超过她的头顶,请结合图象,写出t 的取值范围.2.某跳水运动员进行10 m 高台跳水训练时,身体(看成一点)在空中的运动路线是如图所示的一条抛物线.在跳某个规定动作时,正常情况下,该运动员在空中的最高处距水面10 m ,入水处距池边的距离为4 m ,同时,运动员在距水面高度为5 m 以前,必须完成规23定的翻腾动作,并调整好入水姿势,否则就会出现失误.(1)求这条抛物线对应的函数表达式.(2)在某次试跳中,测得运动员在空中的运动路线是(1)中的抛物线,且运动员在空中调整好入水姿势时,距池边的水平距离为3 m ,问此次跳水会不会出现失误?35。
中考数学二轮复习 专题二 解答重难点题型突破 题型六 二次函数与几何图形综合题试题-人教版初中九年级
题型六 二次函数与几何图形综合题类型一 二次函数与图形判定1.(2017·某某)在同一直角坐标系中,抛物线C 1:y =ax 2-2x -3与抛物线C 2:y =x 2+mx +n 关于y 轴对称,C 2与x 轴交于A 、B 两点,其中点A 在点B 的左侧.(1)求抛物线C 1,C 2的函数表达式; (2)求A 、B 两点的坐标;(3)在抛物线C 1上是否存在一点P ,在抛物线C 2上是否存在一点Q ,使得以AB 为边,且以A 、B 、P 、Q 四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出P 、Q 两点的坐标;若不存在,请说明理由.2.(2017·随州)在平面直角坐标系中,我们定义直线y =ax -a 为抛物线y =ax 2+bx +c(a 、b 、c 为常数,a ≠0)的“梦想直线”;有一个顶点在抛物线上,另有一个顶点在y 轴上的三角形为其“梦想三角形”.已知抛物线y =-233x 2-433x +23与其“梦想直线”交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与x轴负半轴交于点C.(1)填空:该抛物线的“梦想直线”的解析式为__________,点A的坐标为__________,点B的坐标为__________;(2)如图,点M为线段CB上一动点,将△ACM以AM所在直线为对称轴翻折,点C的对称点为N,若△AMN为该抛物线的“梦想三角形”,求点N的坐标;(3)当点E在抛物线的对称轴上运动时,在该抛物线的“梦想直线”上,是否存在点F,使得以点A、C、E、F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点E、F的坐标;若不存在,请说明理由.(2017·某某模拟)已知:如图,抛物线y=ax2-2ax+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A、B,点A的坐标为(4,0).(1)求该抛物线的解析式;(2)点Q是线段AB上的动点,过点Q作QE∥AC,交BC于点E,连接CQ.当△CQE的面积最大时,求点Q的坐标;(3)若平行于x 轴的动直线l 与该抛物线交于点P ,与直线AC 交于点F ,点D 的坐标为(2,0).问:是否存在这样的直线l ,使得△ODF 是等腰三角形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.4.(2016·某某)如图①,直线y =-43x +n 交x 轴于点A ,交y 轴于点C(0,4),抛物线y =23x 2+bx +c 经过点A ,交y 轴于点B(0,-2).点P 为抛物线上一个动点,过点P 作x轴的垂线PD ,过点B 作BD⊥PD 于点D ,连接PB ,设点P 的横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)当△BDP 为等腰直角三角形时,求线段PD 的长;(3)如图②,将△BDP 绕点B 逆时针旋转,得到△BD′P′,且旋转角∠PBP′=∠OAC,当点P 的对应点P′落在坐标轴上时,请直接写出点P 的坐标.类型二 二次函数与图形面积1.(2017·某某)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;①连接BC 、CD ,设直线BD 交线段AC 于点E ,△CDE 的面积为S 1,△BCE 的面积为S 2,求S 1S 2的最大值; ②过点D 作DF⊥AC,垂足为点F ,连接CD ,是否存在点D ,使得△CDF 中的某个角恰好等于∠BAC 的2倍?若存在,求点D 的横坐标;若不存在,请说明理由.2.(2017·某某)如图甲,直线y=-x+3与x轴、y轴分别交于点B、点C,经过B、C两点的抛物线y=x2+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;(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点M,使以C,P,M为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由;(3)当0<x<3时,在抛物线上求一点E,使△CBE的面积有最大值(图乙、丙供画图探究).3.(2017·某某模拟)如图,抛物线y=ax2+bx-3与x轴交于点A(1,0)和点B,与y 轴交于点C,且其对称轴l为x=-1,点P是抛物线上B,C之间的一个动点(点P不与点B,C重合).(1)直接写出抛物线的解析式;(2)小唐探究点P的位置时发现:当动点N在对称轴l上时,存在PB⊥NB,且PB=NB的关系,请求出点P的坐标;(3)是否存在点P使得四边形PBAC的面积最大?若存在,请求出四边形PBAC面积的最大值;若不存在,请说明理由.4.(2017·某某模拟)如图①,已知抛物线y=ax2+bx-3的对称轴为x=1,与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C,一次函数y=x+1经过A,且与y轴交于点D.(1)求该抛物线的解析式.(2)如图②,点P为抛物线B、C两点间部分上的任意一点(不含B,C两点),设点P的横坐标为t,设四边形DCPB的面积为S,求出S与t的函数关系式,并确定t为何值时,S取最大值?最大值是多少?(3)如图③,将△ODB沿直线y=x+1平移得到△O′D′B′,设O′B′与抛物线交于点E,连接ED′,若ED′恰好将△O′D′B′的面积分为1∶2两部分,请直接写出此时平移的距离.类型三二次函数与线段问题1.(2017·某某)如图,已知抛物线y=ax2-23ax-9a与坐标轴交于A,B,C三点,其中C(0,3),∠BAC的平分线AE交y轴于点D,交BC于点E,过点D的直线l与射线AC,AB分别交于点M,N.(1)直接写出a的值、点A的坐标及抛物线的对称轴;(2)点P为抛物线的对称轴上一动点,若△PAD为等腰三角形,求出点P的坐标;(3)证明:当直线l绕点D旋转时,1AM +1AN均为定值,并求出该定值.2.(2017·某某模拟)如图①,直线y =34x +m 与x 轴、y 轴分别交于点A 和点B(0,-1),抛物线y =12x 2+bx +c 经过点B ,点C 的横坐标为4.(1)请直接写出抛物线的解析式;(2)如图②,点D 在抛物线上,DE ∥y 轴交直线AB 于点E ,且四边形DFEG 为矩形,设点D 的横坐标为x(0<x <4),矩形DFEG 的周长为l ,求l 与x 的函数关系式以及l 的最大值;(3)将△AOB 绕平面内某点M 旋转90°或180°,得到△A 1O 1B 1,点A 、O 、B 的对应点分别是点A 1、O 1、B 1.若△A 1O 1B 1的两个顶点恰好落在抛物线上,那么我们就称这样的点为“落点”,请直接写出“落点”的个数和旋转180°时点A 1的横坐标.3.(2017·某某)已知点A(-1,1),B(4,6)在抛物线y=ax2+bx上.(1)求抛物线的解析式;(2)如图①,点F的坐标为(0,m)(m>2),直线AF交抛物线于另一点G,过点G作x轴的垂线,,连接FH、AE,求证:FH∥AE;(3)如图②,直线AB分别交x轴、y轴于C、D两点.点P从点C出发,沿射线CD方向匀速运动,速度为每秒2个单位长度;同时点Q从原点O出发,沿x轴正方向匀速运动,速度为每秒1个单位长度.点M是直线PQ与抛物线的一个交点,当运动到t秒时,QM=2PM,直接写出t的值.类型四二次函数与三角形相似1.(2016·某某)如图,已知抛物线经过原点O,顶点为A(1,1),且与直线y=x-2交于B,C两点.(1)求抛物线的解析式及点C的坐标;(2)求证:△ABC是直角三角形;(3)若点N为x轴上的一个动点,过点N作MN⊥x轴与抛物线交于点M,则是否存在以O,M,N为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.2.(2017·某某模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+1与直线y=-ax+c相交于坐标轴上点A(-3,0),C(0,1)两点.(1)直线的表达式为__________;抛物线的表达式为__________;(2)D为抛物线在第二象限部分上的一点,作DE垂直x轴于点E,交直线AC于点F,求线段DF长度的最大值,并求此时点D的坐标;(3)P为抛物线上一动点,且P在第四象限内,过点P作PN垂直x轴于点N,使得以P、A、N为顶点的三角形与△ACO相似,请直接写出点P的坐标.3.如图①,二次函数y =ax 2+bx +33经过A(3,0),G(-1,0)两点. (1)求这个二次函数的解析式;(2)若点M 是抛物线在第一象限图象上的一点,求△ABM 面积的最大值;(3)抛物线的对称轴交x 轴于点P ,过点E(0,233)作x 轴的平行线,交AB 于点F ,是否存在着点Q ,使得△FEQ∽△BEP?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.4.(2017·某某)抛物线y =ax 2+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y=错误!x+3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连接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连接PB,过点C作CQ⊥PM,垂足为点Q,如图②,是否存在点P,使得△Q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.题型六第23题二次函数与几何图形综合题类型一二次函数与图形判定1.解:(1)∵C1、C2关于y轴对称,∴C1与C2的交点一定在y轴上,且C1与C2的形状、大小均相同,∴a=1,n=-3,∴C1的对称轴为x=1,∴C2的对称轴为x=-1,∴m=2,∴C1的函数表示式为y=x2-2x-3,C2的函数表达式为y=x2+2x-3;(2)在C2的函数表达式为y=x2+2x-3中,令y=0可得x2+2x-3=0,解得x=-3或x=1,∴A(-3,0),B(1,0);(3)存在.