中考压轴大题--抛物线+三角形 教师版
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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。
动点与相似三角形存在性问题解法动点存在性问题是中考的热点与难点,相似三角形存在性问题是其中的重点题型。
其解题核心是找到比例关系得到方程,难点在于分类讨论找出隐含的条件. 通常,隐含的条件中角度相等不太容易发现.一、典例解析例1. 【2020·广东东莞】如图,抛物线y =3+√36x 2+bx +c 与x 轴交于A ,B 两点,点A ,B 分别位于原点的左、右两侧,BO =3AO =3,过点B 的直线与y 轴正半轴和抛物线的交点分别为C ,D ,BC =√3CD .(1)求b ,C 的值;(2)求直线BD 的函数解析式;(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.【答案】见解析.【解析】解:(1)∵OB=3OA=3∴B (3,0),A (-1,0)∴0930b c b c ⎧+=⎪⎪++=解得:b=,c= (2)过点D 作DE ⊥y 轴于E ,∵∠ECD=∠BCO,∠DEC=∠BOC=90°∴△CDE∽△CBO∴CD DE BC OB=3DE=,即D点横坐标为其坐标为D()由B(3,0)得直线BD解析式为:y=(3)由A(-1,0),B(3,0),D(),知S△ABD=2),BD=2),AD=过点A作AH⊥BD于H,∴AH=2,DH=2,∴tan∠ADB=1,tan∠∠设Q(x,0),P(1,m),其中m<0,x<3,①当△ABD∽△BPQ时,∠DAB=∠QBP(由题意知∠QBP<90°,∠DAB>90°,不存在)②当△ABD∽△BQP时,同理,此种情况不存在;③当△ABD∽△QBP时,tan ∠ADB=tan ∠QPB=1,tan ∠ABD= tan ∠∠PQO=tan ∠∴2m -m=,21m x -=-即Q 0) ④当△ABD ∽△QPB 时,同理,∴12m -=,即m=-2,21m x -=-x=5-即Q (5-0)⑤当△ABD ∽△PQB 时,同理,∴12m -=,即m=-2,1m x --,x=1-即Q (1-0)⑥当△ABD ∽△PBQ 时,同理,∴2m -m=,11m x -=-,x=1即Q (1,0). 例2.【2020·贵州铜仁】如图,已知抛物线y =ax 2+bx +6经过两点A (﹣1,0),B (3,0),C 是抛物线与y 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P (m ,n )在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,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.【答案】见解析.【解析】解:(1)将A (﹣1,0)、B (3,0)代入y =ax 2+bx +6,得:{a −b +6=09a +3b +6=0,解得:{a =−2b =4, ∴抛物线的解析式为y =﹣2x 2+4x +6.(2)过点P 作PF ∥y 轴,交BC 于点F ,如图所示.当x =0时,y =﹣2x 2+4x +6=6,∴点C 的坐标为(0,6).设直线BC 的解析式为y =kx +c ,将B (3,0)、C (0,6)代入y =kx +c ,得:{3k +c =0c =6,解得:{k =−2c =6, ∴直线BC 的解析式为y =﹣2x +6.设点P 的坐标为(m ,﹣2m 2+4m +6),则点F 的坐标为(m ,﹣2m +6),∴PF =﹣2m 2+4m +6﹣(﹣2m +6)=﹣2m 2+6m ,∴S △PBC =12PF •OB =﹣3m 2+9m =﹣3(m −32)2+274,∴当m =32时,△PBC 面积取最大值,最大值为274.∵点P (m ,n )在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,∴0<m <3.(3)存在点M 、点N 使得∠CMN =90°,且△CMN 与△OBC 相似.①如图,∠CMN =90°,当点M 位于点C 上方,过点M 作MD ⊥y 轴于点D ,∵∠CDM =∠CMN =90°,∠DCM =∠NCM ,∴△MCD ∽△NCM ,若△CMN 与△OBC 相似,则△MCD 与△NCM 相似,设M (a ,﹣2a 2+4a +6),C (0,6),∴DC =﹣2a 2+4a ,DM =a ,当DM CD =OB OC =36=12时,△COB ∽△CDM ∽△CMN , ∴a −2a 2+4a =12,解得,a =1,∴M (1,8),此时ND =12DM =12,∴N (0,172),②当CD DM =OB OC =12时,△COB ∽△MDC ∽△NMC , ∴−2a 2+4a a =12, 解得a =74,∴M (74,558),此时N (0,838). ③如图,当点M 位于点C 的下方,过点M 作ME ⊥y 轴于点E ,设M (a ,﹣2a 2+4a +6),C (0,6),∴EC =2a 2﹣4a ,EM =a ,同理可得:2a 2−4a a =12或2a 2−4a a =2,△CMN 与△OBC 相似, 解得a =94或a =3,∴M (94,398)或M (3,0),此时N 点坐标为(0,38)或(0,−32).综上所述,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),使得∠CMN =90°,且△CMN 与△OBC 相似.例3.【2020·浙江金华】如图,在平面直角坐标系中,正方形ABOC 的两直角边分别在坐标轴的正半轴上,分别过OB ,OC 的中点D ,E 作AE ,AD 的平行线,相交于点F ,已知OB =8.(1)求证:四边形AEFD为菱形.(2)求四边形AEFD的面积.(3)若点P在x轴正半轴上(异于点D),点Q在y轴上,平面内是否存在点G,使得以点A,P,Q,G为顶点的四边形与四边形AEFD相似?若存在,求点P的坐标;若不存在,试说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)∵DF∥AE,EF∥AD,∴四边形AEFD是平行四边形∵四边形ABOC是正方形,∴OB=OC=AB=AC,∠ACE=∠ABD=90°∵点D,E是OB,OC的中点,∴CE=BD,∴△ACE≌△ABD(SAS),∴AE=AD,∴平行四边形AEFD是菱形(2)连接DE∵S△ABD=12AB·BD=12×8×4=16S△ODE=12OD·OE=12×4×4=8∴S△AED=S正方形ABOC-2 S△ABD-S△ODE=64-2×16-8=24,∴S菱形AEFD=2S△AED=48.(3)连接AF与DE相交于点K,易得△ADK的两直角边之比为1:3,①当AP为菱形一边时,点Q在x轴上方,有两种情况:(i)如图,AG与PQ交于点H,∵菱形P AQG∽菱形ADFE,∴△APH的两直角边之比为1:3.过点H作HN⊥x轴于点N,交AC于点M,设AM=t,∵HN∥OQ,点H是PQ的中点,∴点N是OP中点,∴HN是△OPQ的中位线,∴ON=PN=8-t.∵∠1=∠3=90°-∠2,∠PNH=∠AMH=90°,∴△HMA∽△PNH,∴13 AM MH NH PN==∴HN=3AM=3t,∴MH=MN-NH=8-3t,∵PN=3MH,∴8-t=3(8-3t),解得t=2,∴OP=2ON=2(8-t)=12,∴点P的坐标为(12,0).(ii)如图△APH的两直角边之比为1:3.过点H作HI⊥y轴于点I,过点P作PN⊥x轴交IH于点N,延长BA交IN于点M.∵∠1=∠3=90°-∠2,∠AMH=∠PNH,∴△AMH∽△HNP,∴13 AM MH NH PN==设MH=t,∴PN=3MH=3t,∴AM=BM-AB=3t-8,∴HN=3AM=3(3t-8)=9t-24.∵HI是△OPQ的中位线,∴OP=2IH,∴HI=HN,∴8+t=9t-24,解得t=4∴OP=2HI=2(8+t)=24,∴点P的坐标为(24,0).②当AP为菱形一边时,点Q在x轴下方,有两种情况,(i)△PQH的两直角边之比为1:3.过点H作HM⊥y轴于点M,过点P作PN⊥HM于点N.∵MH是△QAC的中位线,∴HM=4,同理,△HPN∽△QHM∴13 PN NH MH MQ==则PN=43,∴OM=4 3设HN=t,则MQ=3t.∵MQ=MC,∴4383t=-,解得:t=209∴OP=MN=4+t=56 9即P(569,0);(ii)△PQH的两直角边之比为1:3.过点H作HM⊥x轴于点M,交AC于点I,过点Q作NQ⊥HM于点N,同理,得:HM=4 3设PM=t,则HN=3t,∵HN=HI,∴4383t=+,解得:t=289∴OP=OM-PM=QN-PM=4-t=8 9即P(89,0).③当AP为菱形对角线时,△PQH的两直角边之比为1:3.同理得:点P的坐标为(16,0).综上所述,点P的坐标为(12,0),(24,0),(569,0),(89,0),(16,0).三、刻意练习1.【2020·山东烟台】如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A,B两点,且OA=2OB,与y轴交于点C,连接BC,抛物线对称轴为直线x=12,D为第一象限内抛物线上一动点,过点D作DE⊥OA于点E,与AC交于点F,设点D的横坐标为m.(1)求抛物线的表达式;(2)抛物线上是否存在点D,使得以点O,D,E为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)设OB =t ,则OA =2t ,则点A 、B 的坐标分别为(2t ,0)、(﹣t ,0), 则12=12(2t ﹣t ),解得:t =1,点A 、B 的坐标分别为(2,0)、(﹣1,0),则抛物线的表达式为:y =a (x ﹣2)(x +1)=ax 2+bx +2,解得:a =﹣1,故抛物线的表达式为:y =﹣x 2+x +2;(2)存在,理由:点D (m ,﹣m 2+m +2)(m >0),则OD =m ,DE =﹣m 2+m +2,以点O ,D ,E 为顶点的三角形与△BOC 相似, 则DE OE =OB OC ,DE OE =OC OB即DE OE =2或12,即222m m m -++=或2212m m m -++=,解得:m =1或﹣2(舍去),综上所述,m =1. 2.【2020·黑龙江绥化】如图1,抛物线21(2)62y x =-++与抛物线21122y x tx t =-++-相交y 轴于点C ,抛物线1y 与x 轴交于A 、B 两点(点B 在点A 的右侧),直线23y kx =+交x 轴负半轴于点N ,交y 轴于点M ,且OC ON =.(1)求抛物线1y 的解析式与k 的值;(2)抛物线1y 的对称轴交x 轴于点D ,连接AC ,在x 轴上方的对称轴上找一点E ,使以点A ,D ,E 为顶点的三角形与AOC ∆相似,求出DE 的长;【答案】见解析.【解析】解:(1)当0x =时,得21(2)62642y x =-++=-+=, (0,4)C ∴,把(0,4)C 代入21122y x tx t =-++-得,24t -=, 6t ∴=,2134y x x ∴=-++,ON OC =,(4,0)N ∴-,把(4,0)N -代入23y kx =+中,得430k -+=, 解得,34k =; ∴抛物线1y 的解析式为2134y x x =-++,k 的值为34. (2)连接AE ,令0y =,得21340y x x =-++=,解得,1x =-或4,(1,0)A ∴-,(4,0)B ,∴对称轴为:14322x -+==, 3(2D ∴,0), 1OA ∴=,4OC =,32OD =,52AD =, ①当AOC EDA ∆∆∽时,OA OC DE DA=,即1452DE =, 58DE ∴=, ②当AOC ADE ∆∆∽时,AO OC AD DE=,即1452DE =, 10DE ∴=, 综上,58DE =或10; 3.【2020·湖北鄂州】如图,抛物线y =12x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 左边),与y 轴交于点C .直线y =12x ﹣2经过B 、C 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是抛物线上的一动点,过点P 且垂直于x 轴的直线与直线BC 及x 轴分别交于点D 、M .PN ⊥BC ,垂足为N .设M (m ,0).当点P 在直线BC 下方的抛物线上运动时,是否存在一点P ,使△PNC 与△AOC 相似.若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)针对于直线y =12x ﹣2,令x =0,则y =﹣2,∴C (0,﹣2),令y =0,则0=12x ﹣2,∴x =4,∴B (4,0),将点B ,C 坐标代入抛物线y =12x 2+bx +c 中,得{c =−28+4b +c =0, ∴{b =−32c =−2, ∴抛物线的解析式为y =12x 2−32x ﹣2;(2)由(1)知,抛物线的解析式为y =12x 2−32x ﹣2,令y =0,则0=12x 2−32x ﹣2,∴x =﹣1或x =4,∴点A (﹣1,0),∴OA =1,∵B (4,0),C (0,﹣2),∴OB =4,OC =2,∴OAOC =OCOB ,∵∠AOC =∠COB =90°,∴△AOC ∽△COB ,∴∠OAC =∠OCB ,∠ACO =∠OBC ,∵△PNC 与△AOC 相似,当△PNC ∽△AOC ,∴∠PCN =∠ACO ,∴∠PCN =∠OBC ,∴CP ∥OB ,∴点P 的纵坐标为﹣2,∴12m 2−32m ﹣2=﹣2, ∴m =0(舍)或m =3,∴P (3,﹣2);当△PNC ∽△AOC 时,∴∠PCN =∠CAO ,∴∠OCB =∠PCD ,∵PD ∥OC ,∴∠OCB =∠CDP ,∴∠PCD =∠PDC ,∴PC =PD ,由①知,P (m ,12m 2−32m ﹣2),D (m ,12m ﹣2), ∵C (0,﹣2),∴PD =2m −12m 2,PC =√m 2+(12m 2−32m −2+2)2=√m 2+(12m 2−32m)2,∴2m 2−12m =√m 2+(12m 2−32m)2,∴m =32,∴P (32,−258), 即满足条件的点P 的坐标为(3,﹣2)或(32,−258). 4.【2020·湖北荆州】如图1,在平面直角坐标系中,A (﹣2,﹣1),B (3,﹣1),以O 为圆心,OA 的长为半径的半圆O 交AO 延长线于C ,连接AB ,BC ,过O 作ED ∥BC 分别交AB 和半圆O 于E ,D ,连接OB ,CD .(1)求证:BC 是半圆O 的切线;(2)试判断四边形OBCD 的形状,并说明理由;(3)如图2,若抛物线经过点D 且顶点为E .①求此抛物线的解析式;②点P 是此抛物线对称轴上的一个动点,以E ,D ,P 为顶点的三角形与△OAB 相似,问抛物线上是否存在一点Q .使S △EPQ =S △OAB ?若存在,请直接写出Q 点的横坐标;若不存在,说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)证明:设AB 与y 轴交于M ,∵A (﹣2,﹣1),B (3,﹣1),∴AB ∥x 轴,且AM =2,OM =1,AB =5,∴OA =OC =√5,∵DE ∥BC ,O 是AC 的中点,∴OE 是△ABC 的中位线,∴AE =12AB ,BC =2OE ,∴E (12,﹣1), ∴EM =12,∴OE =√OM 2+ME 2=√12+(12)2=√52,∴BC =2OE =√5,在△ABC 中,∵AC 2+BC 2=(2√5)2+(√5)2=25,AB 2=52=25,∴AC 2+BC 2=AB 2,∴△ABC 是直角三角形,且∠ACB =90°,∴BC ⊥AC ,∵AC 为半圆O 的直径,∴BC 是半圆O 的切线;(2)四边形OBCD 是平行四边形,理由是:由(1)得:BC =OD =OA =√5,∵OD ∥BC ,∴四边形OBCD 是平行四边形;(3)①由(1)知:OD =OA =√5,E 是AB 的中点,且E (12,﹣1),OE =√52, 过D 作DN ⊥y 轴于N ,则DN ∥EM ,∴△ODN ∽△OEM ,∴ON OM =DN EM =OD OE ,即ON 1=DN12=√5√52,∴ON =2,DN =1,∴N (﹣1,2),设此抛物线的解析式为:y =a (x −12)2﹣1,把N (﹣1,2)代入得:2=a (﹣1−12)2﹣1,解得:a =43,∴此抛物线的解析式为:y =43(x −12)2﹣1,即y =43x 2−43x −23;②存在,过D 作DG ⊥EP 于G ,设Q 的横坐标为x ,∵DG =1+12=32,EG =2+1=3,∴DE =√DG 2+EG 2=√(32)2+32=3√52, tan ∠DEG =DG EG =323=12, ∵tan ∠OAM =OM AM =12,且∠DEG 和∠OAM 都是锐角, ∴∠DEG =∠OAM ,当△EPD ∽△AOB 时,EP AO =DE AB ,即√5=3√525,∴EP =32, ∵S △AOB =12AB ⋅OM =12×5×1=52, ∵S △EPQ =S △OAB , ∴12⋅EP ⋅|x −12|=52,即12×32×|x −12|=52, 解得:x =236或−176;当△OAB ∽△DEP 时,ABEP =OADE ,即5EP =√53√52,∴EP =152,同理得:12⋅152⋅|x −12|=52, 解得:x =76或−16;综上,存在符合条件的点Q ,Q 点的横坐标为236或−176或76或−16. 5.【2020·湖北随州】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +1的对称轴为直线x =32,其图象与x轴交于点A 和点B (4,0),与y 轴交于点C .(1)直接写出抛物线的解析式和∠CAO 的度数;(2)动点M ,N 同时从A 点出发,点M 以每秒3个单位的速度在线段AB 上运动,点N 以每秒√2个单位的速度在线段AC 上运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设运动的时间为t (t >0)秒,连接MN ,再将线段MN 绕点M 顺时针旋转90°,设点N 落在点D 的位置,若点D 恰好落在抛物线上,求t 的值及此时点D 的坐标;(3)在(2)的条件下,设P 为抛物线上一动点,Q 为y 轴上一动点,当以点C ,P ,Q 为顶点的三角形与△MDB 相似时,请直接写出点P 及其对应的点Q 的坐标.(每写出一组正确的结果得1分,至多得4分)【答案】见解析.【解析】解:(1)由题意:{−b 2a =3216a +4b +1=0, 解得{a =−14b =34, ∴抛物线的解析式为y =−14x 2+34x +1,令y =0,可得x 2﹣3x ﹣4=0,解得x =﹣1或4,∴A (﹣1,0),令y =0,得到x =1,∴C (0,1),∴OA =OC =1,∴∠CAO =45°.(2)过点C 作CE ⊥OA 于E ,过点D 作DF ⊥AB 于F .