二次函数与相似三角形整理用
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综合题讲解 函数中因动点产生的相似三角形问题例题 如图1,已知抛物线的顶点为A (2,1),且经过原点O ,与x 轴的另一个交点为B 。
⑴求抛物线的解析式;(用顶点式...求得抛物线的解析式为x x 41y 2+-=) ⑵若点C 在抛物线的对称轴上,点D 在抛物线上,且以O 、C 、D 、B 四点为顶点的四边形为平行四边形,求D 点的坐标;⑶连接OA 、AB ,如图2,在x 轴下方的抛物线上是否存在点P ,使得△OBP 与△OAB 相似若存在,求出P 点的坐标;若不存在,说明理由。
分析:1.当给出四边形的两个顶点时应以两个顶点的连线.......为四边形的边和对角线来考虑问题以O 、C 、D 、B 四点为顶点的四边形为平行四边形要分类讨论:按OB 为边和对角线两种情况2. 函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题途径① 求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边.和角.的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形。
根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论。
②或利用已知三角形中对应角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函数、对称、旋转等知识来推导边的大小。
③若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示各边的长度,之后利用相似来列方程求解。
yxEQ PC B OA 例题2:如图,已知抛物线y=ax 2+4ax+t (a >0)交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C ,抛物线的对称轴交x 轴于点E ,点B 的坐标为(-1,0). (1)求抛物线的对称轴及点A 的坐标;(2)过点C 作x 轴的平行线交抛物线的对称轴于点P ,你能判断四边形ABCP 是什么四边形并证明你的结论;(3)连接CA 与抛物线的对称轴交于点D ,当∠APD=∠ACP 时,求抛物线的解析式.练习1、已知抛物线2y ax bx c =++经过5330P E ⎫⎪⎪⎝⎭,,,及原点(00)O ,.(1)求抛物线的解析式.(由一般式...得抛物线的解析式为225333y x x =-+) (2)过P 点作平行于x 轴的直线PC 交y 轴于C 点,在抛物线对称轴右侧且位于直线PC 下方的抛物线上,任取一点Q ,过点Q 作直线QA 平行于y 轴交x 轴于A 点,交直线PC 于B 点,直线QA 与直线PC 及两坐标轴围成矩形OABC .是否存在点Q ,使得OPC △与PQB △相似若存在,求出Q 点的坐标;若不存在,说明理由.(3)如果符合(2)中的Q 点在x 轴的上方,连结OQ ,矩形OABC 内的四个三角形OPC PQB OQP OQA ,,,△△△△之间存在怎样的关系为什么练习2、如图,四边形OABC 是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,将边BC 折叠,使点B 落在边OA 的点D处。
2023年中考数学高频压轴题突破——二次函数与相似三角形1.在平面直角坐标系xOy中(如图),已知点A在x轴的正半轴上,且与原点的距离为3,抛物线y=ax2﹣4ax+3(a≠0)经过点A,其顶点为C,直线y=1与y轴交于点B,与抛物线交于点D(在其对称轴右侧),联结BC、CD.(1)求抛物线的表达式及点C的坐标;(2)点P是y轴的负半轴上的一点,如果△PBC与△BCD相似,且相似比不为1,求点P的坐标;(3)将∠CBD绕着点B逆时针方向旋转,使射线BC经过点A,另一边与抛物线交于点E(点E在对称轴的右侧),求点E的坐标.2.如图,在平面直角坐标系中,将抛物线平移,使平移后的抛物线C2经过点A (﹣3,0),B(1,0),与y轴的交点为E.(1)求抛物线C2的函数解析式;(2)点P(m,n)(﹣3<m<0)是抛物线C2上的动点,设四边形OAPE的面积为S,求S与m的函数关系式,并求四边形OAPE的面积的最大值;(3)若y=x2与平移后的抛物线对称轴交于D点,在抛物线C2的对称轴上,是否存在一点M,使得以M,O,D为顶点的三角形与△BOD相似?若存在,求点M的坐标;若不存在,说明理由.3.如图,在直角坐标系中,直线y=﹣x﹣1与x轴,y轴的交点分别为A、B,以x=﹣1为对称轴的抛物线y=x2+bx+c与x轴分别交于点A、C,直线x=﹣1与x轴交于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)在线段AB上是否存在一点P,使以A,D,P为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)若点Q在第三象限内,且tan∠AQD=2,线段CQ是否存在最小值,如果存在直接写出最小值;如果不存在,请说明理由.4.已知直线y=﹣x+2与x轴、y轴分别交于点A、C,抛物线y=﹣+bx+c过点A、C,且与x轴交于另一点B,在第一象限的抛物线上任取一点D,分别连接CD、AD,作DE⊥AC于点E.(1)求抛物线的表达式;(2)求△ACD面积的最大值;(3)若△CED与△COB相似,求点D的坐标.5.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x+4与坐标轴分别交于A、B两点,抛物线y =﹣x2+bx+c过A、B两点,点D为线段AB上一动点,过点D作CD⊥x轴于点C,交抛物线于点E.(1)求抛物线的解析式.(2)求△ABE面积的最大值.(3)连接BE,是否存在点D,使得△DBE和△DAC相似?若存在,求出点D坐标;若不存在,说明理由.6.如图,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴相交于点A(﹣1,0)、B(4,0),与y轴相交于点C.(1)求该函数的表达式;(2)点P为该函数在第一象限内的图象上一点,过点P作PQ⊥BC,垂足为点Q,连接PC.①求线段PQ的最大值;②若以点P、C、Q为顶点的三角形与△ABC相似,求点P的坐标.7.如图所示,抛物线y=x2﹣4x+3与x轴分别交于A、B两点,交y轴于点C,(1)求cos∠CAO的值;(2)求直线AC的函数关系式;(3)如果有动点P是y轴上,且△OP A与△OAC相似,求P点坐标.8.如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣1,0),B(2,0),与y轴相交于点C.(1)求二次函数的解析式;(2)若点E是第一象限的抛物线上的一个动点,当四边形ABEC的面积最大时,求点E 的坐标,并求出四边形ABEC的最大面积;(3)若点M在抛物线上,且在y轴的右侧.⊙M与y轴相切,切点为D.以C,D,M 为顶点的三角形与△AOC相似,求点M的坐标.9.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C.(1)求这个二次函数的解析式;(2)点P是直线AC上方的抛物线上一动点,是否存在点P,使△ACP的面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;(3)点Q是直线AC上方的抛物线上一动点,过点Q作QE垂直于x轴,垂足为E.是否存在点Q,使以点B、Q、E为顶点的三角形与△AOC相似?若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.10.如图,已知二次函数y=ax2﹣4x+c的图象与x轴交于点A(﹣1,0)、点C,与y轴交于点B(0,﹣5).(1)求该二次函数的解析式;(2)已知该函数图象的对称轴上存在一点P,使得△ABP的周长最小.请求出点P的坐标,并求出△ABP周长的最小值;(3)在线段AC上是否存在点E,使以C、P、E为顶点的三角形与三角形ABC相似?若存在写出所有点E的坐标;若不存在,请说明理由.11.已知:如图,二次函数图象的顶点坐标为C(1,﹣2),直线y=kx+m的图象与该二次函数的图象交于A、B两点,其中A点坐标为(3,0),B点在y轴上.点P为线段AB 上的一个动点(点P与点A、B不重合),过点P且垂直于x轴的直线与这个二次函数的图象交于点E.(1)求这个二次函数的解析式;(2)设点P的横坐标为x,求线段PE的长(用含x的代数式表示);(3)点D为直线AB与这个二次函数图象对称轴的交点,若以点P、E、D为顶点的三角形与△AOB相似,请求出P点的坐标.12.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,对称轴与抛物线相交于点M,连接AC.(1)求该抛物线的解析式;(2)抛物线对称轴上存在一点H,连接AH、CH,当△AHC周长最小时,求此时点H 坐标.(3)设对称轴与x轴交于点E,在对称轴上是否存在点G,使以B、E、G为顶点的三角形与△AOC相似?如果存在,请求出点G的坐标;如果不存在,请说明理由.13.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+8与x轴相交于A,B两点,与y 轴相交于点C,OA=4,OB=2,点D是抛物线上一动点,且在y轴的左侧,连接AD,BC,AC,CD.(1)求抛物线的解析式;(2)已知直线m:y=kx+8(不经过点B),同时与x轴和y轴相交,若直线m与x轴和y轴围成的三角形与△BCO相似,求k的值;(3)连接OD,若△ACD的面积是△ABC的面积的时,求△DOC的面积.14.如图,抛物线y=a(x﹣2)2+1与x轴交于点A(1,0),B(3,0),与y轴交于点C,顶点为D.(1)求抛物线的解析式及点C的坐标;(2)点E是直线BC上一动点,求出△ADE周长的最小值;(3)点P,M分别是抛物线和直线BC上的动点,是否存在以P,M,C为顶点的三角形与△AOC相似.若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图,点A(0,2),B(1,0),连接AB并将线段AB绕点B顺时针旋转90°,点A 转到点C处.一抛物线经过C、B两点,与x轴交于另一点D(3.5,0).(1)求点C的坐标和抛物线的解析式.(2)在BC上方抛物线上是否存在一点P,使得四边形PBDC的面积最大?若存在,求出P的坐标及最大面积;若不存在,请说明理由.(3)连接CD,①求证:CD∥AB;②直线CD上是否存在一点M,使得△MBC与△AOB相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.16.如图,抛物线与坐标轴交于A,B,C三点,且4CO=2BO=OA=4,点D是线段AB 上的动点,过点D作DF⊥x轴,交x轴于点F,交抛物线于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)当点D的坐标是多少时,DE最长,最长是多少?(3)当DE最长时,在直线DE上是否存在点P,使得以P、A、F为顶点的三角形与△ABC相似,若存在,直接写出点P的坐标,若不存在,说明理由.17.已知抛物线与直线AC相交于A、C两点,且A(﹣2,0)、C(4,3).(1)填空:b=,c=;(2)长度为的线段DE在线段AC上移动,点G与点F在上述抛物线上,且线段DG 与EF始终平行于y轴.①连接FG,求四边形DEFG的面积的最大值,并求出对应点D的坐标;②CH⊥AB,垂足为点H,线段DE在移动的过程中,是否存在点D,使△DEG与△ACH相似?若存在,请求出此时点D的坐标;若不存在,试说明理由.18.如图1,抛物线y=ax2+bx+4的顶点为(1,),抛物线交x轴于A,B两点(A在B 的左边),交y轴于C.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,沿射线AC方向平移抛物线y=ax2+bx+4,分别记A、C两点的对应点为E、F,在平移过程中,是否存在以A,E,B为顶点的三角形与△ABF相似,若存在,请求出此时平移后的E的横坐标;若不存在,请简要说明理由;(3)如图3,点N在y轴负半轴上,点A绕点N顺时针旋转,恰好落在第四象限的抛物线上点M处,且∠ANM+∠ACM=180°,求N点坐标.19.如图,二次函数y=a(x+1)(x﹣3)(a>0)的图象与x轴交于点A,B(A在B的左边),与y轴交于点C,点P是二次函数图象上一动点.(1)若点C的坐标为(0,﹣3),求二次函数及直线BC的函数关系式.(2)如图①,在(1)的条件下,若点P在第四象限,过P作PQ∥AC,交直线BC于点Q,求线段PQ长的最大值.(3)如图②,若点P在第一象限,且△ABP有△ABC相似,求点P的坐标.20.如图,若抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴相交于A(﹣1,0),B两点,与y轴相交于点C,直线y=﹣x+3经过点B,C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为抛物线位于第二象限上的一点,连接BP交线段AC于点Q,若△AQB与△AOC相似,求点P的坐标;(3)若点D为抛物线位于第一象限上的一点,过点D作x轴的垂线,垂足为F,直线DF交直线BC于点E,若△CDE为等腰三角形,请直接写出点D的坐标.参考答案:1.【分析】(1)把点A的坐标代入抛物线的解析式中可得:a的值,从而得抛物线的解析式,配方得顶点C的坐标;(2)根据∠DBC=∠PBC=45°,且相似比不为1,所以只能△CBP∽△DBC,列比例式可得BP的长,从而得点P的坐标;(3)连接AC,过E作EH⊥BD于H,先根据勾股定理的逆定理证明△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,由等角三角函数得tan∠ABC=tan∠EBD==,设EH=m,则BH=2m,表示E(2m,m+1),代入抛物线的解析式,可得结论.【解答】解:(1)∵点A在x轴的正半轴上,且与原点的距离为3,∴A(3,0),把A(3,0)代入抛物线y=ax2﹣4ax+3中得:0=9a﹣12a+3,∴a=1,∴抛物线的表达式为:y=x2﹣4x+3,y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴C(2,﹣1);(2)当y=1时,x2﹣4x+3=1,解得:x1=2﹣,x2=2+,由题意得:D(2+,1),∵B(0,1),C(2,﹣1),∴BC==2,BD=2+,∵∠DBC=∠PBC=45°,且相似比不为1,只能△CBP∽△DBC,∴,即,∴BP=8﹣4,∴P(0,4﹣7);(3)连接AC,过E作EH⊥BD于H,由旋转得:∠CBD=∠ABE,∴∠EBD=∠ABC,∵AB2=32+12=10,BC2=22+22=8,AC2=12+12=2,∴AB2=BC2+AC2,∴△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,∴tan∠ABC==,∴tan∠EBD==,设EH=m,则BH=2m,∴E(2m,m+1),∵点E在抛物线上,∴(2m)2﹣4×2m+3=m+1,4m2﹣9m+2=0,解得:m1=2,m2=(舍),∴E(4,3).2.【分析】(1)设抛物线C2的函数解析式为y=x2+bx+c,把A、B的坐标代入上式,即可求解;(2)S=S△OAP+S△OEP=(﹣m2﹣2m+3)+×3(﹣m)即可求解;(3)分、,两种情况分别求解即可.【解答】解:(1)设抛物线C2的函数解析式为y=x2+bx+c,把A、B的坐标代入得,解得:,故抛物线C2的函数解析式为y=x2+2x﹣3;(2)连接OP,作PH⊥x轴,作PQ⊥y轴,把P(m,n)代入y=x2+2x﹣3得n=m2+2m ﹣3,由抛物线y=x2+2x﹣3得:点E(0,﹣3),则S=S△OAP+S△OEP=(﹣m2﹣2m+3)+×3(﹣m)=﹣(m+)2+,所以四边形OAPE的面积最大值是;(3)由y=x2+2x﹣3得对称轴是直线x=﹣1,所以D(﹣1,1),则DF=OF=1,则△DOF为等腰直角三角形,∴∠DOF=∠ODF=45°,OD=,BD=,∠BOD=135°,∴点M只能在点D上方,∵∠BOD=∠ODM=135°,∴当时,以M、O、D为顶点的三角形与△BOD相似.①,则解得DM=2,此时点M坐标为(﹣1,3);②若,则解得DM=1,此时点M坐标为(﹣1,2);综上,点M坐标为(﹣1,3)或(﹣1,2).3.【分析】(1)利用对称性和待定系数法求函数关系式;(2)分类讨论三角形相似情况即可;(3)由已知,满足条件的Q点在以A、D、F(﹣1,﹣1)的圆E在第三象限的部分,连接CE交圆于Q,则CQ最小.【解答】解:(1)由已知,点A坐标为(﹣3,0)∵直线x=﹣1为对称轴∴点C坐标为(1,0)∴抛物线解析式为:y=(x+3)(x﹣1)=x2+2x﹣3(2)存在由已知点D坐标为(﹣1,0)设点P的横坐标为(a,﹣a﹣1)当△AOB∽△ADP时∴a=﹣1点P坐标为(﹣1,)当△AOB∽△APD时过点P作PE⊥x轴于点E则△APE∽△APDE∴PE2=AE•ED∴(﹣a﹣1)2=(a+3)(﹣a﹣1)解得a1=﹣3(舍去),a2=﹣∴点P坐标为(﹣,﹣)(3)存在,CQ最小值为如图,取点F(﹣1,﹣1),过点ADF作圆,则点E(﹣2,﹣)为圆心.∵tan∠AFD=2∴(A、D除外)上的点都是满足条件的Q点.连CE交⊙E于点Q,则CQ为满足条件的最小值此时CE=,⊙E半径为∴CQ最小值为4.【分析】(1)根据题意求得点A、C的坐标,将它们分别代入函数解析式,列出关于系数b、c的方程组,通过解方程组求得它们的值;(2)如图1,过点D作DG⊥x轴于点G,交AC于点F.利用三角形的面积公式得到二次函数关系式,由二次函数最值的求法解答;(3)需要分类讨论:①当∠DCE=∠BCO时,∠DCE=∠OAC;②当∠DCE=∠CBO 时,∠DCE=∠OCA.根据相似三角形的对应边成比例求得相关线段的长度,从而得到点D的坐标.【解答】解:(1)∵直线y=﹣x+2与x轴、y轴分别交于点A、C,∴A(4,0),C(0,2),OA=4,OC=2,(1分)将A(4,0),C(0,2)分别代入y=﹣+bx+c中,解得,∴y=﹣+x+2;(2)如图1,过点D作DG⊥x轴于点G,交AC于点F,设D(t,﹣t2+t+2),其中0<t<4,则F(t,﹣t+2)∴DF=﹣t2+t+2﹣(﹣t+2)=﹣t2+2tS△ACD=S△CDF+S△ADF=DF•OG+DF•AG=DF•(OG+AG)=DF•OA=×4×(﹣t2+2t)=﹣(t﹣2)2+4.∴当t=2时,S△ACD最大=4.(3)设y=0,则﹣t2+t+2=0,解得x1=4,x2=﹣1,∴B(﹣1,0),OB=1∵tan∠OCB==,tan∠OAC===∴∠OCB=∠OAC∴∠OCA=∠OBC;①当∠DCE=∠BCO时,∠DCE=∠OAC,∴CD∥OA,点D的纵坐标与点C纵坐标相等,令y=2,则﹣t2+t+2=2,解得x1=0,x2=3,∴D1(3,2);②如图2,当∠DCE=∠CBO时,∠DCE=∠OCA,将△OCA沿AC翻折得△MCA,点O的对称点为点M,过点M作MH⊥y轴于点H,AN⊥MH于点N,则CM=CO=2,AM=AO=4,设HM=m,MN=HN﹣HM=OA﹣HM=4﹣m,由∠AMC=∠AOC=∠ANM=∠MHC=90°易证△CHM∽△MNA,且相似比=,∴AN=2MH=2m,CH=MN=2﹣m,在Rt△CMH中,由勾股定理得:m2+(2﹣m)2=22,解得m1=0,m2=∴MH=,OH=,M(,).设直线CM的表达式为y=kx+n,则,解得,∴y=x+2,由解得,∴D2(,)综上所述,点D的坐标为D1(3,2)、D2(,).5.【分析】(1)首先求出点A、B的坐标,然后利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)设点C坐标为(m,0)(m<0),则点E坐标为(m,﹣m2﹣3m+4),从而得出OC=﹣m、OF=﹣m2﹣3m+4、BF=﹣m2﹣3m,根据S△ABE=S梯形AOFE﹣S△AOB﹣S△BEF 得出S=﹣2(m+2)2+8,据此可得答案;(3)由于△ACD为等腰直角三角形,而△DBE和△DAC相似,则△DBE必为等腰直角三角形.分两种情况讨论,要点是求出点E的坐标,由于点E在抛物线上,则可以由此列出方程求出未知数.【解答】解:(1)在直线解析式y=x+4中,令x=0,得y=4;令y=0,得x=﹣4,∴A(﹣4,0),B(0,4).∵点A(﹣4,0),B(0,4)在抛物线y=﹣x2+bx+c上,∴,解得:b=﹣3,c=4,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣3x+4.(2)如图,连接AE、过点E作EF⊥y轴于点F,设点C坐标为(m,0)(m<0),则点E坐标为(m,﹣m2﹣3m+4),则OC=﹣m,OF=﹣m2﹣3m+4,∵OA=OB=4,∴BF=﹣m2﹣3m,则S△ABE=S梯形AOFE﹣S△AOB﹣S△BEF=×(﹣m+4)(﹣m2﹣3m+4)﹣×4×4﹣×(﹣m)×(﹣m2﹣3m).=﹣2m2﹣8m=﹣2(m+2)2+8,∵﹣4<m<0,∴当m=﹣2时,S取得最大值,最大值为8.即△ABE面积的最大值为8.(3)设点C坐标为(m,0)(m<0),则OC=﹣m,CD=AC=4+m,BD=OC=﹣m,则D(m,4+m).∵△ACD为等腰直角三角形,△DBE和△DAC相似∴△DBE必为等腰直角三角形.i)若∠BED=90°,则BE=DE,∵BE=OC=﹣m,∴DE=BE=﹣m,∴CE=4+m﹣m=4,∴E(m,4).∵点E在抛物线y=﹣x2﹣3x+4上,∴4=﹣m2﹣3m+4,解得m=0(不合题意,舍去)或m=﹣3,∴D(﹣3,1);ii)若∠EBD=90°,则BE=BD=﹣m,在等腰直角三角形EBD中,DE=BD=﹣2m,∴CE=4+m﹣2m=4﹣m,∴E(m,4﹣m).∵点E在抛物线y=﹣x2﹣3x+4上,∴4﹣m=﹣m2﹣3m+4,解得m=0(不合题意,舍去)或m=﹣2,∴D(﹣2,2).综上所述,存在点D,使得△DBE和△DAC相似,点D的坐标为(﹣3,1)或(﹣2,2).6.【分析】(1)设交点式y=a(x+1)(x﹣4),再展开可得到﹣4a=2,解得a=﹣,然后写出抛物线解析式;(2)①作PN⊥x轴于N,交BC于M,如图,先利用待定系数法求出直线BC的解析式为y=﹣x+2,设P(t,﹣t2+t+2),则M(t,﹣t+2),用t表示出PM=﹣t2+2t,再证明△PQM∽△BOC,利用相似比得到PQ=﹣t2+t,然后利用二次函数的性质解决问题;②讨论:当∠PCQ=∠OBC时,△PCQ∽△ABC,PC∥x轴,利用对称性可确定此时P点坐标;当∠CPQ=∠OBC时,△CPQ∽△ABC,则∠CPQ=∠MPQ,所以△PCM为等腰三角形,则PC=PM,利用两点间的距离公式得到t2+(﹣t2+t+2﹣2)2=(﹣t2+2t)2,然后解方程求出t得到此时P点坐标.