设P(a ,b),则Q(a +4,b)或(a -4,b), ①当Q(a +4,b)时,得:a 2-2a -3=(a +4)2+2(a +4)-3, 解得a =-2,∴b =a 2-2a -3=4+4-3=5, ∴P 1(-2,5),Q 1(2,5). ②当Q(a -4,b)时,得:a 2-2a -3=(a -4)2+2(a -4)-3, 解得a =2.∴b =4-4-3=-3, ∴P 2(2,-3),Q 2(-2,-3).综上所述,所求点的坐标为P 1(-2,5),Q 1(2,5); P 2(2,-3),Q 2(-2,-3). 2.解:(1)∵抛物线y =-233x 2-433x +23, ∴其梦想直线的解析式为y =-233x +233,联立梦想直线与抛物线解析式可得⎩⎪⎨⎪⎧y =-233x +233y =-233x 2-433x +23,解得⎩⎨⎧x =-2y =23或⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =0,∴A(-2,23),B(1,0);(2)当点N 在y 轴上时,△AMN 为梦想三角形, 如解图①,过A 作AD ⊥y 轴于点D ,则AD =2,在y =-233x 2-433x +23中,令y =0可求得x =-3或x =1,∴C(-3,0),且A(-2,23), ∴AC =(-2+3)2+(23)2=13, 由翻折的性质可知AN =AC =13,在Rt △AND 中,由勾股定理可得DN =AN 2-AD 2=13-4=3, ∵OD =23,∴ON =23-3或ON =23+3,当ON =23+3时,则MN >OD >CM ,与MN =CM 矛盾,不合题意, ∴N 点坐标为(0,23-3);当M 点在y 轴上时,则M 与O 重合,过N 作NP ⊥x 轴于点P ,如解图②,在Rt △AMD 中,AD =2,OD =23,∴tan ∠DAM =MDAD =3,∴∠DAM =60°,∵AD ∥x 轴,∴∠AMC =∠DAM =60°, 又由折叠可知∠NMA =∠AMC =60°, ∴∠NMP =60°,且MN =CM =3, ∴MP =12MN =32,NP =32MN =332,∴此时N 点坐标为(32,332);综上可知N 点坐标为(0,23-3)或(32,332);(3)①当AC 为平行四边形的边时,如解图③,过F 作对称轴的垂线FH ,过A 作AK ⊥x 轴于点K ,则有AC ∥EF 且AC =EF ,∴∠ACK =∠EFH , 在△ACK 和△EFH 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠ACK =∠EFH ∠AKC =∠EHF AC =EF,∴△ACK ≌△EFH(AAS ), ∴FH =CK =1,HE =AK =23,∵抛物线对称轴为x =-1,∴F 点的横坐标为0或-2,∵点F 在直线AB 上,∴当F 点横坐标为0时,则F(0,233),此时点E 在直线AB 下方,∴E 到x 轴的距离为EH -OF =23-233=433,即E 点纵坐标为-433,∴E(-1,-433); 当F 点的横坐标为-2时,则F 与A 重合,不合题意,舍去; ②当AC 为平行四边形的对角线时, ∵C(-3,0),且A(-2,23), ∴线段AC 的中点坐标为(-52,3),设E(-1,t),F(x ,y),则x -1=2×(-52),y +t =23,∴x =-4,y =23-t ,代入直线AB 解析式可得23-t =-233×(-4)+233,解得t =-433,∴E(-1,-433),F(-4,1033);综上可知存在满足条件的点F ,此时E(-1,-433)、F(0,233)或E(-1,-433)、F(-4,1033).3.解:(1)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧0=16a -8a +c 4=c ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12c =4, ∴所求抛物线的解析式为y =-12x 2+x +4;(2) 设点Q 的坐标为(m ,0),如解图①,过点E 作EG ⊥x 轴于点G. 由-12x 2+x +4=0,得x 1=-2,x 2=4,∴点B 的坐标为(-2,0),∴AB =6,BQ =m +2,∵QE ∥AC ,∴△BQE ∽△BAC ,∴EG CO =BQ BA ,即EG 4=m +26,∴EG =2m +43,∴S △CQE =S △CBQ -S △EBQ =12BQ·CO-12BQ·EG=12(m +2)(4-2m +43)=-13m 2+23m +83=-13(m-1)2+3,又∵-2≤m ≤4,∴当m =1时,S △CQE 有最大值3,此时Q(1,0);图①图②(3)存在.在△ODF 中. (ⅰ)若DO =DF ,∵A(4,0),D(2,0),∴AD =OD =DF =2, 又∵在Rt △AOC 中,OA =OC =4,∴∠OAC =45°, ∴∠DFA =∠OAC =45°,∴∠ADF =90°,此时,点F 的坐标为(2,2), 由-12x 2+x +4=2,得x 1=1+5,x 2=1-5,此时,点P 的坐标为P(1+5,2)或P(1-5,2); (ⅱ)若FO =FD ,如解图②,过点F 作FM ⊥x 轴于点M , 由等腰三角形的性质得:OM =MD =1,∴AM =3, ∴在等腰直角△AMF 中,MF =AM =3,∴F(1,3), 由-12x 2+x +4=3,得x 1=1+3,x 2=1-3,此时,点P 的坐标为:P(1+3,3)或P(1-3,3); (ⅲ)若OD =OF ,∵OA =OC =4,且∠AOC =90°,∴AC =42,∴点O 到AC 的距离为22,而OF =OD =2<22,与OF ≥22矛盾, ∴AC 上不存在点使得OF =OD =2,此时,不存在这样的直线l ,使得△ODF 是等腰三角形. 综上所述,存在这样的直线l ,使得△ODF 是等腰三角形.所求点P 的坐标为(1+5,2)或(1-5,2)或(1+3,3)或(1-3,3). 4.解:(1)∵点C(0,4)在直线y =-43x +n 上,∴n =4,∴y =-43x +4,令y =0,解得x =3,∴A(3,0),∵抛物线y =23x 2+bx +c 经过点A ,交y 轴于点B(0,-2),∴c =-2,6+3b -2=0,解得b =-43,∴抛物线的解析式为y =23x 2-43x -2;(2)∵点P 的横坐标为m ,且点P 在抛物线上, ∴P(m ,23m 2-43m -2),∵PD ⊥x 轴,BD ⊥PD ,∴点D 坐标为(m ,-2), ∴|BD|=|m|,|PD|=|23m 2-43m -2+2|,当△BDP 为等腰直角三角形时,PD =BD , ∴|m|=|23m 2-43m -2+2|=|23m 2-43m|.∴m 2=(23m 2-43m)2,解得:m 1=0(舍去),m 2=72,m 3=12,∴当△BDP 为等腰直角三角形时,线段PD 的长为72或12;(3)∵∠PBP′=∠OAC ,OA =3,OC =4,∴AC =5, ∴sin ∠PBP ′=45,cos ∠PBP ′=35,①当点P′落在x 轴上时,如解图①,过点D′作D′N⊥x 轴,垂足为N ,交BD 于点M ,∠DBD ′=∠ND′P′=∠PBP′,由旋转知,P ′D ′=PD =23m 2-43m ,在Rt △P ′D ′N 中,cos ∠ND ′P ′=ND′P′D′=cos ∠PBP ′=35,∴ND ′=35(23m 2-43m),在Rt △BD ′M 中,BD ′=-m ,sin ∠DBD ′=D′M BD′=sin ∠PBP ′=45,∴D ′M =-45m ,∴ND ′-MD′=2,∴35(23m 2-43m)-(-45m)=2, 解得m =5(舍去)或m =-5,如解图②, 同①的方法得,ND ′=35(23m 2-43m),MD ′=45m ,ND ′+MD′=2, ∴35(23m 2-43m)+45m =2, ∴m =5或m =-5(舍去),∴P(-5,45+43)或P(5,-45+43),②当点P′落在y 轴上时,如解图③,过点D′作D′M⊥x 轴,交BD 于M ,过点P′作P′N⊥y 轴,交MD′的延长线于点N , ∴∠DBD ′=∠ND′P′=∠PBP′,同①的方法得:P′N=45(23m 2-43m),BM =35m ,∵P ′N =BM ,∴45(23m 2-43m)=35m , 解得m =258或m =0(舍去),∴P(258,1132),∴P(-5,45+43)或P(5,-45+43)或P(258,1132).类型二 二次函数与图形面积1.解:(1)根据题意得A(-4,0),C(0,2), ∵抛物线y =-12x 2+bx +c 经过A 、C 两点,∴⎩⎪⎨⎪⎧0=-12×16-4b +c 2=c ,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =-32c =2, ∴y =-12x 2-32x +2;(2)①令y =0,∴-12x 2-32x +2=0,解得x 1=-4,x 2=1,∴B(1,0),如解图①,过D 作DM ∥y 轴交AC 于M ,过B 作BN ⊥x 轴交AC 于N , ∴DM ∥BN ,∴△DME ∽△BNE ,∴S 1S 2=DE BE =DMBN ,设D(a ,-12a 2-32a +2),∴M(a ,12a +2),∵B(1,0),∴N(1,52),∴S 1S 2=DMBN =-12a 2-2a 52=-15(a +2)2+45; ∴当a =-2时,S 1S 2有最大值,最大值是45;②∵A(-4,0),B(1,0),C(0,2), ∴AC =25,BC =5,AB =5, ∵AC 2+BC 2=AB 2,∴△ABC 是以∠ACB 为直角的直角三角形,取AB 的中点P ,∴P(-32,0),∴PA =PC =PB =52,∴∠CPO =2∠BAC ,∴tan ∠CPO =tan (2∠BAC)=43,如解图②,过D 作x 轴的平行线交y 轴于R ,交AC 的延长线于G , 情况一:∠DCF =2∠BAC =∠DGC +∠CDG ,∴∠CDG =∠BAC , ∴tan ∠CDG =tan ∠BAC =12,即RC DR =12,令D(a ,-12a 2-32a +2),∴DR =-a ,RC =-12a 2-32a ,∴-12a 2-32a -a =12,解得a 1=0(舍去),a 2=-2, ∴x D =-2,情况二:∠FDC =2∠BAC , ∴tan ∠FDC =43,设FC =4k ,∴DF =3k ,DC =5k , ∵tan ∠DGC =3k FG =12,∴FG =6k ,∴CG =2k ,DG =35k ,∴RC =255k ,RG =455k , DR =35k -455k =1155k ,∴DR RC =1155k 255k =-a -12a 2-32a ,解得a 1=0(舍去),a 2=-2911, ∴点D 的横坐标为-2或-2911.2.