∵∠NEM =∠DFM =∠NMD =90°,∴∠NME +∠DMF =90°,∠DMF +∠MDF =90°, ∴∠NME =∠MDF , ∵NM =DM ,∴△MEN ≌△DFM (AAS ), ∴NE =MF ,EM =DF ,∵∠CA O =45°,AN =√2t ,AM =3t , ∴AE =EN =t , ∴EM =AM ﹣AE =2t ,∴DF =2t ,MF =t ,OF =4t ﹣1, ∴D (4t ﹣1,2t ),∴−14(4t ﹣1)2+34(4t ﹣1)+1=2t , ∵t >0,解得t =34,经检验,t =34时,M ,N 均没有达到终点,符合题意, ∴D (2,32).(3)当点Q 在点C 的下方,点P 在y 的右侧,∠QCP =∠MDB 时,取E (12,0),连接EC ,过点E 作EG ⊥EC 交PC 于G ,∵M (54,0),D (2,32),B (4,0)∴FM =2−54=34,DM =3√54,BM =114,BD =52, ∴DF =2MF , ∵OC =2OE ,∴tan ∠OCE =tan ∠MDF =12, ∴∠OCE =∠MDF , ∴∠OCP =∠MDB , ∴∠ECG =∠FDB ,∴tan ∠ECG =tan ∠FDB =43, ∵EC =√52, ∴EG =2√53,可得G (116,23), ∴直线CP 的解析式为y =−211x +1, 由{y =−211x +1y =−14x 2+34x +1,解得{x =0y =0或{x =4111y =39121, ∴P (4111,39121),∴PC =41√511, 当MD CQ=BD CP或MD PC=BD CQ时,△QCP 与△MDB 相似,可得CQ =615242或2050363, ∴Q (0,−373242)或(0,−1687363).当点Q 在点C 的下方,点P 在y 的右侧,∠QCP =∠DMB 时,设PC 交x 轴于K .∵tan ∠OCK =tan ∠DMB =2, ∴OK =2OC =2, 即点K 与F 重合,∴直线PC 的解析式为y =−12x +1,由{y =−12x +1y =−14x 2+34x +1,解得{x =0y =1或{x =5y =−32,∴P (5,−32), ∴PC =5√52, 当DM PC=BM CQ或DM CQ=BM PC时,△QCP 与△MDB 相似,可得CQ =556或7522, ∴Q (0,−496)或(0,−5322). 当点Q 在点C 的下方,点P 在y 的右侧,∠QCP =∠DBM 时,同法可得P (253,−919),Q (0,−25718)或(0,115199),当点Q 在点C 上方,∠QCP =∠DMB 时,同法可得P (1,32),Q (0,176)或(0,3722),当点Q 在点C 上方,∠QCP =∠MDB 时,同法可得P (2511,171121),Q (0,617242)或(0,1613363),当点Q 在点C 下方,点P 在y 轴的左侧时,∠QCP =∠DBM 时,同法可得P (−73,−199),Q (0,−5918)或(0,−25199). 6.【2020·湖南怀化】如图所示,抛物线y =x 2﹣2x ﹣3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)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.【答案】见解析. 【解析】解:(1)令y =x 2﹣2x ﹣3中x =0,此时y =﹣3, 故C 点坐标为(0,﹣3), 又∵y =x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4, ∴抛物线的顶点M 的坐标为(1,﹣4); (2)连接AC ,OP ,设MC 的解析式为:y =kx +m ,代入C (0,﹣3),M (1,﹣4)得{−3=m −4=k +m ,解得{k =−1m =−3∴MC 的解析式为:y =﹣x ﹣3,令y =0,则x =﹣3, ∴E 点坐标为(﹣3,0), ∴OE =OB =3,且OC ⊥BE , ∴CE =CB ,∴∠B =∠E , 设P (x ,﹣x ﹣3), 又∵P 点在线段EC 上, ∴﹣3<x <0,则EP =√(x +3)2+(−x −3)2=√2(x +3),BC =√32+32=3√2, 由题意知:△PEO 相似△ABC , ①△PEO ∽△CBA , ∴EO BA =EP BC,∴34=√2(x+3)3√2, 解得x =−34,满足﹣3<x <0,此时P 的坐标为(−34,−94); ②△PEO ∽△ABC , ∴EO BC =EP BA,∴3√2=√2(x+3)4, 解得x =﹣1,满足﹣3<x <0,此时P 的坐标为(﹣1,﹣2). 综上所述,P 点的坐标为(−34,−94)或(﹣1,﹣2).7.【2020·江苏连云港】在平面直角坐标系中,把与轴交点相同的二次函数图象称为“共根抛物线”.如图,抛物线的顶点为,交轴于点、(点在点左侧),交轴于点.抛物线与是“共根抛物线”,其顶点为.(1)若抛物线经过点,求对应的函数表达式;(2)设点是抛物线上的一个动点,且位于其对称轴的右侧.若与相似,求其“共根抛物线” 的顶点的坐标.xOy x 2113:222L y x x =--D x A B A B y C 2L 1L P 2L (2,12)-2L Q 1L DPQ ∆ABC ∆2L P【答案】见解析.【解析】解:(1)当时,,解得或4,,,,由题意设抛物线的解析式为, 把代入, ,解得,抛物线的解析式为. (2)由题意,,,,,,,顶点,, 由题意,不可能是直角, 第一种情形:当时,①当时,, 0y =2132022x x --=1x =-(1,0)A ∴-(4,0)B (0,2)C 2L (1)(4)y a x x =+-(2,12)-(1)(4)y a x x =+-126a -=-2a =22(1)(4)268y x x x x =+-=--5AB =CB =CA =222AB BC AC ∴=+90ACB ∴∠=︒2CB CA =221313252()22228y x x x =--=--∴3(2D 25)8-PDQ ∠90DPQ ∠=︒QDP ABC ∆∆∽12QP AC DP BC ==设,则,,,, ,,解得或(舍弃), ,.②当时, ,, 解得或(舍), ,.第二种情形:当. ①当时,,213(,2)22Q x x x --3(2P 2132)22x x --2213251392()228228DP x x x x =----=-+32QP x =-2PD QP =213923228x x x ∴-=-+112x =323(2P ∴39)8DQP ABC ∆∆∽2QO PD=239324x x x -=-+52x =323(2P ∴21)8-90DQP ∠=︒PDQ ABC ∆∆∽12PQ AC DQ BC ==过点作于.则,, ,,,, ,, ,由,可得,, ,.②当时,过点作于.同法可得,,,,,,由,可得, ,.Q QM PD ⊥M QDM PDQ ∆∆∽∴12QM PQ MD DQ ==3(2M 39)811(2Q 39)88MD ∴=4MQ =DQ ∴=DQ PDDM DQ=10PD =3(2D 25)8-3(2P ∴55)8DPQ ABC ∆∆∽Q QM PD ⊥M 3(2M 21)8-5(2Q 21)8-12DM ∴=1QM =QD =QD PD DM DQ =52PD =3(2P ∴5)8-8.【2020·山东聊城】如图,二次函数的图象与轴交于点,,与轴交于点,抛物线的顶点为,其对称轴与线段交于点,垂直于轴的动直线分别交抛物线和线段于点和点,动直线在抛物线的对称轴的右侧(不含对称轴)沿轴正方向移动到点. (1)求出二次函数和所在直线的表达式;(2)连接,,在动直线移动的过程中,抛物线上是否存在点,使得以点,,为顶点的三角形与相似?如果存在,求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)将点,,代入, 得:,解得:,二次函数的表达式为:, 当时,,,设所在直线的表达式为:, 将、代入, 得:,解得:,所在直线的表达式为:;24y ax bx ==++x (1,0)A -(4,0)B y C D BC E x l BC P F l x B 24y ax bx =++BC CP CD l P P C F DCE ∆P (1,0)A -(4,0)B 24y ax bx ==++0401644a b a b =-+⎧⎨=++⎩13a b =-⎧⎨=⎩234y x x =-++0x =4y =(0,4)C ∴BC y mx n =+(0,4)C (4,0)B y mx n =+404nm n =⎧⎨=+⎩14m n =-⎧⎨=⎩BC ∴4y x =-+(2)存在,理由如下: 如图所示:由(2)得:, ,又与有共同的顶点,且在的内部, ,只有时,, , 、,,由(2)得:,,的坐标为:, ,, ,, 解得:, 当时,, ∴点的坐标为:,.9.【2020·山东潍坊】如图,抛物线y =ax 2+bx +8(a ≠0)与x 轴交于点A (﹣2,0)和点B (8,0),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 .//PF DE CED CFP ∴∠=∠PCF ∠DCE ∠C PCF ∠DCE ∠PCF DCE ∴∠≠∠∴PCF CDE ∠=∠PCF CDE ∆∆∽∴PF CFCE DE=(0,4)C 3(2E 5)2CE ∴==154DE =24PF t t =-+F (,4)t t -+CF ∴∴240t ≠∴15(4)34t -+=165t =165t =2216168434()345525t t -++=-+⨯+=P 16(584)25(1)求抛物线的表达式;(2)点P 是第一象限内抛物线上的动点,连接PB ,PC ,当S △PBC =35S △ABC 时,求点P 的坐标;(3)点N 是对称轴l 右侧抛物线上的动点,在射线ED 上是否存在点M ,使得以点M ,N ,E 为顶点的三角形与△OBC 相似?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +8(a ≠0)过点A (﹣2,0)和点B (8,0),∴{4a −2b +8=064a +8b +8=0,解得{a =−12b =3, ∴抛物线解析式为:y =−12x 2+3x +8;(2)当x =0时,y =8,∴C (0,8),∴直线BC 解析式为:y =﹣x +8,∵S △ABC =12⋅AB ⋅OC =12×10×8=40, ∴S △PBC =35S △ABC =24,过点P 作PG ⊥x 轴,交x 轴于点G ,交BC 于点F ,设P(t ,−12t 2+3x +8),∴F (t ,﹣t +8),∴PF =−12t 2+4t ,∴S △PBC =12PF ⋅OB =24,即12×(−12t 2+4t)×8=24, ∴t 1=2,t 2=6,∴P 1(2,12),P 2(6,8);(3)∵C (0,8),B (8,0),∠COB =90°,∴△OBC 为等腰直角三角形,抛物线y =−12x 2+3x +8的对称轴为x =−b 2a =−32×(−12)=3, ∴点E 的横坐标为3,又∵点E 在直线BC 上,∴点E 的纵坐标为5,∴E (3,5),设M(3,m),N(n ,−12n 2+3n +8),①当MN =EM ,∠EMN =90°,当△NME ~△COB 时,则{m −5=n −3−12n 2+3n +8=m, 解得{n =6m =8或{n =−2m =0(舍去), ∴此时点M 的坐标为(3,8),②当ME =EN ,当∠MEN =90°时,则{m −5=n −3−12n 2+3n +8=5,解得:{m =5+√15n =3+√15或{m =5−√15n =3−√15(舍去), ∴此时点M 的坐标为(3,5+√15);③当MN =EN ,∠MNE =90°时,连接CM ,故当N 为C 关于对称轴l 的对称点时,△MNE ~△COB ,此时四边形CMNE 为正方形,∴CM =CE ,∵C (0,8),E (3,5),M (3,m ),∴CM =√32+(m −8)2,CE =√32+(5−8)2=3√2,∴√32+(m −8)2=3√2,解得:m 1=11,m 2=5(舍去),此时点M 的坐标为(3,11);故在射线ED 上存在点M ,使得以点M ,N ,E 为顶点的三角形与△OBC 相似,点M 的坐标为:(3,8),(3,5+√15)或(3,11).10.【2020·山东烟台】如图,抛物线y =ax 2+bx +2与x 轴交于A ,B 两点,且OA =2OB ,与y 轴交于点C ,连接BC ,抛物线对称轴为直线x =12,D 为第一象限内抛物线上一动点,过点D 作DE ⊥OA 于点E ,与AC 交于点F ,设点D 的横坐标为m .(1)求抛物线的表达式;(2)抛物线上是否存在点D ,使得以点O ,D ,E 为顶点的三角形与△BOC 相似?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)设OB =t ,则OA =2t ,则点A 、B 的坐标分别为(2t ,0)、(﹣t ,0),则x =12=12(2t ﹣t ),解得:t =1,故点A 、B 的坐标分别为(2,0)、(﹣1,0),则抛物线的表达式为:y =a (x ﹣2)(x +1)=ax 2+bx +2,解得:a =﹣1,故抛物线的表达式为:y =﹣x 2+x +2;(2)存在,理由:点D (m ,﹣m 2+m +2)(m >0),则OD =m ,DE =﹣m 2+m +2,以点O ,D ,E 为顶点的三角形与△BOC 相似,则DE OE =OB OC 或OC OB ,即DE OE =2或12,即−m 2+m+2m =2或12, 解得:m =1或﹣2(舍去)或1+√334或1−√334(舍去), 故m =1或1+√334.11.【2020·陕西】如图,抛物线y =x 2+bx +c 经过点(3,12)和(﹣2,﹣3),与两坐标轴的交点分别为A ,B ,C ,它的对称轴为直线l .(1)求该抛物线的表达式;(2)P 是该抛物线上的点,过点P 作l 的垂线,垂足为D ,E 是l 上的点.要使以P 、D 、E 为顶点的三角形与△AOC 全等,求满足条件的点P ,点E 的坐标.【答案】见解析.【解析】解:(1)将点(3,12)和(﹣2,﹣3)代入抛物线表达式得{12=9+3b +c −3=4−2b +c ,解得{b =2c =−3, 故抛物线的表达式为:y =x 2+2x ﹣3;(2)抛物线的对称轴为x =﹣1,令y =0,则x =﹣3或1,令x =0,则y =﹣3,故点A 、B 的坐标分别为(﹣3,0)、(1,0);点C (0,﹣3),故OA =OC =3,∵∠PDE =∠AOC =90°,∴当PD =DE =3时,以P 、D 、E 为顶点的三角形与△AOC 全等,设点P (m ,n ),当点P 在抛物线对称轴右侧时,m ﹣(﹣1)=3,解得:m =2,故n =22+2×2﹣5=5,故点P (2,5),故点E (﹣1,2)或(﹣1,8);当点P 在抛物线对称轴的左侧时,由抛物线的对称性可得,点P (﹣4,5),此时点E 坐标同上, 综上,点P 的坐标为(2,5)或(﹣4,5);点E 的坐标为(﹣1,2)或(﹣1,8).。
2019中考数学压轴题分类复习之抛物线与三角形的综合问题例题1:如图1,对称轴为直线x=的抛物线经过B(2,0)、C(0,4)两点,抛物线与x轴的另一交点为A(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为第一象限内抛物线上的一点,设四边形COBP的面积为S,求S的最大值;(3)如图2,若M是线段BC上一动点,在x轴是否存在这样的点Q,使△MQC为等腰三角形且△MQB为直角三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.分析:(1)由对称轴的对称性得出点A的坐标,由待定系数法求出抛物线的解析式;(2)作辅助线把四边形COBP分成梯形和直角三角形,表示出面积S,化简后是一个关于S的二次函数,求最值即可;(3)画出符合条件的Q点,只有一种,①利用平行相似得对应高的比和对应边的比相等列比例式;②在直角△OCQ和直角△CQM利用勾股定理列方程;两方程式组成方程组求解并取舍.解:(1)由对称性得:A(﹣1,0),设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣2),把C(0,4)代入:4=﹣2a,a=﹣2,∴y=﹣2(x+1)(x﹣2),∴抛物线的解析式为:y=﹣2x2+2x+4;(2)如图1,设点P(m,﹣2m2+2m+4),过P作PD⊥x轴,垂足为D,∴S=S梯形+S△PDB=m(﹣2m2+2m+4+4)+(﹣2m2+2m+4)(2﹣m),S=﹣2m2+4m+4=﹣2(m﹣1)2+6,∵﹣2<0,∴S有最大值,则S大=6;(3)如图2,存在这样的点Q,使△MQC为等腰三角形且△MQB为直角三角形,理由是:设直线BC的解析式为:y=kx+b,把B(2,0)、C(0,4)代入得:,解得:,∴直线BC的解析式为:y=﹣2x+4,设M(a,﹣2a+4),过A作AE⊥BC,垂足为E,则AE的解析式为:y=x+,则直线BC与直线AE的交点E(1.4,1.2),设Q(﹣x,0)(x>0),∵AE∥QM,∴△ABE∽△QBM,∴①,由勾股定理得:x2+42=2×[a2+(﹣2a+4﹣4)2]②,由①②得:a1=4(舍),a2=,当a=时,x=,∴Q(﹣,0).同步练习:1.如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A(3,1),点C(0,4),顶点为点M,过点A作AB∥x轴,交y轴于点D,交该二次函数图象于点B,连结BC.(1)求该二次函数的解析式及点M的坐标;(2)若将该二次函数图象向下平移m(m>0)个单位,使平移后得到的二次函数图象的顶点落在△ABC的内部(不包括△ABC的边界),求m的取值范围;(3)点P是直线AC上的动点,若点P,点C,点M所构成的三角形与△BCD相似,请直接写出所有点P的坐标(直接写出结果,不必写解答过程).。