【解答】解:(1)抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣4),即y=ax2﹣3ax﹣4a,则﹣4a=2,解得a=﹣,所以抛物线解析式为y=﹣x2+x+2;(2)①作PN⊥x轴于N,交BC于M,如图,BC==2,当x=0时,y=﹣x2+x+2=2,则C(0,2),设直线BC的解析式为y=mx+n,把C(0,2),B(4,0)得,解得,∴直线BC的解析式为y=﹣x+2,设P(t,﹣t2+t+2),则M(t,﹣t+2),∴PM=﹣t2+t+2﹣(﹣t+2)=﹣t2+2t,∵∠NBM=∠NPQ,∴△PQM∽△BOC,∴=,即PQ=,∴PQ=﹣t2+t=﹣(t﹣2)2+,∴当t=2时,线段PQ的最大值为;②当∠PCQ=∠ABC时,△PCQ∽△ABC,此时PC∥OB,点P和点C关于直线x=对称,∴此时P点坐标为(3,2);当∠CPQ=∠OBC时,△CPQ∽△ABC,∵∠OBC=∠NPQ,∴∠CPQ=∠MPQ,而PQ⊥CM,∴△PCM为等腰三角形,∴PC=PM,∴t2+(﹣t2+t+2﹣2)2=(﹣t2+2t)2,解得t=,此时P点坐标为(,),综上所述,满足条件的P点坐标为(3,2)或(,).7.【分析】(1)根据抛物线y=x2﹣4x+3与x轴分别交于A、B两点,交y轴于点C,可以求得A、B、C三点的坐标,从而可以求得OA、OC、AC的长,进而可以得到cos∠CAO 的值;(2)根据点A、C两点的坐标,可以求得直线AC的函数关系式;(3)根据第三问的条件,可知符合要求的三角形OP A存在三种情况,然后分别画出相应的图形,即可求得点P的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=x2﹣4x+3与x轴分别交于A、B两点,交y轴于点C,∴x2﹣4x+3=0,得x=1或x=3,x=0时,y=3,∴点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),∴OA=1,OC=3,∴,∴cos∠CAO=;(2)设直线AC的解析式为:y=kx+b,∵点A的坐标为(1,0),点C的坐标为(0,3),∴解得k=﹣3,b=3.即直线AC的解析式为:y=﹣3x+3;(3)如果有动点P是y轴上,且△OP A与△OAC相似,则有如下三种情况,第一种情况如下图1所示,当∠OP A=∠OCA,∠AOC=∠AOP时,△OP A∽△OAC,∴,∵点C的坐标为(0,3),∴OP=OC=3,∴点P的坐标为(0,﹣3);第二种情况如下图2所示,点P位于y轴正半轴,当∠OP A=∠OAC,∠AOC=∠AOP时,△OP A∽△OAC,∴,∵点C的坐标为(0,3),点A的坐标为(1,0),∴OA=1,OC=3,即点P的坐标为(0,);第三种情况如下图3所示,点P位于y轴负半轴,当∠OP A=∠OAC,∠AOC=∠AOP时,△OP A∽△OAC,∴,∵点C的坐标为(0,3),点A的坐标为(1,0),∴OA=1,OC=3,∴,即点P的坐标为(0,﹣).由上可得,点P的坐标为:(0,﹣3),(0,),(0,﹣).8.【分析】(1)根据题意把点A(﹣1,0),B(2,0)代入二次函数解析式,得到b和c 的二元一次方程组,求出b和c的值即可;(2)设E(a,b),且a>0,b>0,首先用a和b表示出S四边形ABEC,再结合点E在二次函数的图象上,得到S四边形ABEC=﹣a2+2a+3,即可求解;(3)首先画出图形,以C,D,M为顶点的三角形与△AOC相似,得到,或,根据n的取值范围求出m的值即可.【解答】解:(1)∵二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴相交于点A(﹣1,0),B(2,0),∴,∴二次函数的解析式为y=﹣x2+x+2.(2)如图1.∵二次函数的解析式为y=﹣x2+x+2与y轴相交于点C,∴C(0,2).设E(a,b),且a>0,b>0.∵A(﹣1,0),B(2,0),∴OA=1,OB=2,OC=2.则S四边形ABEC==1+a+b,∵点E(a,b)是第一象限的抛物线上的一个动点,∴b=﹣a2+a+2,∴S四边形ABEC=﹣a2+2a+3=﹣(a﹣1)2+4,当a=1时,b=2,∴当四边形ABEC的面积最大时,点E的坐标为(1,2),且四边形ABEC的最大面积为4.(3)如图2.设M(m,n),且m>0.∵点M在二次函数的图象上,∴n=﹣m2+m+2.∵⊙M与y轴相切,切点为D,∴∠MDC=90°.∵以C,D,M为顶点的三角形与△AOC相似,∴,或.①当n>2时,或,解得m1=0(舍去),m2=,或m3=0(舍去),m4=﹣1(舍去).②同理可得,当n<2时,m1=0(舍去),m2=,或m3=0(舍去),m4=3.综上,满足条件的点M的坐标为(,),(,),(3,﹣4).9.【分析】(1)把点A、B的坐标代入二次函数解析式,利用待定系数法求二次函数解析式解答;(2)先求出点C的坐标,再利用待定系数法求出直线AC的解析式,然后判断出平行于AC的直线与二次函数图象只有一个交点时△ACP的面积最大,再联立直线与二次函数解析式,消掉y,利用根的判别式Δ=0时方程只有一个根求解即可;(3)设点E的横坐标为c,表示出BE、QE,然后根据相似三角形对应边成比例,分OA 和BE,OA和QE是对应边两种情况列出比例式求解即可.【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,∴,解得,∴二次函数的解析式为y=﹣x2﹣x+2;(2)令x=0,则y=2,∴点C(0,2),设直线AC的解析式为y=kx+m(k≠0),则,解得,∴直线AC的解析式为y=x+2,由三角形的面积可知,平行于AC的直线与二次函数图象只有一个交点时△ACP的面积最大,此时设过点P的直线为y=x+n,联立,消掉y得,﹣x2﹣x+2=x+n,整理得,2x2+6x﹣6+3n=0,△=62﹣4×2×(﹣6+3n)=0,解得n=,此时x1=x2=﹣=﹣,y=×(﹣)+=,∴点P(﹣,)时,△ACP的面积最大;(3)存在点Q(﹣2,2)或(﹣,)使以点B、Q、E为顶点的三角形与△AOC 相似.理由如下:设点E的横坐标为c,则点Q的坐标为(c,﹣c2﹣c+2),BE=1﹣c,①OA和BE是对应边时,∵△BEQ∽△AOC,∴=,即=,整理得,c2+c﹣2=0,解得c1=﹣2,c2=1(舍去),此时,﹣×(﹣2)2﹣×(﹣2)+2=2,点Q(﹣2,2);②OA和QE是对应边时,∵△QEB∽△AOC,∴=,即=,整理得,4c2﹣c﹣3=0,解得c1=﹣,c2=1(舍去),此时,﹣×(﹣)2﹣×(﹣)+2=,点Q(﹣,),综上所述,存在点Q(﹣2,2)或(﹣,)使以点B、Q、E为顶点的三角形与△AOC相似.10.【分析】(1)利用A(﹣1,0)、点B(0,﹣5)代入解析式求出即可;(2)利用轴对称图形的性质得出P点位置,进而得出直线BC的解析式,进而求出P点坐标;(3)利用相似三角形的性质利用对应边不同分别得出E点坐标即可.【解答】解:(1)根据题意,得,解得,故二次函数的表达式为y=x2﹣4x﹣5;(2)令y=0,得二次函数y=x2﹣4x﹣5的图象与x轴的另一个交点坐标C(5,0).由于P是对称轴x=2上一点,连接AB,由于AB==,要使△ABP的周长最小,只要P A+PB最小.由于点A与点C关于对称轴x=2对称,连接BC交对称轴于点P,则P A+PB=BP+PC=BC,根据两点之间,线段最短,可得P A+PB的最小值为BC=5,故△ABP的周长最小值为:+5.因为BC与对称轴x=2的交点P就是所求的点.设直线BC的解析式为y=kx+b,根据题意,可得:,解得,所以直线BC的解析式为y=x﹣5.因此直线BC与对称轴x=2的交点坐标是方程组的解,解得,所求的点P的坐标为(2,﹣3).(3)存在.∵A(﹣1,0),C(5,0),∴AC=6,∵P(2,﹣3),C(5,0),∴PC=3,∵B(0,﹣5),C(5,0),∴BC=5,当△PEC∽△ABC,∴=,∴=,解得:EC=5,∴E(0,0);当△EPC∽△ABC,∴=,∴=,解得:EC=3.6,∴OE=5﹣3.6=1.4,故E点坐标为:(1.4,0),综上所述:以C、P、E为顶点的三角形与三角形ABC相似,点E的坐标为:(0,0),(1.4,0).11.【分析】(1)首先设二次函数的解析式为y=a(x﹣1)2﹣2,由A点坐标为(3,0),则可将A点的坐标代入函数解析式,利用待定系数法即可求得这个二次函数的解析式;(2)首先利用待定系数法求得直线AB的解析式,然后由P在直线上,将x代入直线方程,即可求得P的纵坐标,又由E在抛物线上,则可求得E的纵坐标,它们的差即为PE 的长;(3)分别从当∠EDP=90°时,△AOB∽△EDP与当∠DEP=90°时,△AOB∽△DEP 两种情况去分析,注意利用相似三角形的对应边成比例等性质,即可求得答案,注意不要漏解.【解答】解:(1)设二次函数的解析式为y=a(x﹣1)2﹣2,∵A(3,0)在抛物线上,∴0=a(3﹣1)2﹣2∴a=,∴y=(x﹣1)2﹣2,(2)抛物线与y轴交点B的坐标为(0,),设直线AB的解析式为y=kx+m,∴,∴,∴直线AB的解析式为y=x﹣.∵P为线段AB上的一个动点,∴P点坐标为(x,x﹣).(0<x<3)由题意可知PE∥y轴,∴E点坐标为(x,x2﹣x﹣),∵0<x<3,∴PE=(x﹣)﹣(x2﹣x﹣)=﹣x2+x,(3)由题意可知D点横坐标为x=1,又D点在直线AB上,∴D点坐标(1,﹣1).①当∠EDP=90°时,△AOB∽△EDP,∴.过点D作DQ⊥PE于Q,∴x Q=x P=x,y Q=﹣1,∴△DQP∽△AOB∽△EDP,∴,又OA=3,OB=,AB=,又DQ=x﹣1,∴DP=(x﹣1),∴,解得:x=﹣1±(负值舍去).∴P(﹣1,)(如图中的P1点);②当∠DEP=90°时,△AOB∽△DEP,∴.由(2)PE=﹣x2+x,DE=x﹣1,∴,解得:x=1±,(负值舍去).∴P(1+,﹣1)(如图中的P2点);综上所述,P点坐标为(﹣1,)或(1+,﹣1).12.【分析】(1)运用待定系数法把点A、B、C的坐标代入求解即可;(2)连接BC与对称轴的交点即为点H,此时AH+CH=BH+CH=BC最小,故△AHC 周长最小,运用待定系数法求得直线BC的解析式为y=﹣x+3,即可求得答案;(3)当以B、E、G为顶点的三角形与△AOC相似时,分两种情况:①△BEG∽△AOC,②△GEB∽△AOC,分别利用相似三角形性质建立方程求解即可.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,∴,解得:,∴该抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)∵y=﹣x2+2x+3,∴抛物线的对称轴为直线x=﹣=1,∵点A(﹣1,0)和点B(3,0)关于抛物线的对称轴对称,∴连接BC与对称轴的交点即为点H,此时AH+CH=BH+CH=BC最小,如图,∴AC+AH+CH=AC+BH最小,即△AHC周长最小,设直线BC的解析式为y=kx+d,则,解得:,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,∵当x=1时,y=﹣1+3=2,∴点H的坐标为(1,2);(3)存在.理由如下:由题意得:OA=1,OC=3,∵抛物线对称轴为直线x=1,∴E(1,0),设G(1,m),则EG=|m|,∵B(3,0),∴BE=3﹣1=2,当以B、E、G为顶点的三角形与△AOC相似时,①△BEG∽△AOC,∴=,即=,∴|m|=6,解得:m=±6,∴点G的坐标为(1,6)或(1,﹣6);②△GEB∽△AOC,∴=,即=,∴|m|=,解得:m=±,∴点G的坐标为(1,)或(1,﹣);综上所述,以B、E、G为顶点的三角形与△AOC相似时,点G的坐标为(1,6)或(1,﹣6)或(1,)或(1,﹣).13.【分析】(1)由OA和OB的长得到点A和点B的坐标,然后用待定系数法求得抛物线的解析式;(2)先求得点C的坐标得到OC的长,然后求得直线m与坐标轴的两个交点的坐标,最后利用相似三角形的性质分类讨论求得k的值;(3)先求得直线AC的解析式,过点D作DE⊥x轴,交AC于点E,设点D的坐标得到点E的坐标,从而表示出△ACD的面积,再求得△ABC的面积,从而列出方程求得点D 的坐标,最后求得△COD的面积.【解答】(1)解:∵OA=4,OB=2,∴A(﹣4,0),B(2,0),将点A和点B的坐标代入y=ax2+bx+8,得,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+8.(2)对y=﹣x2﹣2x+8,令x=0,得y=8,∴点C的坐标为(0,8),∴OC=8,对直线y=kx+8,当x=0时,y=8,当y=0时,x=﹣,∴直线y=kx+8与y轴的交点为点C(0,8),与x轴的交点为(﹣,0),记为点M,∴OM=|﹣|,如图1,当△MOC∽△BOC时,∴=1,∴MO=BO=2,∴M1(﹣2,0),代入y=kx+8中,得﹣2k+8=0,解得:k=4;当△MOC∽△COB时,,∴==4,∴MO=32,∴M2(﹣32,0),M3(32,0),分别代入y=kx+8中,得﹣32k+8=0或32k+8=0,解得:k=或k=﹣;综上所述,k=4或k=或k=﹣.(3)设直线AC的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线AC的解析式为y=2x+8,如图2,当点D在AC之间的抛物线上时,过点D作DE⊥x轴,交AC于点E,设点D的坐标为(x,﹣x2﹣2x+8),则点E的坐标为(x,2x+8),∴DE=﹣x2﹣2x+8﹣(2x+8)=﹣x2﹣4x,∴S△ACD=S△AED+S△ECD==,∴S△ACD==﹣2x2﹣8x,∵OA=4,OB=2,OC=8,∴S△ABC==24,又∵S△ACD=S△ABC,∴﹣2x2﹣8x=×24,解得:x=﹣2+或x=﹣2﹣,∵S△COD=,∴S△COD==8﹣4或S△COD==8+4;如图3,当点D在点A左侧抛物线上时,过点D作DE⊥x轴,交AC于点E,设点D的坐标为(x,﹣x2﹣2x+8),则点E的坐标为(x,2x+8),∴DE=2x+8﹣(﹣x2﹣2x+8)=x2+4x,∴S△ACD=S△ECD﹣S△AED==,∴S△ACD==2x2+8x,∵OA=4,OB=2,OC=8,∴S△ABC==24,又∵S△ACD=S△ABC,∴2x2+8x=×24,解得:x=﹣2﹣或x=﹣2+(舍),∵S△COD=,∴S△COD==8+4;综上所述,△COD的面积为8﹣4或8+4或8+4.14.【分析】(1)把A(1,0)代入y=a(x﹣2)2+1即可求解;(2)作A点关于直线BC的对称点A',连接A'D交BC于点E,连接AE,A'B,当A'、D、E三点共线时,△ADE的周长最小,求出A'(3,﹣2),再求A'D=,AD=,即可求解;(3)分三种情况讨论:①当∠CMP=90°时,过点M作MG⊥y轴交于点G,过点P作PH⊥y轴交于点H,可得△GCM∽△HPC,设M(t,t﹣3),当∠CPM=∠ACO时,=,则P(3t,﹣3﹣3t),可求P(5,﹣8);当∠CMP=∠ACO时,=3,可求P(5,﹣8);②当∠CMP=90°时,过点M作EF∥x轴,交y轴于点E,过点P作PF ⊥EF交于点F,证明△ECM∽△FMP,设M(t,t﹣3),则P(4t,﹣2t﹣3),可求P (,﹣);当∠CMP=∠OCA时,=3,则P(t,t﹣3),可求P(,﹣);③当∠CPM=90°时,过点P作KL⊥y轴交于点L,过点M作MK⊥LK交于K 点,证明△CLP∽△PKM,设P(m,﹣m2+4m﹣3),则M(3m2﹣11m,﹣m2+7m﹣3),可求P(,﹣);当∠MCP=∠OCA时,=3,M(m2﹣m,﹣m2+m﹣3),可求P(,﹣).【解答】解:(1)把A(1,0)代入y=a(x﹣2)2+1得:a+1=0,∴a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣2)2+1=﹣x2+4x﹣3,在y=﹣x2+4x﹣3中,令x=0得y=﹣3,∴C(0,﹣3);(2)设直线BC的解析式为y=kx+b,∴,∴,∴y=x﹣3,作A点关于直线BC的对称点A',连接A'D交BC于点E,连接AE,A'B,∴AE+DE+AD=A'E+DE+AD≥A'D+DE,当A'、D、E三点共线时,△ADE的周长最小,∵OB=OC,∴∠OBC=45°,∴∠ABA'=90°,∵AB=A'B,∴A'(3,﹣2),∵D(2,1),∴A'D=,AD=,∴△ADE周长的最小值为+;(3)存在以P,M,C为顶点的三角形与△AOC相似,理由如下:∵A(1,0),C(0,﹣3),∴OA=1,OC=3,∴tan∠OCA=,①当∠CMP=90°时,过点M作MG⊥y轴交于点G,过点P作PH⊥y轴交于点H,∴∠GCM+∠HCP=90°,∵∠GCM+∠GMC=90°,∴∠HCP=∠GMC,∴△GCM∽△HPC,∴==,设M(t,t﹣3),∴GM=t,GC=t,当∠CPM=∠ACO时,=,∴CH=3t,HP=3t,∴P(3t,﹣3﹣3t),∴﹣3﹣3t=﹣9t2+12t﹣3,解得t=0(舍)或t=,∴P(5,﹣8);当∠CMP=∠ACO时,=3,∴CH=t,HP=t,∴P(t,﹣3﹣t),∴﹣3﹣t=﹣t2+t﹣3,解得t=0(舍)或t=15,∴P(5,﹣8);②当∠CMP=90°时,过点M作EF∥x轴,交y轴于点E,过点P作PF⊥EF交于点F,∴∠EMC+∠FMP=90°,∵∠EMC+∠ECM=90°,∴∠FMP=∠ECM,∴△ECM∽△FMP,∴==,设M(t,t﹣3),∴EM=EC=t,当∠CPM=∠OCA时,=,∴MF=FP=3t,∴P(4t,﹣2t﹣3),∴﹣2t﹣3=﹣16t2+16t﹣3,解得t=0(舍)或t=,∴P(,﹣);当∠CMP=∠OCA时,=3,∴MF=FP=t,∴P(t,t﹣3),∴﹣t﹣3=﹣t2+t﹣3,解得t=0(舍)或t=,∴P(,﹣);③如图3,当∠CPM=90°时,过点P作KL⊥y轴交于点L,过点M作MK⊥LK交于K点,∴∠CPL+∠MPK=90°,∵∠CPL+∠PCL=90°,∴∠MPK=∠PCL,∴△CLP∽△PKM,∴==,设P(m,﹣m2+4m﹣3),∴LP=m,CL=m2﹣4m,当∠CMP=∠OCA时,=,∴MK=3m,PK=3m2﹣12m,∴M(3m2﹣11m,﹣m2+7m﹣3),∴﹣m2+7m﹣3=3m2﹣11m﹣3,解得m=0(舍)或m=,∴P(,﹣);当∠MCP=∠OCA时,=3,∴MK=m,PK=m2﹣m,∴M(m2﹣m,﹣m2+m﹣3),∴﹣m2+m﹣3=m2﹣m﹣3,解得m=0(舍)或m=,∴P(,﹣);综上所述:P点坐标为(5,﹣8)或(,﹣)或(,﹣)或(,﹣)或(,﹣).15.【分析】(1)过点C作CE⊥x轴于点E,先求得点C的坐标,然后由点B和点D的坐标设函数的交点式,再将点C的坐标代入求得函数的解析式即可;(2)过点P作PH⊥x轴,交BC于点H,先求得直线BC的解析式,再设点P的坐标,得到点H的坐标,然后求得△PBC的面积,结合点B、C、D求得△BCD的面积,从而求得四边形PBDC的面积,最后由二次函数的性质求得四边形PBDC的面积最大值,及点P的坐标;(3)①分别求得tan∠ABO和tan∠CDE的大小,从而得到∠ABO=∠CDE,然后得证CD∥AB;②由∠ABO=∠CDE,∠ABC=90°得到BC⊥CD,即∠BCD=90°,由旋转得BC=AB,然后分情况讨论,(i)△BCM∽△AOB;(ii)△BCM∽△BOA,先由相似三角形的性质求得CM的长,再求得直线CD的解析式,设点M的坐标,借助两点间的距离公式求得点M的坐标即可.【解答】(1)解:如图1,过点C作CE⊥x轴于点E,则∠BEC=∠AOB=90°,由旋转得,∠ABC=90°,AB=CB,∴∠ABO+∠CBE=90°,∵∠ABO+∠OAB=90°,∴∠CBE=∠OAB,∴△AOB≌△BEC(AAS),∴BE=AO,CE=OB,∵点A(0,2),B(1,0),∴BE=2,CE=1,∴点C的坐标为(3,1),由点B(1,0),点D(3.5,0)可设函数的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣3.5),将点C(3,1)代入,得a(3﹣1)×(3﹣3.5)=1,解得:a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)(x﹣3.5)=﹣x2+x﹣.(2)解:过点P作PH⊥x轴,交BC于点H,设直线BC的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线BC的解析式为y=x﹣,设点P的坐标为(x,﹣x2+x﹣),则点H的坐标为(x,x﹣),∴PH=﹣x2+x﹣﹣x+=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1,∵S△PBC=S△PBH+S△PCH=,∴S△PBC=×2×[﹣(x﹣2)2+1]=﹣(x﹣2)2+1,∵B(1,0),C(3,1),D(3.5,0),∴BD=2.5,CE=1,∴S△BCD==,∴S四边形PBDC=S△PBC+S△BCD=﹣(x﹣2)2+1+=﹣(x﹣2)2+,∴当x=2时,四边形PBDC的面积最大值为,此时,点P的坐标为(2,).(3)①证明:由(1)得,AO=BE=2,BO=CE=1,BD=2.5,∴tan∠ABO=,ED=BD﹣BE,2.5﹣2=0.5,∴tan∠CDE==2,∴∠ABO=∠CDE,∴CD∥AB.②解:∵∠ABC=90°,∴∠ABO+∠CBD=90°,由①得,∠ABO=∠CDB,∴∠CBD+∠CDB=90°,∴∠BCD=90°,由旋转得,BC=AB==,设直线CD的解析式为y=mx+n,则,解得:,∴直线CD的解析式为y=﹣2x+7,设点M(x,﹣2x+7),则CM=,如图2,(i)当△BCM∽△AOB时,,∴,∴CM=,∴=,解得:x1=,x2=,∴点M1(,2),M2(,0);(ii)当△BCM∽△BOA时,,∴,∴CM=2,∴=2,解得:x3=1,x4=5,∴点M3(1,5),M4(5,﹣3);综上所述,当点M的坐标为(,2)或(,0)或(1,5)或(5,﹣3)时,△MBC 与△AOB相似.16.【分析】(1)根据线段关系求出A点、B点、C点的坐标,用待定系数法求出解析式即可;(2)求出直线AB的解析式,设出D点坐标,得出DE的表达式,根据二次函数的性质求出最大值即可;(3)根据(2)设出P点的坐标,分请款根据线段比例关系求出P点的坐标即可.【解答】解:(1)∵4CO=2BO=OA=4,∴OA=4,OB=2,OC=1,即A(4,0),B(0,2),C(﹣1,0),设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,∵抛物线与坐标轴交于A,B,C三点,∴,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2;(2)由(1)知A(4,0),B(0,2),设直线AB的解析式为y=kx+d,∴,解得,∴直线AB的解析式为y=﹣x+2,设D(t,﹣t+2),则E(t,﹣t2+t+2),∴DE=﹣t2+t+2﹣(﹣t+2)=﹣t2+2t=﹣(t﹣2)2+2,∴当t=2时DE有最大值,最大值为2,即D点坐标为(2,1)时,DE有最大值为2;(3)存在,由(2)知F点和P点的横坐标为2,OA=4,OB=2,OC=1,∴F(2,0),AB==2,BC==,AC=4+1=5,。
二次函数与角有关的问题整理二次函数与角有关的问题整理二次函数背景下与角有关的存在性问题是各地中考和模拟考试的热点问题。