解:(1)∵直线y =-x +3与x 轴、y 轴分别交于点B 、点C , ∴B(3,0),C(0,3),把B 、C 坐标代入抛物线解析式可得⎩⎪⎨⎪⎧9+3b +c =0c =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =-4c =3,∴抛物线的解析式为y =x 2-4x +3; (2)∵y =x 2-4x +3=(x -2)2-1, ∴抛物线对称轴为x =2,P(2,-1), 设M(2,t),且C(0,3),∴MC =22+(t -3)2=t 2-6t +13,MP =|t +1|,PC =22+(-1-3)2=25, ∵△CPM 为等腰三角形,∴有MC =MP 、MC =PC 和MP =PC 三种情况,①当MC =MP 时,则有t 2-6t +13=|t +1|,解得t =32,此时M(2,32);②当MC =PC 时,则有t 2-6t +13=25,解得t =-1(与P 点重合,舍去)或t =7,此时M(2,7);③当MP =PC 时,则有|t +1|=25,解得t =-1+25或t =-1-25,此时M(2,-1+25)或(2,-1-25);综上可知存在满足条件的点M ,其坐标为(2,32)或(2,7)或(2,-1+25)或(2,-1-25);(3)如解图,在0<x <3对应的抛物线上任取一点E ,过E 作EF ⊥x 轴,交BC 于点F ,交x 轴于点D ,设E(x ,x 2-4x +3),则F(x ,-x +3), ∵0<x <3,∴EF =-x +3-(x 2-4x +3)=-x 2+3x ,∴S △CBE =S △EFC +S △EFB =12EF·OD+12EF·BD=12EF·OB=12×3(-x 2+3x)=-32(x -32)2+278,∴当x =32时,△CBE 的面积最大,此时E 点坐标为(32,-34),即当E 点坐标为(32,-34)时,△CBE 的面积最大.3.解:(1)∵A(1,0),对称轴l 为x =-1,∴B(-3,0),∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b -3=09a -3b -3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =2, ∴抛物线的解析式为y =x 2+2x -3; (2)如解图①,过点P 作PM ⊥x 轴于点M ,设抛物线对称轴l 交x 轴于点Q. ∵PB ⊥NB ,∴∠PBN =90°, ∴∠PBM +∠NBQ =90°.∵∠PMB =90°,∴∠PBM +∠BPM =90°, ∴∠BPM =∠NBQ.又∵∠BMP =∠BQN =90°,PB =NB ,∴△BPM ≌△NBQ ,∴PM =BQ.∵抛物线y =x 2+2x -3与x 轴交于点A(1,0)和点B ,且对称轴为x =-1, ∴点B 的坐标为(-3,0),点Q 的坐标为(-1,0), ∴BQ =2,∴PM =BQ =2.∵点P 是抛物线y =x 2+2x -3上B 、C 之间的一个动点, ∴结合图象可知点P 的纵坐标为-2,将y =-2代入y =x 2+2x -3,得-2=x 2+2x -3, 解得x 1=-1-2,x 2=-1+2(舍去), ∴此时点P 的坐标为(-1-2,-2); (3) 存在.如解图②,连接AC ,PC.可设点P 的坐标为(x ,y)(-3<x <0),则y =x 2+2x -3, ∵点A(1,0),∴OA =1.∵点C 是抛物线与y 轴的交点,∴令x =0,得y =-3,即点C(0,-3),∴OC =3. 由(2)可知S四边形PBAC=S △BPM +S四边形PMOC+S △AOC =12BM·PM+12(PM +OC)·OM+12OA·OC=12(x+3)(-y)+12(-y +3)(-x)+12×1×3=-32y -32x +32,将y =x 2+2x -3代入可得S 四边形PBAC =-32(x 2+2x -3)-32x +32=-32(x +32)2+758.∵-32<0,-3<x <0,∴当x =-32时,S 四边形PBAC 有最大值758,此时,y =x 2+2x -3=-154.∴当点P 的坐标为(-32,-154)时,四边形PBAC 的面积最大,最大值为758.4.解:(1)把y =0代入直线的解析式得x +1=0,解得x =-1,∴A(-1,0). ∵抛物线的对称轴为x =1,∴B 的坐标为(3,0). 将x =0代入抛物线的解析式得y =-3,∴C(0,-3).设抛物线的解析式为y =a(x +1)(x -3),将C(0,-3)代入得-3a =-3,解得a =1, ∴抛物线的解析式为y =(x +1)(x -3)=x 2-2x -3; (2)如解图①,连接OP.将x =0代入直线AD 的解析式得y =1,∴OD =1. 由题意可知P(t ,t 2-2t -3). ∵S 四边形DCPB =S △ODB +S △OBP +S △OCP ,∴S =12×3×1+12×3×(-t 2+2t +3)+12×3×t ,整理得S =-32t 2+92t +6,配方得:S =-32(t -32)2+758,∴当t =32时,S 取得最大值,最大值为758;(3)如解图②,设点D′的坐标为(a ,a +1),O ′(a ,a).当△D′O′E 的面积∶△D′EB′的面积=1∶2时,则O′E∶EB ′=1∶2. ∵O ′B ′=OB =3,∴O ′E =1, ∴E(a +1,a).将点E 的坐标代入抛物线的解析式得(a +1)2-2(a +1)-3=a ,整理得:a 2-a -4=0,解得a =1+172或a =1-172,∴O ′的坐标为(1+172,1+172)或(1-172,1-172),∴OO ′=2+342或OO′=34-22, ∴△DOB 平移的距离为2+342或34-22, 当△D′O′E 的面积∶△D ′EB ′的面积=2∶1时,则O′E∶EB ′=2∶1. ∵O ′B ′=OB =3,∴O ′E =2,∴E(a +2,a).将点E 的坐标代入抛物线的解析式得:(a +2)2-2(a +2)-3=a ,整理得:a 2+a -3=0,解得a =-1+132或a =-1-132.∴O ′的坐标为(-1+132,-1+132)或(-1-132,-1-132).∴OO′=-2+262或OO′=2+262.∴△DOB 平移的距离为-2+262或2+262.综上所述,当△D′O′B′沿DA 方向平移2+342或2+262单位长度,或沿AD 方向平移34-22或-2+262个单位长度时,ED ′恰好将△O′D′B′的面积分为1∶2两部分. 类型三 二次函数与线段问题1.(1)解:∵C(0,3),∴-9a =3,解得a =-13.令y =0,得ax 2-23ax -9a =0,∵a ≠0,∴x 2-23x -9=0,解得x =-3或x =3 3. ∴点A 的坐标为(-3,0),点B 的坐标为(33,0),∴抛物线的对称轴为x =3; (2)解:∵OA =3,OC =3, ∴tan ∠CAO =3,∴∠CAO =60°. ∵AE 为∠BAC 的平分线,∴∠DAO =30°, ∴DO =33AO =1,∴点D 的坐标为(0,1), 设点P 的坐标为(3,a).∴AD 2=4,AP 2=12+a 2,DP 2=3+(a -1)2. 当AD =PA 时,4=12+a 2,方程无解.当AD =DP 时,4=3+(a -1)2,解得a =0或a =2, ∴点P 的坐标为(3,0)或(3,2).当AP =DP 时,12+a 2=3+(a -1)2,解得a =-4. ∴点P 的坐标为(3,-4).综上所述,点P 的坐标为(3,0)或(3,-4)或(3,2);(3)证明:设直线AC 的解析式为y =mx +3,将点A 的坐标代入得-3m +3=0,解得m =3,∴直线AC 的解析式为y =3x +3. 设直线MN 的解析式为y =kx +1.把y =0代入y =kx +1,得kx +1=0,解得:x =-1k ,∴点N 的坐标为(-1k ,0),∴AN =-1k +3=3k -1k.将y =3x +3与y =kx +1联立,解得x =2k -3,∴点M 的横坐标为2k -3.如解图,过点M 作MG ⊥x 轴,垂足为G.则AG =2k -3+ 3.∵∠MAG =60°,∠AGM =90°, ∴AM =2AG =4k -3+23=23k -2k -3.∴1AM +1AN =k -323k -2+k 3k -1=k -323k -2+2k 23k -2=3k -323k -2=3(3k -1)2(3k -1)=32. 2.解:(1)∵直线l :y =34x +m 经过点B(0,-1),∴m =-1,∴直线l 的解析式为y =34x -1,∵直线l :y =34x -1经过点C ,且点C 的横坐标为4,∴y =34×4-1=2,∵抛物线y =12x 2+bx +c 经过点C(4,2)和点B(0,-1),∴⎩⎪⎨⎪⎧12×42+4b +c =2c =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =-54c =-1, ∴抛物线的解析式为y =12x 2-54x -1;(2)令y =0,则34x -1=0,解得x =43,∴点A 的坐标为(43,0),∴OA =43,在Rt △OAB 中,OB =1,∴AB =OA 2+OB 2=(43)2+12=53, ∵DE ∥y 轴,∴∠ABO =∠DEF ,在矩形DFEG 中,EF =DE·cos ∠DEF =DE·OB AB =35DE ,DF =DE·sin ∠DEF =DE·OA AB =45DE ,∴l =2(DF +EF)=2×(45+35)DE =145DE ,∵点D 的横坐标为t(0<t <4), ∴D(t ,12t 2-54t -1),E(t ,34t -1),∴DE =(34t -1)-(12t 2-54t -1)=-12t 2+2t ,∴l =145×(-12t 2+2t)=-75t 2+285t ,∵l =-75(t -2)2+285,且-75<0,∴当t =2时,l 有最大值285;(3)“落点”的个数有4个,如解图①,解图②,解图③,解图④所示.如解图③,设A 1的横坐标为m ,则O 1的横坐标为m +43,∴12m 2-54m -1=12(m +43)2-54(m +43)-1, 解得m =712,如解图④,设A 1的横坐标为m ,则B 1的横坐标为m +43,B 1的纵坐标比A 1的纵坐标大1,∴12m 2-54m -1+1=12(m +43)2-54(m +43)-1,解得m =43, ∴旋转180°时点A 1的横坐标为712或43.3.(1)解:将点A(-1,1),B(4,6)代入y =ax 2+bx 中, 得⎩⎪⎨⎪⎧a -b =116a +4b =6,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12b =-12, ∴抛物线的解析式为y =12x 2-12x ;(2)证明:设直线AF 的解析式为y =kx +m , 将点A(-1,1)代入y =kx +m 中,即-k +m =1, ∴k =m -1,∴直线AF 的解析式为y =(m -1)x +m. 