1.如图,抛物线的图象与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为抛物线的顶点.(1)求A、B、C的坐标;(2)点M为线段AB上一点(点M不与点A、B重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过点Q作QN⊥x 轴于点N.若点P在点Q左边,当矩形PQMN的周长最大时,求△AEM的面积;(3)在(2)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ.过抛物线上一点F作y轴的平行线,与直线AC交于点G,.若FG=DQ,求点F的坐标.2.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴的一个交点A的坐标为(-1,0),对称轴为直线x=-2.(1)求抛物线与x轴的另一个交点B的坐标;(2)点D是抛物线与y轴的交点,点C是抛物线上的另一点.已知以AB为一底边的梯形ABCD的面积为9.求此抛物线的解析式,并指出顶点E的坐标;(3)点P是(2)中抛物线对称轴上一动点,且以1个单位/秒的速度从此抛物线的顶点E 向上运动.设点P运动的时间为t秒.①当t为__________秒时,△PAD的周长最小?当t为__________秒时,△PAD是以AD 为腰的等腰三角形?(结果保留根号)2②点P在运动过程中,是否存在一点P,使△PAD是以AD为斜边的直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,已知抛物线2y ax bx c =++的顶点坐标为Q (2,-1),且与轴交于点C (0,3),与轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的右侧),点P 是该抛物线上一动点,从点C 沿抛物线向点A 运动(点P 与A 不重合),过点P 作PD ∥轴, 交AC 于点D .(1)求该抛物线的函数关系式;(2)当△ADP 是直角三角形时,求点P 的坐标;(3)在问题(2)的结论下,若点E 在轴上,点F 在抛物线上,问是否存在以A 、P 、E 、F 为顶点的平行四边形?若存在,求点F 的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(m ,m ),点B 的坐标为(n ,-n ),抛物线经过A 、O 、B 三点,连接OA 、OB 、AB ,线段AB 交y 轴于点C .已知实数m 、n (m <n )分别是方程x 2-2x-3=0的两根. (1)求抛物线的解析式;(2)若点P 为线段OB 上的一个动点(不与点O 、B 重合),直线PC 与抛物线交于D 、E 两点(点D 在y 轴右侧),连接OD 、BD . ①当△OPC 为等腰三角形时,求点P 的坐标;②求△BOD 面积的最大值,并写出此时点D 的坐标.y x y x 图165.如图,抛物线y=a(x-h)2+k经过点A(0,1),且顶点坐标为B(1,2),它的对称轴与x轴交于点C.(1)求此抛物线的解析式.(2)在第一象限内的抛物线上求点P,使得△ACP是以AC为底的等腰三角形,请求出此时点P的坐标.(3)上述点是否是第一象限内此抛物线上与AC距离最远的点?若是,请说明理由;若不是,请求出第一象限内此抛物线上与AC距离最远的点的坐标.6.如图,已知抛物线y=14x2+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)试判断△AOC与△COB是否相似?并说明理由;(4)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ACQ为等腰三角形?若不存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.7.已知抛物线y=ax 2-2ax+c 与y 轴交于C 点,与x 轴交于A 、B 两点,点A 的坐标是(-1,0),O 是坐标原点,且.(1 )求抛物线的函数表达式;(2 )直接写出直线BC 的函数表达式;(3 )如图1 ,D 为y 轴的负半轴上的一点,且OD=2,以OD 为边作正方形ODEF.将正方形ODEF 以每秒1个单位的速度沿x 轴的正方向移动,在运动过程中,设正方形ODEF与△OBC 重叠部分的面积为s ,运动的时间为t 秒(0<t ≤2).求: ①s 与t 之间的函数关系式;②在运动过程中,s 是否存在最大值?如果存在,直接写出这个最大值;如果不存在,请说明理由.(4 )如图2 ,点P (1,k )在直线BC 上,点M 在x 轴上,点N 在抛物线上,是否存在以A 、M 、N 、P 为顶点的平行四边形?若存在,请直接写出M 点坐标;若不存在,请说明理由。
专题02 三角形中线段的问题知识对接考点一、三角形中的线段三角形中的四条特殊的线段是:高线、角平分线、中线、中位线.1.内心:三角形角平分线的交点,是三角形内切圆的圆心,它到各边的距离相等.2.外心:三角形三边垂直平分线的交点,是三角形外接圆的圆心,它到三个顶点的距离相等.3.重心:三角形三条中线的交点,它到每个顶点的距离等于它到对边中点距离的2倍.4.垂心:三角形三条高线的交点.5.三角形的中位线:连结三角形两边中点的线段是三角形的中位线.中位线定理:三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半.要点补充:(1)三角形的内心、重心都在三角形的内部.(2)钝角三角形的垂心、外心都在三角形的外部.(3)直角三角形的垂心为直角顶点,外心为直角三角形斜边的中点.(4)锐角三角形的垂心、外心都在三角形的内部.专项训练一、单选题1.(2021·湖南长沙·)如图,一扇窗户打开后,用窗钩AB可将其固定,这里所运用的几何原理是()A .两点确定一条直线B .两点之间线段最短C .三角形的稳定性D .垂线段最短【答案】C【分析】 A ,O ,B 三点构成了三角形,窗钩AB 可将其固定,则是利用了三角形的稳定性.【详解】解:∵A ,O ,B 三点构成了三角形,且窗钩AB 可将其固定∵其原理是利用了三角形的稳定性. 本号资料皆来源于微信公众号:数学*第六感故选项为:C .【点睛】本题考查了三角形的稳定性,掌握三角形稳定性的意义是解本题的关键.2.(2021·浙江)如图,在矩形ABCD 中,点F 为边AD 上一点,过F 作//EF AB 交边BC 于点E ,P 为边AB 上一点,PH DE ⊥交线段DE 于H ,交线段EF 于Q ,连接DQ .当AF AB =时,要求阴影部分的面积,只需要知道下列某条线段的长,该线段是( )A .EFB .DEC .PHD .PE【答案】B【分析】过Q 作QG ∵AB 于G ,由//EF AB ,可得QG ∵FE ,∵AGQ =∵FQG =90°,由四边形ABCD 为矩形,可得∵A =90°,可证四边形AGQF 为矩形,可得GQ =EF ,∵DFE =∵PGQ =90°,可证∵PGQ ∵∵DFE (ASA ),可得PQ =DE ,S 阴影=S ∵PED -S ∵QED =212DE 即可. 【详解】解:过Q 作QG ∵AB 于G ,∵//EF AB ,∵QG ∵FE ,∵∵AGQ =∵FQG =90°,∵四边形ABCD 为矩形,∵∵A =90°,∵∵AGQ =∵FQG =∵A =90°∵四边形AGQF 为矩形,∵GQ =AF =AB =EF ,∵DFE =∵PGQ =90°,∵∵PQG +∵EQH =90°,PH DE ⊥∵∵HEQ +∵EQH =90°,∵∵PQG =∵HEQ =∵DEF ,在∵PGQ 和∵DFE 中PGQ DFE GQ FEPQG DEF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∵∵PGQ ∵∵DFE (ASA ),∵PQ =DE ,∵S 阴影=S ∵PED -S ∵QED =()211111=22222PH DE QH DE PH QH DE PQ DE DE ⋅-⋅-⋅=⋅=. 故选择:B .【点睛】本题考查矩形性质与判定,三角形全等判定与性质,三角形面积,掌握矩形性质与判定,三角形全等判定与性质,阴影面积的求法是解题关键.3.(2021·上海金山·九年级二模)已知三条线段长分别为2cm 、4cm 、acm,若这三条线段首尾顺次联结能围成一个三角形,那么a的取值可以是()A.1cm B.2cm C.4cm D.7cm【答案】C【分析】根据三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,求出第三边的取值范围,再一一比较即可.【详解】解:依题意有4﹣2<a<4+2,解得:2<a<6.只有选项C在范围内.故选:C【点睛】本题主要考查了三角形的三边关系,熟悉掌握三角形的定义是解题的关键.4.(2021·青海西宁·九年级一模)下列事件中,属于必然事件的是()A.某个数的绝对值大于0B.a-一定是负数C.五边形的外角和等于540︒D.长分别为3,4,6的三条线段能围成一个三角形【答案】D【分析】直接利用随机事件以及确定事件的定义分析得出答案.【详解】A、某个数的绝对值大于0,是随机事件,故A错误;a-=,即a-一定是负数是随机事件,故B错误;B、当0a=时,0C、任意一个五边形的外角和等于540°,是不可能事件,任意一个五边形的外角和等于360°,故C错误;D、根据三角形两边之和大于第三边,可知长分别为3,4,6的三条线段能围成一个三角形,是必然事件,故D正确,故选:D.【点睛】本题考查的知识点是随机事件以及确定事件,解题的关键是熟练的掌握随机事件以及确定事件.5.(2021·江苏九年级专题练习)下列说法正确的是().A.方差越大,数据波动越小B.两直线平行,同旁内角相等C.长为3cm,3cm,5cm的三条线段可以构成一个三角形D.学校在初三3100名同学中随机抽取300名同学进行体考成绩调查,300名同学为样本【答案】C【分析】根据方差的意义、平行线的性质、三角形三边关系及样本的概念逐一判断,即可得到答案.【详解】方差越小,数据波动越小,A选项错误;两直线平行,同旁内角互补,B选项错误;长为3cm,3cm,5cm的三条线段可以构成一个三角形,C选项正确;学校在初三3100名同学中随机抽取300名同学进行体考成绩调查,300名同学的体考成绩为样本,D选项错误;故选:C.【点睛】本题考查了方差、平行线、三角形、统计调查的知识;解题的关键是熟练掌握方差、平行线、三角形三边关系、样本的性质,从而完成求解.6.(2021·江苏九年级一模)下列长度的三条线段,不能组成三角形的是()A.3,7,5B.4,8,5C.5,12,7D.7,13,8【答案】C【分析】根据两边之和等于第三边的原则去判断即可【详解】∵3+5>7,∵能构成三角形,不符合题意;∵4+5>8,∵能构成三角形,不符合题意;∵7+5=12,∵不能构成三角形,符合题意;∵8+7>13,∵能构成三角形,不符合题意;故选C .【点睛】本题考查了三角形的存在性,熟练掌握两边之和大于第三边是判断的根本标准.7.(2021·全国)如图,已知在Rt ABC 中,90C ∠=︒,点G 是ABC 的重心,GE AC ⊥,垂足为E ,如果8CB =,则线段GE 的长为( )A .53B .73C .83D .103【答案】C【分析】因为点G 是ABC 的重心,根据三角形的重心是三角形三条中线的交点以及重心的性质:重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比是2:1,可知点D 为BC 的中点,21AG GD =,根据GE AC ⊥,可得90AEG ∠=︒,进而证得AEG △∵ACD △,从而得到EG AG CD AD=,代入数值即可求解. 【详解】如图,连接AG 并延长交BC 于点D .点G 是ABC 的重心,∴点D 为BC 的中点,21AG GD =, 8CB =,∴142CD BD BC ===, GE AC ⊥,∴90AEG ∠=︒,90C ∠=︒,∴90AEG C ∠=∠=︒,EAG CAD ∠=∠(公共角),∴AEG △∵ACD △, ∴EG AG CD AD=, 21AG GD =, ∴23AG AD =, ∴243EG AG AD ==, ∴83EG =. 故选:C .【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,三角形的重心的定义及其性质,熟练运用三角形重心的性质是解题的关键.8.(2021·山东)现有4条线段,长度依次是2、4、6、7,从中任选三条,能组成三角形的概率是( )A .14B .12 C .35 D .34【答案】B【分析】从四条线段中任意选取三条,找出所有的可能,以及能构成三角形的情况数,即可求出所求的概率.【详解】解:从长度分别为2、4、6、7的四条线段中任选三条有如下4种情况:2、4、6;2、4、7;2、6、7;4、6、7; 其中能构成三角形的有2、6、7;4、6、7这两种情况, 所以能构成三角形的概率是2142=, 故选:B .【点睛】本题考查了概率的求法:如果一个事件有n 种可能,而且这些事件的可能性相同,其中事件A 出现m 种结果,那么事件A 的概率P (A )=m n.构成三角形的基本要求为两小边之和大于最大边. 9.(2021·全国)若平行四边形的两条对角线长为6 cm 和16 cm ,则下列长度的线段可作为平行四边形边长的是( )A .5cmB .8cmC .12cmD .16cm【答案】B【分析】平行四边形的两条对角线互相平分,根据三角形形成的条件:任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边,进行判断.【详解】由题意可知,平行四边形边长的取值范围是:8-3<边长<8+3,即5<边长<11.只有选项B 在此范围内,故选B .【点睛】本题主要考查了平行四边形对角线互相平分这一性质,此类求三角形第三边的范围的题目,解题的关键是根据三角形三边关系定理列出不等式,再求解.10.(2021·福建)如图,AD 经过ABC 的重心,点E 是AC 的中点,过点E 作//EG BC 交AD 于点G ,若12BC ,则线段GE 的长为( )A .6B .4C .5D .3【答案】D【分析】根据重心的概念得到点D为BC中点,即CD的长,再根据平行证明∵AGE∵∵ADC,结合点E是AC中点,得到12AE GEAC CD==,从而求出GE.【详解】解:∵AD经过ABC的重心,∵点D是BC中点,∵BC=12,∵CD=BD=6,∵GE∵BC,∵∵AGE∵∵ADC,∵点E是AC中点,∵12AE GEAC CD==,即162GE=,解得:GE=3,故选D.【点睛】本题考查的是重心的概念和性质、相似三角形的判定和性质,掌握三角形的重心是三角形三条中线的交点是解题的关键.二、填空题11.(2021·靖江市靖城中学九年级一模)过∵ABC的重心G作GE∵BC交AC于点E,线段BC=12,线段GE长为________.【答案】4【分析】根据三角形的重心的性质得到AD是∵ABC的中线,2 , 3AGAD=根据相似三角形的性质列出比例式,计算即可.【详解】解:如图,∵点G是∵ABC的重心,∵AD是∵ABC的中线,2,3 AGAD=12,BC=∵CD=12BC=6,∵GE∵BC,∵∵AGE∵∵ADC,∵2,3 GE AGCD AD==即2,63GE=解得,GE=4.故答案为:4.【点睛】本题考查的是三角形的重心的性质,相似三角形的判定与性质,掌握三角形的重心的性质是解题的关键. 12.(2021·沙坪坝·重庆一中九年级三模)从长度分别为1,3,5,6的四条线段中,随机抽取两条线段,与长度为8的线段恰好能围成三角形的概率是______.【答案】1 3【分析】利用列举法求出所有等可能的结果数,然后根据三角形三边关系求得三条线段能围成三角形的结果数,再根据概率公式求解即可.【详解】解:从长度分别为1,3,5,6的四条线段中,随机抽取两条线段,它们为1、3;1、5;1、6;3、5;3、6;5、6共6种等可能的结果数,其中与长度为8的线段恰好能围成三角形的结果数有2种,∵与长度为8的线段恰好能围成三角形的概率为21 63 =,故答案为:13.【点睛】本题考查列举法求概率、三角形的三边关系,熟记求概率公式,掌握三角形的三边关系是解答的关键.13.(2021·扬州中学教育集团树人学校)如图,在Rt∵ABC中,AC=BC=2,∵ACB=90°,正方形BDEF,将正方形BDEF绕点B旋转一周,连接AE,点M为AE的中点,连接FM,则线段FM的最大值是___.1.【分析】延长EF到G,使FG=EF,连接AG,根据三角形的三边关系确定AG的取值范围,再根据FM是∵AEG的中位线得出FM=12AG,得出FM的取值范围即可.【详解】解:延长EF到G,使FG=EF,连接AG,BG,∵在Rt∵ABC中,AC=BC=2,∵AB,∵正方形BDEF∵∵BFG为等腰直角三角形,∵BG=2,∵AB-BG≤AG≤AB+BG(共线时相等),即2≤AG,∵F为EG的中点,M为AE的中点,故FM是∵AEG的中位线,∵FM=12 AG,1≤FM1,1.【点睛】本题主要考查旋转的性质,等腰直角三角形的性质,三角形三边关系,三角形中位线定理等知识点,根据三角形三边关系得出AG的取值范围是解题的关键.14.(2021·浙江杭州市·九年级模拟预测)如果从长度分别为2、4、6、7的四条线段中随机抽取三条线段,那么抽取的三条线段能构成三角形的概率是_______.【答案】12【分析】根据构成三角形的条件:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边进行判断即可.【详解】∵从长度分别为2、4、6、7的四条线段中随机抽取三条线段∵可能有:2、4、6;2、6、7;4、6、7;2、4、7四种可能性又∵构成三角形的条件:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边∵符合条件的有:2、6、7;4、6、7两种故概率为:21 = 42故答案为:12【点睛】本题考查构成三角形的条件以及概率的计算,掌握构成三角形的三边之间的关系是解题关键.15.(2021·湖北襄阳市·)从长度分别为1、3、5、7的四条线段中任选三条作边,能构成三角形的概率为_______________.【答案】1 4【详解】解:画树状图为:共有24种等可能的结果数,其中能构成三角形的结果数为6,所以能构成三角形的概率=624=14.故答案为14. 三、解答题16.(2021·江苏泰州中学附属初中九年级三模)如图,已知抛物线2y x mx n =-++和直线y x =,抛物线顶点为A ,与y 轴交点为B ,直线y x =与抛物线对称轴交于点C .(1)抛物线顶点坐标为 (用m ,n 表示),(2)当抛物线的顶点落在直线21y x =+上时,求n 的最大值.(3)若四边形ABOC 为平行四边形∵求m 的值.∵若直线y x =与抛物线在对称轴右侧部分的交点为D ,当BOD 为直角三角形时,求n 的值.∵过C 点作线段CE AC ⊥,设CE=a ,是否存在实数a 值使ACE 的重心恰好落在抛物线上,若存在直接写出a 和n 的关系式,若不存在,请说明理由.【答案】(1)A 2(,)24m m n +;(2)2;(3)∵2;∵2或6;∵存在,26a n = 【分析】(1)根据抛物线的顶点坐标公式求解即可;(2)将(1)的结果代入直线21y x =+得到n 关于m 的函数,根据求二次函数的最值方法求解即可; (3)∵根据题意若四边形ABOC 为平行四边形,根据已知条件写出,,A B C 的坐标,由BO AC =即可求得m 的值;∵当BOD 为直角三角形时,分为90DBO ∠=︒,90BDO ∠=︒两种情况,由题意可知BOD 是等腰直角三角形,根据直角三角形的性质即可求得n 的值;∵过C 点作线段CE AC ⊥,设点E 在抛物线的左侧,根据抛物线的对称性可知,E 点在抛物线的右侧情况和左侧一致,设AE 的中点为P ,CE 的中点为Q ,,AQ CP 的交点G 即为AEC 的重心,分别求得,AQ CP 的解析式,再求直线交点坐标,将交点G 的坐标代入抛物线解析式即可求得a 和n 的关系式.