这种类型的题目综合性较强,更重要的是涉及方程与函数思想、数形结合思想、分类讨论等重要的思想方法,对学生分析、解决问题的能力具有较高的要求。
为此,我们将与角有关的压轴题常见的题型及解法做一整理。
首先,我们将这些题大致分成两大类:相等角问题和半角或倍角问题。
相等角问题又分为三种:第一种是将等角问题转化成等腰三角形或平行线问题。
例如,在例1中,抛物线y=-x2+3x+4与坐标轴交于点A、B、C,CP⊥y轴交抛物线与点P,点M为A、C间抛物线上一点(包括端点),求满足∠MPO=∠POA的点M的坐标。
我们可以发现符合条件的点M有两个,一个在OP上方,一个在OP下方。
当M在OP上方时,由∠MPO=∠POA可知PM//OA,则M与C点重合。
当M在OP下方时,这两角组成的三角形是等腰三角形。
设PM与x轴交于点D,坐标为D(n,0),由两点间距离公式可表示出OD2、PD2长,根据OD2=PD2列方程即可求出D点坐标,再求出PD直线表达式与抛物线表达式联立,进而求出M点坐标。
第二种是将等角问题转化成等角所在三角形相似或等角对应的三角函数(通常是正切值)相等问题。
这类问题有两种情况:一种是所求角的一边与坐标轴平行(重合);例如,在例2中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其对称轴交抛物线于点D,交x轴于点E,已知OB=OC=6.1)求抛物线的解析式及点D的坐标;2)连接BD,F为抛物线上一动点,当∠FAB=∠EDB时,求点F的坐标。
通过已知条件易得抛物线表达式为y=x2-2x-6及各定点坐标。
第二问中的F有两种情况:x轴上方一个,x轴下方一个。
在Rt⊿BDE中,可知tan∠EDB=2,则tan∠FAB=2.过F作x轴垂线,构造∠FAB所在直角三角形,接着通过设F点坐标,表示FH和AH长,根据XXX∠FAB=AH/FH,列方程求解即可。
二次函数的有关知识:1.定义:一般地,如果c b a c bx ax y ,,(2++=是常数,)0≠a ,那么y 叫做x 的二次函数.2.抛物线的三要素:开口方向、对称轴、顶点.①a 的符号决定抛物线的开口方向:当0>a 时,开口向上;当0<a 时,开口向下;a 相等,抛物线的开口大小、形状相同.②平行于y 轴(或重合)的直线记作h x =.特别地,y 轴记作直线0=x . 几种特殊的二次函数的图像特征如下:函数解析式开口方向 对称轴顶点坐标 2ax y =当0>a 时 开口向上 当0<a 时 开口向下0=x (y 轴) (0,0) k ax y +=20=x (y 轴)(0, k ) ()2h x a y -=h x = (h ,0) ()k h x a y +-=2h x =(h ,k )c bx ax y ++=2 ab x 2-= (ab ac a b 4422--,) 4.求抛物线的顶点、对称轴的方法5. (1)公式法:a b ac a b x a c bx ax y 442222-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++=,∴顶点是),(a b ac a b 4422--,对称轴是直线abx 2-=. (2)配方法:运用配方的方法,将抛物线的解析式化为()k h x a y +-=2的形式,得到顶点为(h ,k ),对称轴是直线h x =.(3)运用抛物线的对称性:由于抛物线是以对称轴为轴的轴对称图形,对称轴与抛物线的交点是顶点。
若已知抛物线上两点12(,)(,)、x y x y (及y 值相同),则对称轴方程可以表示为:122x x x +=9.抛物线c bx ax y ++=2中,c b a ,,的作用(1)a 决定开口方向及开口大小,这与2ax y =中的a 完全一样.(2)b 和a 共同决定抛物线对称轴的位置.由于抛物线c bx ax y ++=2的对称轴是直线a b x 2-=,故:①0=b 时,对称轴为y 轴;②0>ab(即a 、b 同号)时,对称轴在y 轴左侧;③0<ab(即a 、b 异号)时,对称轴在y 轴右侧. (3)c 的大小决定抛物线c bx ax y ++=2与y 轴交点的位置.当0=x 时,c y =,∴抛物线c bx ax y ++=2与y 轴有且只有一个交点(0,c ): ①0=c ,抛物线经过原点; ②0>c ,与y 轴交于正半轴;③0<c ,与y 轴交于负半轴. 以上三点中,当结论和条件互换时,仍成立.如抛物线的对称轴在y 轴右侧,则 0<ab. 11.用待定系数法求二次函数的解析式(1)一般式:c bx ax y ++=2.已知图像上三点或三对x 、y 的值,通常选择一般式. (2)顶点式:()k h x a y +-=2.已知图像的顶点或对称轴,通常选择顶点式.(3)交点式:已知图像与x 轴的交点坐标1x 、2x ,通常选用交点式:()()21x x x x a y --=. 12.直线与抛物线的交点(1)y 轴与抛物线c bx ax y ++=2得交点为(0, c ). (2)抛物线与x 轴的交点二次函数c bx ax y ++=2的图像与x 轴的两个交点的横坐标1x 、2x ,是对应一元二次方程02=++c bx ax 的两个实数根.抛物线与x 轴的交点情况可以由对应的一元二次方程的根的判别式判定:①有两个交点⇔(0>∆)⇔抛物线与x 轴相交;②有一个交点(顶点在x 轴上)⇔(0=∆)⇔抛物线与x 轴相切; ③没有交点⇔(0<∆)⇔抛物线与x 轴相离. (3)平行于x 轴的直线与抛物线的交点同(2)一样可能有0个交点、1个交点、2个交点.当有2个交点时,两交点的纵坐标相等,设纵坐标为k ,则横坐标是k c bx ax =++2的两个实数根.(4)一次函数()0≠+=k n kx y 的图像l 与二次函数()02≠++=a c bx ax y 的图像G 的交点,由方程组cbx ax y n kx y ++=+=2的解的数目来确定:①方程组有两组不同的解时⇔l 与G 有两个交点; ②方程组只有一组解时⇔l 与G 只有一个交点; ③方程组无解时⇔l 与G 没有交点.(5)抛物线与x 轴两交点之间的距离:若抛物线c bx ax y ++=2与x 轴两交点为()()0021,,,x B x A ,则12AB x x =-锐角三角函数:①设∠A 是Rt △ABC 的任一锐角,则∠A 的正弦:sin A =,∠A 的余弦:cos A=-,∠A 的正切:tan A =.并且sin 2A +cos 2A =1.0<sin A <1,0<cos A <1,tan A >0.∠A 越大,∠A 的正弦和正切值越大,余弦值反而越小. ②余角公式:sin (90º-A )=cos A ,cos (90º-A )=sin A . ③特殊角的三角函数值:sin30º=cos60º=,sin45º=cos45º=,sin60º=cos30º=, tan30º=,tan45º=1,tan60º=.④斜坡的坡度:i =铅垂高度水平宽度=.设坡角为α,则i =tan α=.相似三角形一、基本知识及需要说明的问题: (一)比例的性质1.比例的基本性质:bc ad dcb a =⇔=此性质非常重要,要求掌握把比例式化成等积式、把等积式转化成比例的方法.2.合、分比性质:ddc b b ad c b a d d c b b a d c b a -=-⇒=+=+⇒=或注意:此性质是分子加(减)分母比分母,不变的是分母.如:已知d c cb a a dc b a +=+=:,求证证明:∵d c b a = ∴c d a b = ∴c d c a b a +=+ ∴dc cb a a +=+3.等比性质:若)0(≠+⋅⋅⋅+++=⋅⋅⋅===n f d b n mf e d c b a 则b a n f d b m ec a =+⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+++. 4.比例中项:若c a b c a b cbb a ,,2是则即⋅==的比例中项. (二)平行线分线段成比例定理1.平行线分线段成比例定理:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例. 已知l 1∥l 2∥l 3,A D l 1B E l 2C F l 3hlα可得EFBC DE AB DF EF AC BC DF EF AB BC DF DE AC AB EF DE BC AB =====或或或或等. 2.推论:平行于三角形一边的直线截其它两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例. AD EB C由DE ∥BC 可得:ACAEAB AD EA EC AD BD EC AE DB AD ===或或.此推论较原定理应用更加广泛,条件是平行.3.推论的逆定理:如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例.那么这条直线平行于三角形的第三边.此定理给出了一种证明两直线平行方法,即:利用比例式证平行线.4.定理:平行于三角形的一边,并且和其它两边相交的直线,所截的三角形的....三边..与原三角形三边......对应成比例. AD E B C说明:①此定理和平行线分线段成比例定理的异同 相同点:都是平行线不同点:平行线分线段成比例定理的推论是两条平行线截其它两边所成的对应线段成比例,即AD 与AE,DB 与EC,AB 与AC 这六条线段,而此定理是三角形的三边对应成比例.即ACAEAB AD BC DE AC AE BC DE AB AD ===或或,只要有图形中的BC DE ,它一定是△ADE 的三边与△ABC 的三边对应成比例.②注意:条件(平行线的应用)在作图中,辅助线往往做平行线,但应遵循的原则是不要破坏条件中的两条线段的比及所求的两条线段的比.如:如图(1),已知BD:CD=2:3,AE:ED=3:4 求:AF:FCAF A A F F E EG EB DC BD C B D G C 图(1) 图(2) 图(3) 辅助线当然是添加平行线。
第八讲 二次函数与几何图形的运用一、知识梳理二次函数与三角形的综合运用:1、求面积及最值2、与三角形的综合运用3、与相似三角形的综合运用4、与四边形的综合运用二、例题例1:如图,已知抛物线y=﹣x 2+mx+3与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点B 的坐标为(3,0)(1)求m 的值及抛物线的顶点坐标.(2)点P 是抛物线对称轴l 上的一个动点,当PA+PC 的值最小时,求点P 的坐标.变式 1 如图,已知直线112y x =+与y 轴交于点A ,与x 轴交于点D ,抛物线212y x 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)求该抛物线的解析式;(2)动点P 在x 轴上移动,当△PAE 是直角三角形时,求点P 的坐标.例2、如图,已知点A(0,2),B(2,2),C(﹣1,﹣2),抛物线F:y=x2﹣2mx+m2﹣2与直线x=﹣2交于点P.(1)当抛物线F经过点C时,求它的表达式;(2)设点P的纵坐标为y P,求y P的最小值,此时抛物线F上有两点(x1,y1),(x2,y2),且x1<x2≤﹣2,比较y1与y2的大小;(3)当抛物线F与线段AB有公共点时,直接写出m的取值范围.例3:在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+2过B(﹣2,6),C(2,2)两点.(1)试求抛物线的解析式;(2)记抛物线顶点为D,求△BCD的面积;(3)若直线y=﹣x向上平移b个单位所得的直线与抛物线段BDC(包括端点B、C)部分有两个交点,求b的取值范围.例4:已知二次函数y=ax2﹣2ax+c(a>0)的图象与x轴的负半轴和正半轴分别交于A、B 两点,与y轴交于点C,它的顶点为P,直线CP与过点B且垂直于x轴的直线交于点D,且CP:PD=2:3(1)求A、B两点的坐标;(2)若tan∠PDB=,求这个二次函数的关系式.例5、如图1,二次函数y1=(x﹣2)(x﹣4)的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),其对称轴l与x轴交于点C,它的顶点为点D.(1)写出点D的坐标.(2)点P在对称轴l上,位于点C上方,且CP=2CD,以P为顶点的二次函数y2=ax2+bx+c (a≠0)的图象过点A.①试说明二次函数y2=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点B;②点R在二次函数y1=(x﹣2)(x﹣4)的图象上,到x轴的距离为d,当点R的坐标为时,二次函数y2=ax2+bx+c(a≠0)的图象上有且只有三个点到x轴的距离等于2d;③如图2,已知0<m<2,过点M(0,m)作x轴的平行线,分别交二次函数y1=(x﹣2)(x ﹣4)、y2=ax2+bx+c(a≠0)的图象于点E、F、G、H(点E、G在对称轴l左侧),过点H 作x轴的垂线,垂足为点N,交二次函数y1=(x﹣2)(x﹣4)的图象于点Q,若△GHN∽△EHQ,求实数m的值.三、课堂练习1、如图,在Rt∠AOB的平分线ON上依次取点C,F,M,过点C作DE⊥OC,分别交OA,OB于点D,E,以FM为对角线作菱形FGMH.已知∠DFE=∠GFH=120°,FG=FE.设OC=x,图中阴影部分面积为y,则y与x之间的函数关系式是 ( )A.y=32x2 B.y=3x2 C.y=23x2 D.y=33x22、已知抛物线y=2x2+bx+c与直线y=﹣1只有一个公共点,且经过A(m﹣1,n)和B(m+3,n),过点A,B分别作x轴的垂线,垂足记为M,N,则四边形AMNB的周长为.3、直线y=kx+b与抛物线y=x2交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,当OA⊥OB时,直线AB 恒过一个定点,该定点坐标为.4、如图,抛物线y=ax2+bx﹣经过点A(1,0)和点B(5,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)以点A为圆心,作与直线BC相切的⊙A,请判断⊙A与y轴有怎样的位置关系,并说明理由;(3)在直线BC上方的抛物线上任取一点P,连接PB、PC,请问:△PBC的面积是否存在最大值?若存在,求出这个值和此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.5、如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+bx+c 的顶点坐标为(2,9),与y 轴交于点A (0,5),与x 轴交于点E 、B . (1)求二次函数y=ax 2+bx+c 的表达式;(2)过点A 作AC 平行于x 轴,交抛物线于点C ,点P 为抛物线上的一点(点P 在AC 上方),作PD 平行与y 轴交AB 于点D ,问当点P 在何位置时,四边形APCD 的面积最大?并求出最大面积;(3)若点M 在抛物线上,点N 在其对称轴上,使得以A 、E 、N 、M 为顶点的四边形是平行四边形,且AE 为其一边,求点M 、N 的坐标.六、课后作业1、已知抛物线y=ax 2﹣3x+c (a ≠0)经过点(﹣2,4),则4a+c ﹣1= .2、a 、b 、c 是实数,点A (a+1、b )、B (a+2,c )在二次函数y=x 2﹣2ax+3的图象上,则b 、c 的大小关系是b c (用“>”或“<”号填空)3、已知二次函数n mx x y ++=2的图像经过点()1,3-P ,对称轴是经过()0,1-且平行于y轴的直线。
二次函数与相似三角形综合1、P (-3,m )和Q (1,m )是二次函数y =2x 2+bx +1图象上的两点.(1)求b 的值;(2)将二次函数y =2x 2+bx +1的图象向上平移k (k 是正整数)个单位,使平移后的图象与x 轴无交点,求k 的最小值.2、如图,在矩形ABCD 中,4AB =,6AD =,点P 是射线DA 上的一个动点,将三角板的直角顶点重合于点P ,三角板两直角中的一边始终经过点C ,另一直角边交射线BA 于点E . (1)判断△EAP 与△PDC 一定相似吗?请证明你的结论;(2)设PD x =,AE y =,求y 与x 的函数关系式,并写出它的定义域;(3)是否存在这样的点P ,是△EAP 周长等于△PDC 周长的2倍?若存在,请求出PD 的长度;若不存在,请简要说明理由.3、如图,四边形ABCD 中,AD =CD ,∠DAB =∠ACB =90°,过点D 作DE ⊥AC ,垂足为F ,DE 与AB 相交于点E , AB =15 cm ,BC =9 cm ,(1)点E 是AB 的中点吗?为什么? (2)若P 是射线DE 上的动点.设DP =x cm (0x >),四边形BCDP 的面积为y cm 2.①求y 关于x 的函数关系式;②当x 为何值时,△PBC 的周长最小,并求出此时四边形BCDP 的面积.EPDCBA4、如图,点A 在x 正半轴上,点B 在y 正半轴上,OB :OA=2,抛物线22y x mx =++的顶点为D ,且经过A 、B 两点.(1)求抛物线解析式;(2)将OAB Δ绕点A 旋转90˚后,点B 落在点C 处,将上述抛物线沿y 轴上下平移后过C 点,写出点C 坐标及平移后的抛物线解析式;(3)设(2)中平移后抛物线交y 轴于1B ,顶点为1D ,点P 在平移后的图像上,且112PBB PDD S S =ΔΔ,求点P 坐标.5、如图,二次函数x x y 31322—=的图像经过△AOC 的三个顶点,其中A(-1,m),B(n,n). (1)求A 、B 的坐标;(2)在坐标平面上找点C ,使以A 、O 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形①这样的点C 有几个?②能否将抛物线x x y 31322—=平移后经过A 、C 两点,若能求出平移后经过A 、C 两点的一条抛物线的解析式;若不能,说明理由。
专题28 二次函数中的三角形问题知识对接考点一、二次函数中的三角形问题考点分析:二次函数与三角形的综合解答题一般涉及到这样几个方面:1.三角形面积最值问题2.特殊三角形的存在问题包括等腰等边和直角三角形。
这类题目一般出现在压轴题最后两道上,对知识的综合运用要求比较高。
考点二、解决此类题目的基本步骤与思路1.抓住目标三角形,根据动点设点坐标2.根据所设未知数去表示三角形的底和高,一般常用割补法去求解三角形的面积从而得出面积的关系式3. 根据二次函数性质求出最大值.4.特殊三角形问题首先要画出三角形的大概形状,分类讨论的去研究。
例如等腰三角形要弄清楚以哪两条边为要,直角三角形需要搞清楚哪个角作为直角都需要我们去分类讨论。
要点补充:1.简单的直角三角形可以直接利用底乘高进行面积的表示2.复杂的利用“补”的方法构造矩形或者大三角形,整体减去部分的思想3.利用“割”的方法时,一般选用横割或者竖割,也就是做坐标轴的垂线。
4.利用点坐标表示线段长度时注意要用大的减去小的。
5.围绕不同的直角进行分类讨论,注意检验答案是否符合要求。
6.在勾股定理计算复杂的情况下,灵活的构造K字形相似去处理。
要点补充:一、单选题1.如图,直角边长为1的等腰直角三角形与边长为2的正方形在同一水平线上,三角形沿水平线从左向右匀速穿过正方形.设穿过时间为t,正方形与三角形不重合部分的面积为s (阴影部分),则s与t的大致图象为()A .B .C .D .2.定义:若抛物线的顶点与x 轴的两个交点构成的三角形是直角三角形,则这种抛物线就称为“美丽抛物线”.如图,直线l :13y x b =+经过点10,4M ⎛⎫ ⎪⎝⎭一组抛物线的顶点()111B y ,,()222,B y ,()333,B y ,…(),n n B n y (n 为正整数),依次是直线l 上的点,这组抛物线与x 轴正半轴的交点依次是:()11,0A x ,()22,0A x ,()33,0A x ,…()11,0n n A x ++(n 为正整数).若()101x d d =<<,当d 为( )时,这组抛物线中存在美丽抛物线A .512或712B .512或1112C .712或1112D .7123.如图,在10×10的网格中,每个小方格都是边长为1的小正方形,每个小正方形的顶点称为格点.若抛物线经过图中的三个格点,则以这三个格点为顶点的三角形称为抛物线的“内接格点三角形”.以O 为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,若抛物线与网格对角线OB 的两个交点之间的距离为形的三个顶点,则满足上述条件且对称轴平行于y 轴的抛物线条数是A .16B .15C .14D .134.如图,在10×10的网格中,每个小方格都是边长为1的小正方形,每个小正方形的顶点称为格点.如果抛物线经过图中的三个格点,那么以这三个格点为顶点的三角形称为该抛物线的“内接格点三角形”.设对称轴平行于y轴的抛物线与网格对角线OM的两个交点为A,B,其顶点为C,如果△ABC是该抛物线的内接格点三角形,A,B,C的横坐标x A,x B,x C满足x A<x C<x B,那么符合上述条件的抛物线条数是()A.7B.8C.14D.165.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=3,BC=2,沿对角线AC剪开(如图△);固定△ADC,把△ABC沿AD方向平移(如图△),当两个三角形重叠部分的面积最大时,移动的距离AA′等于()A.1B.1.5C.2D.0.8或1.26.如图,边长分别为1和2的两个等边三角形,开始它们在左边重合,大三角形固定不动,然后把小三角形自左向右平移直至移出大三角形外停止.设小三角形移动的距离为x,两个三角形重叠面积为y,则y关于x的函数图象是()A.B.C.D.7.如图,正三角形ABC和正三角形ECD的边BC,CD在同一条直线上,将ABC向右平移,直到点B 与点D 重合为止,设点B 平移的距离为x ,=2BC ,4CD =.两个三角形重合部分的面积为Y ,现有一个正方形FGHI 的面积为S ,已知sin 60Y S=︒,则S 关于x 的函数图像大致为( )A .B .C .D .8.以下说法正确的是( )A .三角形的外心到三角形三边的距离相等B .顺次连接对角线相等的四边形各边中点所得的四边形是菱形C .分式方程11222x x x -=---的解为x =2 D .将抛物线y =2x 2-2向右平移1个单位后得到的抛物线是y =2x 2-39.二次函数2(1)22y m x mx m =+-+-的图象与x 轴有两个交点()1,0x 和()2,0x ,下列说法:△该函数图象过点(1,1)-;△当0m =时,二次函数与坐标轴的交点所围成的三角形面积是△若该函数的图象开口向下,则m 的取值范围为21m -<<-;△当0m >,且21x --时,y 的最大值为(92)m +.正确的是( )A .△△△B .△△△C .△△△D .△△△△ 10.以下四个命题:△如果三角形的三个内角的度数比是3:4:5,那么这个三角形是直角三角形;△在实数-7.54-π,)2中,有4个有理数,2个无理数;△的圆柱等高,如果这个圆锥的侧面展开图是半圆,那么它的母线长为43; △二次函数221y ax ax =-+,自变量的两个值x 1,x 2对应的函数值分别为y 1,y 2,若|x 1-1|>|x 2-1|,则a (y 1-y 2)>0.其中正确的命题的个数为( )A .1个B .2个C .3个D .4个二、填空题11.定义[a ,b ,c ]为二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的特征数,下面给出特征数为[2m ,1-m ,-1-m ]的函数的一些结论:△当m ≠0时,点(1,0)一定在函数的图象上;△当m >0时,函数图象截x 轴所得的线段长度大于32;△当m <0时,函数在14x >时,y 随x 的增大而减小;△当m >0,若抛物线的顶点与抛物线与x 轴两交点组成的三角形为等腰直角三角形,则13m =,正确的结论是________.(填写序号)12.如图,在第一象限内作与x 轴的夹角为30°的射线OC ,在射线OC 上取点A ,过点A作AH △x 轴于点H ,在抛物线y =x 2(x >0)上取一点P ,在y 轴上取一点Q ,使得以P ,O ,Q 为顶点的三角形与△AOH 全等,则符合条件的点A 有____个.13.如图,直线l :1134y x =+经过点M(0,14),一组抛物线的顶点B 1(1,y 1),B 2(2,y 2),B 3(3,y 3)…B n (n ,y n )(n 为正整数)依次是直线l 上的点,这组抛物线与x 轴正半轴的交点依次是:A 1(x 1,0),A 2(x 2,0),A 3(x 3,0)…,A n+1(x n+1,0)(n 为正整数),设x 1=d (0<d <1)若抛物线的顶点与x 轴的两个交点构成的三角形是直角三角形,则我们把这种抛物线就称为:“美丽抛物线”.则当d (0<d <1)的大小变化时美丽抛物线相应的d 的值是__.14.如图,抛物线与x 轴交于1,0A 、()3,0B -两点,与y 轴交于点()0,3C ,设抛物线的顶点为D .坐标轴上有一动点P ,使得以P 、A 、C 为顶点的三角形与BCD △相似.则点P 的坐标______.。