联立直线AF 和抛物线解析式成方程组,⎩⎪⎨⎪⎧y =(m -1)x +m y =12x 2-12x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-1y 1=1,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=2my 2=2m 2-m , ∴点G 的坐标为(2m ,2m 2-m). ∵GH ⊥x 轴,∴点H 的坐标为(2m ,0). ∵抛物线的解析式为y =12x 2-12x =12x(x -1),∴点E 的坐标为(1,0).设直线AE 的解析式为y =k 1x +b 1,将A(-1,1),E(1,0)代入y =k 1x +b 1中,得⎩⎪⎨⎪⎧-k 1+b 1=1k 1+b 1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧k 1=-12b 1=12,∴直线AE 的解析式为y =-12x +12.设直线FH 的解析式为y =k 2x +b 2,将F(0,m)、H(2m ,0)代入y =k 2x +b 2中,得⎩⎪⎨⎪⎧b 2=m 2mk 2+b 2=0,解得:⎩⎪⎨⎪⎧k 2=-12b 2=m, ∴直线FH 的解析式为y =-12x +m.∴FH ∥AE ;(3)解:设直线AB 的解析式为y =k 0x +b 0,将A(-1,1),B(4,6)代入y =k 0x +b 0中,⎩⎪⎨⎪⎧-k 0+b 0=14k 0+b 0=6,解得⎩⎪⎨⎪⎧k 0=1b 0=2, ∴直线AB 的解析式为y =x +2.当运动时间为t 秒时,点P 的坐标为(t -2,t),点Q 的坐标为(t ,0).当点M 在线段PQ 上时,过点P 作PP′⊥x 轴于点P′,过点M 作MM′⊥x 轴于点M′,则△PQP′∽△MQM′,如解图所示.∵QM =2PM , ∴QM′QP′=MM′PP′=23,∴QM ′=43,MM ′=23t ,∴点M 的坐标为(t -43,23t),又∵点M 在抛物线y =12x 2-12x 上,∴23t =12(t -43)2-12(t -43), 解得t =15±1136,当点M 在线段QP 的延长线上时, 同理可得出点M 的坐标为(t -4,2t), ∵点M 在抛物线y =12x 2-12x 上,∴2t =12×(t -4)2-12(t -4),解得t =13±892.综上所述:当运动时间为15-1136秒、15+1136秒、13-892秒或13+892秒时,QM =2PM.类型四 二次函数与三角形相似 1.(1)解:∵顶点坐标为(1,1), ∴设抛物线解析式为y =a(x -1)2+1,又∵抛物线过原点,∴0=a(0-1)2+1,解得a =-1, ∴抛物线的解析式为y =-(x -1)2+1,即y =-x 2+2x ,联立抛物线和直线解析式可得⎩⎪⎨⎪⎧y =-x 2+2x y =x -2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1y =-3, ∴B(2,0),C(-1,-3);(2)证明:如解图,分别过A 、C 两点作x 轴的垂线,交x 轴于D 、E 两点, 则AD =OD =BD =1,BE =OB +OE =2+1=3,EC =3, ∴∠ABO =∠CBO =45°,即∠ABC =90°, ∴△ABC 是直角三角形;(3)解:假设存在满足条件的点N ,设N(x ,0),则M(x ,-x 2+2x), ∴ON =|x|,MN =|-x 2+2x|,由(2)在Rt △ABD 和Rt △CEB 中,可分别求得AB =2,BC =32, ∵MN ⊥x 轴于点N ∴∠MNO =∠ABC =90°,∴当△MNO 和△ABC 相似时有MN AB =ON BC 或MN BC =ONAB,①当MN AB =ON BC 时,则有|-x 2+2x|2=|x|32,即|x|×|-x +2|=13|x|,∵当x =0时M 、O 、N 不能构成三角形, ∴x ≠0,∴|-x +2|=13,即-x +2=±13,解得x =53或x =73,此时N 点坐标为(53,0)或(73,0),②当MN BC =ON AB 时,则有|-x 2+2x|32=|x|2,即|x|×|-x +2|=3|x|,∴|-x +2|=3,即-x +2=±3,解得x =5或x =-1, 此时N 点坐标为(-1,0)或(5,0),综上可知存在满足条件的N 点,其坐标为(53,0)或(73,0)或(-1,0)或(5,0).2.解:(1)把A 、C 两点坐标代入直线y =-ax +c 可得⎩⎪⎨⎪⎧3a +c =0c =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-13c =1, ∴直线的表达式为y =13x +1,把A 点坐标和a =-13代入抛物线解析式可得9×(-13)-3b +1=0,解得b =-23,∴抛物线的表达式为y =-13x 2-23x +1;(2)∵点D 为抛物线在第二象限部分上的一点,∴可设D(t ,-13t 2-23t +1),则F(t ,13t +1),∴DF =-13t 2-23t +1-(13t +1)=-13t 2-t =-13(t +32)2+34.∵-13<0,∴当t =-32时,DF 有最大值,最大值为34,此时D 点坐标为(-32,54);(3)设P(m ,-13m 2-23m +1),如解图,∵P 在第四象限,∴m >0,-13m 2-23m +1<0,∴AN =m +3,PN =13m 2+23m -1,∵∠AOC =∠ANP =90°,∴当以P 、A 、N 为顶点的三角形与△ACO 相似时有△AOC ∽△PNA 和△AOC ∽△ANP ,①当△AOC ∽△PNA 时,则有OC NA =AO PN ,即1m +3=313m 2+23m -1,解得m =-3或m =10,经检验当m =-3时,m +3=0(舍去), ∴m =10,此时P 点坐标为(10,-39);②当△AOC ∽△ANP 时,则有OC NP =AO AN ,即113m 2+23m -1=3m +3,解得m =2或m =-3,经检验当m =-3时,m +3=0(舍去), ∴m =2,此时P 点坐标为(2,-53);综上可知P 点坐标为(10,-39)或(2,-53).3.解:(1)将A 、G 点坐标代入函数解析式,得⎩⎨⎧9a +3b +33=0,a -b +33=0,解得⎩⎨⎧a =-3b =23,∴抛物线的解析式为y =-3x 2+23x +33; (2)如解图①,作ME ∥y 轴交AB 于E 点, 当x =0时,y =33,即B 点坐标为(0,33), 直线AB 的解析式为y =-3x +33,设M(n ,-3n 2+23n +33),E(n ,-3n +33), ME =-3n 2+23n +33-(-3n +33)=-3n 2+33n , S △ABM =12ME·AO=12(-3n 2+33n)×3=-332(n -32)2+2738,当n =32时,△ABM 面积的最大值是2738;(3)存在;理由如下:OE =233,AP =2,OP =1,BE =33-233=733,当y =233时,-3x +33=233,解得x =73,即EF =73,将△BEP 绕点E 顺时针方向旋转90°,得到△B′EC(如解图②), ∵OB ⊥EF ,∴点B′在直线EF 上,∵C 点横坐标绝对值等于EO 长度,C 点纵坐标绝对值等于EO -PO 长度, ∴C 点坐标为(-233,233-1),如解图,过F 作FQ ∥B′C,交EC 于点Q , 则△FEQ ∽△B′EC,由BE EF =B′E EF =CEEQ =3,可得Q 的坐标为(-23,-33);根据对称性可得,Q 关于直线EF 的对称点Q′(-23,533)也符合条件.4.解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +3经过点A(1,0)和点B(5,0), ∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b +3=025a +5b +3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =35b =-185, ∴该抛物线对应的函数解析式为y =35x 2-185x +3;(2)①∵点P 是抛物线上的动点且位于x 轴下方,∴可设P(t ,35t 2-185t +3)(1<t <5),∵直线PM ∥y 轴,分别与x 轴和直线CD 交于点M 、N , ∴M(t ,0),N(t ,35t +3),∴PN =35t +3-(35t 2-185t +3)=-35(t -72)2+14720,联立直线CD 与抛物线解析式可得⎩⎪⎨⎪⎧y =35x +3y =35x 2-185x +3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0y =3或⎩⎪⎨⎪⎧x =7y =365,∴C(0,3),D(7,365),分别过C 、D 作直线PN 的垂线,垂足分别为E 、F ,如解图①,则CE =t ,DF =7-t ,∴S △PCD =S △P +S △PDN =12PN·CE+12PN·DF=72PN =72[-35(t -72)2+14720]=-2110(t -72)2+102940, ∴当t =72时,△PCD 的面积最大,最大值为102940;②存在.∵∠CQN =∠PMB =90°, ∴当△Q 与△PBM 相似时,有NQ CQ =PM BM 或NQ CQ =BMPM两种情况, ∵CQ ⊥PN ,垂足为Q ,∴Q(t ,3),且C(0,3),N(t ,35t +3),∴CQ =t ,NQ =35t +3-3=35t ,∴NQ CQ =35,∵P(t ,35t 2-185t +3),M(t ,0),B(5,0),∴BM =5-t ,PM =0-(35t 2-185t +3)=-35t 2+185t -3,当NQ CQ =PM BM 时,则PM =35BM ,即-35t 2+185t -3=35(5-t),解得t =2或t =5(舍去),此时P(2,-95);当NQ CQ =BM PM 时,则BM =35PM ,即5-t =35(-35t 2+185t -3),解得t =349或t =5(舍去),此时P(349,-5527);综上可知存在满足条件的点P ,其坐标为(2,-95)或(349,-5527).。
数学人教版九年级上册二次函数与相似三角形之间的综合题
• 2.如图,抛物线经过点A(4,0)、B(1,0)、C (0,-2)三点. • (1)求此抛物线的解析式; • (2)P是抛物线上的一个动点,过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; • (3)在直线AC上方的抛物线是有一点D,使得 △DCA的面积最大,求出点D的坐标.