【详解】(1)抛物线2y x mx n =-++,1,,a b m c n =-==,22A b m x a =-=,22244444A ac b n m m y n a ---===+-, 2(,)24m m A n ∴+, 故答案为:A 2(,)24m m n +; (2)当抛物线的顶点落在直线21y x =+上时,22142m m n +=⨯+, 2221111(44)2(2)2444n m m m m m ∴=-++=--++=--+, 当2m =时,n 取得最大值,最大值为2,(3)∵A 2(,)24m m n +,点C 在y x =上, (,)22m m C ∴, 2y x mx n =-++与y 轴交点为B ,令0x =,则(0,)B n ,若四边形ABOC 为平行四边形,则BO AC =, 即242m m n n =+-, 解得120,2m m ==,0m =时,对称轴0x =,此时,A B 重合,故舍去,2m ∴=,∴22y x x n =-++,∵当BOD 为直角三角形时,分为90DBO ∠=︒,90BDO ∠=︒两种情况,设AC 于x 轴交于点F , (,)22m mC ,,22mmCF OF ∴==,45COF OCF ∴∠=∠=︒,45BOD ∴∠=︒,当90DBO ∠=︒时,则BD y ⊥轴,BD OB ∴=,OB n =,BD n ∴=,(,)D n n ∴,代入22y x x n =-++,解得120,2n n ==,D 在对称轴右侧部分,2n ∴=,当90BDO ∠=︒时,如图,过点D 作DM y ⊥轴,垂足为M ,45BOD ∠=︒,45OBD ∴∠=°,BD OD ∴=,122n DM OB ∴==, 122n OM OB ∴==, (,)22n n D ∴, 代入22y x x n =-++,解得120,6n n ==,D 在对称轴右侧部分,6n ∴=,综上所述,2n =或者6n =;∵存在,理由如下:过C 点作线段CE AC ⊥,设点E 在抛物线的左侧,根据抛物线的对称性可知,E 点在抛物线的右侧情况和左侧一致,设AE 的中点为P ,CE 的中点为Q ,,AQ CP 的交点G 即为AEC 的重心,CE a=,(1,1)C,∴(1,1)E a-,22y x x n=-++,(1,1)A n∴+,1111(,)22a nP+-++∴,即(1,1)22a nP-+,(1,1)2aQ-,设直线AQ的解析式为y cx d=+,则11(1)2n c dac d+=+⎧⎪⎨=-+⎪⎩,解得221ncand na⎧=⎪⎪⎨⎪=+-⎪⎩,∴直线AQ的解析式为221n nnayax++-=,设直线CP的解析式为1y kx b=+,则1(1)221n ak bk b⎧+=-+⎪⎨⎪=+⎩,解得1nkanba⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,∴直线CP的解析式为11n ny xa a=-++,12211n ny x na an ny xa a⎧=++-⎪⎪∴⎨⎪=-++⎪⎩,解得1313axny⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,即(1,1)33a nG-+,ACE的重心恰好落在抛物线22y x x n=-++上,∴21(1)2(1)333n a an+=----+,解得26a n =.∴a 和n 的关系式为26a n =.【点睛】本题考查了二次函数与一次函数的综合应用,直角三角形的性质,三角形的重心,二次函数的性质,待定系数法一次函数求解析式,求两直线交点坐标,综合运用以上知识是解题的关键.17.(2021·广西南宁十四中九年级)如图,在平面直角坐标系中,已知ABC 的三个顶点坐标分别是()2,2A 、()4,0B 、()4,4C -.(1)请画出ABC 绕点A 顺时针旋转90︒得到的11AB C △;(2)若点D 在线段11B C 上,且直线AD 将11AB C △分成面积相等的两部分,请画出线段AD ,并写出D 的坐标.【答案】(1)见解析;(2)画图见解析,(2,0)D -【分析】(1)根据题意将ABC 绕点A 顺时针旋转90︒,即将,AB AC 绕点A 顺时针旋转90︒,得到11,AB AC ,连接11B C 即可,则11AB C △即为所求;(2)根据三角形中线的性质,找到11AB C △,11B C 的中点,连接AD 即可,根据坐标系写出D 点的坐标即可.【详解】(1)如图,将ABC 绕点A 顺时针旋转90︒,即将,AB AC 绕点A 顺时针旋转90︒,得到11,AB AC ,连接11B C即可,则11AB C △即为所求;(2)如图,根据三角形中线的性质,找到11AB C △,11B C 的中点,连接AD ,则(2,0)D【点睛】本题考查了坐标与图形,旋转的性质,三角形中线的性质,掌握三角形中线的性质是解题的关键. 18.(2021·陕西西安·)问题提出(1)如图∵,在Rt ∵ABC 中,∵A =90°,AB =3,AC =4,在BC 上找一点D ,使得AD 将∵ABC 分成面积相等的两部分,作出线段AD ,并求出AD 的长度;问题探究(2)如图∵,点A 、B 在直线a 上,点M 、N 在直线b 上,且a ∵b ,连接AN 、BM 交于点O ,连接AM 、BN ,试判断∵AOM 与∵BON 的面积关系,并说明你的理由;解决问题(3)如图∵,刘老伯有一个形状为筝形OACB 的养鸡场,在平面直角坐标系中,O (0,0)、A (4,0)、B (0,4)、C (6,6),是否在边AC 上存在一点P ,使得过B 、P 两点修一道笔直的墙(墙的宽度不计),将这个养鸡场分成面积相等的两部分?若存在,请求出直线BP 的表达式;若不存在,请说明理由.【答案】(1)图见解析,52;(2)S∵AOM=S∵BON,理由见解析;(3)存在,549y x=-+【分析】(1)当点D是BC的中点时,AD将∵ABC分成面积相等的两部分,根据直角三角形斜边中线等于斜边的一般,可求出AD的长度;(2)根据同底等高的三角形面积相等,再减去相等的部分,就可以得出∵AOM与∵BON的面积相等;(3)连接AB,过点O作AB的平行线,交CA的延长线于点F,连接BF,交OA于点G,则∵OBG的面积等于∵AFG的面积,则四边形OACB的面积转化为∵BCF的面积,取CF的中点P,求出点P的坐标,即可求出直线BP的表达式.【详解】(1)如图∵,取BC边的中点D,连接AD,则线段AD即为所求.在Rt∵ABC中,∵BAC=90°,AB=3,AC=4,∵BC25AC+=,∵点D为BC的中点,∵AD=12BC=52.(2)S∵AOM=S∵BON,理由如下:由图可知,S∵AOM=S∵ABM﹣S∵AOB,S∵BON=S∵ABN﹣S∵AOB,如图∵,过点M作MD∵AB于点D,过点N作NE∵AB于点E,∵MD∵NE,∵MDE=90°,又∵MN∵DE,∵四边形MDEN 是矩形, ∵MD =NE ,∵S ∵ABM =12AB MD ⋅⋅,S ∵ABN =12AB NE ⋅⋅,∵S ∵ABM =S ∵ABN , ∵S ∵AOM =S ∵BON .(3)存在,直线BP 的表达式为:y =59-x +4.如图∵,连接AB ,过点O 作OF ∵AB ,交CA 的延长线于点F ,连接BF ,交OA 于点G ,由(2)的结论可知,S ∵OBG =S ∵AFG , ∵S 四边形OACB =S ∵BCF ,取CF 的中点P ,作直线BP ,直线BP 即为所求. ∵A (4,0),B (0,4),C (6,6),∵线段AB 所在直线表达式为:y =﹣x +4, 线段AC 所在直线的表达式为:y =3x ﹣12, ∵OF ∵AB ,且直线OF 过原点, ∵直线OF 的表达式为:y =﹣x ,联立312y x y x =-⎧⎨=-⎩,解得33x y =⎧⎨=-⎩,∵F (3,﹣3), ∵点P 是CF 的中点, ∵P 93(,)22,∵直线BP 的表达式为:y =59-x +4.【点睛】本题主要考查了勾股定理、三角形一边上的中线的性质以及待定系数法求一次函数解析式等内容,作出辅助线并进行面积转化是解决本题第三问的关键.19.(2021·陕西九年级一模)问题提出:(1)如图1,在∵ABC中,已知AB=AC=5,BC=4,在BC上找一点D,使得线段AD将∵ABC分成面积相等的两部分,画出线段AD,并写出AD的长为.问题探究:(2)如图2,点D是∵ABC边AC上一定点,在BC上找一点E,使得线段DE将∵ABC分成面积相等的两部分,并说明理由.问题解决:(3)如图3,四边形ABCD是西安市高新区新近改造过程中的一块不规则空地,为了美化环境,市规划办决定在这块地里种植两种花卉,打算过点C修一条笔直的通道,以便市民出行观赏花卉,要求通道两侧种植花卉的面积相等,经测量AB=20米,AD=100米,∵A=60°,∵ABC=150°,∵BCD=120°,若将通道记为CF,请你画出通道CF,并求出通道CF的长.【答案】(1)画图见解析;(2)画图见解析;理由见解析(3)画图见解析;CF=35【分析】(1)如图1中,取BC的中点D,连接AD,线段AD即为所求.再根据等腰三角形的“三线合一”及利用勾股定理求解即可.(2)如图2中,取BC的中点F,连接AF,DF,过点A作AE∵DF交BC于E,则直线DE平分∵ABC的面积.(3)如图3中,延长AB交DC的延长线于T,过点C作CE∵AD于E.求出四边形ABCD的面积,利用三角形的面积公式求出DF,再利用勾股定理即可解决问题.【详解】解:(1)如图1中,取BC的中点D,连接AD,线段AD即为所求.∵AB=AC,BD=DC,∵AD∵BC,在Rt∵ABD中,∵∵ADB=90°,AB=5,BD=2,∵AD(2)如图2中,取BC的中点F,连接AF,DF,过点A作AE∵DF交BC于E,则直线DE平分∵ABC 的面积.理由如下:∵BF=FC,∵S∵ABF=S∵ACF,∵DF∵AE,∵S∵AEF=S∵AED,S∵ABC,∵S四边形ABED=S∵ABE+S∵ADE=S∵ABE+S∵AEF=S∵ABF=12∵直线DE平分∵ABC的面积.(3)如图3中,延长AB交DC的延长线于T,过点C作CE∵AD于E.∵∵A=60︒,∵ABC=150︒,∵BCD=120︒,∵∵D =3606015012030︒︒︒︒︒﹣﹣﹣= ,18015030TBC ∠︒︒︒=﹣= , ∵180603090T ∠︒︒︒︒=﹣﹣= , ∵AD =100m ,AB =20m ,∵AT =12 AD =50(m ),DT AT =(m ),BT =AT ﹣AB =30(m ),∵CT ==,CD =DT ﹣CT =, ∵CE∵AD , ∵∵CED =90°,∵CE =12 CD =(m ),DE EC =60(m ),∵S 四边形ABCD =S ∵ADT ﹣S ∵BCT =12×50×-12×30×m 2), ∵直线CF 平分四边形ABCD 的面积,∵S ∵CDF =(m 2),∵12 •DF•EC ,∵DF =55(m ), ∵EF =DE ﹣DF =5(m ),∵CF =35.【点睛】本题主要以三角形中线把三角形的面积平均分成相等的两部分为出发点来考查学生对几何综合的运用,同时也考查了等腰三角形、平行、勾股定理等知识的运用,本题的关键是通过找到面积平分来解决问题. 20.(2021·泗水县教育和体育局教学研究中心)(数学经验)三角形的中线的性质:三角形的中线等分三角形的面积.(经验发展)面积比和线段比的联系:(1)如图1,M 为∵ABC 的AB 上一点,且BM =2AM .若∵ABC 的面积为a ,若∵CBM 的面积为S ,则S =_______(用含a 的代数式表示).(结论应用)(2)如图2,已知∵CDE 的面积为1,14CD AC =,13CE CB =,求∵ABC 的面积. (迁移应用)(3)如图3.在∵ABC 中,M 是AB 的三等分点(13AM AB =),N 是BC 的中点,若∵ABC 的面积是1,请直接写出四边形BMDN 的面积为________.【答案】(1)23a(2)12(3)512【分析】(1)根据三角形的面积公式及比例特点即可求解;(2)连接AE,先求出∵ACE的面积,再得到∵ABC的面积即可;(3)连接BD,设∵ADM的面积为a,则∵BDM的面积为2a,设∵CDN的面积为b,则∵BDN的面积为b,根据图形的特点列出方程组求出a,b,故可求解.【详解】(1)设∵ABC中BC边长的高为h,∵BM=2AM.∵BM=23 AB∵S=12BM×h=12×23AB×h=23S∵ABC=23a故答案为:23 a;(2)如图2,连接AE,∵14 CD AC=∵CD=14 AC∵S∵DCE=14S∵ACE =1∵S∵ACE =4,∵13 CE CB=∵CE=13 CB∵S∵ACE=13S∵ABC =4∵S∵ABC=12;(3)如图3,连接BD ,设∵ADM 的面积为a , ∵13AM AB =∵BM=2AM,BM=23AB ,∵S ∵BDM =2S ∵ABM =2a, S ∵BCM =23S ∵ABC =23设∵CDN 的面积为b , ∵N 是BC 的中点, ∵S ∵CDN =S ∵BDN =b ,S ∵ABN =12S ∵ABC =12∵122223a a b b b a ⎧++=⎪⎪⎨⎪++=⎪⎩,解得11214a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ ∵四边形BMDN 的面积为2a+b=512故答案为512.【点睛】此题主要考查三角形面积公式的应用,解题的关键是根据题意找到面积的之间的关系.21.(2021·江苏南京·)已知线段AB 与点O ,利用直尺和圆规按下列要求作∵ABC (不写作法,保留作图痕迹).(1)在图∵中,点O 是∵ABC 的内心; (2)在图∵中,点O 是∵ABC 的重心.【答案】(1)见解析,(2)见解析 【分析】(1)分别作∵OAC=∵OAB,∵OBA=∵OBC,两边交点为C,∵ABC即为所求;(2)作AB的垂直平分线,根据重心的性质可确定出C点,则∵ABC即为所求.【详解】解:(1)如图∵,∵ABC即为所求;(2)如图∵,∵ABC即为所求.【点睛】本题考查了尺规作图以及三角形内心和重心的性质,熟练掌握三角形内心是三角形内角角平分线交点,三角形重心是三边中线交点是解题关键.22.(2021·陕西九年级二模)(1)如图1,AB是∵○的弦,点P在∵○上,当∵P AB是直角三角形时,请在图1中画出点P的位置;(2)如图2,∵○的半径为4,A、B为∵○外固定两点(O、A、B三点不在同一直线上),且8OA=,P为∵○上的一个动点(点P不在直线AB上),以PA和AB为邻边作平行四边形P ABC,求BC最小值;(3)如图3,A、B是∵○上的两个点,过A点作射线AM AB⊥,AM交∵○于点C,若3AB=,4AC=,点D是平面内的一个动点,且2CD=,E为BD的中点,在点D的运动过程中,求线段AE长度的最大值与最小值.【答案】(1)见解析;(2)4;(3)最大值为72;最小值为32【分析】(1)根据圆周角定理作图;(2)根据平行四边形的性质得到BC AP =,根据线段的性质计算;(3)连接BC ,根据勾股定理求出BC ,根据直角三角形的性质求出OA ,根据三角形中位线定理求出OE ,根据三角形的三边关系解答即可. 【详解】解:(1)如图1,APB ∆、∵AP B '是直角三角形;(2)四边形PABC 是平行四边形,BC AP ∴=,BC ∴的最小值即AP 的最小值, 当P 为OA 与O 的交点时,AP 最小,AP ∴的最小值为8-4=4,即BC 的最小值为4;(3)连接BC ,∵AM AB ⊥, ∵90CAB ∠=︒, ∵BC 是∵○的直径.∵点D 是平面内的一个动点,且2CD =,∵点D 的运动路径为以C 为圆心,以2为半径的圆, ∵BC 是∵○的直径,∵O是BC的中点.在Rt ABC中,5BC==.∵O是Rt ABC斜边BC上的中点,∵1522 AO BC==.∵E是BD的中点,O是BC的中点,∵112OE CD==.∵AE的最小值是32 AO-OE=,最大值是72 AO+OE=.【点睛】本题考查的是圆的知识,掌握平行四边形的性质、圆周角定理、三角形的三边关系是解题的关键.23.(2021·黑龙江九年级一模)如图,网格中每个小正方形的边长均为1,线段AB的两个端点均在小正方形的顶点上.(1)在图中确定点C,点C在小正方形的顶点上,请你连接CA,CB,BC=;(2)在(1)确定点C后,在网格内确定点D,点D在小正方形的顶点上,请你连接CD,BD,CD∵AB,∵CDB的面积为6,直接写出∵CBD的正切值.【答案】(1)见解析;(2)35.【分析】(1)BC==BC应是44⨯方格的对角线;(2)由三角形面积公式可求CD的长度,结合//CD AB,可确定D点的位置,作DH∵BC于点H,再由三角形面积公式可求DH,由勾股定理可求BH,从而可求∵CBD的正切值.【详解】解:(1)BC = BC 应是44⨯方格的对角线,作图如下;(2)∵1462CDB S CD ∆=•⨯=, ∵CD =3, ∵//CD AB ,∵可确定D 点位置如图所示,∵BD ∵作DH ∵BC 于点H ,又∵162CDB S BC DH ∆=••=,BC =∵DH =∵BH == ∵3tan 5DH CBD BH ∠== 【点睛】本题主要考查作图、三角形的面积、勾股定理、锐角三角函数及数形结合思想的运用,解题的关键是熟练掌握各。
1.(08福建莆田)如图:抛物线经过A (-3,0)、B (0,4)、C (4,0)三点. (1) 求抛物线的解析式.(2)已知AD = AB (D 在线段AC 上),有一动点P 从点A 沿线段AC 以每秒1个单位长度的速度移动;同时另一个动点Q 以某一速度从点B 沿线段BC 移动,经过t 秒的移动,线段PQ 被BD 垂直平分,求t 的值;(3)在(2)的情况下,抛物线的对称轴上是否存在一点M ,使MQ+MC 的值最小?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由。
(注:抛物线2y ax bx c =++的对称轴为2b x a=-)4.(08广东深圳)如图9,在平面直角坐标系中,二次函数)0(2>++=a c bx ax y 的图象的顶点为D 点,与y 轴交于C 点,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),OB =OC ,tan∠ACO=31. (1)求这个二次函数的表达式.(2)经过C 、D 两点的直线,与x 轴交于点E ,在该抛物线上是否存在这样的点F ,使以点A 、C 、E 、F 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)若平行于x 轴的直线与该抛物线交于M 、N 两点,且以MN 为直径的圆与x 轴相切,求该圆半径的长度.(4)如图10,若点G (2,y )是该抛物线上一点,点P 是直线AG 下方的抛物线上一动点,当点P 运动到什么位置时,△APG 的面积最大?求出此时P 点的坐标和△APG 的最大面积.y x O E D CB A GA BCD O xy7.(08湖北荆门)已知抛物线y =ax 2+bx +c 的顶点A 在x 轴上,与y 轴的交点为B (0,1),且b =-4ac . (1) 求抛物线的解析式;(2) 在抛物线上是否存在一点C ,使以BC 为直径的圆经过抛物线的顶点A ?若不存在说明理由;若存在,求出点C 的坐标,并求出此时圆的圆心点P 的坐标;(3) 根据(2)小题的结论,你发现B 、P 、C 三点的横坐标之间、纵坐标之间分别有何关系?10.(08湖北武汉)如图 1,抛物线y=ax2-3ax+b 经过A (-1,0),C (3,2)两点,与y 轴交于点D ,与x 轴交于另一点B.(1)求此抛物线的解析式;(2)若直线y=kx-1(k≠0)将 四 边 形ABCD 面积二等分,求k 的值;(3)如图2,过点 E (1,-1)作EF ⊥x 轴于点F ,将△AEF 绕平面内某点旋转 180°后得△MNQ (点M ,N ,Q 分别与 点 A ,E ,F 对应),使点M ,N 在抛物线上,求点M ,N 的坐标.3(08湖南益阳)我们把一个半圆与抛物线的一部分合成的封闭图形称为“蛋圆”,如果一条直线与“蛋圆”只有一个交点,那么这条直线叫做“蛋圆”的切线.如图,点A 、B 、C 、D 分别是“蛋圆”与坐标轴的交点,已知点D 的坐标为(0,-3),AB 为半圆的直径,半圆圆心M 的坐标为(1,0),半圆半径为2.(1) 请你求出“蛋圆”抛物线部分的解析式,并写出自变量的取值范围; (2)你能求出经过点C 的“蛋圆”切线的解析式吗?试试看;O x y ABO x y A C B P P 1 D P 2 PAOBMDCyx(3)开动脑筋想一想,相信你能求出经过点D 的“蛋圆”切线的解析式.14.(08江苏常州)如图,抛物线24y x x =+与x 轴分别相交于点B 、O ,它的顶点为A ,连接AB,把AB 所的直线沿y 轴向上平移,使它经过原点O,得到直线l ,设P 是直线l 上一动点.(1) 求点A 的坐标;(2) 以点A 、B 、O 、P 为顶点的四边形中,有菱形、等腰梯形、直角梯形,请分别直接写出这些特殊四边形的顶点P 的坐标;(3) 设以点A 、B 、O 、P 为顶点的四边形的面积为S,点P 的横坐标为x,当462682S +≤≤+,求x 的取值范围.15、(08江苏淮安)如图所示,在平面直角坐标系中.二次函数y=a(x-2)2-1图象的顶点为P ,与x 轴交点为 A 、B ,与y 轴交点为C .连结BP 并延长交y 轴于点D. (1)写出点P 的坐标;(2)连结AP ,如果△APB 为等腰直角三角形,求a 的值及点C 、D 的坐标; (3)在(2)的条件下,连结BC 、AC 、AD ,点E(0,b)在线段CD(端点C 、D 除外)上,将△BCD 绕点E 逆时针方向旋转90°,得到一个新三角形.设该三角形与△ACD 重叠部分的面积为S ,根据不同情况,分别用含b 的代数式表示S .选择其中一种情况给出解答过程,其它情况直接写出结果;判断当b 为何值时,重叠部分的面积最大?写出最大值.27、(08江西南昌)如图,抛物211y ax ax =--+经过点19(,)28P -,且与抛物线221y ax ax =--相交于A 、B 两点(1)求a 值;(2)设211y ax ax =--+与x 轴分别交于M N ,两点(点M 在点N 的左边),221y ax ax =--与x 轴分别交于E F ,两点(点E 在点F 的左边),观察M N E F ,,,四点的坐标,写出一条正确的结论,并通过计算说明;(3)设A B ,两点的横坐标分别记为A B x x ,,若在x 轴上有一动点(0)Q x ,,且A B x x x ≤≤,过Q 作一条垂直于x 轴的直线,与两条抛物线分别交于C ,D 两点,试问当x为何值时,线段CD 有最大值?其最大值为多少?33、(08山东临沂)如图,已知抛物线与x 轴交于A (-1,0)、B (3,0)两点,与y 轴交于点C (0,3)。