模型介绍在坐标系中确定点,使得由该点及其他点构成的三角形与其他三角形相似,即为“相似三角形存在性问题”.【相似判定】判定1:三边对应成比例的两个三角形是相似三角形;判定2:两边对应成比例且夹角相等的两个三角形是相似三角形;判定3:有两组角对应相等的三角形是相似三角形.以上也是坐标系中相似三角形存在性问题的方法来源,根据题目给的已知条件选择恰当的判定方法,解决问题.【题型分析】通常相似的两三角形有一个是已知的,而另一三角形中有1或2个动点,即可分为“单动点”类、“双动点”两类问题.【思路总结】根据相似三角形的做题经验,可以发现,判定1基本是不会用的,这里也一样不怎么用,对比判定2、3可以发现,都有角相等!所以,要证相似的两个三角形必然有相等角,关键点也是先找到一组相等角.然后再找:思路1:两相等角的两边对应成比例;思路2:还存在另一组角相等.事实上,坐标系中在已知点的情况下,线段长度比角的大小更容易表示,因此选择方法可优先考虑思路1.一、如何得到相等角?二、如何构造两边成比例或者得到第二组角?搞定这两个问题就可以了.例题精讲【例1】.如图,抛物线y=﹣x2+x+2交x轴于点A,B,交y轴于点C,点M是第一象限内抛物线上一点,过点M作MN⊥x轴于点N.若△MON与△BOC相似,求点M的横坐标.解:∵抛物线y=﹣x2+x+2交x轴于点A,B,交y轴于点C,∴当y=0时,0=﹣x2+x+2,解得x1=﹣1,x2=4,∴OB=4,当x=0时,y=2,∴OC=2,∵点M是第一象限内抛物线上一点,∴设M(m,﹣m2+m+2),∵MN⊥x轴,∴ON=m,MN=﹣m2+m+2,∠ONM=90°,∵∠BOC=90°,∴∠BOC=∠ONM,∵△MON与△BOC相似,∴或,∴=或=,∴m=或m=﹣1+(负值舍去),∴点M的横坐标为或﹣1+.变式训练【变1-1】.如图,在平面直角坐标系内,已知直线y=x+4与x轴、y轴分别相交于点A和点C,抛物线y=x2+kx+k﹣1图象过点A和点C,抛物线与x轴的另一交点是B,(1)求出此抛物线的解析式、对称轴以及B点坐标;(2)若在y轴负半轴上存在点D,能使得以A、C、D为顶点的三角形与△ABC相似,请求出点D的坐标.解:(1)由x=0得y=0+4=4,则点C的坐标为(0,4);由y=0得x+4=0,解得x=﹣4,则点A的坐标为(﹣4,0);把点C(0,4)代入y=x2+kx+k﹣1,得k﹣1=4,解得:k=5,∴此抛物线的解析式为y=x2+5x+4,∴此抛物线的对称轴为x=﹣=﹣.令y=0得x2+5x+4=0,解得:x1=﹣1,x2=﹣4,∴点B的坐标为(﹣1,0).(2)∵A(﹣4,0),C(0,4),∴OA=OC=4,∴∠OCA=∠OAC.∵∠AOC=90°,OB=1,OC=OA=4,∴AC==4,AB=OA﹣OB=4﹣1=3.∵点D在y轴负半轴上,∴∠ADC<∠AOC,即∠ADC<90°.又∵∠ABC>∠BOC,即∠ABC>90°,∴∠ABC>∠ADC.∴由条件“以A、C、D为顶点的三角形与△ABC相似”可得△CAD∽△ABC,∴=,即=,解得:CD=,∴OD=CD﹣CO=﹣4=,∴点D的坐标为(0,﹣).【例2】.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B两点,与y轴交于点C(0,3).(1)求该抛物线的表达式;(2)过点B作x轴的垂线,在该垂线上取一点P,使得△PBC与△ABC相似,请求出点P的坐标.解:(1)把C(0,3)代入y=x2+bx+c,得c=3,∴y=x2+bx+3,把A(1,0)代入y=x2+bx+3,得1+b+3=0,解得b=﹣4,∴该抛物线的表达式为y=x2﹣4x+3.(2)当点P在点B上方时,如图1,PB=AB,∵PB⊥x轴,∴∠ABP=90°,抛物线y=x2﹣4x+3,当y=0时,则x2﹣4x+3=0,解得x1=1,x2=3,∴B(3,0),∴OB=OC=3,PB=AB=3﹣1=2,∵∠BOC=90°,∴∠OBC=∠OCB=45°,∴∠PBC=∠ABC=45°,∵==1,∴△PBC∽△ABC,此时点P的坐标为(3,2);如图2,△PBC∽△CBA,且∠CBP=∠ABC=45°,∠BCP=∠BAC,∴=,∵BC2=OB2+OC2=32+32=18,BA=2,∴BP===9,此时点P的坐标为(3,9);当点P在点B下方时,∠PBC=135°,∠BAC=∠AOC+∠ACO=90°+∠ACO<135°,此时△PBC与△ABC不相似,综上所述,点P的坐标为(3,2)或(3,9).变式训练【变2-1】.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C,且过点D(2,﹣3).点P、Q是抛物线y=ax2+bx+c上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P在直线OD下方时,求△POD面积的最大值.(3)直线OQ与线段BC相交于点E,当△OBE与△ABC相似时,求点Q的坐标.解:(1)函数的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3),将点D坐标代入上式并解得:a=1,故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3…①;(2)设点P(m,m2﹣2m﹣3),①当点P在第三象限时,设直线PD与y轴交于点G,设点P(m,m2﹣2m﹣3),将点P、D的坐标代入一次函数表达式:y=sx+t并解得:直线PD的表达式为:y=mx﹣3﹣2m,则OG=3+2m,S△POD=×OG(x D﹣x P)=(3+2m)(2﹣m)=﹣m2+m+3,②当点P在第四象限时,设PD交y轴于点M,=×OM(x D﹣x P)=﹣m2+m+3,同理可得:S△POD=﹣m2+m+3,综上,S△POD有最大值,当m=时,其最大值为;∵﹣1<0,故S△POD(3)∵OB=OC=3,∴∠OCB=∠OBC=45°,∵∠ABC=∠OBE,故△OBE与△ABC相似时,分为两种情况:①当∠ACB=∠BOQ时,AB=4,BC=3,AC=,过点A作AH⊥BC于点H,S△ABC=×AH×BC=AB×OC,解得:AH=2,则sin∠ACB==,则tan∠ACB=2,则直线OQ的表达式为:y=﹣2x…②,联立①②并解得:x=或﹣,故点Q(,﹣2)或(﹣,2),②∠BAC=∠BOQ时,tan∠BAC==3=tan∠BOQ,则点Q(n,﹣3n),则直线OQ的表达式为:y=﹣3x…③,联立①③并解得:x=,故点Q(,)或(,);综上,当△OBE与△ABC相似时,Q的坐标为:(,﹣2)或(﹣,2)或(,)或(,).1.抛物线y=﹣x2平移后的位置如图所示,点A,B坐标分别为(﹣1,0)、(3,0),设平移后的抛物线与y轴交于点C,其顶点为D.(1)求平移后的抛物线的解析式和点D的坐标;(2)∠ACB和∠ABD是否相等?请证明你的结论;(3)点P在平移后的抛物线的对称轴上,且△CDP与△ABC相似,求点P的坐标.解:(1)∵将抛物线y=﹣x2平移,平移后的抛物线与x轴交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),∴平移后的抛物线的表达式为y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3,即y=﹣x2+2x+3,∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4);(2)∠ACB与∠ABD相等,理由如下:如图,∵y=﹣x2+2x+3,∴点x=0时,y=3,即C点坐标为(0,3),又∵B(3,0),∠BOC=90°,∴OB=OC,∠OBC=∠OCB=45°.在△BCD中,∵BC2=32+32=18,CD2=12+12=2,BD2=22+42=20,∴BC2+CD2=BD2,∴∠BCD=90°,∴tan∠CBD===,∵在△AOC中,∠AOC=90°,∴tan∠ACO==,∴tan∠ACO=tan∠CBD,∴∠ACO=∠CBD,∴∠ACO+∠OCB=∠CBD+∠OBC,即∠ACB=∠ABD;(3)∵点P在平移后的抛物线的对称轴上,而y=﹣x2+2x+3的对称轴为x=1,∴可设P点的坐标为(1,n).∵△ABC是锐角三角形,∴当△CDP与△ABC相似时,△CDP也是锐角三角形,∴n<4,即点P只能在点D的下方,又∵∠CDP=∠ABC=45°,∴D与B是对应点,分两种情况:①如果△CDP∽△ABC,那么=,即=,解得n=,∴P点的坐标为(1,);②如果△CDP∽△CBA,那么=,即=,解得n=,∴P点的坐标为(1,).综上可知P点的坐标为(1,)或(1,).2.如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,以AB所在直线为x轴,过c点的直线为y轴建立平面直角坐标系.此时,A点坐标为(﹣1,0),B点坐标为(4,0)(1)试求点C的坐标;(2)若抛物线y=ax2+bx+c过△ABC的三个顶点,求抛物线的解析式;(3)点D(1,m)在抛物线上,过点A的直线y=﹣x﹣1交(2)中的抛物线于点E,那么在x轴上点B的左侧是否存在点P,使以P、B、D为顶点的三角形与△ABE相似?若存在,求出P点坐标;若不存在,说明理由.解:(1)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,OC⊥AB,由射影定理,得:OC2=OA•OB=4,即OC=2,∴C(0,2);(2)∵抛物线经过A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2),可设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣4)(a≠0),则有:2=a(0+1)(0﹣4),a=﹣,∴y=﹣(x+1)(x﹣4)=﹣x2+x+2;(3)存在符合条件的P点,且P(,0)或(﹣,0).根据抛物线的解析式易知:D (1,3),联立直线AE 和抛物线的解析式有:,解得,,∴E (6,﹣7),∴tan ∠DBO ==1,即∠DBO =45°,tan ∠EAB ==1,即∠EAB =45°,∴∠DBA =∠EAB ,若以P 、B 、D 为顶点的三角形与△ABE 相似,则有两种情况:①△PBD ∽△BAE ;②△PBD ∽△EAB .易知BD =3,EA =7,AB =5,由①得:,即,即PB =,OP =OB ﹣PB =,由②得:,即,即P ′B =,OP ′=OB ﹣BP ′=﹣,∴P (,0)或(﹣,0).3.如图已知直线y =x +与抛物线y =ax 2+bx +c 相交于A (﹣1,0),B (4,m )两点,抛物线y =ax 2+bx +c 交y 轴于点C (0,﹣),交x 轴正半轴于D 点,抛物线的顶点为M .(1)求抛物线的解析式;(2)设点P 为直线AB 下方的抛物线上一动点,当△PAB 的面积最大时,求△PAB 的面积及点P 的坐标;(3)若点Q 为x 轴上一动点,点N 在抛物线上且位于其对称轴右侧,当△QMN 与△MAD相似时,求N点的坐标.解:(1)将点B(4,m)代入y=x+,∴m=,将点A(﹣1,0),B(4,),C(0,﹣)代入y=ax2+bx+c,解得a=,b=﹣1,c=﹣,∴函数解析式为y=x2﹣x﹣;(2)设P(n,n2﹣n﹣),则经过点P且与直线y=x+垂直的直线解析式为y=﹣2x+n2+n﹣,直线y=x+G(n2+n﹣,n2+n+),∴GP=(﹣n2+3n+4),当n=时,GP最大,此时△PAB的面积最大,∴P(,﹣),∵AB=,PG=,∴△PAB的面积=××=;(3)∵M(1,﹣2),A(﹣1,0),D(3,0),∴AM=2,AD=4,MD=2,∴△MAD是等腰直角三角形,∵△QMN与△MAD相似,∴△QMN是等腰直角三角形,设N(t,t2﹣t﹣)①如图1,当MQ⊥QN时,N(3,0);②如图2,当QN⊥MN时,过点N作NR⊥x轴,过点M作MS⊥RN交于点S,∵QN=MN,∠QNM=90°,∴△MNS≌△NMS(AAS)∴t﹣1=﹣t2+t+,∴t=±,∴t>1,∴t=,∴N(,1﹣);③如图3,当QN⊥MQ时,过点Q作x轴的垂线,过点N作NS∥x轴,过点M作MR ∥x轴,与过Q点的垂线分别交于点S、R;∵QN=MQ,∠MQN=90°,∴△MQR≌△QNS(AAS),∴SQ=QR=2,∴t+2=1+t2﹣t﹣,∴t=5,∴N(5,6);④如图4,当MN⊥NQ时,过点M作MR⊥x轴,过点Q作QS⊥x轴,过点N作x轴的平行线,与两垂线交于点R、S;∵QN=MN,∠MNQ=90°,∴△MNR≌△NQS(AAS),∴SQ=RN,∴t2﹣t﹣=t﹣1,∴t=2±,∵t>1,∴t=2+,∴N(2+,1+);综上所述:N(3,0)或N(2+,1+)或N(5,6)或N(,1﹣).4.如图,已知抛物线经过△ABC的三个顶点,其中点A(0,1),点B(﹣9,10),AC∥x轴,点P是直线AC下方抛物线上的动点.(1)直接写出:b=2,c=1;(2)过点P且与y轴平行的直线l与直线AB,AC分别交于点E,F,当四边形AECP 的面积最大时,求点P的坐标;(3)当点P为抛物线的顶点时,在直线AC上是否存在点Q,使得以C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似,若存在,直接写出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.解:(1)将点A(0,1),B(﹣9,10)代入,∴,解得,∴抛物线的解析式为,∴b=2,c=1,故答案为:2,1;(2)∵AC∥x轴,A(0,1),∴,∴x1=﹣6,x2=0,∴C(﹣6,1),∵A(0,1),B(﹣9,10),∴直线AB的解析式为y=﹣x+1,设点,则E(m,﹣m+1),∴,∵AC⊥EP,AC=6,=S△AEC+S△APC∴S四边形AECP=×AC×EF+=×AC×(EF+PF)=×AC×PE=×6×(﹣m2﹣3m)=﹣m2﹣9m=﹣(m+)2+,∵﹣6<m<0,当时,四边形AECP,此时点;(3)存在点Q,使得以C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似,理由如下:∵,∴P(﹣3,﹣2),∴PF=y F﹣y P=3,CF=x F﹣x C=3,∴PF=CF,∴∠PCF=45°.同理可得:∠EAF=45°,∴∠PCF=∠EAF,∴在直线AC上存在满足条件的Q,设Q(t,1),∵A(0,1),B(﹣9,10),C(﹣6,1),∴,AC=6,,以C,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似,①当△CPQ∽△ABC时,∴,∴,∴t=﹣4,∴Q(﹣4,1);②当△CQP∽△ABC时,∴,∴,∴t=3,∴Q(3,1);综上所述:Q点坐标为(﹣4,1)或(3,1).5.已知抛物线经过点A(﹣2,0),B(0,﹣4),与x轴交于另一点C,连接BC.(1)求抛物线的解析式;=S△PBC,求直线AP的表达式;(2)如图,P是第一象限内抛物线上一点,且S△PBO(3)在抛物线上是否存在点D,直线BD交x轴于点E,使△ABE与以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形相似(不重合)?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)把点A(﹣2,0),B(0、﹣4)代入抛物线y=x2+bx+c中得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣4;(2)当y=0时,x2﹣x﹣4=0,解得:x=﹣2或4,∴C(4,0),如图1,过O作OE⊥BP于E,过C作CF⊥BP于F,设PB交x轴于G,=S△PBC,∵S△PBO∴,∴OE=CF,易得△OEG≌△CFG,∴OG=CG=2,设P(x,x2﹣x﹣4),过P作PM⊥y轴于M,tan∠PBM===,∴BM=2PM,∴4+x2﹣x﹣4=2x,x2﹣6x=0,x1=0(舍),x2=6,∴P(6,8),∴AP的解析式为:y=x+2,BC的解析式为:y=x﹣4,∴AP∥BC;(3)以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形有△ABC、△ABE、△ACE、△BCE,四种,其中△ABE重合,不符合条件,△ACE不能构成三角形,∴当△ABE与以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形相似,存在两个三角形:△ABC 和△BCE,①当△ABE与以A,B,C中的三点为顶点的三角形相似,如图2,∵∠BAE=∠BAC,∠ABE≠∠ABC,∴∠ABE=∠ACB=45°,∴△ABE∽△ACB,∴,∴,∴AE=,OE=﹣2=∴E(,0),∵B(0,﹣4),∴BE:y=3x﹣4,则x2﹣x﹣4=3x﹣4,x1=0(舍),x2=8,∴D(8,20);②当△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形相似,如图3,此时E在C的左边,∵∠BEA=∠BEC,∴当∠ABE=∠BCE时,△ABE∽△BCE,∴==,设BE=2m,CE=4m,Rt△BOE中,由勾股定理得:BE2=OE2+OB2,∴,3m2﹣8m+8=0,(m﹣2)(3m﹣2)=0,m1=2,m2=,∴OE=4m﹣4=12或,∵OE=<2,∠AEB或∠BEC是钝角,此时△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形不相似,如图4,∴E(﹣12,0);同理得BE的解析式为:y=﹣x﹣4,﹣x﹣4=x2﹣x﹣4,x=或0(舍)∴D(,﹣);同理可得E在C的右边时,△ABE∽△BCE,∴=,设AE=2m,BE=4m,Rt△BOE中,由勾股定理得:BE2=OE2+OB2,∴,3m2+2m﹣5=0,(m+)(3m﹣)=0,m1=﹣,m2=,∴OE=﹣12(舍)或,∵OE=<4,∠BEC是钝角,此时△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形不相似,综上,点D的坐标为(8,20)或(,﹣6.如图,已知抛物线y =ax 2+bx +6经过两点A (﹣1,0),B (3,0),C 是抛物线与y 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P (m ,n )在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,直线CP 与x 轴交于点Q ,当∠BQC =∠BCO 时,求此时P 点坐标;(3)点M 在抛物线上运动,点N 在y 轴上运动,是否存在点M 、点N 使得∠CNM =90°,且△CMN 与△OBC 相似,如果存在,请求出点M 和点N 的坐标.解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx+6得:,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣2x2+4x+6;(2)由y=﹣2x2+4x+6得C(0,6),∴OC=6,当Q在x轴正半轴,如图:∵∠BQC=∠BCO,且∠COB=∠QOC,∴△COB∽△QOC,∴=,即=,∴OQ=12,∴Q(12,0),设直线CQ解析式为y=kx+6,则0=12k+6,∴k=﹣,即直线CQ为y=﹣x+6,由得(与C重合,舍去)或,∴P(,),当Q在x轴负半轴,如图:同理可得:△BOC∽△BCQ,∴=,即BC2=OB•BQ,而OC=6,OB=3,∴BC=3,∴(3)2=3×BQ,∴BQ=15,∴Q(﹣12,0),设直线CQ为y=mx+6,则0=﹣12m+6,解得m=,∴直线CQ为y=x+6,由得(舍去)或,∴P(,),综上所述,P点坐标为(,)或(,),(3)设M(t,﹣2t2+4t+6),则N(0,﹣2t2+4t+6),∴MN=|t|,CN=|2t2﹣4t|,∵OC=6,OB=3,∴OC=2OB,∵△CMN与△OBC相似,∴MN=2CN或CN=2MN,①MN=2CN时,如图:∴|t|=2|2t2﹣4t|,解得t=或t=或t=0(舍去),∴M(,),N(0,)或M(,),N(0,);②CN=2MN时,如图:∴|2t2﹣4t|=2|t|,解得t=0(舍去)或t=3(M与B重合,舍去)或t=1,∴M(1,8),N(0,8),综上所述,M(,),N(0,)或M(,),N(0,)或M(1,8),N(0,8).7.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,点A,B分别位于原点的左、右两侧,BO=3AO=3,过点B的直线与y轴正半轴和抛物线的交点分别为点C,D,.(1)求b,c的值;(2)求直线CD的函数解析式;(3)求∠ADB的度数;(4)点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上,当△ABD与△BPQ 相似时,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标.