• 三.例题讲解 • 例1.如图,Rt△AOB的两直角边OA、OB的长分 别是1和3,将△AOB绕O点按逆时针方向旋转 90°,至△DOC的位置. (1)求过C、B、A三点的二次函数的解析式; (2)若(1)中抛物线的顶点是M,判定△MDC的形状, 并说明理由.
• 解析:(1)△OCD是由△OBA旋转所得,因此 OB=OC、OA=OD,所以由OA、OB的长,即可 得出A、B、C、D四点的坐标,利用待定系数法 即可求出过C、B、A三点的二次函数的解析 式.即用一般式法也可以完成 (2)由(1)的二次函数解析式不难求出顶点M 的坐标,在已知M、C、D三点坐标的情况下,由 坐标系两点间的距离公式可求出MD、CD、MC三 边的长,再由三边长来判断△MCD的形状.
考点三:相似三角形的性质
• 1.相似三角形对应角相等,对应边成正比例。 • 2.相似三角形的一切对应线段(对应高、对应中线、对应角 平分线、外接圆半径,内切圆半径等)的比等于相似比。 • 3.相似三角形周长的比等于相似比。 • 4.相似三角形面积的比等于相似比的平方。 • 5.相似三角形内切圆、外接圆直径比和周长比都和相似比 相同,内切圆、外接圆面积比是相似比的平方 • 6.若a/b =b/c,即b² =ac,b叫做a,c的比例中项 • 7.c/d=a/b 等同于ad=bc. • 8.相似三角形的性质 • (1)相似三角形对应角相等,对应边成比例. • (2)相似三角形对应高的比,对应中线的比和对应角平 分线的比都等于相似比. • (3)相似三角形周长的比等于相似比
2023年九年级中考数学专题复习:二次函数综合压轴题训练(相似三角形问题)(含答案)
②以点 为顶点的三角形与 相似,请直接写出符合要求的点 的坐标.
2.如图,抛物线 经过点 ,且交 轴于点 ,点 是 轴正半轴上的动点, 交抛物线于点 , 轴交线段 的延长线于点 ,作直线, 交 轴于点 ,交 轴于点
(1)求抛物线的解析式.
(3)如图3,在(2)的条件下,作 轴,点F在直线 下方的第一象限内,连接 、 ,若四边形 的面积为8,且 ,求P点的坐标.
4.在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线 与x轴的负半轴交于点A,与x轴的正半轴交于点B,与y轴交于点C.
(1)求点B的坐标;
(2)如图1,点P在第三象限的抛物线上,横坐标为m,BP交y轴于点D, 时,求a的值;
(3)在(2)的条件下, 的外接圆半径等于.(直接写答案)
11.如图,在平面直角坐标系 中,抛物线 与x轴的正、负半轴分别交于点B、A,与y轴交于点C,已知 , , .
(1)求该抛物线的表达式;
(2)设该抛物线的对称轴分别与x轴、 交于点E、F,求 的长;
(3)在(2)的条件下,联结 ,如果点P在该抛物线的对称轴上,当 和 相似时,求点P的坐标
7.如图1,直线 与x轴、y轴分别交于 、 两点,经过 、 两点的抛物线与x轴的另一交点坐标为 .
(1)求 、 两点的坐标及该抛物线所对应的函数关系式;
(2)P在线段 上的一个动点(与 、 不重合),过点P作直线 轴,交抛物线于点E,交x轴于点F,设点P的横坐标为m.
若点P的横坐标为m,请用m表示线段 的长度并写出m的取值范围;
16.如图1,平面直角坐标系中,抛物线 交 轴于 , 两点( 点在 点的右边),交 轴于点 .点 是线段 上一个动点,过点 作 轴的垂线,交抛物线于点E.
专题16 二次函数中三角形形状的判别及综合题型(解析版)
专题16 二次函数中三角形形状的判别及综合题型题型一、三角形形状的判别核心提示:三角形形状的判别常用方法:勾股定理确定边的关系;等角对等边;1. (2019·四川遂宁中考)如图,顶点为P(3,3)的二次函数图象与x轴交于点A(6,0),点B在该图象上,OB交其对称轴l于点M,点M、N关于点P对称,连接BN、ON.(1)求该二次函数的关系式.(2)若点B在对称轴l右侧的二次函数图象上运动,请解答下列问题:①连接OP,当OP=12MN时,请判断△NOB的形状,并求出此时点B的坐标.②求证:∠BNM=∠ONM.【答案】见解析.【解析】解:(1)∵二次函数顶点为P(3,3),∴设顶点式y=a(x﹣3)2+3,∵二次函数图象过点A(6,0),∴(6﹣3)2a+3=0,解得:a=﹣1 3∴二次函数的关系式为y=﹣13(x﹣3)2+3=﹣13x2+2x.(2)设B(b,﹣13b2+2b),(b>3)∴直线OB解析式为:y=(﹣13b+2)x∵OB交对称轴l于点M,∴当x M=3时,y M=(﹣13b+2)×3=﹣b+6,即M(3,﹣b+6)∵点M、N关于点P对称,∴NP=MP=3﹣(﹣b+6)=b﹣3,∴y N=3+b﹣3=b,即N(3,b),①∵OP=12 MN∴OP=MP∴=b﹣3,解得:b=3+∴﹣13b2+2b=﹣13×(3+)2+2×(3+)=﹣3,∴B(3+,﹣3),N(3,3+∴OB2=(3+2+(﹣3)2=,ON2=32+(3+2=,BN2=(3+﹣3)2+(﹣3﹣3﹣)2=,∴OB=ON,OB2+ON2=BN2∴△NOB是等腰直角三角形,点B坐标为(,﹣3).②证明:如图,设直线BN与x轴交于点D,由①知B(b,﹣13b2+2b)、N(3,b),设直线BN解析式为y=mx+n∴21233mb n b bm n b⎧+=-+⎪⎨⎪+=⎩,解得:132m bn b⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴直线BN的解析式为:y=13b-x+2b,当y=0时,13bx+2b=0,解得:x=6,∴D(6,0)∵C(3,0),NC⊥x轴,∴NC垂直平分OD,∴ND=NO,∴∠BNM=∠ONM.题型二、求几何图形长度和为定值题型2. (2019·江苏宿迁中考)如图,抛物线y=x2+bx+c交x轴于A、B两点,其中点A坐标为(1,0),与y 轴交于点C(0,-3).(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图①,连接AC,点P在抛物线上,且满足∠P AB=2∠ACO. 求点P的坐标;(3)如图②.点Q为x轴下方抛物线上任意一点,点D是抛物线对称轴与x轴的交点,直线AQ、BQ分别交抛物线的对称轴于点M、N. 请问DM+DN是否为定值?如泉是,请求出这个定值,如果不是,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)将A(1,0),C(0,-3)代入y=x2+bx+c并解得:b=2,c=-3,即抛物线解析式为:y=x2+2x-3.(2)①若点P在x轴下方,如图1,延长AP 到H ,使AH =AB ,过点B 作BI ⊥x 轴,连接BH ,作BH 中点G ,连接并延长AG 交BI 于点F ,过点H 作HI ⊥BI 于点I∵当x 2+2x ﹣3=0,解得:x 1=﹣3,x 2=1∴B (﹣3,0)∵A (1,0),C (0,﹣3)∴OA =1,OC =3,AC AB =4∴Rt △AOC 中,sin ∠ACO =OA AC =cos ∠ACO =OC AC =, ∵AB =AH ,G 为BH 中点∴AG ⊥BH ,BG =GH∴∠BAG =∠HAG ,即∠P AB =2∠BAG∵∠P AB =2∠ACO∴∠BAG =∠ACO∴Rt △ABG 中,∠AGB =90°,sin ∠BAG =BG AB =∴BG AB∴BH =2BG =5 ∵∠HBI +∠ABG =∠ABG +∠BAG =90°,∴∠HBI =∠BAG =∠ACO ,∴Rt △BHI 中,∠BIH =90°,sin ∠HBI =10HI BH =,cos ∠HBI =10BI BH =,∴HI BH =45,BI =125, ∴x H =115-,y H =125-,即H (115-,125-),∴可得直线AH:y=34x﹣34,联立y=34x﹣34,y=x2+2x-3,解得:111 0x y =⎧⎨=⎩(即点A),22943916xy⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴P(94-,3916-)②若点P在x轴上方,如图2,在AP上截取AH'=AH,则H'与H关于x轴对称,∴H'(115-,125),∴直线AH':y=﹣34x+34,联立y=﹣34x+34,y=x2+2x-3,解得:111 0x y =⎧⎨=⎩(即点A),221545716xy⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴P(154-,5716),综上所述,点P的坐标为(94-,3916-)或(154-,5716).(3)DM+DN为定值,理由如下:∵抛物线y=x2+2x﹣3的对称轴为:直线x=﹣1∴D(﹣1,0),x M=x N=﹣1设Q(t,t2+2t﹣3)(﹣3<t<1)设直线AQ 解析式为y =mx +n∴2023m n mt n t t +=⎧⎨+=+-⎩,解得:33m t n t =+⎧⎨=--⎩, ∴直线AQ :y =(t +3)x ﹣t ﹣3,当x =﹣1时,y M =﹣t ﹣3﹣t ﹣3=﹣2t ﹣6,∴DM =0﹣(﹣2t ﹣6)=2t +6,同理可得直线BQ :y =(t ﹣1)x +3t ﹣3,当x =﹣1时,y N =﹣t +1+3t ﹣3=2t ﹣2,∴DN =0﹣(2t ﹣2)=﹣2t +2,∴DM +DN =2t +6+(﹣2t +2)=8,为定值.题型三、面积及直角的存在性3. (2019·湖北荆门中考)已知抛物线2y ax bx c =++顶点(2,1)-,经过点(0,3),且与直线1y x =-交于B A ,两点.(1)求抛物线的解析式;(2)若在抛物线上恰好存在三点,,Q M N ,满足QAB MAB NAB S S S S ===△△△,求S 的值;(3)在A 、B 之间的抛物线弧上是否存在点P 满足∠APB =90°?若存在,求点P 的横坐标,若不存在,请说明理由.(坐标平面内两点1122(,),(,)M x y N x y 之间的距离MN =【答案】见解析.【解析】解:(1)22(2)1y ax bx c a x =++=--,将点)3,0(代入得:a =1,∴函数的解析式为243y x x =-+;(2)作直线AB 的平行线l ,当l 与抛物线有两个交点时,由对称性可知:l 位于直线AB 两侧且与l 等距离时,会有四个点符合题意,由图可知当l 位于直线AB 上方时,l 与抛物线总有两个交点M ,N 满足MAB NAB S S ∆∆=,所以只有当l 位于直线AB 下方且与抛物线只有一个交点Q 时符合题意,此时△QAB 面积最大;如图所示,设Q 2(,43)t t t -+,过点Q 作QC ⊥x 轴交AB 于点C ,则C (t ,t -1),∴S △QAB =1()2B A QC x x - 23[(1)(43)]2t t t =---+ 3527228t ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭, 当t =52时S △QAB 最大,最大面积为278; (3)若存在点P 满足条件,设2(,(2)1)(14)P t t t --<<,由P A 2+PB 2=AB 2得:即222222(1)[(2)1](4)[(2)4]18t t t t -+--+-+--=,解得: t =32+或t =32(32<1,舍去),综上所述,存在点P 满足条件,点P . 