一、中考数学压轴题1.附加题:在平面直角坐标系中,抛物线21y ax a =-与y 轴交于点A ,点A 关于x 轴的对称点为点B ,(1)求抛物线的对称轴;(2)求点B 坐标(用含a 的式子表示);(3)已知点11,P a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,(3,0)Q ,若抛物线与线段PQ 恰有一个公共点,结合函数图像,求a 的取值范围. 2.已知:如图,AB 为O 的直径,弦CD AB ⊥垂足为E ,点H 为弧AC 上一点.连接DH 交AB 于点F ,连接HA 、BD ,点G 为DH 上一点,连接AG ,HAG BDC ∠=∠. (1)如图1,求证:AG HD ⊥;(2)如图2,连接HC ,若HC HF =,求证:HC HA =;(3)如图3,连接HO 交AG 于点K ,若点F 为DG 的中点,HC 2HG =,求KG AK的值.3.如图,已知抛物线()2y ax bx 2a 0=+-≠与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,直线BD 交抛物线于点D ,并且()D 2,3,()B 4,0-.(1)求抛物线的解析式;(2)已知点M 为抛物线上一动点,且在第三象限,顺次连接点B 、M 、C ,求BMC 面积的最大值;(3)在(2)中BMC 面积最大的条件下,过点M 作直线平行于y 轴,在这条直线上是否存在一个以Q 点为圆心,OQ 为半径且与直线AC 相切的圆?若存在,求出圆心Q 的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,已知正方形ABCD 中,4,BC AC BD =、相交于点O ,过点A 作射线AM AC ⊥,点E 是射线AM 上一动点,连接OE 交AB 于点F ,以OE 为一边,作正方形OEGH ,且点A 在正方形OEGH 的内部,连接DH .(1)求证:EDO EAO ∆≅∆;(2)设BF x =,正方形OEGH 的边长为y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出定义域;(3)连接AG ,当AEG ∆是等腰三角形时,求BF 的长.5.如图①,四边形ABCD 中,//,90AB CD ADC ∠=︒.(1)动点M 从A 出发,以每秒1个单位的速度沿路线A B C D →→→运动到点D 停止,设运动时间为a ,AMD ∆的面积为,S S 关于a 的函数图象如图②所示,求AD CD 、的长.(2)如图③动点P 从点A 出发,以每秒2个单位的速度沿路线A D C →→运动到点C 停止,同时,动点Q 从点C 出发,以每秒5个单位的速度沿路线C D A →→运动到点A 停止,设运动时间为t ,当Q 点运动到AD 边上时,连接CP CQ PQ 、、,当CPQ ∆的面积为8时,求t 的值.6.在平面直角坐标系xOy 中,对于点A 和图形M ,若图形M 上存在两点P ,Q ,使得3AP AQ =,则称点A 是图形M 的“倍增点”.(1)若图形M 为线段BC ,其中点()2,0B -,点()2,0C ,则下列三个点()1,2D -,()1,1E -,()0,2F 是线段BC 的倍增点的是_____________;(2)若O 的半径为4,直线l :2y x =-+,求直线l 上O 倍增点的横坐标的取值范围;(3)设直线1y x =-+与两坐标轴分别交于G ,H ,OT 的半径为4,圆心T 是x 轴上的动点,若线段GH 上存在T 的倍增点,直接写出圆心T 的横坐标的取值范围.7.∠MON=90°,点A ,B 分别在OM 、ON 上运动(不与点O 重合).(1)如图①,AE 、BE 分别是∠BAO 和∠ABO 的平分线,随着点A 、点B 的运动,∠AEB= °(2)如图②,若BC 是∠ABN 的平分线,BC 的反向延长线与∠OAB 的平分线交于点D ①若∠BAO=60°,则∠D= °.②随着点A ,B 的运动,∠D 的大小会变吗?如果不会,求∠D 的度数;如果会,请说明理由.(3)如图③,延长MO 至Q ,延长BA 至G ,已知∠BAO ,∠OAG 的平分线与∠BOQ 的平分线及其延长线相交于点E 、F ,在△AEF 中,如果有一个角是另一个角的3倍,求∠ABO 的度数.8.对于平面直角坐标系xOy 中的任意点()P x y ,,如果满足x y a += (x ≥0,a 为常数),那么我们称这样的点叫做“特征点”.(1)当2≤a ≤3时,①在点(1,2),(1,3),(2.5,0)A B C 中,满足此条件的特征点为__________________;②⊙W 的圆心为(,0)W m ,半径为1,如果⊙W 上始终存在满足条件的特征点,请画出示意图,并直接写出m 的取值范围;(2)已知函数()10Z x x x=+>,请利用特征点求出该函数的最小值.9.如图,平面上存在点P 、点M 与线段AB .若线段AB 上存在一点Q ,使得点M 在以PQ 为直径的圆上,则称点M 为点P 与线段AB 的共圆点.已知点P (0,1),点A (﹣2,﹣1),点B (2,﹣1).(1)在点O (0,0),C (﹣2,1),D (3,0)中,可以成为点P 与线段AB 的共圆点的是 ;(2)点K 为x 轴上一点,若点K 为点P 与线段AB 的共圆点,请求出点K 横坐标x K 的取值范围;(3)已知点M (m ,﹣1),若直线y =12x +3上存在点P 与线段AM 的共圆点,请直接写出m 的取值范围.10.如图一,矩形ABCD 中,AB=m ,BC=n ,将此矩形绕点B 顺时针方向旋转θ(0°<θ<90°)得到矩形A 1BC 1D 1,点A 1在边CD 上.(1)若m=2,n=1,求在旋转过程中,点D 到点D 1所经过路径的长度;(2)将矩形A 1BC 1D 1继续绕点B 顺时针方向旋转得到矩形A 2BC 2D 2,点D 2在BC 的延长线上,设边A 2B 与CD 交于点E ,若161A E EC=-,求n m 的值. (3)如图二,在(2)的条件下,直线AB 上有一点P ,BP=2,点E 是直线DC 上一动点,在BE 左侧作矩形BEFG 且始终保持BE n BG m =,设AB=33,试探究点E 移动过程中,PF 是否存在最小值,若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.11.如图,抛物线2y x bx c =-++与x 轴相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,且点B 与点C 的坐标分别为()3,0B ,()0,3C ,点M 是抛物线的顶点.(1)求二次函数的关系式.(2)点P 为线段MB 上一个动点,过点P 作PD x ⊥轴于点D .若OD m =,PCD 的面积为S .①求S 与m 的函数关系式,写出自变量m 的取值范围.②当S 取得最值时,求点P 的坐标.(3)在MB 上是否存在点P ,使PCD 为直角三角形?如果存在,请直接写出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.12.如图1,平面直角坐标系xoy 中,A (-4,3),反比例函数(0)k y k x=<的图象分别交矩形ABOC 的两边AC ,BC 于E ,F (E ,F 不与A 重合),沿着EF 将矩形ABOC 折叠使A ,D 重合.(1)①如图2,当点D 恰好在矩形ABOC 的对角线BC 上时,求CE 的长;②若折叠后点D 落在矩形ABOC 内(不包括边界),求线段CE 长度的取值范围. (2)若折叠后,△ABD 是等腰三角形,请直接写出此时点D 的坐标.13.综合与探究:如图1,在平面直角坐标系xOy 中,四边形OABC 是边长为4的菱形,60C ︒∠=(1)把菱形OABC 先向右平移4个单位后,再向下平移()03m m <<个单位,得到菱形''''O A B C ,在向下平移的过程中,易知菱形''''O A B C 与菱形OABC 重叠部分的四边形'AEC F 为平行四边形,如图2.试探究:当m 为何值时,平行四边形'AEC F 为菱形:(2)如图,在()1的条件下,连接''',AC B O G 、为CE 的中点J 为EB 的中点,H 为AC 上一动点,I 为''B O 上一动点,连接,,,GH HI IJ 求GH HI IJ ++的最小值,并直接写出此时,H I 点的坐标.14.(1)探究发现数学活动课上,小明说“若直线21y x =-向左平移3个单位,你能求平移后所得直线所对应函数表达式吗?”经过一番讨论,小组成员展示了他们的解答过程:在直线21y x =-上任取点()01A -,, 向左平移3个单位得到点()31,'--A 设向左平移3个单位后所得直线所对应的函数表达式为2y x n =+.因为2y x n =+过点()31,'--A , 所以61n -+=-,所以5n =,填空:所以平移后所得直线所对应函数表达式为(2)类比运用已知直线21y x =-,求它关于x 轴对称的直线所对应的函数表达式;(3)拓展运用将直线21y x =-绕原点顺时针旋转90°,请直接写出:旋转后所得直线所对应的函数表达式 .15.已知:菱形 ABCD ,点 E 在线段 BC 上,连接 DE ,点 F 在线段 AB 上,连接 CF 、DF , CF 与 DE 交于点 G ,将菱形 ABCD 沿 DF 翻折,点 A 恰好落在点 G 上.(1)求证:CD=CF ;(2)设∠CED = x ,∠DCF = y ,求 y 与 x 的函数关系式;(不要求写出自变量的取值范围) (3)在(2)的条件下,当 x =45°时,以 CD 为底边作等腰△CDK ,顶角顶点 K 在菱形 ABCD 的内部,连接 GK ,若 GK ∥CD ,CD =4 时,求线段 KG 的长.16.如图,抛物线214y x bx c =++与x 轴交于点A (-2,0),交y 轴于点B (0,52-).直线32y kx =+过点A 与y 轴交于点C ,与抛物线的另一个交点是D .(1) 求抛物线214y x bx c =++与直线32y kx =+的解析式; (2)点P 是抛物线上A 、D 间的一个动点,过P 点作PM ∥CE 交线段AD 于M 点.①过D 点作DE ⊥y 轴于点E ,问是否存在P 点使得四边形PMEC 为平行四边形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;②作PN ⊥AD 于点N ,设△PMN 的周长为m ,点P 的横坐标为x ,求m 关于x 的函数关系式,并求出m 的最大值.17.如图,在等边△ABC 中,AB =BC =AC =6cm ,点P 从点B 出发,沿B →C 方向以1.5cm/s 的速度运动到点C 停止,同时点Q 从点A 出发,沿A →B 方向以1cm/s 的速度运动,当点P 停止运动时,点Q 也随之停止运动,连接PQ ,过点P 作BC 的垂线,过点Q 作BC 的平行线,两直线相交于点M .设点P 的运动时间为x (s ),△MPQ 与△ABC 重叠部分的面积为y (cm 2)(规定:线段是面积为0的图形).(1)当x = (s )时,PQ ⊥BC ;(2)当点M 落在AC 边上时,x = (s );(3)求y 关于x 的函数解析式,并写出自变量x 的取值范围.18.在平行四边形ABCD 中,60B ∠=︒,点E ,F 分别在边AB ,AD 上,且60ECF ∠=︒.(1)如图1,若AB BC =,求证:AE AF BC +=;(2)如图2,若4AB BC ==,且点E 为AB 的中点,连接BF 交CE 于点M ,求FM ;(3)如图3,若AB kBC =,探究线段BE 、DF 、BC 三之间的数量关系,说明理由.19.ABC 内接于O ,AB BC =,连接BO ;(1)如图1,连接CO 并延长交O 于点M ,连接AM ,求证://AM BO ;(2)如图2,延长BO 交AC 于点H ,点F 为BH 上一点,连接AF ,若AH HF AB BF =,求证:BAF HAF ∠=∠;(3)在(2)的条件下,如图3,点E 为AB 上一点,点D 为O 上一点,连接ED 、OE ,若CBD 3ABH 90∠+∠=︒,若OF 3=,FH 4=,13623EBD S ∆=,连接OE ,求线段OE 的长.20.如图①,△ABC 是等腰直角三角形,在两腰AB 、AC 外侧作两个等边三角形ABD 和ACE ,AM 和AN 分别是等边三角形ABD 和ACE 的角平分线,连接CM 、BN ,CM 与AB 交于点P .(1)求证:CM =BN ;(2)如图②,点F 为角平分线AN 上一点,且∠CPF =30°,求证:△APF ∽△AMC ; (3)在(2)的条件下,求PF BN的值. 21.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知Rt ABC 的直角顶点()0,12C ,斜边AB 在x 轴上,且点A 的坐标为()9,0-,点D 是AC 的中点,点E 是BC 边上的一个动点,抛物线212y ax bx =++过D ,C ,E 三点.(1)当//DE AB 时,①求抛物线的解析式;②平行于对称轴的直线x m =与x 轴,DE ,BC 分别交于点F ,H ,G ,若以点D ,H ,F 为顶点的三角形与GHE △相似,求点m 的值.(2)以E 为等腰三角形顶角顶点,ED 为腰构造等腰EDG △,且G 点落在x 轴上.若在x 轴上满足条件的G 点有且只有一个时,请直接写出....点E 的坐标. 22.如图,直角梯形ABCD 中,1//,90,60,3,9,AD BC A C AD cm BC cm O ︒︒∠∠====的圆心1O 从点A 开始沿折线——A D C 以1/cm s 的速度向点C 运动,2O 的圆心2O 从点B 开始沿BA 边以3/cm s 的速度向点A 运动,1O 半径为22,cm O 的半径为4cm ,若12,O O 分别从点A 、点B 同时出发,运动的时间为ts(1)请求出2O 与腰CD 相切时t 的值; (2)在03s t s ≤<范围内,当t 为何值时,1O 与2O 外切?23.在平面直角坐标系xOy 中,点A 、B 为反比例函数()4x 0xy =>的图像上两点,A 点的横坐标与B 点的纵坐标均为1,将()4x 0xy =>的图像绕原点O 顺时针旋转90°,A 点的对应点为A’,B 点的对应点为B’.(1)点A’的坐标是 ,点B’的坐标是 ;(2)在x 轴上取一点P ,使得PA+PB 的值最小,直接写出点P 的坐标. 此时在反比例函数()4x 0xy =>的图像上是否存在一点Q ,使△A’B’Q 的面积与△PAB 的面积相等,若存在,求出点Q 的横坐标;若不存在,请说明理由;(3)连接AB’,动点M 从A 点出发沿线段AB’以每秒1个单位长度的速度向终点B’运动;动点N 同时从B’点出发沿线段B’A’以每秒1个单位长度的速度向终点A’运动.当其中一个点停止运动时,另一个点也随之停止运动.设运动的时间为t 秒,试探究:是否存在使△MNB’为等腰直角三角形的t 值.若存在,求出t 的值;若不存在,说明理由.24.(操作发现)如图1,ABC ∆为等腰直角三角形,90ACB ∠=︒,先将三角板的90︒角与ACB ∠重合,再将三角板绕点C 按顺时针方向旋转(旋转角大于0︒且小于45︒),旋转后三角板的一直角边与AB 交于点D .在三角板另一直角边上取一点F ,使CF CD =,线段AB 上取点E ,使45DCE ∠=︒,连接AF ,EF .(1)请求出EAF ∠的度数? (2)DE 与EF 相等吗?请说明理由;(类比探究)如图2,ABC ∆为等边三角形,先将三角板中的60︒角与ACB ∠重合,再将三角板绕点C 按顺时针方向旋转(旋转角大于0︒且小于30).旋转后三角板的一直角边与AB 交于点D .在三角板斜边上取一点F ,使CF CD =,线段AB 上取点E ,使30DCE ∠=︒,连接AF ,EF .(3)直接写出EAF∠=_________度;(4)若1AE =,2BD =,求线段DE 的长度.25.问题背景:如图(1),ABC 内接于O ,过点A 作O 的切线l ,在l 上任取一个不同于点A 的点P ,连接PB PC 、,比较BPC ∠与BAC ∠的大小,并说明理由.问题解决:如图(2),A (0,2)、B (0,4),在x 轴正半轴上是否存在一点P ,使得cos APB ∠最小?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.拓展应用:如图(3),四边形ABCD 中,//AB CD ,AD CD ⊥于D ,E 是AB 上一点,AE AD =,P 是DE 右侧四边形ABCD 内一点,若8AB =,11CD =,tan 2C =,9DEPS=,求sin APB ∠的最大值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、中考数学压轴题 1.B解析:(1)直线x=0;(2)B (0,1a );(3)2-≤a ≤13-或13≤a 2 【解析】 【分析】(1)根据抛物线的表达式直接得出对称轴即可;(2)根据题意得出点A 的坐标,再利用关于x 轴对称的点的坐标规律得出点B 坐标; (3)分a >0和a <0两种情况分别讨论,画图图像,求出a 的范围. 