解:(1)∵点A,B分别位于原点的左、右两侧,BO=3AO=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=x2+bx+c,得,解得:,∴b=﹣,c=﹣;(2)如图1,过点D作DE⊥AB于E,则∠DEB=∠COB=90°,∴DE∥OC,∴=,∵BC=CD,OB=3,∴=,∴OE=,∴点D横坐标为﹣,当x=﹣时,y=×(﹣)2﹣×(﹣)﹣=+1,∴点D坐标为(﹣,+1),设直线BD的函数解析式为y=kx+n,把B(3,0),D(﹣,+1)代入,得,解得:,∴直线BD的函数解析式为y=﹣x+;(3)如图2,连接AC,∵直线BD的函数解析式为y=﹣x+,∴C(0,),∵A(﹣1,0),D(﹣,+1),∴AC2=OA2+OC2=12+()2=4,则AC=2,BC2=OB2+OC2=32+()2=12,则BC=2,∴AB=3﹣(﹣1)=4,∴AC2+BC2=AB2,∴∠ACB=90°,∴∠ACD=180°﹣90°=90°,∵BC=CD,∴CD=2,∴tan∠ADB===1,∴∠ADB=45°;(4)在△ABD中,tan∠ABD==,∴∠ABD=30°,∵∠ADB=45°,∴∠BAD=180°﹣(∠ABD+∠ADB)=180°﹣(30°+45°)=105°,∵CD=2,BC=CD=2,∴BD=BC+CD=2+2,由(3)知:AC=CD=2,∠ACD=90°,AB=4,∴AD=2,∵y=x2﹣x﹣,∴对称轴为直线x=1.∵点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上,∴∠PBQ<90°,∴分两种情况:①当∠PBQ=∠ABD=30°时,如图3,设对称轴与x轴交于点M,则M(1,0),∴BM=3﹣1=2,∴PM=BM•tan∠PBQ=2×tan30°=,∵点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,∴P(1,﹣),BP===,∵△ABD与△BPQ相似,且∠PBQ=∠ABD,∴=或=,∴=或=,∴BQ=或BQ=,∴Q(,0)或(,0);②当∠PBQ=∠ADB=45°时,如图4,∵PM=BM•tan∠PBQ=2tan45°=2,∴P(1,﹣2),∴BP=2,∵△ABD与△BPQ相似,且∠PBQ=∠ADB,∴=或=,∴=或=,∴BQ=2﹣2或2+2,∴Q(5﹣2,0)或(1﹣2,0);综上所述,点Q的坐标为Q(,0)或Q(,0)或Q(5﹣2,0)或Q(1﹣2,0).8.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣2).(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点D为第四象限抛物线上一点,连接AD,BC交于点E,求的最大值;(3)如图2,连接AC,BC,过点O作直线l∥BC,点P,Q分别为直线l和抛物线上的点,试探究:在第一象限是否存在这样的点P,Q,使△PQB∽△CAB?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣4).将C(0,﹣2)代入得:﹣4a=﹣2,解得a=,∴抛物线的解析式为y=(x(x﹣4),即y=x2﹣x﹣2.(2)过点D作DG⊥x轴于点G,交BC于点F,过点A作AK⊥x轴交BC的延长线于点K,∴AK∥DG,∴△AKE∽△DFE,∴=.设直线BC的解析式为y=kx+b1,∴,解得,∴直线BC的解析式为y=x﹣2,∵A(﹣1,0),∴y=﹣﹣2=﹣,∴AK=,设D(m,m2﹣m﹣2),则F(m,m﹣2),∴DF=m﹣2﹣m2+m+2=﹣m2+2m.∴==﹣(m﹣2)2+.∴当m=2时,有最大值,最大值是.(3)符合条件的点P的坐标为(,)或(,).∵l∥BC,∴直线l的解析式为y=x,设P(a1,),①当点P在直线BQ右侧时,如图2,过点P作PN⊥x轴于点N,过点Q作QM⊥直线PN于点M,∵A(﹣1,0),C(0,﹣2),B(4,0),∴AC=,AB=5,BC=2,∵AC2+BC2=AB2,∴∠ACB=90°,∵△PQB∽△CAB,∴==,∵∠QMP=∠BNP=90°,∴∠MQP+∠MPQ=90°,∠MPQ+∠BPN=90°,∴∠MQP=∠BPN,∴△QPM∽△PBN,∴===,∴QM=,PM=(a1﹣4)=a1﹣2,∴MN=a1﹣2,ON﹣QM=a1﹣=a1,∴Q(a1,a1﹣2),将点Q的坐标代入抛物线的解析式得×(a1)2﹣×a1﹣2=a1﹣2,解得a1=0(舍去)或a1=.∴P(,).②当点P在直线BQ左侧时,由①的方法同理可得点Q的坐标为(a1,2).此时点P的坐标为(,).综上所述,符合条件的点P的坐标是(,)或(,).9.如图,直线y=﹣x+c与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c 经过点A,B.(1)求点B的坐标和抛物线的解析式;(2)M为线段OA上一动点,过点M且垂直于x轴的直线与直线AB及抛物线分别交于点P,N.若以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,求点M的坐标;(3)将抛物线在0≤x≤3之间的部分记为图象L,将图象L在直线y=t上方部分沿直线y=t翻折,其余部分保持不动,得到一个新的函数图象,记这个函数的最大值为a,最小值为b,若a﹣b≤3,请直接写出t的取值范围.解:(1)将(3,0)代入y=﹣x+c得0=﹣2+c,解得c=2,∴y=﹣x+2.将x=0代入y=﹣x+2得y=2,∴点B坐标为(0,2).将(3,0),(0,2)代入y=﹣x2+bx+c得,解得,∴y=﹣x2+x+2.(2)如图,当BM∥AM时满足题意,点B,N关于抛物线对称轴对称,∵y=﹣x2+x+2,∴抛物线对称轴为直线x=﹣=,∴点N坐标为(,2),∴点M坐标为(,0).如图,当∠NBP=90°时符合题意,作NC⊥y轴于点C,则N(m,﹣m2+m+2),∵∠NBC+∠ABO=∠ABO+∠BAO=90°,∴∠NBC=∠BAO,∴△BCN∽△AOB,∴=,即,解得m=,∴点M坐标为(,0).综上所述,点M坐标为(,0)或(,0).(3)∵y=﹣x2+x+2=﹣(x﹣)2+,∴抛物线顶点坐标为(,),∴翻折后顶点坐标为(,2t﹣),当点A为最低点时,t﹣0≤3,解得t≤3,令t﹣(2t﹣)=3,解得t=,∴≤t≤3.10.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,B、C两点的坐标分别为(1,0)、(0,﹣3),直线y=kx+3k经过点A,与y轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点E是抛物线上一动点(不与点C重合),连接AE,过点E作EF⊥x轴,垂足为F,若△AEF是等腰直角三角形,求点E的坐标;(3)在(2)的条件下,若在直线y=kx+3k上存在一点G使得△DFG与△AOC相似,求出k的值.解:(1)∵直线y=kx+3k经过点A,则点A的坐标为(﹣3,0),将点A、B、C的坐标代入抛物线表达式得:,解得,故抛物线的表达式为y=x2+2x﹣3;(2)设点E的坐标为(x,x2+2x﹣3),则AF=|x+3|,EF=|x2+2x﹣3|,∵△AEF是等腰直角三角形,∴AF=EF,∴|x2+2x﹣3|=|x+3|,∴x=﹣3(舍去)或x=0(舍去)或x=2,故点E的坐标为(2,5);(3)∵CO=BO=3,故△AOC为等腰直角三角形,当△DFG与△AOC相似时,则△DFG为等腰直角三角形,显然∠DFG不可能为直角,∵直线y=kx+3k与y轴交于点D D(0,3k),由(2)知,点F(2,0),①当∠FDG为直角时,∵点G在直线AD上,故在∠FDG的前提下,总能找到GD=DF,故只需要DF⊥AD即可,在等腰Rt△FDG中,由直线AD的表达式为:y=kx+3k,则tan∠DOA=k,而tan∠DFO====,解得k=±;②当∠FGD为直角时,如下图,过点G作MN∥y轴,交x轴于点N,交过点D与x轴的平行线于点M,则DG=GF,设点G的坐标为(t,kt+3k),则MD=﹣t,MG=3k﹣tk﹣3k=﹣kt;GN=kt+3k,FN=2﹣t,∵∠MGD+∠FGN=90°,∠FGN+∠GFN=90°,∴∠MGD=∠GFN,∵∠GMD=∠FNG=90°,GD=FG,∴△GMD≌△FNG(AAS),∴MD=GN,MG=NF,即﹣t=kt+3k且﹣kt=2﹣t,解得k=2或﹣;当∠DFG=90°时,过点G作GH⊥x轴于H,则△ODF≌△HFG,∴GH=OF=2,HF=OD=3k,∵y=﹣2时,﹣2=kx+3k,∴x=,∴2+=3k,解得k=2或﹣综上,k=±或2或﹣.11.如图,已知A(﹣2,0),B(4,0),抛物线y=ax2+bx﹣1过A、B两点,并与过A点的直线y=﹣x﹣1交于点C.(1)求抛物线解析式及对称轴;(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使四边形ACPO的周长最小?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)点M为y轴右侧抛物线上一点,过点M作直线AC的垂线,垂足为N.问:是否存在这样的点N,使以点M、N、C为顶点的三角形与△AOC相似,若存在,求出点N 的坐标,若不存在,请说明理由.解:(1)把A(﹣2,0),B(4,0)代入抛物线y=ax2+bx﹣1,得解得∴抛物线解析式为:y=∴抛物线对称轴为直线x=﹣(2)存在使四边形ACPO的周长最小,只需PC+PO最小∴取点C(0,﹣1)关于直线x=1的对称点C′(2,﹣1),连C′O与直线x=1的交点即为P点.设过点C′、O直线解析式为:y=kx∴k=﹣∴y=﹣则P点坐标为(1,﹣)(3)当△AOC∽△MNC时,如图,延长MN交y轴于点D,过点N作NE⊥y轴于点E∵∠ACO=∠NCD,∠AOC=∠CND=90°∴∠CDN=∠CAO由相似,∠CAO=∠CMN∴∠CDN=∠CMN∵MN⊥AC∴M、D关于AN对称,则N为DM中点设点N坐标为(a,﹣a﹣1)由△EDN∽△OAC∴ED=2a∴点D坐标为(0,﹣)∵N为DM中点∴点M坐标为(2a,)把M代入y=,解得a=0(舍去)或a=4∴a=4则N点坐标为(4,﹣3)当△AOC∽△CNM时,∠CAO=∠NCM∴CM∥AB则点C关于直线x=1的对称点C′即为点M由(2)M为(2,﹣1)∴由相似CN=,MN=由面积法求N到MC距离为则N点坐标为(,﹣)∴N点坐标为(4,﹣3)或(,﹣)12.抛物线L:y=﹣x2+bx+c经过点A(0,1),与它的对称轴直线x=1交于点B.(1)求出抛物线L的解析式;(2)如图1,过定点的直线y=kx﹣k+4(k<0)与抛物线L交于点M、N.若△BMN的面积等于1,求k的值;(3)如图2,将抛物线L向上平移m(m>0)个单位长度得到抛物线L1,抛物线L1与y轴交于点C,过点C作y轴的垂线交抛物线L1于另一点D,F为抛物线L1的对称轴与x轴的交点,P为线段OC上一点,若△PCD与△POF相似,并且符合条件的点P恰有2个,求m的值及相应点P的坐标.解:(1)由题意知,解得:,∴抛物线L的解析式为y=﹣x2+2x+1;(2)如图1,∵y=kx﹣k+4=k(x﹣1)+4,∴当x=1时,y=4,即该直线所过定点G坐标为(1,4),∵y=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+2,∴点B(1,2),则BG=2,=1,即S△BNG﹣S△BMG=BG•(x N﹣1)﹣BG•(x M﹣1)=1,∵S△BMN∴x N﹣x M=1,由得x2+(k﹣2)x﹣k+3=0,解得:x==,则x N=、x M=,由x N﹣x M=1得=1,∴k=±3,∵k<0,∴k=﹣3;(3)如图2,设抛物线L 1的解析式为y =﹣x 2+2x +1+m ,∴C (0,1+m )、D (2,1+m )、F (1,0),设P (0,t ),①当△PCD ∽△FOP 时,,∴,∴t 2﹣(1+m )t +2=0①;②当△PCD ∽△POF 时,,∴,∴t =(m +1)②;(Ⅰ)当方程①有两个相等实数根时,Δ=(1+m )2﹣8=0,解得:m =2﹣1(负值舍去),此时方程①有两个相等实数根t 1=t 2=,方程②有一个实数根t =,∴m =2﹣1,此时点P 的坐标为(0,)和(0,);(Ⅱ)当方程①有两个不相等的实数根时,把②代入①,得:(m +1)2﹣(m +1)2+2=0,解得:m =2(负值舍去),此时,方程①有两个不相等的实数根t 1=1、t 2=2,方程②有一个实数根t =1,∴m=2,此时点P的坐标为(0,1)和(0,2);综上,当m=2﹣1时,点P的坐标为(0,)和(0,);当m=2时,点P的坐标为(0,1)和(0,2).13.设抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于两个不同的点A(﹣1,0)、B(m,0),与y轴交于点C,且∠ACB=90度.(1)求m的值和抛物线的解析式;(2)已知点D(1,n)在抛物线上,过点A的直线y=x+1交抛物线于另一点E.若点P 在x轴上,以点P、B、D为顶点的三角形与△AEB相似,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,△BDP的外接圆半径等于或.解:(1)令x=0,得y=﹣2,∴C(0,﹣2),∵∠ACB=90°,CO⊥AB,∴△AOC∽△COB,∴OA•OB=OC2∴OB=,∴m=4,将A(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣2,得,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2.(2)D(1,n)代入y=x2﹣x﹣2,得n=﹣3,由,得,,∴E(6,7),过E作EH⊥x轴于H,则H(6,0)∴AH=EH=7∴∠EAH=45°过D作DF⊥x轴于F,则F(1,0)∴BF=DF=3∴∠DBF=45°∴∠EAH=∠DBF=45°∴∠DBH=135°,90°<∠EBA<135°则点P只能在点B的左侧,有以下两种情况:①若△DBP1∽△EAB,则∴BP1===∴OP1=4﹣=,∴P1(,0).②若△DBP2∽△BAE,则∴BP2===∴OP2=﹣4=∴P2(﹣,0).综合①、②,得点P的坐标为:P1(,0)或P2(﹣,0).(3)或.如图所示:先作△BPD的外接圆,过P作直径PM,连接DM,作DF⊥x轴于F.∵∠PMD=∠PBD,∠DFP=∠PDM,∴△PMD和△FBD相似,∴,∴PD===,DF=3,BD==3,∴PM==,∴△BPD的外接圆的半径=;同理可求出当P点在x轴的负半轴上时,△BPD的外接圆的半径=.14.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+x﹣与x轴交于点A、B(点A在点B右侧),点D为抛物线的顶点,点C在y轴的正半轴上,CD交x轴于点F,△CAD绕点C顺时针旋转得到△CFE,点A恰好旋转到点F,连接BE.(1)求点A、B、D的坐标;(2)求证:四边形BFCE是平行四边形;(3)如图2,过顶点D作DD1⊥x轴于点D1,点P是抛物线上一动点,过点P作PM⊥x轴,点M为垂足,使得△PAM与△DD1A相似(不含全等).①求出一个满足以上条件的点P的横坐标;②直接回答这样的点P共有几个?解:(1)令x2+x﹣=0,解得x1=1,x2=﹣7.∴A(1,0),B(﹣7,0).由y=x2+x﹣=(x+3)2﹣2得,D(﹣3,﹣2);(2)证明:∵DD1⊥x轴于点D1,∴∠COF=∠DD1F=90°,∵∠D1FD=∠CFO,∴△DD1F∽△COF,∴=,∵D(﹣3,﹣2),∴D1D=2,OD1=3,∵AC=CF,CO⊥AF∴OF=OA=1∴D1F=D1O﹣OF=3﹣1=2,∴=,∴OC=,∴CA=CF=FA=2,∴△ACF是等边三角形,∴∠AFC=∠ACF,∵△CAD绕点C顺时针旋转得到△CFE,∴∠ECF=∠AFC=60°,∴EC∥BF,∵EC=DC==6,∵BF=6,∴EC=BF,∴四边形BFCE是平行四边形;(3)∵点P是抛物线上一动点,∴设P点(x,x2+x﹣),①当点P在B点的左侧时,∵△PAM与△DD1A相似,∴或=,∴=或=,解得:x1=1(不合题意舍去),x2=﹣11或x1=1(不合题意舍去)x2=﹣;当点P在A点的右侧时,∵△PAM与△DD1A相似,∴=或=,∴=或=,解得:x1=1(不合题意舍去),x2=﹣3(不合题意舍去)或x1=1(不合题意舍去),x2=﹣(不合题意舍去);当点P在AB之间时,∵△PAM与△DD1A相似,∴=或=,∴=或=,解得:x1=1(不合题意舍去),x2=﹣3(不合题意舍去)或x1=1(不合题意舍去),x2=﹣;综上所述,点P的横坐标为﹣11或﹣或﹣;②由①得,这样的点P共有3个.15.如图1,经过原点O的抛物线y=ax2+bx(a≠0)与x轴交于另一点A(,0),在第一象限内与直线y=x交于点B(2,t).(1)求这条抛物线的表达式;(2)在第四象限内的抛物线上有一点C,满足以B,O,C为顶点的三角形的面积为2,求点C的坐标;(3)如图2,若点M在这条抛物线上,且∠MBO=∠ABO,①求点M的坐标;②在(2)的条件下,是否存在点P,使得△POC∽△MOB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵B(2,t)在直线y=x上,∴t=2,∴B(2,2),把A、B两点坐标代入抛物线解析式可得,解得,∴抛物线解析式为y=2x2﹣3x;(2)如图1,过C作CD∥y轴,交x轴于点E,交OB于点D,过B作BF⊥CD于点F,∵点C是抛物线上第四象限的点,∴可设C(t,2t2﹣3t),则E(t,0),D(t,t),∴OE=t,BF=2﹣t,CD=t﹣(2t2﹣3t)=﹣2t2+4t,=S△CDO+S△CDB=CD•OE+CD•BF=(﹣2t2+4t)(t+2﹣t)=﹣2t2+4t,∴S△OBC∵△OBC的面积为2,∴﹣2t2+4t=2,解得t1=t2=1,∴C(1,﹣1);(3)①设MB交y轴于点N,如图2,∵B(2,2),∴∠AOB=∠NOB=45°,在△AOB和△NOB中,∴△AOB≌△NOB(ASA),∴ON=OA=,∴N(0,),∴可设直线BN解析式为y=kx+,把B点坐标代入可得2=2k+,解得k=,∴直线BN的解析式为y=x+,联立直线BN和抛物线解析式可得,解得(舍去)或,∴M(﹣,),②∵C(1,﹣1),∴∠COA=∠AOB=45°,且B(2,2),∴OB=2,OC=,∵△POC∽△MOB,∴==2,∠POC=∠BOM,当点P在第一象限时,如图3,过M作MG⊥y轴于点G,过P作PH⊥x轴于点H,∵∠COA=∠BOG=45°,∴∠MOG=∠POH,且∠PHO=∠MGO,∴△MOG∽△POH,∴===2,。
二次函数与三角形相似结合题型例1.如图1,已知抛物线y=ax²+bx+3图象与x轴相交于A(-3,0),B(1,0)两点,与y轴相交于点C.(1)请直接写出抛物线的解析式为__(2)如图1,连接AC,若点P在y轴上时,AP和4C的夹角为15°,求线段CP的长;(3)如图2,直线l与x轴相交于点M,直线l与线段BC相交于点N,当△MCN~△CAM时,求直线l的表达式.例2.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣2).(1)求抛物线的函数表达式;的最大值;(2)如图1,点D为第四象限抛物线上一点,连接AD,BC交于点E,求DEAE(3)如图2,连接AC,BC,过点O作直线l∥BC,点P,Q分别为直线l和抛物线上的点,试探究:在第一象限是否存在这样的点P,Q,使△PQB∽△CAB.若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.例3.已知抛物线y =12x 2+bx +c 与x 轴交于A(-4,0)、B 两点,与y 轴交于点C ,且AO=2OC. (1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点D 为第三象限抛物线上一点,连接OD 、AC 交于点E ,求DE OE 的最大值;(3)如图2,连接AC ,BC ,过点O 作直线l //AC ,点P ,Q 分别为直线l 和抛物线上的点,试探究:在第二象限是否存在这样的点P,Q ,使△PQA ∽△CBA ,若存在,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由。
例4.如图,已知抛物线y=13x 2+bx+c 经过△ABC 的三个顶点,其中点A (0,1),点B (﹣9,10),AC ∥x 轴,点P 是直线AC 下方抛物线上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)过点P 且与y 轴平行的直线l 与直线AB 、AC 分别交于点E 、F ,当四边形AECP 的面积最大时,求点P 的坐标;(3)当点P 为抛物线的顶点时,在直线AC 上是否存在点Q ,使得以C 、P 、Q 为顶点的三角形与△ABC 相似,若存在,求出点Q 的坐标,若不存在,请说明理由.l xyoA B C图2例5.如图,在矩形OABC中,AO=10,AB=8,沿直线CD折叠矩形OABC的一边BC,使点B落在OA边上的点E处,分别以OC,OA所在的直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,抛物线y=ax2+bx+c经过O,D,C三点.(1)求AD的长及抛物线的解析式;(2)一动点P从点E出发,沿EC以每秒2个单位长的速度向点C运动,同时动点Q从点C出发,沿CO以每秒1个单位长的速度向点O运动,当点P运动到点C时,两点同时停止运动,设运动时间为t秒,当t为何值时,以P,Q,C为顶点的三角形与∆ADE相似?(3)点N在抛物线对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使以M,N,C,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M与点N的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.例6.(走角题).如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B(1,0)两点,与y轴交于点D,直线AD:y=x+3,抛物线的顶点为C,CE⊥AB.(1)求抛物线的解析式;S∆MAB?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由;(2)抛物线上是否存在点M,使得S∆ACD=38(3)若点P为x轴上方的抛物线上一动点(点P与顶点C不重合),PQ⊥AC于点Q,当△PCQ与△ACE相似时,求点P的坐标;【答案详解】例1.如图1,已知抛物线y=ax²+bx+3图象与x轴相交于A(-3,0),B(1,0)两点,与y轴相交于点C.(1)请直接写出抛物线的解析式为__(2)如图1,连接AC,若点P在y轴上时,AP和4C的夹角为15°,求线段CP的长;(3)如图2,直线l与x轴相交于点M,直线l与线段BC相交于点N,当△MCN~△CAM时,求直线l的表达式.【解析】(1)y=−x2−2x+3(2)注意题目隐藏条件“∠CAO=45º”,即当P在C点上方时则∠OAP=60º,当P在C点下方时则∠OAP=30º,利用特殊角的三角函数值来求解CP的长;解:由抛物线解析式可得C(0,3),则OA=OC=3,则∠CAO=45º.①当点P在C点上方时,则∠OAP=60º,∴OP=OAtan∠OAP=√3OA=3√3,∴CP=OP-OC=3√3-3;②当点P在C点下方时,则∠OAP=30º,∴OP=OAtan∠OAP=√3OA=√3,3∴CP=OC-OP=3−√3;综上所述,CP的长为3√3-3或3−√3;(3)二次函数与三角形相似综合题型,此题不存在分类讨论,有两个思考角度或解题方法,分别是“走边”或“走角”;【思考角度1】“走边”解:由△MCN~△CAM可得∠ACM=∠CMN,可得AC//MN,则设直线MN的解析式为y=x+a,即OM=a,由△MCN~△CAM可得MC:CA=MN:CM,即MN=CM 2CA =23√2,由MN//AC可得MN:AC=MB:BA,即23√23√2=(a+1):4,解得a=32或a=3(舍去),∴直线l的表达式y=x+32.【思考角度2】“走角”由△MCN~△CAM可得∠CAM=∠MCN=45º,出现特殊角,而只需求出M点坐标即可求出直线l的表达式.这是二次函数几何综合题中的典型题型“边角存在性问题”.按“边角存在性问题”的典型解题思路走即可解答此题.解:如图,作BD⊥BC交MC于点D,过点B作y轴的平行线,过点C、D作x轴的平分线,分别交于点E、F两点,由∠CBD=∠BED=∠CFB=90º,∠BDE=∠DCF,CD=BD,可证△BDE≌△BCF,则DE=BF=3,BE=CF=1,∴D(-2,-1),设直线CD的解析式为y=kx+3,代入D点坐标可得k=2,∴直线CD的解析式为y=2x+3,∴M(-32,0),∴直线l的表达式y=x+32.C (0,﹣2).(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点D 为第四象限抛物线上一点,连接AD ,BC 交于点E ,求DE AE 的最大值; (3)如图2,连接AC ,BC ,过点O 作直线l ∥BC ,点P ,Q 分别为直线l 和抛物线上的点,试探究:在第一象限是否存在这样的点P ,Q ,使△PQB ∽△CAB .若存在,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【解析】(1)设抛物线为交点式,即y=a(x+1)(x-4),代入C 点坐标,可得a=12, ∴抛物线解析式为y =12(x+1)(x-4)=12x 2−32x −2(2)构造相似典型图形“8字模型”,利用相似性质把DE AE 用代数式表示出来,再利用二次函数配方法求最值。