题型四、相似三角形的存在性4. (2019·四川攀枝花中考)已知抛物线2y x 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l 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l 与线段BC 相交于点Q ,当△PCQ ∽△CAP 时,求直线l 的表达式.【答案】见解析.【解析】解:(1)∵抛物线2y x bx c =-++的对称轴为直线x =1,∴()121b -=⨯-,即b =2, ∵抛物线与y 轴相交于点C (0,3),∴c =3.(2)∵点C 关于直线x =1的对称点为点D ,∴CD ⊥l ,∴S 四边形CEDF =12·CD ·EF =12×2×EF , 在223y x x =-++中,当y =0时,x =-1或x =3,即B (-1,0),A (3,0),设直线AC 的解析式为:y =mx +n ,∴303m n n +=⎧⎨=⎩,解得:m =-1,n =3,即直线AC 的解析式为:y =-x +3,设E (x ,-x +3),则F (x ,223x x -++),EF =223x x -++-(-x +3)=23x x -+, ∴S 四边形CEDF =EF =23x x -+=23924x ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭, ∵-1<0,当x =32时,四边形CEDF 的面积取最大值94.(3)当△PCQ ∽△CAP 时,∠CPQ =∠ACP ,∴AC ∥l ,∴∠QPB =∠ACB ,∵OC =OA =3,OB =1,∴∠QPB =∠ACB =45°,AB =4,AC ,∵AC ∥l , ∴PQ BP AC AB =,即BP AC PQ AB⋅=, 由△PCQ ∽△CAP ,得:2CP PQ AC =⋅, ∴22=BP AC BP AC CP AC AB AB ⋅⋅=⋅, 设P (m ,0),则BP =m +1,CP 2=9+m 2,代入求得:m =3(舍)或m =32, 即P (32,0), ∵l ∥AC ,设直线l 的解析式为y =-x +t ,∴0=-32+t ,t =32, 即直线l 的解析式为:y =-x +32. 题型五、三角函数与线段平行存在性问题5. (2019·浙江温州中考)如图,在平面直角坐标系中,直线142y x =-+分别交x 轴、y 轴于点B 、C ,正方形AOCD 的顶点D 在第二象限内,E 是BC 中点,OF ⊥DE 于点F ,连接OE ,动点P 在AO 上从点A 向终点O 匀速运动,同时,动点Q 在直线BC 上从某一点Q 1向终点Q 2匀速运动,它们同时到达终点.(1)求点B 的坐标和OE 的长;(2)设点Q 2(m ,n ),当1tan 7n EOF m =∠时,求点Q 2的坐标; (3)根据(2)的条件,当点P 运动到AO 中点时,点Q 恰好与点C 重合.①延长AD 交直线BC 于点Q 3,当点Q 在线段Q 2Q 3上时,设Q 3Q =s ,AP =t ,求s 关于t 的函数关系式;②当PQ 与△OEF 的一边平行时,求满足条件的所有AP 的长.【答案】见解析.【解析】解:(1)当y =0时,1042x =-+,解得:x =8, 即B (8,0).∵C (4,0),在Rt △BOC 中,由勾股定理得:BC =∵E 是BC 中点,∴OE =12BC = (2) 过E 作EM ⊥y 轴于M ,设DE 交y 轴于点N ,如下图所示,由EM ∥CD ,知∠CDN =∠NEM ,∵AOCD 为正方形,∴CD =OC =4,∵E 是BC 中点,∴EM =12OB =4,CM =OM =2,即CD =ME , ∴△CDN ≌MEN ,∴CN =MN =1,由勾股定理得EN , 由12EN ·OF =12ON ·EM =S △OEN ,得:OF= 在Rt △OEF 中,由勾股定理得:EF, ∵1tan 7n EOF m =∠, ∴tan ∠EOF =76, ∴16n m =,即m =6n , 又n =12-m +4, ∴m =6,n =1,即Q 2(6,1).(3)①由题意点P 、Q 同时作匀速直线运动,∴s 与t 是一次函数关系,设s =kt +b ,∵t =2时s=t =4时s=∴24k b k b ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,解得:2k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩,即s = ②由题意知,PQ 与EF 不可能平行,分以下两种情况讨论:(I )当PQ ∥OE 时,如下图所示,过Q 作QH ⊥x 轴于H ,∴∠QPB =∠EOB =∠OBE ,∴H 是BP 中点,即PH =BH ,BQ =s ==, ∵QH ∥OC ,∴=5BH OB BQ BC ==∴BH BQ =14-3t ,BP =28-6t , 由AB =12,得AP +BP =12,即t +28-6t =12,解得:t =16=5BH OB BQ BC ==; (II )当PQ ∥OF 时,过Q 作QG ⊥AD 于G ,过P 作PH ⊥DG 于H ,如下图所示,由△Q 3QG ∽△CBO ,知:Q 3G :QG :Q 3QQ 3Q =2s t =∴Q 3G =312s t =-,QG =3t -2, ∴PH =AG =AQ 3-Q 3G =6-331=722t t ⎛⎫--⎪⎝⎭, QH =QG -GH =QG -AP =2t -2,由∠HPQ =∠CDN ,知:tan ∠HPQ = tan ∠CDN =14, ∴2t -2=14372t ⎛⎫- ⎪⎝⎭,解得:t =3019, 综上所述,当PQ 与△OEF 的一边平行时,AP 的长为165或3019。
二次函数与特殊三角形存在性综合问题(原卷版)-九年级数学上册《重难点题型-高分突破》(人教版)
专题2.6二次函数与特殊三角形存在性综合问题(三大题型)【题型1等腰三角形的存在性问题】【题型2直角三角形的存在性问题】【题型3等腰直角三角形存在性问题】等腰三角形的存在性问题【方法1几何法】“两圆一线”(1)以点A 为圆心,AB 为半径作圆,与x 轴的交点即为满足条件的点C,有AB=AC;(2)以点B 为圆心,AB 为半径作圆,与x 轴的交点即为满足条件的点C,有BA=BC;(3)作AB 的垂直平分线,与x 轴的交点即为满足条件的点C,有CA=CB.注意:若有重合的情况,则需排除.以点C 1为例,具体求点坐标:过点A 作AH⊥x 轴交x 轴于点H,则AH=1,又32121131311==-=∴=HC AC ,()03211,坐标为故点-C 类似可求点C 2、C 3、C 4.关于点C 5考虑另一种方法.【方法2代数法】点-线-方程表示点:设点C 5坐标为(m ,0),又A (1,1)、B (4,3),表示线段:11-m 225+=)(AC 94-m 225+=)(BC 联立方程:914-m 1-m 22+=+)()(,623m =解得:,),坐标为(故点06232C 直角三角形的存在性【方法1几何法】“两线一圆”(1)若∠A 为直角,过点A 作AB 的垂线,与x 轴的交点即为所求点C ;(2)若∠B 为直角,过点B 作AB 的垂线,与x 轴的交点即为所求点C ;(3)若∠C 为直角,以AB 为直径作圆,与x 轴的交点即为所求点C .(直径所对的圆周角为直角)如何求得点坐标?以C2为例:构造三垂直.),坐标为(故代入得:坐标得、由易证0213232222C C C BN AM B A N MB BN AM BN AMB ===∆≈∆()),坐标为(,,坐标为故或故又即代入得:,设,坐标得、由易证求法相同,如下:、040231a ,4a ,3ab ,3a b 1N a,31,4333333343C C C C C C C CCC b bM BN AM B A NB M N AM NB AM ==+=======∆≈∆【方法2代数法】点-线-方程23m 20352235110,m 135-m 1-m 35-m 11-m 22222122111=+=+=+=+==,解得:)代入得方程(,,,)表示线段:();,()、,(),又坐标为()表示点:设(:不妨来求下)()()()(BC C C C A AB B A 【题型1等腰三角形的存在性问题】【典例1】(2023•兴庆区校级模拟)如图,已经抛物线经过点O (0,0),A (5,5),且它的对称轴为x =2.(1)求此抛物线的解析式;(2)若点B 是x 轴上的一点,且△OAB 为等腰三角形,请直接写出B 点坐标.【变式1-1】(2023•青海)如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴相交于点A和点C(1,0),交y轴于点B(0,3).(1)求此二次函数的解析式;(2)设二次函数图象的顶点为P,对称轴与x轴交于点Q,求四边形AOBP 的面积(请在图1中探索);(3)二次函数图象的对称轴上是否存在点M,使得△AMB是以AB为底边的等腰三角形?若存在,请求出满足条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由(请在图2中探索).【变式1-2】(2022秋•亳州期末)如图,关于x的二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,3),抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求二次函数的表达式;(2)在y轴上是否存在一点P,使△PBC为等腰三角形?若存在.请求出点P的坐标;【变式1-3】(2023春•中山市期中)已知二次函数y=ax2+bx﹣3a经过点A(﹣1,0)、C(0,3),与x轴交于另一点B,抛物线的顶点为D.(1)求此二次函数解析式;(2)连接DC、BC、DB,求证:△BCD是直角三角形;(3)在对称轴右侧的抛物线上是否存在点P,使得△PDC为等腰三角形?若存在,求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【变式1-4】(2022秋•怀远县期末)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣4)三点,点P是直线BC下方抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)是否存在点P,使△POC是以OC为底边的等腰三角形?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由;【变式1-5】(2023•兴宁区校级模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为抛物线对称轴上一动点,当△PCB是以BC为底边的等腰三角形时,求点P的坐标;【变式1-6】(2023•隆昌市校级三模)如图,抛物线y=ax2+bx+4交x轴于A(﹣3,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,连接AC,BC.