【详解】解:(1)在抛物线21y ax a=-中, 002a-=, ∴对称轴为直线x=0,即y 轴; (2)∵抛物线与y 轴交于点A ,∴A (0,1a-), ∵点A 关于x 轴的对称点为点B ,∴B (0,1a); (3)当a >0时,点A (0,1a-)在y 轴负半轴上, 当点P 恰好在抛物线上时,代入得:11a a a-=,解得:2a=或2-(舍),当点Q恰好在抛物线上时,代入得:190 aa-=,解得:13a=或13-(舍),∴当13≤a≤2时,抛物线与线段PQ恰有一个公共点;当a<0时,点A(0,1a-)在y轴正半轴上,同理可知:当点P恰好在抛物线上时,代入得:11aa a -=,解得:2a=(舍)或2-,当点Q恰好在抛物线上时,代入得:190 aa-=,解得:13a=(舍)或13-,∴当2-≤a≤13-时,抛物线与线段PQ只有一个公共点;综上:若抛物线与线段PQ恰有一个公共点,a的取值范围是2-≤a≤13 -或13≤a2.【点睛】本题是一道二次函数的综合题目,主要考查二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征,解答本题的关键是明确题意,画出相应的函数图象,利用分类讨论的方法和数形结合的思想解答.2.A解析:(1)详见解析;(2)详见解析;(3)15KG AK = 【解析】 【分析】(1)根据同弧所对的圆周角相等,进行角度计算,得90AHG HAG ∠+∠=︒,进而得到90AGH ∠=︒,即可证明AG HD ⊥;(2)连接AC 、AD 、CF ,根据同弧所对的圆周角相等,进行角度计算,得HFA HAF ∠=∠,进而得到HF HA =,再根据已知HC HF =,得到HC HA =; (3)在DH 上截取DT HC =,过点C 作CM HD ⊥于点M ,通过证明AHC ≌ATD 得到AH AT =,进而得到HG CH GD +=,再根据F 为DG 中点,得到GF DF =,通过勾股定理逆用,证明90HCF ∠=︒,再通过解ACE △得1tan 3CAB ∠=,解△CDH 得1tan 2CDF ∠=,求得OF 、OH ,逆用勾股定理证明90HOF ∠=︒,易求1tan 2KHG ∠=,1tan 3HAG ∠=,最后求得KGAK的值. 【详解】(1)证明:如图,设HAG ∠为α,∵HAG BDC ∠=∠, ∴HAG BDC α∠=∠=, ∵CD AB ⊥,∴90BDC DBE ∠+∠=︒ ∴90DBE α∠=︒-,∵AHG ∠与ABD ∠为同对弧AD 所对的圆周角, ∴90AHG ABD α∠=∠=︒-, ∴90AHG HAG ∠+∠=︒,∴18090AGH AHG HAG ∠=︒-∠-∠=︒ ∴AG HD ⊥(2)如图,连接AC 、AD 、CF ,∵AB 为直径,AB CD ⊥, ∴CE DE =, ∴AB 垂直平分CD , ∴AC AD =,FC FD =,∴ACD ADC ∠=∠,FCD FDC ∠=∠,∴ACD FCD ADC FDC ∠-∠=∠-∠,即ACF ADF ∠=∠, 设FCD FDC α∠=∠=,ACF ADF β∠=∠=, ∵ADH ∠与ACH ∠为同对弧AH 所对的圆周角, ∴ADH ACH β∠=∠=, ∴2HCF HCA ACF β∠=∠+∠=, ∵HFC FCD FDC ∠=∠+∠, ∴2HFC α∠=, ∵HC HF =, ∴HCF HFC ∠=∠, ∴22αβ=, ∴αβ=, ∵AB 为直径, ∴90ADB ∠=︒, ∴90HDB β∠=︒-,∵HAB ∠与为HDB ∠同对弧BH 所对的圆周角, ∴90HAB HDB β∠=∠=︒-, ∵AB CD ⊥,∴9090BFD αβ∠=︒-=︒-, ∵9090HFA BFD αβ∠=∠=︒-=︒-, ∴HFA HAF ∠=∠, ∴HF HA =, ∴HC HA =;(3)如图,在DH 上截取DT HC =,∵ADH ∠与ACH ∠同对弧AH 所对的圆周角, ∴ADH ACH ∠=∠, ∵AB 为直径,且AB CD ⊥ ∴AC =AD , ∴AC AD =, ∴AHC ≌ATD , ∴AH AT =, ∵AG HT ⊥, ∴HG TG =,∴HG CH GT DT GD +=+=, 设2HG k =,则4CH k =,GD 6k =, ∵F 为DG 中点, ∴3GF DF k ==,∴5HF HG GF k =+=,FD =CF =3k ,在HCF 中,由勾股定理逆定理得90HCF ∠=︒, 过点C 作CM HD ⊥于点M , 由△HCF 面积,可求CM =125k , ∴229=5MF CF CM k -=, ∴1tan 2CM CM CDF MD MF FD ∠===+, 解ACE △得1tan 3CAB ∠=, 易求OF ,OH ,由勾股定理逆定理得90HOF ∠=︒, 易求1tan 2KHG ∠=,1tan 3HAG ∠=, ∴15KG AK =. 【点睛】本题考查圆与三角形综合,主要考查知识点有同弧所对的圆周角相等,垂径定理,三角形全等的判定与性质,勾股定理的逆用,解直角三角形,锐角三角函数等,知识点跨度大,计算量多;熟练掌握圆的性质和三角形相关知识是解决本题的关键.3.B解析:(1)213y x x 222=+-;(2)4;(3)存在,Q 的坐标为()2,4-或()2,1-- 【解析】 【分析】()1根据题意将()D 2,3、()B 4,0-的坐标代入抛物线表达式,即可求解;()2由题意设点M 的坐标为213x,x x 222⎛⎫+- ⎪⎝⎭,则点1K x,x 22⎛⎫-- ⎪⎝⎭,BMC1SMK OB 2=⋅⋅,即可求解; ()3由题意和如图所示可知,1tan QHN 2∠=,在RtQNH 中,QH m 6=+,222QN OQ (2)m m 4==-+=+,2QN m 4sin QHN QH5∠+===,进行分析计算即可求解. 【详解】解:()1将()D 2,3、()B 4,0-的坐标代入抛物线表达式得:422316420a b a b +-=⎧⎨--=⎩,解得:1232a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 则抛物线的解析式为:213y x x 222=+-; ()2过点M 作y 轴的平行线,交直线BC 于点K ,将点B 、C 的坐标代入一次函数表达式:y k'x b'=+得:04'''2k b b =-+⎧⎨=-⎩,解得:1'2'2k b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩, 则直线BC 的表达式为:1y x 22=--, 设点M 的坐标为213x,x x 222⎛⎫+- ⎪⎝⎭,则点1K x,x 22⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 22BMC1113SMK OB 2x 2x x 2x 4x 2222⎛⎫=⋅⋅=----+=-- ⎪⎝⎭, a 10=-<,BMC S∴有最大值,当bx 22a=-=-时, BMCS最大值为4,点M 的坐标为()2,3--;()3如图所示,存在一个以Q 点为圆心,OQ 为半径且与直线AC 相切的圆,切点为N ,过点M 作直线平行于y 轴,交直线AC 于点H ,点M 坐标为()2,3--,设:点Q 坐标为()2,m -, 点A 、C 的坐标为()1,0、()0,2-,OA 1tan OCA OC 2∠==, QH //y 轴, QHN OCA ∠∠∴=, 1tan QHN 2∠∴=,则sin QHN 5∠=将点A 、C 的坐标代入一次函数表达式:y mx n =+得:02m n n +=⎧⎨=-⎩,则直线AC 的表达式为:y 2x 2=-, 则点()H 2,6--,在Rt QNH 中,QH m 6=+,QN OQ ===QN sin QHNQHm 6∠===+, 解得:m 4=或1-,即点Q 的坐标为()2,4-或()2,1--. 【点睛】本题考查的是二次函数知识的综合运用,涉及到解直角三角形、圆的基本知识,本题难点是()3,核心是通过画图确定圆的位置,本题综合性较强.4.A解析:(1)详见解析;(2)y =(04x <<);(3)当AEG ∆是等腰三角形时,2BF =或43【解析】 【分析】(1)根据正方形的性质得到∠AOD=90°,AO=OD ,∠EOH=90°,OE=OH ,由全等三角形的性质即可得到结论;(2)如图1,过O 作ON ⊥AB 于N ,根据等腰直角三角形的性质得到122AN BN ON AB ====,根据勾股定理得到OF ===线段成比例定理即可得到结论;(3)①当AE=EG 时,△AEG 是等腰三角形,②当AE=AG 时,△AEG 是等腰三角形,如图2,过A 作AP ⊥EG 于P ③当GE=AG 时,△AEG 是等腰三角形,如图3,过G 作GQ ⊥AE 于Q ,根据相似三角形的性质或全等三角形的性质健即可得到结论. 【详解】(1)∵四边形ABCD 是正方形,,OA OD AC BD ∴=⊥,90AOD ∴∠=︒,∵四边形OEGH 是正方形,,90OE OH EOH ∴=∠=︒,AOD EOH ∴∠=∠,AOD AOH EOH AOH ∴∠-∠=∠-∠, 即HOD EOA ∠=∠, HDO EAO ∴∆≅∆.(2)如图1,过O 作ON⊥AB 于N ,则122AN BN ON AB ====, ∵BF=x, ∴AF=4-x , ∴FN=2-x , ∴()222222248OF FN ON x x x =+=-+=-+,∴248EF y x x =--+, ∵AM⊥A C , ∴AE∥OB, ∴BF OF AF EF=, ∴2248448x x x x y x x -+=---+, ∴()244804x x y x -+≤=<;(3)①当AE=EG 时,△AEG 是等腰三角形,则AE=OE , ∵∠EAO=90°, ∴这种情况不存在;②当AE=AG 时,△AEG 是等腰三角形, 如图2,过A 作AP⊥EG 于P ,则AP∥OE,∴∠PAE=∠AEO,∴△APE∽△EAO,∴PE AE OA OE=,∵AE=AG,∴241482x xPE y-+==,()22248xAE yx-=-=,∴()22222224448448xx xxx xxx---+=+,解得:x=2,②当GE=AG时,△AEG是等腰三角形,如图3,过G作GQ⊥AE于Q,∴∠GQE=∠EAO=90°,∴∠GEQ+∠EGQ=∠GEQ+∠AEO=90°,∴∠EGQ=∠AEO,∵GE=OE,∴△EGQ≌△OEA(AAS),∴22EQ AO==∴24242()xAE ExQ-===,∴43x=,∴BF=2或43.【点睛】本题考查了四边形的综合题,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,勾股定理,正确的作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.5.C解析:(1)12,16AD CD ==;(2)277和297. 【解析】 【分析】(1)根据题意由函数图象可知动点M 从A 出发,以每秒1个单位的速度从C 到D 耗时16秒求出CD ,再利用三角形面积公式求得AD 即可;(2)由题意可知只能有P 和Q 点都在AD 边上,此时分当P 在Q 上方时以及当P 在Q 下方时两种情况运用数形结合思维进行分析得出答案. 【详解】解:(1)由函数图象可知动点M 从A 出发,以每秒1个单位的速度从C 到D 耗时36-20=16秒,即CD=16,而此时AMD ∆的面积为96,又因为90ADC ∠=︒,即有11169622CD AD AD =⨯=,解得12AD =. 所以12,16AD CD ==.(2)由题意可知Q 运动到点A 停止的时间为285,而P 运动到点D 停止的时间为6, 所以只能有P 和Q 点都在AD 边上,此时以PQ 为底边,CD 为高,设运动时间为t ,则AP=2t ,QD=5t-16,(162855t ≤<), ①当P 在Q 上方时,则有PQ=AD-AP-QD= 122516287t t t --+=-,可知CPQ ∆的面积为8时即11(287)16822PQ CD t =⨯-⨯=,解得277t =(满足条件);②当P 在Q 下方时,则有PQ=QD-(AD-AP )= 516(122)728t t t ---=-, 可知CPQ ∆的面积为8时即11(728)16822PQ CD t =⨯-⨯=,解得297t =(满足条件). 所以当CPQ ∆的面积为8时,t 的值为277和297. 【点睛】本题考查四边形动点问题和一次函数结合,熟练掌握四边形动点问题的解决办法和一次函数图象的相关性质,运用数形结合思维分析是解题的关键.6.A解析:(1)()1,1E -;(2)12m -≤≤-或01m ≤≤3)9t ≤≤. 【解析】 【分析】(1)首先要理解点A 是图形M 的“倍增点”的定义,将三个点逐一代入验证即可; (2)分两种情况:①点"倍增点”在O 的外部,分别求得“倍增点”横坐标的最大值和最小值,②点"倍增点"在O 的内部,依次求得“倍增点"横坐标的最大值和最小值,即可确定“倍增点”横坐标的范围;(3)分别求得线段GH 两端点为T "倍增点”时横坐标的最大值和最小值即可. 【详解】(1)()1,2D -到线段BC 的距离为2,22(12)(20)1332DC =--+-=<⨯ ∴()1,2D -不是线段BC 的倍增点;()1,1E -到线段BC 的距离为1,22(12)(10)103EC =--+-=>,∴在线段BC 上必存在一点P 使EP=3,∴()1,1E -是线段BC 的倍增点;()0,2F 到线段BC 的距离为2,22(02)(20)2232FC =-+-=<⨯ ∴()0,2F 不是线段BC 的倍增点;综上,()1,1E -是线段BC 的倍增点; (2)设直线l 上“倍增点”的横坐标为m , 当点在O 外时,222(2)8,m m +-+≤解方程222(2)8m m +-+=, 得1131m =+,2131m =- 当点在O 内部时,22224(2)3(44(2))m m m m ++-+≥--+-+解得:m≥0或m≤-2∴直线l 上“倍增点”的橫坐标的取值范围为1312m -≤≤-或0131m ≤≤+;(3)如图所示,当点G(1,0)为T "倍增点"时, T(9,0),此时T 的横坐标为最大值, 当点H(0,1)为T “倍增点”时,则T(63-,0),此时T 的横坐标为最小值;∴圆心T(t, 0)的横坐标的取值范围为:639t -≤≤.【点睛】在正确理解点A 是图形M 的“倍增点”定义的基础上,利用(1)判断是否是倍增点的不等关系式,即可列不等式组求解范围.7.A解析:(1)135°;(2)①45°,②不发生变化,45°;(3)60°或45° 【解析】 【分析】(1)利用三角形内角和定理、两角互余、角平分线性质即可求解; (2)①利用对顶角相等、两角互余、两角互补、角平分线性质即可求解; ②证明和推理过程同①的求解过程;(3)由(2)的证明求解思路,不难得出EAF ∠=90°,如果有一个角是另一个角的3倍,所以不确定是哪个角是哪个角的三倍,所以需要分情况讨论;值得注意的是,∠MON=90°,所以求解出的∠ABO 一定要小于90°,注意解得取舍. 【详解】(1)()11801802118090180451352AEB EBA BAE OBA BAO ∠=︒-∠-∠=︒-∠+∠=︒-⨯︒=︒-︒=︒(2)①如图所示AD 与BO 交于点E ,()9060301180307521909030602180180756045OBA DBO NBC DEB OEA OAB D DBE DEB ∠=︒-︒=︒∠=∠=︒-︒=︒∠=∠=︒-∠=︒-︒=︒∠=︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒②∠D 的度数不随A 、B 的移动而发生变化设BAD α∠=,因为AD 平分∠BAO ,所以2BAO α∠=,因为∠AOB=90°,所以180902ABN ABO AOB BAO α∠=︒-∠=∠+∠=+。
2023年九年级数学中考复习:二次函数综合压轴题(特殊三角形问题)1.如图,直线y=﹣23x+c与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=﹣43x2+bx+c经过点A,B,M(m,0)为x轴上一动点,点M在线段OA上运动且不与O,A重合,过点M且垂直于x轴的直线与直线AB及抛物线分别交于点P,N.(1)求点B的坐标和抛物线的解析式;(2)在运动过程中,若点P为线段MN的中点,求m的值;(3)在运动过程中,若以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,求点M的坐标;2.如图△,已知抛物线y=ax2﹣4amx+3am2(a、m为参数,且a>0,m>0)与x轴交于A、B两点(A在B的左边),与y轴交于点C.(1)求点B的坐标(结果可以含参数m);(2)连接CA、CB,若C(0,3m),求tan△ACB的值;(3)如图△,在(2)的条件下,抛物线的对称轴为直线l:x=2,点P是抛物线上的一个动点,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为直角顶点的的等腰直角三角形.若存在,求出所有符合条件的点P的坐标,若不存在,请说明理由.3.如图,已知二次函数的图象经过点A (4,4)、B (5,0)和原点O .P 为二次函数图象上的一个动点,过点P 作x 轴的垂线,垂足为D (m ,0),并与直线OA 交于点C .(1)求出二次函数的解析式;(2)当点P 在直线OA 的上方时,求线段PC 的最大值;(3)当m >0时,探索是否存在点P ,使得△PCO 为等腰三角形,如果存在,求出P 的坐标;如果不存在,请说明理由.4.已知顶点为()1,5A 的抛物线2y ax bx c =++经过点()5,1B .(1)求抛物线的解析式;(2)设C ,D 分别是x 轴、y 轴上的两个动点.△当四边形ABCD 的周长最小时,在图1中作直线CD ,保留作图痕迹.并直接写出直线CD 的解析式;△点()(),0P m n m >是直线y x =上的一个动点,Q 是OP 的中点,以PQ 为斜边按图2所示构造等腰Rt PQR ∆.在△的条件下,记PQR ∆与COD ∆的公共部分的面积为S .求S 关于m 的函数关系式,并求S 的最大值.5.已知抛物线y=a(x﹣1)(x﹣3)(a<0)的顶点为A,交y轴交于点C,过C作CB△x 轴交抛物线于点B,过点B作直线l△x轴,连结OA并延长,交l于点D,连结OB.(1)当a=﹣1时,求线段OB的长.(2)是否存在特定的a值,使得△OBD为等腰三角形?若存在,请写出求a值的计算过程;若不存在,请说明理由.(3)设△OBD的外心M的坐标为(m,n),求m与n的数量关系式.6.如图,抛物线y=ax2+bx﹣4a(a≠0)经过A(﹣1,0)、C(0,4)两点,与x轴交于另一点B,连接AC,BC.(1)求抛物线的解析式;(2)过点C作x轴的平行线交抛物线于另一点D,连接BD,点P为抛物线上一点,且△DBP=45°,求点P的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点M,使得由点M,A,C构成的△MAC是直角三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图,二次函数y=x2+bx+c的图像与x轴交于A,B两点,B点坐标为(4,0),与y 轴交于点C(0,4).点D为抛物线上一点(1)求抛物线的解析式及A点坐标;(2)若△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,求点D的坐标;(3)若△BCD是锐角三角形,请直接写出点D的横坐标m的取值范围.8.