相似三角形与函数的综合相似三角形与一次函数、二次函数等知识结合的试题,常作为压轴题出现。
解决此类问题的关键是以两个三角形相似作为突破口,灵活运用相似三角形的性质,列出比例关系式,进而构建函数关系式。
典例:在Rt △ABC 中,∠ACB=900,BC=30,AB=50,点P 是AB 边上任意一点,直线PE ⊥AB ,与边AC 或BC 相交于点E 。
点M 在线段AP 上。
点N 在线段BP 上,EM=EN ,sin ∠EMP=1312. (1) 如图①,当点E 与点C 重合时,求CM 的长;(2) 如图②,当点E 与边AC 上,且不与点A 、C 重合时,设AP=x ,BN=y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出函数自变量的取值范围。
考点11、相似三角形中的探索型问题相似三角形中的探索型试题,具体来说有探索条件型——结论明确,探索结论成立的条件;探索结论型——给定条件,但无明确的结论或结论不唯一,探索与之相应的结论;探索规律型——在一定条件下,探索有关数学对象所具有的规律性或不变性;探索存在型——在一定的条件下,探索某种数学关系的存在性。
典例::△ABC 是等腰三角形,∠A =900,D 是腰AC 上的一个动点,过C 作CE 垂直BD 或BD 的延长线,垂足为E ,如图①。
(1) 假设BD 是AC 的中线,如图②,求CEBD的值。
(2) 假设BD 是∠ABC 的平分线,如图③,求CEBD的值。
C(E)N P M ACEMP N ①②(3) 结合〔1〕〔2〕,请你推断CE BD 的值的取值范围〔直接写出结论,不必证明〕,并探究CEBD的值能等于34吗?假设能,求出满足条件的D 点的位置;假设不能,请说明理由。
练习:某课题学习小组在一次活动中对三角形的内接正方形的有关问题进行了探讨:定义:如果一个正方形的四个顶点都在一个三角形的边上,那么我们就把这个正方形叫做三角形的内接正方形。
结论:在探讨过程中,有三位同学得出如下结论:甲同学:在钝角、直角、不等边锐角三角形中分别存在____个、______个、______个大小不同的内接正方形。
备战2019年中考数学压轴题之二次函数专题07 二次函数背景下的三角形相似(全等)【方法综述】三角形全等是三角形相似的特殊情况。
三角形的全等和相似是综合题中的常见要素,解答时注意应用全等三角形和相似的判定方法。
另外,注意题目中“”与全等表述、“”和相似表述的区别。
全等和相似的符号,标志着三角形全等(相似)的对应点的一、一对应关系。
解答时,对于确定的对应边角可以直接利用于解题。
而全等、相似的语言表述,标志着对应点之间的组合关系,解答时,要进行对应边的分类讨论。
【典例示范】类型一例1:(陕西省渭南市大荔县中考数学三模试题)如图,已知抛物线与x轴交于A、B两点,其中点A的坐标为,抛物线的顶点为P.求b的值,并求出点P、B的坐标;在x轴下方的抛物线上是否存在点M,使≌?如果存在,请直接写出点M的坐标;如果不存在,试说明理由.【答案】存在,【解析】抛物线经过,,解得:,抛物线的表达式为.,点P的坐标为令得:,解得或,的坐标为.存在,点如图:过点P作轴,垂足为C,连接AP、BP,作的平分线,交PB与点N,交抛物线与点M,连接PM、BM.,,,,,,是等边三角形,,.,,.在和中,,≌.存在这样的点M,使得≌.,,点N是PB的中点,设直线AM的解析式为,将点A和点N的坐标代入得:,解得:,直线AM的解析式为.将代入抛物线的解析式得:,解得:或舍去,当时,,点M的坐标为针对训练1.(2018年九年级数学北师大版下册:第二章检测卷)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx-8与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,直线l经过坐标原点O,与抛物线的一个交点为D,与抛物线的对称轴交于点E,连接CE,已知点A,D的坐标分别为(-2,0),(6,-8).(1)求抛物线的解析式,并分别求出点B和点E的坐标;(2)试探究抛物线上是否存在点F,使△FOE≌△FCE.若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1) y=12x2-3x-8;(2)点F的坐标为(3+17,-4)或(3-17,-4).【解析】(1)∵抛物线y=ax2+bx-8经过点A(-2,0),D(6,-8),∴4280 {36688a ba b--+--==解得1 {23 ab-==∴抛物线的函数表达式为y=12x2−3x−8;∵y=12x2−3x−8=12(x −3)2−252,∴抛物线的对称轴为直线x=3.又抛物线与x轴交于A,B两点,点A 的坐标为(-2,0).∴点B的坐标为(8,0),设直线L的函数表达式为y=kx.∵点D(6,-8)在直线L上,∴6k=-8,解得k=-43,∴直线L的函数表达式为y=-43x,∵点E为直线L和抛物线对称轴的交点,∴点E的横坐标为3,纵坐标为-43×3=-4,∴点E的坐标为(3,-4);(2)抛物线上存在点F,使△FOE≌△FCE.∵OE=CE=5,∴FO=FC,∴点F在OC的垂直平分线上,此时点F的纵坐标为-4,∴12x2-3x-8=-4,解得x=3±17,∴点F的坐标为(3-17,-4)或(3+17,-4).2.(河南省濮阳市2018届九年级中考数学二模试题)如图,一次函数与坐标轴分别交于A,B两点,抛物线经过点A,B,点P从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿射线BA运动,点Q从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线AO运动,两点同时出发,运动时间为t秒.求此抛物线的表达式;求当为等腰三角形时,所有满足条件的t的值;点P在线段AB上运动,请直接写出t为何值时,的面积达到最大?此时,在抛物线上是否存在一点T,使得≌?若存在,请直接写出点T的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1);(2)当为等腰三角形时,t的值为、或或4;(3)点T的坐标为.【解析】把代入中,得.把代入中,得.,把,分别代入中,得,,抛物线的表达式为,,由勾股定理,得,.运动t秒后,,.为等腰三角形,有,,三种情况,当时,过点Q作于点D.在中,,,.解得;当时,若点P在x轴上方的直线AB上,,,,解得;若点P在x轴下方的直线AB上,,,解得:;当时,过点P作于点E.则,在中,,.解得:综上所述,当为等腰三角形时,t的值为、或或4.过点P作于点F,延长FP交抛物线与点T.为底边AQ上的高.,,..当时,的面积最大此时点P为AB的中点,且.连接OP,则,点,点T的横坐标为,将代入抛物线的解析式得:..在中,由勾股定理可知:,.≌.点T的坐标为.类型二全等三角形的存在性探究例2.(四川省眉山市洪雅县2018届九年级中考适应性考)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点分别为A(﹣6,0)和点B(4,0),与y轴的交点为C(0,3).(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.①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;②若∠DCB=∠CDB,CD是MN的垂直平分线,求点M的坐标.【答案】(1)y=﹣x2﹣x+3;(2)①点D坐标为(﹣,0);②点M(,0).【解析】(1)将点(-6,0),C(0,3),B(4,0)代入y=ax2+bx+c,得,解得:,∴抛物线解析式为:y=-x2-x+3;(2)①存在点D,使得△APQ和△CDO全等,当D在线段OA上,∠QAP=∠DCO,AP=OC=3时,△APQ和△CDO全等,∴tan∠QAP=tan∠DCO,,∴,∴OD=,∴点D坐标为(-,0).由对称性,当点D坐标为(,0)时,由点B坐标为(4,0),此时点D(,0)在线段OB上满足条件.②∵OC=3,OB=4,∴BC=5,∵∠DCB=∠CDB,∴BD=BC=5,∴OD=BD-OB=1,则点D坐标为(-1,0)且AD=BD=5,连DN,CM,则DN=DM,∠NDC=∠MDC,∴∠NDC=∠DCB,∴DN∥BC,∴,则点N为AC中点.∴DN时△ABC的中位线,∵DN=DM=BC=,∴OM=DM-OD=∴点M(,0)针对训练1.如图,在平面直角坐标系中,以点M(2,0)为圆心的⊙M与y轴相切于原点O,过点B(﹣2,0)作⊙M的切线,切点为C,抛物线经过点B和点M.(1)求这条抛物线解析式;(2)求点C的坐标,并判断点C是否在(1)中抛物线上;(3)动点P从原点O出发,沿y轴负半轴以每秒1个单位长的速度向下运动,当运动t秒时到达点Q处.此时△BOQ与△MCB 全等,求t的值.【答案】(1)y=﹣x2+;(2)点C在(1)的抛物线上;(3)t=2.【解析】(1)将点M(2,0)、B(﹣2,0)代入y x2+bx+c中,得:解得:∴抛物线的解析式:y x2.(2)连接MC,则MC⊥BC;过点C作CD⊥x轴于D,如图,在Rt△BCM中,CD⊥BM,CM=2,BM=4,则:DM1,CD,OD=OM﹣DM=1,∴C(1,).当x=1时,y x2,所以点C在(1)的抛物线上.(3)△BCM和△BOQ中,OB=CM=2,∠BOQ=∠BCM=90°,若两三角形全等,则:OQ=BC,∴当t=2时,△MCB和△BOQ全等.2.(广西田阳县实验中学2019届九年级中考一)如图所示,抛物线(m>0)的顶点为A,直线与轴的交点为点B.(1)求出抛物线的对称轴及顶点A的坐标(用含的代数式表示);(2)证明点A在直线上,并求∠OAB的度数;(3)动点Q在抛物线对称轴上,问:抛物线上是否存在点P,使以点P、Q、A为顶点的三角形与△OAB全等?若存在,求出的值,并写出所有符合上述条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线的对称轴为直线,顶点A的坐标为(,0);(2)∠OAB=30°;(3)存在,①=时,P(0,-),P(,-);②=时,P(,-3),P(3+,-3);③=2时,P(,-3),P(,-3);④=时,P(,-),P(,-).【解析】(1)对称轴:x=m;顶点:A(m,0).(2)将x=m代入函数y=x-m,得y=×m-m=0∴点A(m,0)在直线l上.当x=0时,y=-m,∴B(0,-m)tan∠OAB=,∴∠OAB=30度.(3)以点P、Q、A为顶点的三角形与△OAB全等共有以下四种情况:①当∠AQP=90°,PQ=m,AQ=m时,如图1,此时点P在y轴上,与点B重合,其坐标为(0,-m),代入抛物线y=-(x-m)2得-m=-3m2,∵m>0,∴m=这时有P1(0,-)其关于对称轴的对称点P2(,- )也满足条件.②当∠AQP=90°,PQ=m,AQ=m时点P坐标为(m-m,-m),代入抛物线y=-(x-m)2得m=m2,∵m>0,∴m=这时有P3(3-,-3)还有关于对称轴的对称点P4(3+,-3).③当∠APQ=90°,AP=m,PQ=m时点P坐标为(m,−m),代入抛物线y=-(x-m)2得m=m2,∵m>0,∴m=2这时有P5(,-3)还有关于对称轴的对称点P6(3,-3).④当∠APQ=90°,AP=m,PQ=m时点P坐标为(m,−m),代入抛物线y=-(x-m)2得m=m2,∵m>0,∴m=这时有P7(,-)还有关于对称轴对称的点P8(,-).所以当m=时,有点P1(0,-),P2(,-);当m=时,有点P3(3-,-3),P4(3+,-3);当m=2时,有点P5(,-3),P6(3,-3);当m=时,有点P7(,-),P8(,-).3.如图1,抛物线y1=ax2﹣x+c与x轴交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C(0,),抛物线y1的顶点为G,GM⊥x 轴于点M.将抛物线y1平移后得到顶点为B且对称轴为直线l的抛物线y2.(1)求抛物线y2的解析式;(2)如图2,在直线l上是否存在点T,使△TAC是等腰三角形?若存在,请求出所有点T的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点P为抛物线y1上一动点,过点P作y轴的平行线交抛物线y2于点Q,点Q关于直线l的对称点为R,若以P,Q,R 为顶点的三角形与△AMG全等,求直线PR的解析式.【答案】(1)y2=-x2+x-;(2)存在;(3)y=﹣x+或y=﹣.【解析】(1)由已知,c=,将B(1,0)代入,得:a﹣=0,解得a=﹣,抛物线解析式为y1=x2-x+,∵抛物线y1平移后得到y2,且顶点为B(1,0),∴y2=﹣(x﹣1)2,即y2=-x2+x-;(2)存在,如图1:抛物线y2的对称轴l为x=1,设T(1,t),已知A(﹣3,0),C(0,),过点T作TE⊥y轴于E,则TC2=TE2+CE2=12+()2=t2﹣t+,TA2=TB2+AB2=(1+3)2+t2=t2+16,AC2=,当TC=AC时,t2﹣t+=,解得:t1=,t2=;当TA=AC时,t2+16=,无解;当TA=TC时,t2﹣t+=t2+16,解得t3=﹣;当点T坐标分别为(1,),(1,),(1,﹣)时,△TAC为等腰三角形;(3)如图2:设P(m,),则Q(m,),∵Q、R关于x=1对称∴R(2﹣m,),①当点P在直线l左侧时,PQ=1﹣m,QR=2﹣2m,∵△PQR与△AMG全等,∴当PQ=GM且QR=AM时,m=0,∴P(0,),即点P、C重合,∴R(2,﹣),由此求直线PR解析式为y=﹣x+,当PQ=AM且QR=GM时,无解;②当点P在直线l右侧时,同理:PQ=m﹣1,QR=2m﹣2,则P(2,﹣),R(0,﹣),PQ解析式为:y=﹣;∴PR解析式为:y=﹣x+或y=﹣.类型三确定的相似三角形条件的判定应用例3:(重庆市九龙坡区西彭三中2019届九年级(上)期末)如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2)三点,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轴的垂线交抛物线于点Q,交直线BD于点M.(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;(2)点P在线段AB上运动的过程中,是否存在点Q,使得△BOD∽△QBM?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.(3)已知点F(0,),点P在x轴上运动,试求当m为何值时以D、M、Q、F为顶点的四边形是平行四边形.【答案】(1)y=﹣x2+x+2;(2)存在,点Q的坐标为(3,2);(3)m=﹣1或m=3或m=1+或1﹣时,四边形DMQF是平行四边形.【解析】(1)由抛物线过点A(﹣1,0)、B(4,0)可设解析式为y=a(x+1)(x﹣4),将点C(0,2)代入,得:﹣4a=2,解得:a=﹣,则抛物线解析式为y=﹣(x+1)(x﹣4)=﹣x2+x+2;(2)如图所示:∵当△BOD∽△QBM时,则,∵∠MBQ=90°,∴∠MBP+∠PBQ=90°,∵∠MPB=∠BPQ=90°,∴∠MBP+∠BMP=90°,∴∠BMP=∠PBQ,∴△MBQ∽△BPQ,∴,∴,解得:m1=3、m2=4,当m=4时,点P、Q、M均与点B重合,不能构成三角形,舍去,∴m=3,点Q的坐标为(3,2);(3)由题意知点D坐标为(0,﹣2),设直线BD解析式为y=kx+b,将B(4,0)、D(0,﹣2)代入,得:,解得:,∴直线BD解析式为y=x﹣2,∵QM⊥x轴,P(m,0),∴Q(m,﹣m2+m+2)、M(m,m﹣2),则QM=﹣m2+m+2﹣(m﹣2)=﹣m2+m+4,∵F(0,)、D(0,﹣2),∴DF=,∵QM∥DF,∴当|﹣m2+m+4|=时,四边形DMQF是平行四边形,解得:m=﹣1或m=3或m=1+或1﹣即m=﹣1或m=3或m=1+或1﹣时,四边形DMQF是平行四边形.针对训练1.(湖南省长沙一中2018届九年级(下)段考)如图1,一次函数y=﹣x+3的图象交x轴于点A,交y轴于点D,抛物线y =ax2+bx+c(a≠0)的顶点为C,其图象过A、D两点,并与x轴交于另一个点B(B点在A点左侧),若;(1)求此抛物线的解析式;(2)连结AC、BD,问在x轴上是否存在一个动点Q,使A、C、Q三点构成的三角形与△ABD相似.如果存在,求出Q 点坐标;如果不存在,请说明理由.(3)如图2,若点P是抛物线上一动点,且在直线AD下方,(点P不与点A、点D重合),过点P作y轴的平行线l与直线AD交于点M,点N在直线AD上,且满足△MPN∽△ABD,求△MPN面积的最大值.【答案】(1)y=x2﹣4x+3;(2)见解析;(3)△MPN的面积的最大值为:.【解析】(1)当x=0时,y=﹣x+3=3,则D(3,0);当y=0时,﹣x+3=0,解得x=3,则A(3,0),∵OD=OA,∴△OAD为等腰直角三角形,∴AD=3,∵,∴AB=2,∴B(1,0),设抛物线解析式为y=a(x﹣1)(x﹣3),把D(0,3)代入得a•(﹣1)•(﹣3)=3,解得a=1,∴抛物线解析式为y=(x﹣1)(x﹣3),即y=x2﹣4x+3;(2)作CH⊥x轴,如图1,∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴C(2,﹣1)∴AH=CH=1,∴△ACH为等腰直角三角形,∴∠CAH=45°,AC=,∵△OAD为等腰直角三角形,∴∠DAO=45°,∵∠CAQ=∠DAB,∴当时,△AQC∽△ADB,即,解得AQ=3,此时Q(0,0);当时,△AQC∽△ABD,即,解得AQ=,此时Q(,0);综上所述,Q点的坐标为(0,0)或(,0);(3)作PE⊥AD于E,如图2,∵△MPN∽△ABD,∴,∴MN=MP,设P(x,x2﹣4x+3),则M(x,﹣x+3),∴MP=﹣x+3﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+3x=﹣(x﹣)2+,当x=时,MP有最大值,∴MN的最大值为=,∵∠PME=45°,∴PE=PM,∴PE的最大值为×=,∴△MPN的面积的最大值为××=.2.(浙江省嘉兴市海宁新仓中学2019届九年级上学期数学第一次月考)如图,抛物线y=ax2+bx+c过原点O、点A (2,﹣4)、点B (3,﹣3),与x轴交于点C,直线AB交x轴于点D,交y轴于点E.(1)求抛物线的函数表达式和顶点坐标;(2)直线AF⊥x轴,垂足为点F,AF上取一点G,使△GBA∽△AOD,求此时点G的坐标;(3)过直线AF左侧的抛物线上点M作直线AB的垂线,垂足为点N,若∠BMN=∠OAF,求直线BM的函数表达式.【答案】(1)y=x2-4x;(2,-4);(2)G(2,);(3)y=或y=-3x+6.【解析】(1)解:将原点O(0,0)、点A (2,﹣4)、点B (3,﹣3),分别代入y=ax2+bx+c,得,解得,∴y=x2-4x= ,∴顶点为(2,-4).(2)解:设直线AB为y=kx+b,由点A(2,-4),B(3,-3),得解得,∴直线AB为y=x-6.当y=0时,x=6,∴点D(6,0).∵点A(2,-4),D(6,0),B(3,-3),∴OA= ,OD=6,AD= ,AF=4,OF=2,DF=4,AB= ,∴DF=AF,又∵AF⊥x轴,∴∠AD0=∠DAF=45°,∵△GBA∽△AOD,∴,∴,解得,∴FG=AF-AG=4- ,∴点G(2,).(3)解:如图1,∵∠BMN=∠OAF,,∴∠MBN=∠AOF,设直线BM与AF交于点H,∵∠ABH=∠AOD,∠HAB=∠ADO,∴∴,则,解得AH= ,∴H(2,).设直线BM为y=kx+b,∵将点B、G的坐标代入得,解得.∴直线BM的解析式为y= ;如图2,BD=AD-AB= .∵∠BMN=∠OAF,∠GDB=∠ODA,∴△HBD∽△AOD.∴,即,解得DH=4.∴点H的坐标为(2,0).设直线BM的解析式为y=kx+b.∵将点B和点G的坐标代入得:,解得k=-3,b=6.∴直线BM的解析式为y=-3x+6.综上所述,直线MB的解析式为y= 或y=-3x+6.3.(江西省景德镇市2018届九年级第二次质检)如果一条抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有两个交点,那么以抛物线的顶点和这两个交点为顶点的三角形称为这条抛物线的“抛物线三角形”,[a,b,c]称为“抛物线系数”.(1)任意抛物线都有“抛物线三角形”是______(填“真”或“假”)命题;(2)若一条抛物线系数为[1,0,-2],则其“抛物线三角形”的面积为________;(3)若一条抛物线系数为[-1,2b,0],其“抛物线三角形”是个直角三角形,求该抛物线的解析式;(4)在(3)的前提下,该抛物线的顶点为A,与x轴交于O,B两点,在抛物线上是否存在一点P,过P作PQ⊥x轴于点Q,使得△BPQ∽△OAB,如果存在,求出P点坐标,如果不存在,请说明理由.【答案】(1)假;(2);(3)y=-x2+2x 或y=-x2-2x;(4)P(1,1)或P(-1,-3)或P(1,-3)或(-1,1).