点P是第一象限内抛物线上的一个动点,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.(1)求此抛物线的表达式:(2)过点P作PN⊥BC,垂足为点N,请用含m的代数式表示线段PN的长,并求出当m为何值时PN有最大值,最大值是多少?(3)试探究点P在运动过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点Q的坐标,若不存在,请说明理由.【变式1-7】(2023春•沙坪坝区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,﹣3)点,点P是直线BC下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)求出四边形ABPC的面积最大时的P点坐标和四边形ABPC的最大面积;(3)在直线BC找一点Q,使得△QOC为等腰三角形,写出Q点坐标.【变式1-8】(2022秋•朔州期末)如图,已知抛物线y=﹣+bx+4与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,若已知A点的坐标为A(﹣2,0).(1)求抛物线的解析式及它的对称轴方程;(2)求点C的坐标,连接AC、BC并求线段BC所在直线的解析式;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ACQ为等腰三角形?若存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.【变式1-9】(2022秋•港南区期末)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),点P为直线BC上方抛物线上的动点,连接CP,PB,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;(2)求△BCP的面积最大值;(3)点M是抛物线的对称轴l上一动点.是否存在点M,使得△BEM为等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【题型2直角三角形的存在性问题】【典例2】(2022秋•云阳县期末)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣3,0),B(1,0),C(0,﹣3).(1)求抛物线得解析式;(2)若点P为第三象限内抛物线上的一点,设△P AC的面积为S,求S的最大值并求此时点P的坐标.(3)设抛物线的顶点为D,DE⊥x轴于点E,在y轴上确定一点M,使得△ADM是直角三角形,写出所有符合条件的点M的坐标,并任选其中一个点的坐标,写出求解过程.【变式2-1】(2023春•兴宁区校级月考)如图1,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+1与直线l2:x=﹣2相交于点D,点A是直线l2上的动点,过点A 作AB⊥l1于点B,点C的坐标为(0,3),连接AC,BC.设点A的纵坐标为t,△ABC的面积为s.(1)当点B的坐标为时,直接写出t的值;(2)s关于t的函数解析式为,其图象如图2所示,结合图1、2的信息,求出a与b的值;(3)在l2上是否存在点A,使得△ABC是直角三角形?若存在,请求出此时点A的坐标和△ABC的面积;若不存在,请说明理由.【变式2-2】(2023•庄浪县三模)如图:已知二次函数y=ax2+x+c的图象与x 轴交于A,B点,与y轴交于点C,其中B(2,0),C(0,4).(1)求该抛物线的解析式;(2)P是第一象限抛物线的一个动点,当P点运动到何处时,由点P,B,C 构成的三角形的面积最大,求出此时P点的坐标;(3)若M是抛物线上的一个动点,当M运动到何处时,△MBC是以BC为直角边的直角三角形,求出此时点M的坐标.【变式2-3】(2023•喀喇沁旗一模)如图①,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A、B(3,0),与y轴交于点C(0,3),直线l经过B、C两点.抛物线的顶点为D.(1)求抛物线和直线l的解析式;(2)判断△BCD的形状并说明理由.(3)如图②,若点E是线段BC上方的抛物线上的一个动点,过E点作EF ⊥x轴于点F,EF交线段BC于点G,当△ECG是直角三角形时,求点E的坐标.【变式2-4】(2023•铁岭模拟)如图,一次函数的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,二次函数y=的图象与一次函数y=﹣的图象交于B、C两点,与x轴交于D、E两点,且点D坐标为(﹣1,0).(1)求二次函数的解析式;(2)求四边形BDEC的面积S;(3)在x轴上是否存在点P,使得△PBC是直角三角形?若存在,请直接写出所有满足条件的点P的坐标,若不存在,请说明理由.【变式2-5】(2023•怀化二模)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象分别交x轴、y轴于点A、B,抛物线y=x2+bx+c经过点A、B,E是线段OA的中点.(1)求抛物线的解析式;(2)点F是抛物线上的动点,当∠OEF=∠BAE时,求点F的横坐标;(3)在抛物线上是否存在点P,使得△ABP是以点A为直角顶点的直角三角形,若存在,请求出P点坐标,若不存在,请说明理由;【变式2-6】(2023•金湾区一模)如题22图,抛物线y=ax2+bx+3的对称轴为直线x=2,并且经过点A(﹣2,0),交x轴于另一点B,交y轴于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)在直线BC上方的抛物线上有一点P,求点P到直线BC距离的最大值及此时点P的坐标;(3)在直线BC下方的抛物线上是否存在点Q,使得△QBC为直角三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【题型3等腰直角三角形存在性问题】【典例3】(2023•增城区校级一模)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.【变式3-1】(2023•抚远市二模)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于点A (﹣1,0)和点B(2,0).(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上有一点P,过点P作x轴的垂线交x轴于点Q,若△APQ是等腰直角三角形,求点P的坐标.【变式3-2】(2023•富锦市校级一模)如图,是抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B(2,0).(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上有一点P,过点P作x轴的垂线交x轴于点Q,若△APQ是等腰直角三角形,求点P的坐标.【变式3-3】(2023•碑林区校级模拟)如图,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)点M为该抛物线的对称轴l上一点,点P为该抛物线上的点且在l左侧,当△AMP是以M为直角顶点的等腰直角三角形时,求符合条件的点M的坐标.【变式3-4】(2023•西安一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx ﹣1的顶点A的坐标为,与y轴交于点B.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点P是抛物线上的动点,过点P作PM⊥x轴于点M,以PM为斜边作等腰直角三角形PMN,当点N恰好落在y轴上时,求点P的坐标.【变式3-5】(2023•惠民县自主招生)已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△P AB的面积有最大值?(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P作PE∥x轴交抛物线于点E,连接DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.。
专题二 二次函数与三角形综合(含答案)---九年级数学同步-学而思
专题二 二次函数与三角形综合1. 等腰三角形(1) 常见辅助线:①作“三线合一”的线,②作平行,③作腰上的高. (2) 结合分类讨论:经常按哪个边做底边进行分类讨论. 2. 直角三角形(1)常见辅助线:①取斜边中点;②作斜上的高,(2)结合分类讨论:经常按哪个角做直角或哪条边做斜边进行分类讨论. 3. 全等三角形的性质和判定(1)性质:①全等三角形的对应边相等,对应角相等.②对应边上的高线、中线及对应角的角平分线都相等(用时需要证明).③周长相等,面积相等, (2)五种判定:.....HL AAS ASA SAS SSS ⑤④③②①4.相似三角形的性质和判定(1)性质:①相似三角形的对应边成比例,对应角相等.②对应边上的高线、中线及对应角的角平分线都对应成比例(用时需要证明).③周长比等于相似比,面积比等于相似比的平方.(2)五种判定:①两角对应相等.②两边对应成比例,且夹角相等,③三边对应成比例,1.与等腰 角形、直角三角形综合2.与相似三角形、全等三角形综合△ABC 与△DEF 相似或全等在没指名对应点的情况下,理论上应分六种情况讨论,但实际问题中通常不超过四种,例如相似常见有如下两种类型,每类分两种情况讨论就可以了:注:①对于等腰三角形、直角三角形题型,可以参考两圆一线或者两线一圆基本模型计算.②对于全等、相似三角形题型,要注意边角对应关系,积极分类讨论来计算.例1.(山东临沂中考)如图10 -2—1所示,在平面直角坐标系中,直线102+-=x y 与x 轴,y 轴相交于A ,B 两点,点C 的坐标是(8,4),连接AC ,BC.(1) 求过0,A ,C 三点的抛物线的解析式,并判断△ABC 的形状;(2) 动点P 从点0出发,沿OB 以每秒2个单位长度的速度向点B 运动;同时,动点Q 从点B 出发,沿BC以每秒1个单位长度的速度向点C 运动.规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动.设运动时间为t 秒,当t 为何值时,PA= QA ;(3)在抛物线的对称轴上,是否存在点M ,使以A ,B ,M 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.1210--检测1.(湖南娄底中考)如图10 -2 -2所示,抛物线c b a c bx ax y 、、(++=2为常数,)0=/a 经过点).0,6(),6,5(),0,1(C B A --(1)求抛物线的解析式;(2)如图,在直线AB 下方的抛物线上是否存在点P 使四边形PACB 的面积最大?