已知:如图,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A点,与y轴交于C点,且A(1,0)、B(3,0),点D是抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式(2)在y轴上是否存在M点,使得△MAC是以AC为腰的等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(3)点P为抛物线上的动点,且在对称轴右侧,若△ADP面积为3,求点P的坐标.9.如图,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC,若点P为线段BC上的一个动点(不与点B、点C重合),过点P作直线PN△x 轴于点N ,交抛物线于点M ,当△BCM 面积最大时,求△BPN 的周长. (3)在(2)的条件下,当△BCM 面积最大时,在抛物线的对称轴上是否存在点Q ,使△CNQ 为等腰三角形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图1,抛物线243y x x =++与x 轴交于,A B 两点(点A 在点B 左侧),与y 轴交于点C ,点D 抛物线的顶点.(1)求直线BD 的解析式;(2)抛物线对称轴交x 轴于点E ,P 为直线BD 上方的抛物线上一动点,过点P 作PF BD ⊥于点F ,当线段PF 的长最大时,连接PE ,过点E 作射线EM ,且EM EP ⊥,点G 为射线EM 上一动点(点G 不与点E 重合),连接PG ,H 为PG 中点,连接AH ,求AH 的最小值;(3)如图2,平移抛物线,使抛物线的顶点D 在射线BD 上移动,点B ,D 平移后的对应点分别为点'B ,'D ,y 轴上有一动点M ,连接'MB ,'MD ,''MB D ∆是否能为等腰直角三角形?若能,请求出所有符合条件的M 点的坐标;若不能,请说明理由.11.如图1,抛物线()230y ax bx a =++≠与x 轴交于()1,0A -、()30B ,两点,与y 轴交于点C ,顶点为点M .(1)求这条抛物线的解析式及直线BM 的解析式;(2)P 段BM 上一动点(点P 不与点B 、M 重合),过点P 向x 轴引垂线,垂足为Q ,设OQ 的长为t ,四边形PQAC 的面积为S .求S 与t 之间的函数关系式及自变量t 的取值范围;(3)在线段BM 上是否存在点N ,使NMC ∆为等腰三角形?若存在,请直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,已知抛物线与x 轴交于A(−1,0)、B(3,0)两点,与y 轴交于点C(0,3).(1)该抛物线的对称轴是直线___________, (2)求抛物线的解析式;(3)设抛物线的顶点为D ,在其对称轴的右侧的抛物线上是否存在点P ,使得△PDC 是等腰三角形?若存在,求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由:13.在平面直角坐标系中,将二次函数()20y ax a =>的图象向右平移1个单位,再向下平移2个单位,得到如图所示的抛物线,该抛物线与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 的左侧),1OA =,经过点A 的一次函数()0y kx b k =+≠的图象与y 轴正半轴交于点C ,且与抛物线的另一个交点为D ,ABD ∆的面积为5.(1)求抛物线和一次函数的解析式;(2)抛物线上的动点E 在一次函数的图象下方,求ACE ∆面积的最大值,并求出此时点E 的坐标;(3)若点P 为x 轴上任意一点,在(2)的结论下,求35PE PA +的最小值.14.如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴的交点分别为()6,0A -和点()4,0B ,与y 轴的交点为()0,3C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是线段OA 上一动点(不与点A 重合),过P 作平行于y 轴的直线与AC 交于点Q ,点D 、M 在线段AB 上,点N 在线段AC 上.△是否同时存在点D 和点P ,使得APQ ∆和CDO ∆全等,若存在,求点D 的坐标,若不存在,请说明理由;△若DCB CDB ∠=∠,CD 是MN 的垂直平分线,求点M 的坐标.15.如图,抛物线y=ax 2+bx+2交x 轴于点A(-3,0)和点B(1,0),交y 轴于点C (1)求这个抛物线的函数表达式.(2)点D 的坐标为(-1,0),点P 为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP 面积的最大值.(3)点M 为抛物线对称轴上的点,问:在抛物线上是否存在点N ,使△MNO 为等腰直角三角形,且△MNO 为直角?若存在,请直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.16.如图,抛物线23y ax bx =+-与x 轴交于(1,0)A -,(3,0)B 两点,与y 轴交于点C ,点D 是抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式.(2)点N 是y 轴负半轴上的一点,且ON =Q 在对称轴右侧的抛物线上运动,连接QO ,QO 与抛物线的对称轴交于点M ,连接MN ,当MN 平分OMD ∠时,求点Q 的坐标.(3)直线BC 交对称轴于点E ,P 是坐标平面内一点,请直接写出PCE ∆与ACD ∆全等时点P 的坐标.17.已知:直线122y x =+与y 轴交于A ,与x 轴交于D ,抛物线y =12x 2+bx +c 与直线交于A 、E 两点,与x 轴交于B 、C 两点,且B 点坐标为 (1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是直线AE 上一动点,当△PBC 周长最小时,求点P 坐标; (3)动点Q 在x 轴上移动,当△QAE 是直角三角形时,求点Q 的坐标;(4)在y 轴上是否存在一点M ,使得点M 到C 点的距离与到直线AD 的距离恰好相等?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.18.如图,已知抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于点A ,B ,AB =2,与y 轴交于点C ,对称轴为直线x =2.(1)求抛物线的函数表达式;(2)设D 为抛物线的顶点,连接DA 、DB ,试判断△ABD 的形状,并说明理由; (3)设P 为对称轴上一动点,要使PC ﹣PB 的值最大,求出P 点的坐标.19.如图,抛物线2y ax bx c =++ 经过点()2,5A -,与x 轴相交于()1,0B -,()3,0C 两点,(1)抛物线的函数表达式;(2)点D 在抛物线的对称轴上,且位于x 轴的上方,将BCD ∆沿沿直线BD 翻折得到BC D '∆,若点D '恰好落在抛物线的对称轴上,求点C '和点D 的坐标;(3)设P 是抛物线上位于对称轴右侧的一点,点Q 在抛物线的对称轴上,当CPQ ∆为等边三角形时,求直线BP 的函数表达式.20.如图,在直角坐标系中有Rt AOB ∆,O 为坐标原点,1,tan 3OB ABO =∠=,将此三角形绕原点O 顺时针旋转90︒,得到Rt COD ∆,二次函数2y x bx c =-++的图象刚好经过,,A B C 三点.(1)求二次函数的解析式及顶点P 的坐标;(2)过定点Q 的直线:3l y kx k =-+与二次函数图象相交于,M N 两点. △若2PMN S ∆=,求k 的值;△证明:无论k 为何值,PMN ∆恒为直角三角形;△当直线l 绕着定点Q 旋转时,PMN ∆外接圆圆心在一条抛物线上运动,直接写出该抛物线的表达式.参考答案:1.(1)B (0,2),抛物线解析式为y=﹣43x 2+103x+2;(2)m 的值为12;(3)当以B ,P ,N 为顶点的三角形与△APM 相似时,点M 的坐标为(2.5.0)或(118,0). 2.(1)B (3m ,0);(2)tan△ACB =12;(3)点P 的坐标是:)或). 3.(1)y =﹣x 2+5x ;(2)当点P 在直线OA 的上方时,线段PC 的最大值是4;(3)存在,P 的坐标是(4,2﹣)或(6,﹣6)或(5,0). 4.(1)()21154y x =--+;(2);4y x =-+;△S 27448x x =-+-;S 的最大值为47.5.(1)5;(2)a =﹣1(3)m =3n 2+2 6.(1)y =﹣x 2+3x +4;(2)P (﹣25,6625);(3)点M 的坐标为(32,298)或(32,﹣58)或(32,52)或(32,32).7.(1)y=x 2-5x+4, A(1,0);(2)(6,10)或(2,-2);m <6或 3m <28.(1)y =﹣x 2+4x ﹣3;(2)在y 轴上存在点M ,点M 的坐标为(0,3),(0,3-或(0,3-,(3)P (4,﹣3).9.(1)y =﹣x 2+2x+3 (2)310.(1)43y x =-+(2(3)(0,,,.11.(1)2y x 2x 3=-++,26y x =-+;(2)四边形ACPQ S 29322t t =-++,t 的取值范围是13t <<;(3)716,55N ⎛⎫⎪⎝⎭或14N ⎛ ⎝⎭或()2,2N 12.(1)1x = (2)2y x 2x 3=-++;(3)存在,⎝⎭或(2.3)13.(1)21322y x x =--;1122y x =+;(2)ACE ∆的面积最大值是2516,此时E 点坐标为315,28⎛⎫- ⎪⎝⎭;(3)35PE PA +的最小值是3.14.(1)211384y x x =--+;(2)△存在点D ,使得APQ ∆和CDO ∆全等,3,02D ⎛⎫⎪⎝⎭,理由见解析;△点3,02M ⎛⎫⎪⎝⎭15.(1)y=-23x 2-43x+2;(2)S 的最大值为174;(3)存在,点N或)或)或).16.(1)223y x x =--;(2)点Q 的坐标为:1Q ,2Q ;(3)若PCE ∆与ACD ∆全等,P 点有四个,坐标为1(3,4)P --,2(1,6)P --,3(2,1)P ,4(4,1)P -. 17.(1)215222y x x =-+;(2)P (1213,3213);(3)Q 点坐标为(1,0)或(172,0);(4)存在;M 点坐标为M (0,﹣8).18.(1)抛物线的函数表达式为y =x 2﹣4x +3;(2)△ADB 是等腰直角三角形;理由见解析;(3)P (2,﹣3).19.(1)223y x x =--;(2)点'C 坐标为(点D 的坐标为⎛ ⎝⎭;(3)直线BP 的函数表达式为y =y x =20.(1)2y x 2x 3=-++,()1,4P ;(2)△k =±△2241y x x =-++.。
2023年九年级数学中考复习:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)1.如图,抛物线2y x bx c=-++与x轴的两个交点分别为A(3,0),D(﹣1,0),与y轴交于点C,点B在y轴正半轴上,且OB=OD.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,抛物线的顶点为点E,对称轴交x轴于点M,连接BE,AB,请在抛物线的对称轴上找一点Q,使∠QBA=∠BEM,求出点Q的坐标;(3)如图2,过点C作CF∠x轴,交抛物线于点F,连接BF,点G是x轴上一点,在抛物线上是否存在点N,使以点B,F,G,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.2.已知,抛物线23y ax bx=++(a<0)与x轴交于A(3,0)、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴是直线x=1,D为抛物线的顶点,点E在y轴C点的上方,且CE=12.(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)求证:直线DE是∠ACD外接圆的切线;(3)在直线AC上方的抛物线上找一点P,使12PAC ACDS S∆∆=,求点P的坐标;(4)在坐标轴上找一点M,使以点B、C、M为顶点的三角形与∠ACD相似,直接写出点M的坐标.3.如图∠,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣13x2+bx+c的图象与坐标轴交于A,B,C三点,其中点A的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(4,0),连接AC,BC.动点P 从点A出发,在线段AC上以每秒1个单位长度的速度向点C作匀速运动;同时,动点Q从点O出发,在线段OB上以每秒1个单位长度的速度向点B作匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,设运动时间为t秒.连接PQ.(1)填空:b=,c=;(2)在点P,Q运动过程中,∠APQ可能是直角三角形吗?请说明理由;(3)在x轴下方,该二次函数的图象上是否存在点M,使∠PQM是以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请求出运动时间t;若不存在,请说明理由;(4)如图∠,点N的坐标为(﹣32,0),线段PQ的中点为H,连接NH,当点Q关于直线NH的对称点Q′恰好落在线段BC上时,请直接写出点Q′的坐标.4.在平面直角坐标系中,函数22y ax bx =++的图象与x 轴交于A (-3,0),B (1,0)两点,与y 轴交于点C .(1)求这个二次函数的解析式;(2)点P 是直线AC 上方的抛物线上一动点,是否存在点P ,使△ACP 的面积最大?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由;(3)点Q 是直线AC 上方的抛物线上一动点,过点Q 作QE 垂直于x 轴,垂足为E .是否存在点Q ,使以点B 、Q 、E 为顶点的三角形与△AOC 相似?若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由;(4)点M 为抛物线上一动点,在x 轴上是否存在点Q ,使以A 、C 、M 、Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.5.如图,二次函数22y ax bx =++的图像与x 轴交于点A ()1,0-、B ()4,0,与y 轴交于点C .(1)=a ;b = ;(2)点P 为该函数在第一象限内的图像上的一点,过点P 作PQ BC ⊥于点Q ,连接PC , ∠求线段PQ 的最大值;∠若以P 、C 、Q 为顶点的三角形与ABC ∆相似,求点P 的坐标.6.如图:已知正方形OABC 的边OC 、OA 分别在x 轴和y 轴的正半轴上,点B 坐标为(4,4).二次函数216y x bx c =-++的图象经过点A 、B ,且与x 轴的交点为E 、F .点P 在线段EF 上运动,过点O 作OH⊥AP 于点H ,直线OH 交直线BC 于点D ,连接AD . (1)求b 、c 的值;(2)在点P 运动过程中,当∠AOP 与以A 、B 、D 为顶点的三角形相似时,求点P 的坐标;(3)在点P运动到OC中点时,能否将∠AOP绕平面内某点旋转90°后使得∠AOP的两个顶点落在x轴上方的抛物线上?若能,请直接写出旋转中心M的坐标;若不能,请说明理由.7.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.∠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;∠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.8.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,垂足为H,设抛物线与x轴的正半轴交于点E,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.9.如图1,经过原点O的抛物线y=ax2+bx(a≠0)与x轴交于另一点A(32,0),在第一象限内与直线y=x交于点B(2,t).(1)求这条抛物线的表达式;(2)在第四象限内的抛物线上有一点C,满足以B,O,C为顶点的三角形的面积为2,求点C的坐标;(3)如图2,若点M在这条抛物线上,且∠MBO=∠ABO,在(2)的条件下,是否存在点P,使得∠POC∠∠MOB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c =++的图象经过点(3,0)A ,(1,0)B -,(0,3)C -,顶点为D .(1)求这个二次函数的解析式及顶点坐标.(2)在y 轴上找一点P (点P 与点C 不重合),使得90APD ∠=︒,求点P 坐标. (3)在(2)的条件下,将APD △沿直线AD 翻折,得到AQD ,求点Q 坐标.11.如图1,二次函数y=ax 2A (3,0),G (﹣1,0)两点. (1)求这个二次函数的解析式;(2)若点M 时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,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.12.如图,抛物线()222=-+-(其中m>1)顶点为P,与y轴相交于点A(0,y a x m mm-1).连接并延长P A、PO分别与x轴、抛物线交于点B、C,连接BC,将∠PBC绕点P逆时针旋转得PB C''△,使点C′正好落在抛物线上.(1)该抛物线的解析式为__________(用含m的式子表示);(2)求证:BC∥y轴;(3)若点B′恰好落在线段BC'上,求此时m的值.13.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(﹣1,0),B(2,0),交y轴于C (0,﹣2),过A,C画直线.(1)求二次函数的解析式;(2)点P在x轴正半轴上,且PA=PC,求OP的长;(3)点M在二次函数图象上,以M为圆心的圆与直线AC相切,切点为H.∠若M在y轴右侧,且△CHM∠∠AOC(点C与点A对应),求点M的坐标;∠若∠M M的坐标.14.如图,已知抛物线2y ax bx c=++的对称轴为直线1x=,(0a≠),且经过(1,0)A-、(0,3)C-两点,与x轴交于另一点B,设D是抛物线的对称轴1x=上的一动点,且90DCB∠=︒.(1)求这条抛物线所对应的函数关系式.(2)求点D的坐标.(3)探究坐标轴上是否存在点P,使得P、A、C为顶点的三角形与BCD△相似?若存在,请指出符合条件的点P的位置,并直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图,已知抛物线24 3y ax x c=++与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点D 在抛物线上,且A(-1,O),D(2,2).(1)求这条抛物线的解析式;(2)在y轴上是否存在点P,使以O,B,P为顶点的三角形与∠AOC相似,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)小明在探索该图时提出了这样一个猜想:“直线AD平分∠CAB",你认为小明的猜想正确吗?请说明理由.,16.