【解析】(1)当△>0时,抛物线与x轴有两个交点,此时抛物线才有“抛物线三角形”,故此命题为假命题;(2)由题意得:,令y=0,得:x=,∴S==;(3)依题意:y=-x2+2bx,它与x轴交于点(0,0)和(2b,0);当抛物线三角形是直角三角形时,根据对称性可知它一定是等腰直角三角形.∵y=-x2+2bx=,∴顶点为(b,b2),由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到:,∴,解得:b=0(舍去)或b=±1,∴y=-x2+2x 或y=-x2-2x.(4)①当抛物线为y=-x2+2x 时.∵△AOB为等腰直角三角形,且△BPQ∽△OAB,∴△BPQ为等腰直角三角形,设P(a,-a2+2a),∴Q((a,0),则|-a2+2a|=|2-a|,即.∵a-2≠0,∴,∴a=±1,∴P(1,1)或(-1,-3).②当抛物线为y=-x2-2x 时.∵△AOB为等腰直角三角形,且△BPQ∽△OAB,∴△BPQ为等腰直角三角形,设P(a,-a2-2a),∴Q((a,0),则|-a2-2a|=|2+a|,即.∵a+2≠0,∴,∴a=±1,∴P(1,-3,)或(-1,1).综上所述:P(1,1)或P(-1,-3)或P(1,-3,)或(-1,1).类型四相似三角形存在性探究例4. (江苏省苏州市张家港市)如图,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过点.(1)求抛物线的解析式,(2)已知点是抛物线上的一个动点,并且点在第二象限内,过动点作轴于点,交线段于点.①如图1,过作轴于点,交抛物线于两点(点位于点的左侧),连接,当线段的长度最短时,求点的坐标,②如图2,连接,若以为顶点的三角形与相似,求的面积.【答案】(1) ;(2) ①点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为;②【解析】(1)把代入得,由,得,(2) ①由题意可知,四边形是矩形,所以.由(1)可知,当时,最短,即最短,此时点是的中点,所以,,点的坐标为,将代入得,,点的坐标为,将代入得,,解得,,点的坐标为,点的坐标为②当时(如图2),则、关于抛物线的对称轴对称,的坐标为,点的坐标为,,当时(如图3),则是等腰直角三角形,,过点作于点,设点的坐标为,,,,解得,.针对训练1.(贵州黔东南州锦屏县敦寨中学2018-2019学年度九年级(上)期末数学试卷)如图,在平面直角坐标系中,直线y=-x+2分别交x轴、y轴于点A、B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、B.点P是x轴上一个动点,过点P作垂直于x轴的直线分别交抛物线和直线AB于点E和点F.设点P的横坐标为m.(1)点A的坐标为.(2)求这条抛物线所对应的函数表达式.(3)点P在线段OA上时,若以B、E、F为顶点的三角形与△FPA相似,求m的值.(4)若E、F、P三个点中恰有一点是其它两点所连线段的中点(三点重合除外),称E、F、P三点为“共谐点”.直接写出E、F、P三点成为“共谐点”时m的值.【答案】(1)(4,0)(2)y=﹣x2+x+2(3),(4)﹣1或﹣或【解析】(1)在y=-x+2中,令y=0,则x=4,∴A(4,0);故答案为:(4,0);(2)∵在y=-x+2中,令x=0,则y=2,∴B(0,2),把A(4,0),B(0,2)代入y=﹣x2+bx+c,得b=,∴这条抛物线所对应的函数表达式为y=﹣x2+x+2;(3)∵P(m,0),E(m,﹣m2+m+2),F(m,﹣m+2),∵且∠BFE=∠AEP,∴∠BEP=∠APF=90°或∠EBF=∠APF=90°,则有BE⊥PE,∴E点的纵坐标为2,∴解得m=0(舍去)或m=,如图1,过点E作EC⊥y轴于点C,则∠EBC+∠BEC=90°,EC=m,BC=﹣m2+m+2﹣2=﹣m2+m,∵∠EBF=90°,∴∠EBC+∠ABO=90°,∴∠ABO=∠BEC,∴Rt△ECB∽Rt△BOA,∴,∴,解得m=0(舍去)或m=,解得,m=,综上所述,以B、E、F为顶点的三角形与△FPA相似,m的值=,(4)由(1)知,P(m,0),E(m,﹣m2+m+2),F(m,﹣m+2),∵E、F、P三点为“共谐点”,∴有F为线段PE的中点、P为线段FE的中点或E为线段PF的中点,当F为线段PE的中点时,则有2(﹣m+2)=﹣m2+m+2,解得m=4(三点重合,舍去)或m=;当P为线段FE的中点时,则有﹣m+2+(﹣m2+m+2)=0,解得m=4(舍去)或m=﹣1;当E为线段FP的中点时,则有﹣m+2=2(﹣m2+m+2),解得m=4(舍去)或m=﹣;综上可知当E、F、P三点成为“共谐点”时m的值为﹣1或﹣或.2.(广东省汕头市龙湖区2019届九年级上学期期末质量检测)如图,抛物线经过A(4,0),B(1,0),C(0,-2)三点.(1)求出抛物线的解析式;(2)P是抛物线上一动点,过P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在P点,使得以A,P,M为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1) y=-x2+x-2;(2)点P为(2,1)或(5,-2)或(-3,-14)或(0,-2).【解析】解:(1)∵该抛物线过点C(0,-2),∴可设该抛物线的解析式为y=ax2+bx-2.将A(4,0),B(1,0)代入,得,解得,∴此抛物线的解析式为.(2)存在,设P点的横坐标为m,则P点的纵坐标为-m2+m-2,当1<m<4时,AM=4-m,PM=-m2+m-2.又∵∠COA=∠PMA=90°,∴①当==时,△APM∽△ACO,即4-m=2(-m2+m-2).解得m1=2,m2=4(舍去),∴P(2,1).②当==时,△APM∽△CAO,即2(4-m)=-m2+m-2.解得m1=4,m2=5(均不合题意,舍去),∴当1<m<4时,P(2,1).类似地可求出当m>4时,P(5,-2).当m<1时,P(-3,-14)或P(0,-2),综上所述,符合条件的点P为(2,1)或(5,-2)或(-3,-14)或(0,-2).3.(2018年四川省绵阳市中考数学试卷)如图,已知抛物线过点A(,-3) 和B(3,0),过点A作直线AC//x轴,交y轴与点C.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上取一点P,过点P作直线AC的垂线,垂足为D,连接OA,使得以A,D,P为顶点的三角形与△AOC相似,求出对应点P的坐标;(3)抛物线上是否存在点Q,使得?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1);(2)P点坐标为(4,6)或(,- );(3)Q点坐标(3,0)或(-2,15)【解析】(1)把,和点,代入抛物线得:,解得:,,则抛物线解析式为;(2)当在直线上方时,设坐标为,则有,,当时,,即,整理得:,即,解得:,即或(舍去),此时,;当时,,即,整理得:,即,解得:,即或(舍去),此时,;当点时,也满足;当在直线下方时,同理可得:的坐标为,,综上,的坐标为,或,或,或;(3)在中,,,根据勾股定理得:,,,,边上的高为,过作,截取,过作,交轴于点,如图所示:在中,,即,过作轴,在中,,,即,,设直线解析式为,把坐标代入得:,即,即,联立得:,解得:或,即,或,,则抛物线上存在点,使得,此时点的坐标为,或,.4.(湖南省衡阳市2019届中考数学试卷)如图,已知直线分别交轴、轴于点A、B,抛物线过A,B两点,点P是线段AB上一动点,过点P作PC轴于点C,交抛物线于点D.(1)若抛物线的解析式为,设其顶点为M,其对称轴交AB于点N.①求点M、N的坐标;②是否存在点P,使四边形MNPD为菱形?并说明理由;(2)当点P的横坐标为1时,是否存在这样的抛物线,使得以B、P、D为顶点的三角形与AOB相似?若存在,求出满足条件的抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.【答案】(1)①②答案见解析(2)存在,或【解析】(1)①如图1,,顶点为的坐标为,,当时,,则点坐标为,;②不存在.理由如下:,设点坐标为,则,,,当时,四边形为平行四边形,即,解得(舍去),,此时点坐标为,,,,平行四边形不为菱形,不存在点,使四边形为菱形;(2)存在.如图2,,,则,当时,,则,,设抛物线的解析式为,把代入得,解得,抛物线的解析式为,当时,,则,,,,当时,,即,解得,此时抛物线解析式为;当时,,即,解得,此时抛物线解析式为;综上所述,满足条件的抛物线的解析式为或.5.(湖北省襄州区2018届九年级上学期)如图,已知抛物线y=ax2+x+c 与x 轴交于A、B 两点,与y 轴交于C 点,且A(2,0)、C(0,﹣4),直线l:y=﹣x﹣4 与x 轴交于点D,点P 是抛物线y=ax2+x+c 上的一动点,过点P 作PE⊥x 轴,垂足为E,交直线l 于点F.(1)试求该抛物线表达式;(2)如图1,若点P 在第三象限,四边形PCOF 是平行四边形,求P 点的坐标;(3)如图2,过点P 作PH⊥y 轴,垂足为H,连接AC.①求证:△ACD 是直角三角形;②试问是否存在这样的点P,使得以点P、C、H 为顶点的三角形与△ACD 相似?若存在,请直接写出点P 的横坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=;(2)P 的坐标为(﹣8,﹣4)或(﹣2.5,﹣);(3)①详见解析;②点P 的横坐标为2或﹣5.5 或﹣10.5 或﹣18 时,使得以点P、C、H为顶点的三角形与△ACD 相似.【解析】解:(1)把A(2,0)、C(0,﹣4)代入y=ax2+x+c 中得:,解得:,∴该抛物线表达式为:y=x2+ x﹣4;(2)如图1,设点P 的坐标为(x,x2+x﹣4),则F(x,﹣x﹣4),∵点P在第三象限,∴PF=(﹣x﹣4)﹣(x2+ x﹣4)=﹣﹣x,∵C(0,﹣4),∴OC=4,∵四边形PCOF 是平行四边形,且PF∥OC,∴PF=OC=4,即﹣﹣x=4,2x2+21x+40=0,(x+8)(2x+5)=0,x1=﹣8,x2=﹣2.5,当y=0 时,x2+ x﹣4=0,解得:x1=﹣10,x2=2,∴P 的坐标为(﹣8,﹣4)或(﹣2.5,﹣);(3)①当y=0 时,﹣x﹣4=0,x=﹣8,∴D(﹣8,0),由勾股定理得:DC2=82+42=80,AC2=22+42=20,AD2=102=100,∴AD2=AC2+DC2,∴∠ACD=90°,∴△ACD 是直角三角形;②设点P 的坐标为(x,x2+x﹣4),由①知:∠ACD=90°,∠PHC=90°,AC==2 ,CD==4,∴=如图3,点P 在第一象限,当△ACD∽△PHC 时,则==,∴CH=2PH,∴x2+ x﹣4﹣(﹣4)=2x,解得:x1=0(P 与C 重合,舍去),x2=2,∴此时点P 的横坐标为2;如图4,点P 在第一象限,当△ACD∽△CHP 时,则=,∴PH=2CH,∴﹣x=2[﹣4﹣(x2+x﹣4)],解得:x1=0(舍去),x2=﹣5.5,∴此时点P 的横坐标为﹣5.5;如图5,点P 在第二象限,当△ACD∽△CHP 时,则=,∴PH=2CH,∴﹣x=2[(x2+ x﹣4)﹣(﹣4)],解得:x1=0(舍),x2=﹣10.5,∴此时点P 的横坐标为﹣10.5(P 在直线l 上);如图6,点P 在第二象限,当△ACD∽△PHC 时,则==,∴CH=2PH,∴[(x2+ x﹣4)﹣(﹣4)]=﹣2x,解得:x1=0(舍),x2=﹣18,∴此时点P 的横坐标为﹣18;综上所述,点P 的横坐标为2 或﹣5.5 或﹣10.5 或﹣18 时,使得以点P、C、H为顶点的三角形与△ACD 相似.6.(江西省南昌市2018届九年级中考三模数学)如图,一次函数y=﹣x﹣2的图象与二次函数y=ax2+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=ax2+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)当S△ACB=3S△ADB时,求点C的坐标.(3)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.【答案】(1)y=2x2+2x﹣4;(2)点C 的坐标为(4,0)或(﹣8,0);(3)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.【解析】(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=-,∴,解得,∴二次函数的解析式为:y=2x2+2x-4;(2)∵S△ADB=BD•OA=2,∴S△ACB=3S△ADB=6.∵点C在x轴上,∴S△ACB=AC•OB=×2AC=6,∴AC=6.∵点A的坐标为(-2,0),∴当S△ACB=3S△ADB时,点C的坐标为(4,0)或(-8,0);(3)存在.理由:令x=0,一次函数与y轴的交点为点B(0,-2),∴AB=,∠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=×2=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.7.(人教版九年级上学期第二十二章二次函数单元检测)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,B点的坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3),点P是直线BC下方抛物线上的任意一点.(1)求这个二次函数y=x2+bx+c的解析式.(2)连接PO,PC,并将△POC沿y轴对折,得到四边形POP′C,如果四边形POP′C为菱形,求点P的坐标.(3)如果点P在运动过程中,能使得以P、C、B为顶点的三角形与△AOC相似,请求出此时点P的坐标.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3(2)(2)(,-)(3)P、C、B为顶点的三角形与△AOC相似,此时点P的坐标(1,﹣4)【解析】(1)将B、C点代入函数解析式,得:,解得:,这个二次函数y=x2+bx+c的解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)∵四边形POP′C为菱形,∴OC与PP′互相垂直平分,∴y P,即x2﹣2x﹣3,解得:x1,x2(舍),P();(3)∵∠PBC<90°,∴分两种情况讨论:①如图1,当∠PCB=90°时,过P作PH⊥y轴于点H,BC的解析式为y=x﹣3,CP的解析式为y=﹣x﹣3,设点P的坐标为(m,﹣3﹣m),将点P代入代入y═x2﹣2x﹣3中,解得:m1=0(舍),m2=1,即P(1,﹣4);AO=1,OC=3,CB,CP,此时3,△AOC∽△PCB;②如图2,当∠BPC=90°时,作PH⊥y轴于H,作BD⊥PH于D.∵PC⊥PB,∴△PHC∽△BDP,∴.设点P的坐标为(m,m2﹣2m﹣3),则PH=m,HC=-(m2﹣2m﹣3)-(-3)=-m2+2m,BD=-(m2﹣2m﹣3),PD=3-m,∴,∴,解得:m或(舍去).当m时,m2﹣2m﹣3=.∵△PHC∽△BDP,∴==3,以P、C、B为顶点的三角形与△AOC不相似.综上所述:P、C、B为顶点的三角形与△AOC相似,此时点P的坐标(1,﹣4).8.(江苏省东台市第二联盟2019届九年级12月月考)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.⑴求抛物线的解析式及点C的坐标;⑵求证:△ABC是直角三角形;⑶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.【答案】(1)y=﹣x2+2x;C(-1,-3);(2)证明过程略;(3)(,0)或(,0)或(﹣1,0)或(5,0).【解析】解:(1)∵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,∴抛物线解析式为y=-(x-1)2+1,即y=-x2+2x,联立抛物线和直线解析式可得,解得或,∴B(2,0),C(-1,-3);(2)如图,分别过A、C两点作x轴的垂线,交x轴于点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)假设存在满足条件的点N,设N(x,0),则M(x,-x2+2x),∴ON=|x|,MN=|-x2+2x|,由(2)在Rt△ABD和Rt△CEB中,可分别求得AB=,BC=3,∵MN⊥x轴于点N∴∠ABC=∠MNO=90°,∴当△ABC和△MNO相似时有或,当时,则有,即|x||-x+2|=|x|,∵当x=0时M、O、N不能构成三角形,∴x≠0,∴|-x+2|=,即-x+2=±,解得x=或x=,此时N点坐标为(,0)或(,0);②当时,则有,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(,0)或(,0)或(-1,0)或(5,0).9.(江苏省东台市第二联盟2019届九年级12月月考)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.⑴求抛物线的解析式及点C的坐标;⑵求证:△ABC是直角三角形;⑶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.【答案】(1)y=﹣x2+2x;C(-1,-3);(2)证明过程略;(3)(,0)或(,0)或(﹣1,0)或(5,0).【解析】解:(1)∵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,∴抛物线解析式为y=-(x-1)2+1,即y=-x2+2x,联立抛物线和直线解析式可得,解得或,∴B(2,0),C(-1,-3);(2)如图,分别过A、C两点作x轴的垂线,交x轴于点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)假设存在满足条件的点N,设N(x,0),则M(x,-x2+2x),∴ON=|x|,MN=|-x2+2x|,由(2)在Rt△ABD和Rt△CEB中,可分别求得AB=,BC=3,∵MN⊥x轴于点N∴∠ABC=∠MNO=90°,∴当△ABC和△MNO相似时有或,当时,则有,即|x||-x+2|=|x|,∵当x=0时M、O、N不能构成三角形,∴x≠0,∴|-x+2|=,即-x+2=±,解得x=或x=,此时N点坐标为(,0)或(,0);②当时,则有,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(,0)或(,0)或(-1,0)或(5,0).10.(段考模拟君之2018-2019学年九年级数学上学期期末原创卷A卷)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象过点B(0,1)和C(4,3)两点,与x轴交于点D、点E,过点B和点C的直线与x轴交于点A.(1)求二次函数的解析式;(2)在x轴上有一动点P,随着点P的移动,存在点P使△PBC是直角三角形,请你求出点P的坐标;(3)若动点P从A点出发,在x轴上沿x轴正方向以每秒2个单位的速度运动,同时动点Q也从A点出发,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,直接写出a的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)抛物线解析式y=x2–x+1;(2)点P坐标为(1,0),(3,0),(,0),(,0);(3)a=或.【解析】(1)∵二次函数y=0.5x2+bx+c的图象过点B(0,1)和C(4,3)两点,∴,解得,∴抛物线解析式y=x2–x+1.(2)设点P坐标为(x,0).∵点P(x,0),点B(0,1),点C(4,3),∴PB==,CP==,BC==2,若∠BCP=90°,则BP2=BC2+CP2.∴x2+1=20+x2–8x+25,∴x=.若∠CBP=90°,则CP2=BC2+BP2.∴x2+1+20=x2–8x+25,∴x=.若∠BPC=90°,则BC2=BP2+CP2.∴x2+1+x2–8x+25=20,∴x1=1,x2=3,综上所述:点P坐标为(1,0),(3,0),(,0),(,0).(3)a=或.∵抛物线解析式y=x2–x+1与x轴交于点D,点E,∴0=x2–x+1,∴x1=1,x2=2,∴点D(1,0).∵点B(0,1),C(4,3),∴直线BC解析式y=x+1.当y=0时,x=–2,∴点A(–2,0).∵点A(–2,0),点B(0,1),点D(1,0),∴AD=3,AB=.设经过t秒,∴AP=2t,AQ=at,若△APQ∽△ADB,∴,即,∴a=,若△APQ∽△ABD,∴,即,∴a=.综上所述:a=或.。
二次函数三角形相似解题思路
一、二次函数三角形相似的解题思路:
1. 了解二次函数三角形的基本特性:
二次函数三角形是由三个二次函数组成的一个边长相等的三角形的
形状,它的三角形的内角都为60°,而且三角形的每条边都是一个二次
函数,且都相互垂直。
2. 根据二次函数三角形的特性来找出两个三角形之间的相似性:
(1)根据三角形的内角和边长都相等来判断两个三角形是否相似;
(2)根据二次函数的斜率和顶点的特征值来判断两个三角形的形
状是否相似;
(3)根据二次函数三角形的面积特征值来判断两个三角形的面积
是否相似。
3. 根据相似性来解决相关数学问题:
利用二次函数三角形的相似性可以解决多种数学问题,比如:求出
两个三角形之间一定比例的边长;求出一定比例的三角形内角;计算
两个三角形面积的比例等等。
二、解决二次函数三角形相似问题的一般步骤:
1. 画出问题的初始条件图;
2. 找出两个三角形之间的相似性:
(1)根据三角形的内角和边长都相等来判断两个三角形是否相似;
(2)根据二次函数的斜率和顶点的特征值来判断两个三角形的形
状是否相似;
(3)根据二次函数三角形的面积特征值来判断两个三角形的面积
是否相似。
3. 推断出两三角形间的关系;
4. 根据关系给出问题的解答。
二次函数与相似三角形有关的问题知识解读【专题说明】二次函数与相似三角形是中考数学的压轴题,具有一定的难度,也是中考考频比较高的,本节未同学们提供解题途径,希望能够助同学们轻松解题。