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点Q 为抛物线的对称轴上的一个动点,试指出△QAB 为等腰三角形的点Q-共有几个?并请求出其中某一个点Q 的坐标.2210--例2.(湖北襄阳中考)如图10 -2 -3所示,已知点A 的坐标为(-2,0),直线343+-=x y 与x 轴、y 轴分别交于点B 和点C ,连接AC ,顶点为D 的抛物线c bx ax y ++=2过A ,B ,C 三点.(1)请直接写出B ,C 两点的坐标,抛物线的解析式及顶点D 的坐标;(2)设抛物线的对称轴DE 交线段BC 于点E ,P 是第一象限内抛物线上一点,过点P 作x 轴的垂线,交线段BC 于点F .若四边形DEFP 为平行四边形,求点P 的坐标;(3)设点M 是线段BC 上的一动点,过点M 作MN∥AB,交AC 于点N ,点Q 从点B 出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段BA 向点A 运动,运动时间为t (秒),当t (秒)为何值时,△QMN 为等腰直角三角形.3210--检测2.(四川重庆中考)如图10 -2 -9所示,二次函数12212+-=x x y 的图象与一次函数=y )0(=/+k b kx 的图象交于A ,B 两点,点A 的坐标为(0,1),点B 在第一象限内,点C 是二次函数图象的顶点,点M 是一次函数)0(=/+=k b kx y 的图象与x 轴的交点,过点B 作x 轴的垂线,垂足为N ,且.48:1:=∆AONB AMO s s 四边形(1)求直线AB 和直线BC 的解析式; (2)点P 是线段AB 上一点,点D 是线段BC 上一点,x PD //轴,射线PD 与抛物线交于点G .过点P 作x PE ⊥ 轴于点BC PF E ⊥,于点F.当PF 与PE 的乘积最大时,在线段AB 上找一点H (不与点A ,点B 重合)使BH GH 22+的值最小,求点H 的坐标和BH GH 22+的最小值;(3)如图10 -2 -5所示,直线AB 上有一点K(3,4),将二次函数12212+-=x x y 沿直线BC 平移,平移的距离是),0(≥t t 平移后抛物线上点A ,点C 的对应点分别为点,/A 点,/C 当ACK ∆是直角三角形时,求t 的值.4210-- 5210--例3.(江苏连云港中考)如图10 -2 -6所示,在平面直角坐标系x O y 中,抛物线bx ax y +=2经过两点A (-1,1),B(2,2).过点B 作x BC //轴,交抛物线于点C ,交y 轴于点D . (1)求此抛物线对应的函数表达式及点C 的坐标; (2)若抛物线上存在点M ,使得△BCM 的面积为,27求出点M 的坐标; (3)连接,,,,AC OC OB OA 在坐标平面内,求使得△AOC 与△OBN 相似(边OA 与边OB 对应)的点N 的坐标.6210--检测3.如图10 -2 -9所示,抛物线2)(m x y --=的顶点为A ,直线m x y l 33:-=与y 轴的交点为B ,其中.0>m(1)写出抛物线对称轴及顶点A 的坐标(用含m 的代数式表示);(2)证明点A 在直线L 上,并求出OAB ∠的度数; (3)动点Q 在抛物线对称轴上,问对称轴左侧的抛物线上是否存在点P ,使以P ,Q ,A 为顶点的三角形与△OAB 全等?若存在,求出m 的值,并写出所有符合上述条件的P 点坐标;若不存在,说明理由.9210--专题二 二次函数与三角形综合建议用时40分钟实战演练1.(山东临沂中考)如图10 -2—1所示,点A 在x 轴上,,4=OA 将线段OA 绕点O 顺时针旋转c120至OB 的位置. (1)求点B 的坐标;(2)求经过A ,0,B 的抛物线的解析式;(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P ,使得以点P ,O ,B 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P 的坐标;若不存在,请说明理由.1210--2.已知:抛物线:3)4(163:21++-=x y C 向右平移4个单位后得到抛物线⋅2C (1)写出抛物线2C 的函数解析式;(2)如果抛物线2C 交x 轴于点A ,B (点A 在点B 的左边),交y 轴于点P ,连接PB ,求线段PB 的长; (3)另一条与抛物线2C 不同的抛物线,3C 它经过点B ,顶点为Q ,对称轴与x 轴交于点D ,且以Q ,D ,B 为顶点的三角形与P ,0,B 为顶点的三角形全等,请求出满足条件的顶点Q 的坐标.3.(辽宁丹东中考)如图10 -2 -2所示,抛物线bx ax y +=2过)3,1(),0,4(B A 两点,点C ,B 关于抛物线的对称轴对称,过点B 作直线x BH ⊥轴,交x 轴于点H. (1)求抛物线的表达式;(2)直接写出点C 的坐标,并求出△ABC 的面积;(3)点P 是抛物线上一动点,且位于第四象限,当△ABP 的面积为6时,求出点P 的坐标;(4)若点M 在直线BH 上运动,点N 在x 轴上运动,当以点C ,M ,N 为顶点的三角形为等腰直角三角形时,请直接写出此时△CMN 的面积.2210-- 备用图4.(湖北黄冈中考)如图10 -2 -3所示,抛物线223212++-=x x y 与x 轴交于点A ,点B ,与y 轴交于点C ,点D 与点C 关于x 轴对称,点P 是x 轴上的一个动点,设点P 的坐标为(m ,0),过点P 作x 轴的垂线l 交抛物线于点Q.(1)求点A ,B ,C 的坐标; (2)求直线BD 的解析式;(3)当点P 在线段OB 上运动时,直线l 交BD 于点M ,试探究m 为何值时,四边形CQMD 是平行四边形;(4)在点P 的运动过程中,是否存在点Q ,使△BDQ 是以BD 为直角边的直角三角形?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.3210--拓展创新5.如图10 -2 -4所示,在第一象限内作与x 轴的夹角为30的射线OC ,在OC 上取点A ,过点A 作x AH ⊥轴于点H ,在抛物线)0(2>=x x y 上取一点P ,在y 轴上取一点Q ,使得Q O P ,,为顶点的三角形与△AOH 全等,则符合条件的点A 有______个.4210-- 5210--拓展 1.如图10 -2 -5所示,在第二象限内作射线OC ,与x 轴的夹角为,60在射线OC 上取一点A ,过点A 作x AH ⊥轴于点H ,在抛物线)0(2<=x x y 上取一点P ,在y 轴上取一点Q ,使得Q O P ,,为顶点的三角形与△AOH 全等,则符合条件的点A 的坐标是_________拓展2.如图10-2-6所示,一次函数221+-=x y 分别交y 轴、x 轴于A ,B 两点,抛物线=y c bx x ++-2过A .B 两点,点N 为抛物线上一个动点,过动点N 作x 轴的垂线交直线AB 于M .作x NE //轴交AB 于点E ,设点N 的横坐标为x ,△NEM 的周长为l .(1)求这个抛物线的解析式;(2)当点N 为直线AB 上方的抛物线上动点(不与A ,B 两点重合),求l 与x 的函数关系,并求l 的最大值; (3)当点N 在抛物线上运动时,△MNE 与△OAB 是否会全等?若全等,请直接写出点N 的坐标;若不全等,请说明理由.6210--极限挑战6.对于平面直角坐标系xOy 中的点P(a ,b),若点/P 的坐标为),(b ka kba ++(其中k 为常数,且0=/k ),则称点/P 为点P 的“k 阶衍生点”.例如:P(1,4)的“2阶衍生点”为),412,241(+⨯+P 即).6,3(P 已知点Q 的坐标为),34,0(点A 在函数 )0(34<-=x x y 的图象上,且点A 是点B 的“3-阶衍生点”,当线段BQ 最短时,B 点坐标为____。
人教九年级上册数学课件二次函数与三角形综合专题ppt文档
(3)当0<x<3时,在抛物线上求一点E,使△CBE 的面积有最大值.
(3)如图,过E作EF⊥x轴,交BC于点F,
交x轴于点D,
设E(x,x2﹣4x+3),则F(x,﹣xx+3﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+3x,
∴S△CBE=S△EFC+S△EFB
1EF•OD1EF•BD1EF•OB
1
5
SCM N2
5
5 2
(4)若点M在直线BH上运动,点N在x轴上运动,当 以点C、M、N为顶点的三角形为等腰直角三角形时, 请直接写出此时△CMN的面积.
②以点M为直角顶点且M在x轴下方 时,如图3,作辅助线,构建如图所 示的两直角三角形:Rt△NEM和 Rt△MDC, 得Rt△NEM≌Rt△MDC, ∴EM=CD=5,MD=ME=2, 由勾股定理得:M C2252 29
(4)若点M在直线BH上运动,点N在x轴上运动,当 以点C、M、N为顶点的三角形为等腰直角三角形时, 请直接写出此时△CMN的面积.
(4)以点C、M、N为顶点的三角形为等 腰直角三角形时,分三类情况讨论:
①以点M为直角顶点且M在x轴上方时, 如图2,CM=MN,∠CMN=90°, 则△CBM≌△MHN, ∴BC=MH=2,BM=HN=3﹣2=1, ∴M(1,2),N(2,0), 由勾股定理得:M C2212 5
1
29
SCMN2
29
29 2
(4)若点M在直线BH上运动,点N在x轴上运动,当 以点C、M、N为顶点的三角形为等腰直角三角形时, 请直接写出此时△CMN的面积.
③以点N为直角顶点且N在y轴左侧时, 如图4,CN=MN,∠MNC=90°,作 辅助线, 同理得:M C3252 34
2023年九年级数学中考专题:二次函数综合压轴题(特殊三角形问题)(含简单答案)
(1)点A的坐标为;
(2)若射线 平分 ,求二次函数的表达式;
(3)在(2)的条件下,如果点 是线段 (含A、B)上一个动点,过点D作x轴的垂线,分别交直线 和抛物线于E、F两点,当m为何值时, 为直角三角形?
②在①的条件下,点N在抛物线对称轴上,当∠MNC=45°时,求出满足条件的所有点N的坐标.
14.如图1,抛物线y=ax2+bx+3过点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.M是抛物线任意一点,过点M作直线l⊥x轴,交x轴于点E,设M的横坐标为m(0<m<3).
(1)求抛物线的解析式及tan∠OBC的值;
(2)当m=1时,P是直线l上的点且在第一象限内,若△ACP是直角三角形时,求点P的坐标;
(3)如图2,连接BC,连接AM交y轴于点N,交BC于点D,连接BM,设△BDM的面积为S1,△CDN的面积为S2,求S1﹣S2的最大值.
15.如图,抛物线 与 轴交于 , 两点,与 轴交于点 ,已知抛物线的对称轴是直线 , . 为抛物线上的一个动点,过点 作 轴于点 ,交直线 于点 .
(3)将直线BC绕点B顺时针旋转45°,与抛物线交于另一点E,求直线 的解析式.
6.已知抛物线 经过 、 两点,O为坐标原点,抛物线交正方形 的边 于点E,点M为射线 上一动点,连接 ,交 于点F.
(1)求b和c的值及点C的坐标;
(2)求证∶
(3)是否存在点M,使 为等腰三角形?若不存在,请说明理由;若存在,求ME的长.
(1)求 , 的长(结果均用含 的代数式表示).