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与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D的坐标为(﹣3,0),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.17.如图,已知一次函数y=0.5x+1的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,二次函数y=0.5x2+bx+c的图象与一次函数y=0.5x+1的图象交于点B、C两点,与x轴交于D、E 两点,且D点坐标为(1,0).(1)求二次函数的解析式;(2)在在x轴上有一动点P,从O点出发以每秒1个单位的速度沿x轴向右运动,是否存在动点P,使得∠PBC是以P为直角顶点的直角三角形?若存在,求出点P运动时间t的值;若不存在,请说明理由;(3)若动点P在x轴上,动点Q在射线AC上,同时从A点出发,点P沿x轴正方向以每秒2个单位的速度运动,点Q以每秒a个单位的速度沿射线AC运动,是否存在以A、P、Q为顶点的三角形与∠ABD相似?若存在,求a的值;若不存在,说明理由.18.如图,已知直线y=﹣x+3的图象分别交x轴于A点,交y轴于B点,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、B两点,并与x轴交于另一点D,顶点为C.(1)求C、D两点的坐标;(2)求tan∠BAC;(3)在y轴上是否存在一点P,使得以P、B、D三点为顶点的三角形与∠ABC相似?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.19.已知:如图1,直线364y x=+与x轴、y轴分别交于点A、C两点,点B的横坐标为2.(1)求A、C两点的坐标和抛物线的函数关系式;(2)点D是直线AC上方抛物线上任意一点,P为线段AC上一点,且S△PCD=2S△P AD,求点P的坐标;(3)如图2,另有一条直线y=-x与直线AC交于点M,N为线段OA上一点,∠AMN=∠AOM.点Q为x轴负半轴上一点,且点Q到直线MN和直线MO的距离相等,求点Q 的坐标.20.已知如图1,抛物线y=﹣38x2﹣34x+3与x轴交于A和B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,点D的坐标是(0,﹣1),连接BC、AC(1)如图2,若在直线AC上方的抛物线上有一点F,当△ADF的面积最大时,有一线段MN(点M在点N的左侧)在直线BD上移动,首尾顺次连接点A、M、N、F构成四边形AMNF,请求出四边形AMNF的周长最小时点N的横坐标;(2)如图3,将△DBC绕点D逆时针旋转α°(0<α°<180°),记旋转中的△DBC为△DB′C′,若直线B′C′与直线AC交于点P,直线B′C′与直线DC交于点Q,当△CPQ是等腰三角形时,直接写出CP的值.参考答案:1.(1)2y x 2x 3=-++;(2)Q 的坐标为(1,1)或(1,14);(3)N的坐标为(12)或(12)或(1+2)或(12)或(1,4).2.(1)2y x 2x 3=-++,顶点D (1,4);(3)P352,;(4)(0,0)或(9,0)或(0,﹣13). 3.(1)b=13 ,c=4;(2)∠APQ 不可能是直角三角形,(3)(4)Q′(67 ,227). 4.(1)224233y x x =--+; (2)P (32-,52); (3)Q 点坐标为(−2,2)或 (−34,218); (4)1Q (−5,0),2Q (−1,0),3Q0),4Q0).5.(1)1322a b =-=,; (2)∠PQ∠P 的坐标为()3,2或325,28⎛⎫ ⎪⎝⎭ 6.(1)234b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩(2)P 1(2,0);P 2(0);P 3(2﹣0).(3)(2,2),(1916 ,3116),(﹣116,4116); 7.(1)2318355y x x =-+;(2)∠ 102940;∠ 存在,((2,95)或(349,5527-).8.(1)y =12x 2-12x秒9.(1)y=2x 2﹣3x ;(2)C (1,﹣1);(3)(4564,316)或(﹣316,4564). 10.(1) D 的坐标为(1,4)-;(2) (0,1)P -;(3) (4,3)Q -11.(1)抛物线的解析式为y=2(2)∠ABM 面积的最大值是8;(3)存在; Q 的坐标为(﹣2323). 12.(1)221()22m y x m m m -=-+-(3)2m =13.(1)y=x 2﹣x ﹣2;(2)32;(3)∠M (1,﹣2),M′(73,109);②(2,0)或(﹣3,10).14.(1)223y x x =--;(2)(1,4)D -;(3)(0,0),10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭,(9,0) 15.(1)224233y x x =-++ ;(2)()()330,0,0,60,622⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭、、、 ; (3)小明的猜想不正确,理由见解析.16.(1)y=﹣43x 2﹣83x+4;(2)PG=﹣43m 2﹣83m+4﹣4=﹣43m 2﹣83m (﹣2<m <0);(3)在(2)的条件下,存在点P ,使得以P 、B 、G 为顶点的三角形与∠DEH 相似,此时m 的值为﹣1或﹣2316. 17.(1)解析式为:213122=-+y x x ; (2)t =1或3;(3)当a 时,∠APQ 与∠ABD 相似 18.(1)D (﹣1,0)(2)13(3)存在P (0,0),(0,﹣13) 19.(1)A (-8,0),C (0,6),239684y x x =--+; (2)(163-,0) (3)(167-,0)或(967-,0). 20.(1)N 点的横坐标为:-2115;(2)CP 的值为:1034245−4.。
001如图,关于x 的二次函数y=x 2+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;解:(1)把A (1,0)和C (0,3)代入y=x 2+bx+c ,解得:b=﹣4,c=3,∴二次函数的表达式为:y=x 2﹣4x+3; (2)令y=0,则x 2﹣4x+3=0, 解得:x=1或x=3, ∴B (3,0),∴BC=3,点P 在y 轴上,当△PBC 为等腰三角形时分三种情况进行讨论:如图1,①当CP=CB 时,PC=3,∴OP=OC+PC=3+3或OP=PC ﹣OC=3﹣3∴P 1(0,3+3),P 2(0,3﹣3);②当BP=BC 时,OP=OB=3, ∴P 3(0,﹣3); ③当PB=PC 时, ∵OC=OB=3∴此时P 与O 重合, ∴P 4(0,0);综上所述,点P的坐标为:(0,3+3)或(0,3﹣3)或(0,﹣3)或(0,0);002如图,在矩形OABC中,点O为原点,点A的坐标为(0,8),点C的坐标为(6,0).抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、C,与AB交于点D.(1)求抛物线的函数解析式;(2)点P为线段BC上一个动点(不与点C重合),点Q为线段AC上一个动点,AQ=CP,连接PQ,设CP=m,△CPQ的面积为S.①求S关于m的函数表达式;②当S最大时,在抛物线y=﹣x2+bx+c的对称轴l上,若存在点F,使△DFQ为直角三角形,请直接写出所有符合条件的点F的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)将A、C两点坐标代入抛物线,得,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+8;(2)①∵OA=8,OC=6,∴AC==10,过点Q作QE⊥BC与E点,则sin∠ACB===,∴=,∴QE=(10﹣m ),∴S=•CP•QE=m ×(10﹣m )=﹣m 2+3m ;②∵S=•CP•QE=m ×(10﹣m )=﹣m 2+3m=﹣(m ﹣5)2+,∴当m=5时,S 取最大值;在抛物线对称轴l 上存在点F ,使△FDQ 为直角三角形,∵抛物线的解析式为y=﹣x 2+x+8的对称轴为x=, D 的坐标为(3,8),Q (3,4),当∠FDQ=90°时,F 1(,8),当∠FQD=90°时,则F 2(,4),当∠DFQ=90°时,设F (,n ), 则FD 2+FQ 2=DQ 2,即+(8﹣n )2++(n ﹣4)2=16, 解得:n=6±,∴F 3(,6+),F 4(,6﹣),满足条件的点F 共有四个,坐标分别为F 1(,8),F 2(,4),F 3(,6+),F 4(,6﹣).003如图①,已知抛物线y=ax2+bx+c的图象经过点A(0,3)、B(1,0),其对称轴为直线l:x=2,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,设其横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)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:(1)如图1,设抛物线与x轴的另一个交点为D,由对称性得:D(3,0),设抛物线的解析式为:y=a(x﹣1)(x﹣3),把A(0,3)代入得:3=3a,a=1,∴抛物线的解析式;y=x2﹣4x+3;(2)如图3,过P作MN⊥y轴,交y轴于M,交l于N,∵△OPF是等腰直角三角形,且OP=PF,易得△OMP≌△PNF,∴OM=PN,∵P(m,m2﹣4m+3),则﹣m2+4m﹣3=2﹣m,解得:m=或,∴P的坐标为(,)或(,);如图4,过P作MN⊥x轴于N,过F作FM⊥MN于M,同理得△ONP ≌△PMF , ∴PN=FM ,则﹣m 2+4m ﹣3=m ﹣2,解得:x=或;P 的坐标为(,)或(,);综上所述,点P 的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).004如图,抛物线y =x 2-2x +c 的顶点A 在直线l :y =x -5上.(1)求抛物线的顶点A 的坐标;(2)设抛物线与y 轴交于点B ,与x 轴交于点C ,D(点C 在点D 的左侧),试判断△ABD 的形状;解:(1)A (1,-4)(2)△ABD 是直角三角形,易得B (0,-3),C (-1,0),D (3,0),即BD 2=32+32=18,AB 2=[(-3)-(-4)]2+12=2,AD 2=(3-1)2+42=20, ∴BD 2+AB 2=AD 2,∴∠ABD =90°,故△ABD 是直角三角形005如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,已知点A(-94,0),点C(0,3),点B是x 轴上一点(位于点A 的右侧),以AB 为直径的圆恰好经过点C. (1)求∠ACB 的度数;(2)已知抛物线y =ax 2+bx +3经过A ,B 两点,求抛物线所对应的函数关系式; (3)线段BC 上是否存在点D ,使△BOD 为等腰三角形?若存在,则求出所有符合条件的点D 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)90°(2)在Rt △ABC 中,∵OA ·OB =OC 2,∴OB =4,即点B 的坐标为(4,0).设抛物线所对应的函数关系式为y =a(x -4)·(x+94)=ax 2+bx +3,比较常数项得a =-13,所以抛物线所对应的函数关系式为y =-13(x -4)(x +94) (3)存在.直线BC 所对应的函数关系式为3x +4y =12.设点D 的坐标为(x ,y). ①若BD =OD ,则点D 在OB 的中垂线上,点D 的横坐标为2,纵坐标为32,即D 1(2,32)为所求; ②若OB =BD =4,则y CO =BD BC ,x BO =CD BC ,解得y =125,x =45,即点D 2(45,125)为所求.综合得,线段BC 上存在点D 1(2,32),D 2(45,125)使得△BOD 为等腰三角形006抛物线y=ax 2+bx+3(a ≠0)经过点A (﹣1,0),B (,0),且与y 轴相交于点C .(1)求这条抛物线的表达式; (2)求∠ACB 的度数;(3)设点D 是所求抛物线第一象限上一点,且在对称轴的右侧,点E 在线段AC 上,且DE ⊥AC ,当△DCE 与△AOC 相似时,求点D 的坐标.【分析】(1)先求得点C(0,3)的坐标,然后设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣),最后,将点C的坐标代入求得a的值即可;(2)过点B作BM⊥AC,垂足为M,过点M作MN⊥OA,垂足为N.先求得AC的解析式,然后再求得BM的解析式,从而可求得点M的坐标,依据两点间的距离公式可求得MC=BM,最后,依据等腰直角三角形的性质可得到∠ACB的度数;(3)如图2所示:延长CD,交x轴与点E.依据题意可得到∠ECD>45°,然后依据相似三角形的性质可得到∠CAO=∠ECD,则CE=AE,设点E的坐标为(a,0),依据两点间的距离公式可得到(a+1)2=32+a2,从而可得到点E的坐标,然后再求得CE的解析式,最后求得CE与抛物线的交点坐标即可.【解答】解:(1)当x=0,y=3,∴C(0,3).设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣).将C(0,3)代入得:﹣a=3,解得:a=﹣2,∴抛物线的解析式为y=﹣2x2+x+3.(2)过点B作BM⊥AC,垂足为M,过点M作MN⊥OA,垂足为N.∵OC=3,AO=1,∴tan∠CAO=3.∴直线AC的解析式为y=3x+3.∵AC⊥BM,∴BM的一次项系数为﹣.设BM的解析式为y=﹣x+b,将点B的坐标代入得:﹣×+b=0,解得b=.∴BM的解析式为y=﹣x+.将y=3x+3与y=﹣x+联立解得:x=﹣,y=.∴MC=BM═=.∴△MCB为等腰直角三角形.∴∠ACB=45°.(3)如图2所示:延长CD,交x轴与点F.∵∠ACB=45°,点D是第一象限抛物线上一点,∴∠ECD>45°.又∵△DCE与△AOC相似,∠AOC=∠DEC=90°,∴∠CAO=∠ECD.∴CF=AF.设点F的坐标为(a,0),则(a+1)2=32+a2,解得a=4.∴F(4,0).设CF的解析式为y=kx+3,将F(4,0)代入得:4k+3=0,解得:k=﹣.∴CF的解析式为y=﹣x+3.将y=﹣x+3与y=﹣2x2+x+3联立:解得:x=0(舍去)或x=.将x=代入y=﹣x+3得:y=.∴D(,).【点评】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求一次函数、二次函数的解析式、两点间距离公式的应用、相似三角形的性质、等腰三角形的判定,依据相似三角形的性质、等腰三角形的判定定理得到AF=CF是解题的关键.008如图1,已知二次函数y=ax2+x+c(a≠0)的图象与y轴交于点A(0,4),与x轴交于点B、C,点C坐标为(8,0),连接AB、AC.(1)请直接写出二次函数y=ax2+x+c的表达式;(2)判断△ABC的形状,并说明理由;(3)若点N在x轴上运动,当以点A、N、C为顶点的三角形是等腰三角形时,请写出此时点N的坐标;解:(1)∵二次函数y=ax2+x+c的图象与y轴交于点A(0,4),与x轴交于点B、C,点C坐标为(8,0),∴,解得.∴抛物线表达式:y=﹣x2+x+4;(2)△ABC是直角三角形.令y=0,则﹣x2+x+4=0,解得x1=8,x2=﹣2,∴点B的坐标为(﹣2,0),由已知可得,在Rt△ABO中AB2=BO2+AO2=22+42=20,在Rt△AOC中AC2=AO2+CO2=42+82=80,又∵BC=OB+OC=2+8=10,∴在△ABC中AB2+AC2=20+80=102=BC2∴△ABC是直角三角形.(3)∵A(0,4),C(8,0),∴AC==4,①以A为圆心,以AC长为半径作圆,交x轴于N,此时N的坐标为(﹣8,0),②以C为圆心,以AC长为半径作圆,交x轴于N,此时N的坐标为(8﹣4,0)或(8+4,0)③作AC的垂直平分线,交x轴于N,此时N的坐标为(3,0),综上,若点N在x轴上运动,当以点A、N、C为顶点的三角形是等腰三角形时,点N的坐标分别为(﹣8,0)、(8﹣4,0)、(3,0)、(8+4,0).009如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴相交于A(﹣1,0),B(4,0)两点,与y 轴相交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)在该抛物线对称轴上是否存在点P,使△BMP与△BAD相似?若存在,请求出所有满足条件的P点的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)将A(﹣1,0)、B(4,0)代入y=ax2+bx+2,得:,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2.(2)假设存在,设点P的坐标为(,m).∵点M为AB的中点,∴∠BPD=∠ADB=90°,∴有两种情况(如图2所示).①当△PMB ∽△BDA 时,有==,即=,解得:m =±,∴点P 的坐标为(,)或(,﹣);②当△BMP ∽△BDA 时,有==2,即=2, 解得:m =±5,∴点P 的坐标为(,5)或(,﹣5).综上所述:在该抛物线对称轴上存在点P ,使△BMP 与△BAD 相似,点P 的坐标为(,)或(,﹣)或(,5)或(,﹣5).010如图,一次函数 y =﹣x ﹣2 的图象与二次函数 y =ax 2+bx ﹣4 的图象交于 x 轴上一点 A ,与 y 轴交于点 B ,在 x 轴上有一动点 C .已知二次函数 y=ax 2+bx ﹣4 的图象与 y 轴交于点 D ,对称轴为直线 x =n (n <0),n 是方程2x2﹣3x﹣2=0 的一个根,连接AD.(1)求二次函数的解析式.(2)试判断坐标轴上是否存在这样的点C,使得以点A、B、C 组成的三角形与△ADB 相似?若存在,试求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)在y=﹣x﹣2 中,令y=0,则x=﹣2∴A(﹣2,0).由2x2﹣3x﹣2=0,得x1=﹣,x2=2,∴二次函数y=ax2+bx﹣4 的对称轴为直线x =﹣,∴∴二次函数的解析式为:y=2x2+2x﹣4;解得,(2)存在.理由:令x=0,一次函数与y 轴的交点为点B(0,﹣2),∴AB==2,∠OAB=∠OBA=45°.∵在△ABD 中,∠BAD、∠ADB 都不等于45°,∠ABD=180°﹣45°=135°,∴点C 在点A 的左边.①AC 与BD 是对应边时,∵△ADB∽△BCA,∴==1,∴AC=BD=2,∴OC=OA+AC=2+2=4,∴点C 的坐标为(﹣4,0).②当AC 与AB 是对应边时,∵△ADB∽△CBA∴==,∴AC=AB=×=4,∴OC=OA+AC=2+4=6,∴点C 的坐标为(﹣6,0).综上所述,在x 轴上有一点C(﹣4,0)或(﹣6,0),使得以点A、B、C 组成的三角形与△ADB 相似.。