【解题思路】关于函数与相似三角形的问题一般三个解决途径:(1)求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边和角的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形.根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论;(2)利用已知三角形中对应角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函数来推导边的大小;(3)若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示各边的长度,之后利用相似来列方程求解.【典例分析】【典例1】(2019•娄底)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C,且过点D(2,﹣3).点P、Q是抛物线y=ax2+bx+c上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)直线OQ与线段BC相交于点E,当△OBE与△ABC相似时,求点Q的坐标.【解答】解:(1)函数的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3),将点D坐标代入上式并解得:a=1,故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3…①;(2)∵OB=OC=3,∴∠OCB=∠OBC=45°,∵∠ABC=∠OBE,故△OBE与△ABC相似时,分为两种情况:①当∠ACB=∠BOQ时,AB=4,BC=3,AC=,过点A作AH⊥BC于点H,S△ABC=×AH×BC=AB×OC,解得:AH=2,则sin∠ACB==,则tan∠ACB=2,则直线OQ的表达式为:y=﹣2x…②,联立①②并解得:x=或﹣,故点Q(,﹣2)或(﹣,2),②∠BAC=∠BOQ时,tan∠BAC==3=tan∠BOQ,则点Q(n,﹣3n),则直线OQ的表达式为:y=﹣3x…③,联立①③并解得:x=,故点Q(,)或(,);综上,当△OBE与△ABC相似时,Q的坐标为:(,﹣2)或(﹣,2)或(,)或(,).【变式1-1】(2022•贵港)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(0,3)和B(,﹣)两点,直线AB与x轴相交于点C,P是直线AB上方的抛物线上的一个动点,PD⊥x轴交AB于点D.(1)求该抛物线的表达式;(2)若以A,P,D为顶点的三角形与△AOC相似,请直接写出所有满足条件的点P,点D的坐标.【解答】解:(1)将A(0,3)和B(,﹣)代入y=﹣x2+bx+c,,解得,∴该抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;(3)①当△AOC∽△DP A时,∵PD⊥x轴,∠DP A=90°,∴点P纵坐标是3,横坐标x>0,即﹣x2+2x+3=3,解得x=2,∴点D的坐标为(2,0);∵PD⊥x轴,∴点P的横坐标为2,∴点P的纵坐标为:y=﹣22+2×2+3=3,∴点P的坐标为(2,3),点D的坐标为(2,0);②当△AOC∽△DAP时,此时∠APG=∠ACO,过点A作AG⊥PD于点G,∴△APG∽△ACO,∴,设点P的坐标为(m,﹣m2+2m+3),则D点坐标为(m,﹣m+3),则,解得:m=,∴D点坐标为(,1),P点坐标为(,),综上,点P的坐标为(2,3),点D的坐标为(2,0)或P点坐标为(,),D 点坐标为(,1).【变式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(﹣,).【典例2】(2022•玉林)如图,已知抛物线:y=﹣2x2+bx+c与x轴交于点A,B(2,0)(A在B的左侧),与y轴交于点C,对称轴是直线x=,P是第一象限内抛物线上的任一点.(1)求抛物线的解析式;(2)过点P作x轴的垂线与线段BC交于点M,垂足为点H,若以P,M,C为顶点的三角形与△BMH相似,求点P的坐标.【解答】解:(1)由题意得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣2x2+2x+4;(2)设点P的坐标为(t,﹣2t2+2t+4),则OH=t,BH=2﹣t,分两种情况:①如图2,△CMP∽△BMH,∴∠PCM=∠OBC,∠BHM=∠CPM=90°,∴tan∠OBC=tan∠PCM,∴====2,∴PM=2PC=2t,MH=2BH=2(2﹣t),∵PH=PM+MH,∴2t+2(2﹣t)=﹣2t2+2t+4,解得:t1=0,t2=1,∴P(1,4);②如图3,△PCM∽△BHM,则∠PCM=∠BHM=90°,过点P作PE⊥y轴于E,∴∠PEC=∠BOC=∠PCM=90°,∴∠PCE+∠EPC=∠PCE+∠BCO=90°,∴∠BCO=∠EPC,∴△PEC∽△COB,∴=,∴=,解得:t1=0(舍),t2=,∴P(,);综上,点P的坐标为(1,4)或(,).【变式2-1】(2022•辽宁)抛物线y=ax2﹣2x+c经过点A(3,0),点C(0,﹣3),直线y=﹣x+b经过点A,交抛物线于点E.抛物线的对称轴交AE于点B,交x轴于点D,交直线AC于点F.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,连接CD,点Q为平面内直线AE下方的点,以点Q,A,E为顶点的三角形与△CDF相似时(AE与CD不是对应边),请直接写出符合条件的点Q的坐标.【解答】解:(1)将A(3,0),点C(0,﹣3)代入y=ax2﹣2x+c,∴,解得,∴y=x2﹣2x﹣3;(2)∵C(0,﹣3),D(1,0),F(1,﹣2),∴CD=,CF=,DF=2,∵E(﹣2,5),A(3,0),∴AE=5,设Q(x,y),①当△CDF∽△QAE时,==,∴==,∴AQ=5,EQ=5,∴,解得或(舍去),∴Q(﹣7,5);②当△CDF∽△AQE时,==,∴==,∴AQ=5,QE=10,∴,解得(舍去)或,∴Q(﹣12,5);③当△CDF∽△EQA时,==,∴==,∴EQ=5,AQ=10,∴,解得或(舍去),∴Q(3,﹣10);④当△CDF∽△QEA时,==,∴==,∴EQ=5,AQ=5,∴,解得或(舍去),∴Q(3,﹣5);综上所述:Q点坐标为(﹣7,5)或(﹣12,5)或(3,﹣10)或(3,﹣5).【变式2-2】(2022•桂林)如图,抛物线y=﹣x2+3x+4与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于C点,抛物线的对称轴l与x轴交于点N,长为1的线段PQ (点P位于点Q的上方)在x轴上方的抛物线对称轴上运动.(1)直接写出A,B,C三点的坐标;(2)过点P作PM⊥y轴于点M,当△CPM和△QBN相似时,求点Q的坐标.【解答】解:(1)在y=﹣x2+3x+4中,令x=0得y=4,令y=0得x=﹣1或x=4,∴A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4);(2)如图:由在y=﹣x2+3x+4得抛物线对称轴为直线x=﹣=,设Q(,t),则P(,t+1),M(0,t+1),N(,0),∵B(4,0),C(0,4);∴BN=,QN=t,PM=,CM=|t﹣3|,∵∠CMP=∠QNB=90°,∴△CPM和△QBN相似,只需=或=,①当=时,=,解得t=或t=,∴Q(,)或(,);②当=时,=,解得t=或t=(舍去),∴Q(,),综上所述,Q的坐标是(,)或(,)或(,).【变式2-3】(2021•黑龙江)如图,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,连接BC,与抛物线的对称轴交于点E,顶点为点D.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是对称轴左侧抛物线上的一个动点,点Q在射线ED上,若以点P、Q、E为顶点的三角形与△BOC相似,请直接写出点P的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3过点A(1,0),B(﹣3,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3;(2)令x=0,y=3,∴OC=OB=3,即△OBC是等腰直角三角形,∵抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3,∴抛物线对称轴为:x=﹣1,∵EN∥y轴,∴△BEN∽△BCO,∴,∴,∴EN=2,①若△PQE∽△OBC,如图所示,过点P作PH⊥ED垂足为H,∴∠PEH=45°,∴∠PHE=90°,∴∠HPE=∠PEH=45°,∴PH=HE,∴设点P坐标(x,﹣x﹣1+2),∴代入关系式得,﹣x﹣1+2=﹣x2﹣2x+3,整理得,x2+x﹣2=0,解得,x1=﹣2,x2=1(舍),∴点P坐标为(﹣2,3),②若△EPQ∽△OCB,如图所示,设P(x,2),代入关系式得,2=﹣x2﹣2x+3,整理得,x2+2x﹣1=0,解得,(舍),∴点P的坐标为(﹣1﹣,2),综上所述点P的坐标为(﹣1﹣,2)或(﹣2,3)。
备战2020年中考数学压轴题之二次函数专题07 二次函数背景下的三角形相似(全等)【方法综述】三角形全等是三角形相似的特殊情况。
三角形的全等和相似是综合题中的常见要素,解答时注意应用全等三角形和相似的判定方法。
另外,注意题目中“≅”与全等表述、“~”和相似表述的区别。
全等和相似的符号,标志着三角形全等(相似)的对应点的一一对应关系。
解答时,对于确定的对应边角可以直接利用于解题。
而全等、相似的语言表述,标志着对应点之间的组合关系,解答时,要进行对应边的分类讨论。
【典例示范】类型一确定的全等三角形条件的判定应用例1:如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx-8与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,直线l经过坐标原点O,与抛物线的一个交点为D,与抛物线的对称轴交于点E,连接CE,已知点A,D 的坐标分别为(-2,0),(6,-8).(1)求抛物线的解析式,并分别求出点B和点E的坐标;(2)试探究抛物线上是否存在点F,使△FOE≌△FCE.若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1) y=12x2-3x-8;(2)点F的坐标为(3+17,-4)或(3-17,-4).【思路引导】(1)根据待定系数法求出抛物线解析式即可求出点B坐标,求出直线OD解析式即可解决点E 坐标.(2)抛物线上存在点F使得△FOE≌△FCE,此时点F纵坐标为-4,令y=-4即可解决问题.【解析】(1)∵抛物线y=ax2+bx-8经过点A(-2,0),D(6,-8),∴4280 {36688a ba b--+--==解得1 {23 ab==∴抛物线的函数表达式为y=12x2−3x−8;∵y=12x2−3x−8=12(x−3)2−252,∴抛物线的对称轴为直线x=3.又抛物线与x轴交于A,B两点,点A的坐标为(-2,0).∴点B的坐标为(8,0),设直线L的函数表达式为y=kx.∵点D(6,-8)在直线L上,∴6k=-8,解得k=-43,∴直线L的函数表达式为y=-43 x,∵点E为直线L和抛物线对称轴的交点,∴点E的横坐标为3,纵坐标为-43×3=-4,∴点E的坐标为(3,-4);(2)抛物线上存在点F,使△FOE≌△FCE.∵OE=CE=5,∴FO=FC,∴点F在OC的垂直平分线上,此时点F的纵坐标为-4,∴12x2-3x-8=-4,解得,∴点F的坐标为(3-4)或(-4).【方法总结】本题考查二次函数综合题、一次函数的性质、待定系数法,等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会分类讨论,不能漏解,学会用方程的思想思考问题,属于中考压轴题针对训练1.综合与探究:已知二次函数y=﹣12x2+32x+2的图象与x轴交于A,B两点(点B在点A的左侧),与y轴交于点C.(1)求点A ,B ,C 的坐标;(2)求证:△ABC 为直角三角形;(3)如图,动点E ,F 同时从点A 出发,其中点E 以每秒2个单位长度的速度沿AB 边向终点B 运动,点F AC 方向运动.当点F 停止运动时,点E 随之停止运动.设运动时间为t 秒,连结EF ,将△AEF 沿EF 翻折,使点A 落在点D 处,得到△DEF .当点F 在AC 上时,是否存在某一时刻t ,使得△DCO ≌△BCO ?(点D 不与点B 重合)若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)点A 的坐标为(4,0),点B 的坐标为(﹣1,0),点C 的坐标为(0,2);(2)证明见解析;(3)t =34. 【解析】 (1)解:当y =0时,﹣21322x +x +2=0, 解得:x 1=1,x 2=4,∴点A 的坐标为(4,0),点B 的坐标为(﹣1,0),当x =0时,y =2,∴点C 的坐标为(0,2);(2)证明:∵A (4,0),B (﹣1,0),C (0,2),∴OA =4,OB =1,OC =2.∴AB =5,AC ===BC =,∴AC 2+BC 2=25=AB 2,∴△ABC 为直角三角形;(3)解:由(2)可知△ABC 为直角三角形.且∠ACB =90°,∵AE =2t ,AF ,∴AF AB AE AC ==, 又∵∠EAF =∠CAB ,∴△AEF ∽△ACB ,∴∠AEF =∠ACB =90°,∴△AEF 沿EF 翻折后,点A 落在x 轴上点 D 处,由翻折知,DE =AE ,∴AD =2AE =4t ,当△DCO ≌△BCO 时,BO =OD ,∵OD =4﹣4t ,BO =1,∴4﹣4t =1,t =34, 即:当t =34秒时,△DCO ≌△BCO .2.如图,已知抛物线y =√32x 2+bx +6√3与x 轴交于A 、B 两点,其中点A 的坐标为(2,0),抛物线的顶点为P .(1)求b 的值,并求出点P 、B 的坐标;(2)在x 轴下方的抛物线上是否存在点M ,使△AMP ≌△AMB ?如果存在,请直接写出点M 的坐标;如果不存在,试说明理由.【答案】(1)(6,0)(2)存在,(163,−10√39) 【解析】(1)∵抛物线y =√32x 2+bx +6√3经过A(2,0), ∴√32×22+2b +6√3=0,解得:b =−4√3,∴抛物线的表达式为y =√32x 2−4√3x +6√3. ∵y =√32x 2+bx +6√3=√32(x −4)2−2√3, ∴点P 的坐标为(4,−2√3).令y =0得:√32x 2+bx +6√3=0,解得x =2或x =6,∴B 的坐标为(6,0).(2)存在,点M(163,−10√39). 如图:过点P 作PC ⊥x 轴,垂足为C ,连接AP 、BP ,作∠PAB 的平分线,交PB 与点N ,交抛物线与点M ,连接PM 、BM .∵A(2,0),B(6,0),P(4,−2√3),∴AB =4,AP =√(4−2)2+(−2√3)2=4,BP =√(4−6)2+(−2√3)2=4,∴△ABP 是等边三角形,∵∠APB =∠ABP ,AP =AB .∴AM ⊥PB ,PN =BN ,∠PAM =∠BAM .在△AMP 和△AMB 中,{AP =AB∠PAM =∠BAM AM =AM,∴△AMP ≌△AMB .∴存在这样的点M ,使得△AMP ≌△AMB .∵B(6,0),P(4,−2√3),点N 是PB 的中点,∴N(5,−√3).设直线AM 的解析式为y =kx +b ,将点A 和点N 的坐标代入得:{2k +b =05k +b =−√3 ,解得:{k =−√33b =2√33, ∴直线AM 的解析式为y =−√33x +2√33.将y =−√33x +2√33代入抛物线的解析式得:√32x 2−4√3x +6√3=−√33x +2√33,解得:x =163或x =2(舍去), 当x =163时,y =−10√39, ∴点M 的坐标为(163,−10√39). 类型二 全等三角形的存在性探究例2.如图,抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴的交点分别为A (﹣6,0)和点B (4,0),与y 轴的交点为C (0,3).(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.①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; ②若∠DCB=∠CDB ,CD 是MN 的垂直平分线,求点M 的坐标.【答案】(1)y=﹣18x 2﹣14x+3;(2)①点D 坐标为(﹣32,0);②点M (32,0). 【分析】(1)应用待定系数法问题可解;(2)①通过分类讨论研究△APQ 和△CDO 全等②由已知求点D 坐标,证明DN ∥BC ,从而得到DN 为中线,问题可解【解析】(1)将点(-6,0),C (0,3),B (4,0)代入y=ax 2+bx+c ,得{36a −6b +c =016a +4b +c =0c =0,解得:{a =−18b =−14c =3 , ∴抛物线解析式为:y=-18x 2-14x+3;(2)①存在点D,使得△APQ和△CDO全等,当D在线段OA上,∠QAP=∠DCO,AP=OC=3时,△APQ和△CDO全等,∴tan∠QAP=tan∠DCO,OC OA =ODOC,∴36=OD3,∴OD=32,∴点D坐标为(-32,0).由对称性,当点D坐标为(32,0)时,由点B坐标为(4,0),此时点D(32,0)在线段OB上满足条件.②∵OC=3,OB=4,∴BC=5,∵∠DCB=∠CDB,∴BD=BC=5,∴OD=BD-OB=1,则点D坐标为(-1,0)且AD=BD=5,连DN,CM,则DN=DM,∠NDC=∠MDC,∴∠NDC=∠DCB,∴DN∥BC,∴ANNC =ADDB=1,则点N为AC中点.∴DN 时△ABC 的中位线,∵DN=DM=12BC=52, ∴OM=DM -OD=32∴点M (32,0)【点评】本题是二次函数综合题,考查了二次函数待定系数法、三角形全等的判定、锐角三角形函数的相关知识.解答时,注意数形结合 针对训练1.如图,在平面直角坐标系中,以点M (2,0)为圆心的⊙M 与y 轴相切于原点O ,过点B (﹣2,0)作⊙M 的切线,切点为C ,抛物线y =−√33x 2+bx +c 经过点B 和点M .(1)求这条抛物线解析式;(2)求点C 的坐标,并判断点C 是否在(1)中抛物线上;(3)动点P 从原点O 出发,沿y 轴负半轴以每秒1个单位长的速度向下运动,当运动t 秒时到达点Q 处.此时△BOQ 与△MCB 全等,求t 的值.【答案】(1)y =﹣√33x 2+4√33;(2)点C 在(1)的抛物线上;(3)t =2√3.【解析】(1)将点M (2,0)、B (﹣2,0)代入 y =−√33x 2+bx +c 中,得: {−4√33+2b +c =0−4√33−2b +c =0解得:{b =0c =4√33∴抛物线的解析式:y =−√33x 2+4√33. (2)连接MC ,则MC ⊥BC ;过点C 作CD ⊥x 轴于D ,如图,在Rt △BCM 中,CD ⊥BM ,CM =2,BM =4,则:DM =CM 2BM =224=1,CD =√CM 2−DM 2=√22−1=√3,OD =OM ﹣DM =1,∴C (1,√3).当x =1时,y =−√33x 2+4√33=√3,所以点C 在(1)的抛物线上.(3)△BCM 和△BOQ 中,OB =CM =2,∠BOQ =∠BCM =90°,若两三角形全等,则:OQ =BC =√BM 2−CM 2=√42−22=2√3,∴当t =2√3时,△MCB 和△BOQ 全等.2.(广西田阳县实验中学2019届九年级中考一)如图所示,抛物线y =−(x −√3m)2(m >0)的顶点为A ,直线l:y =√33x −m 与y 轴的交点为点B.(1)求出抛物线的对称轴及顶点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∠OAB 的度数;(3)动点Q 在抛物线对称轴上,问:抛物线上是否存在点P ,使以点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点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线的对称轴为直线x =√3m ,顶点A 的坐标为(√3m ,0);(2)∠OAB=30°;(3)存在,①m =13时, P1(0,-13),P 2(23√3,-13);②m =√3时,P 3(3-√3,-3),P 4(3+√3,-3);③m =2时, P 5(√3,-3),P 6(√33,-3);④m =23时, P 7(√33,-13),P 8(√3,-13).【解析】(1)对称轴:x=√3m ;顶点:A (√3m ,0).(2)将x=√3m 代入函数y=√33x -m ,得y=√33×√3m -m=0∴点A (√3m ,0)在直线l 上.当x=0时,y=-m ,∴B (0,-m )tan ∠OAB=√3m =√33, ∴∠OAB=30度.(3)以点P 、Q 、A 为顶点的三角形与△OAB 全等共有以下四种情况: ①当∠AQP=90°,PQ=√3m ,AQ=m 时,如图1,此时点P 在y 轴上,与点B 重合,其坐标为(0,-m ),代入抛物线y=-(x -√3m )2得-m=-3m 2,∵m >0,∴m=13 这时有P 1(0,-13) 其关于对称轴的对称点P 2(2√33,- 13)也满足条件. ②当∠AQP=90°,PQ=m ,AQ=√3m 时 点P 坐标为(√3m -m ,-√3m ),代入抛物线y=-(x -√3m )2得√3m=m 2,∵m >0, ∴m=√3这时有P 3(3-√3,-3)还有关于对称轴的对称点P 4(3+√3,-3). ③当∠APQ=90°,AP=√3m ,PQ=m 时点P 坐标为(√32m ,−32m ),代入抛物线y=-(x -√3m )2得32m=34m 2, ∵m >0, ∴m=2这时有P 5(√3,-3)还有关于对称轴的对称点P 6(3√3,-3).④当∠APQ=90°,AP=m ,PQ=√3m 时 点P 坐标为(√32m ,−12m ), 代入抛物线y=-(x -√3m )2 得12m=34m 2, ∵m >0, ∴m=23这时有P 7(√33,-13)还有关于对称轴对称的点P 8(√3,-13). 所以当m=13时,有点P 1(0,-13),P 2(2√33,-13);当m=√3时,有点P 3(3-√3,-3),P 4(3+√3,-3); 当m=2时,有点P 5(√3,-3),P 6(3√3,-3); 当m=23时,有点P 7(√33,-13),P 8(√3,-13).3.如图1,抛物线y 1=ax 2﹣12x+c 与x 轴交于点A 和点B (1,0),与y 轴交于点C (0,34),抛物线y 1的顶点为G ,GM ⊥x 轴于点M .将抛物线y 1平移后得到顶点为B 且对称轴为直线l 的抛物线y 2.(1)求抛物线y 2的解析式;(2)如图2,在直线l 上是否存在点T ,使△TAC 是等腰三角形?若存在,请求出所有点T 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点P 为抛物线y 1上一动点,过点P 作y 轴的平行线交抛物线y 2于点Q ,点Q 关于直线l 的对称点为R ,若以P ,Q ,R 为顶点的三角形与△AMG 全等,求直线PR 的解析式. 【答案】(1)y 2=-14x 2+12x -14;(2)存在;(3)y=﹣12x+34或y=﹣12x −14.【解析】(1)由已知,c=34,将B (1,0)代入,得:a ﹣12+34=0, 解得a=﹣14,抛物线解析式为y 1=14x 2-12 x+34,∵抛物线y 1平移后得到y 2,且顶点为B (1,0), ∴y 2=﹣14(x ﹣1)2,即y 2=-14x 2+12 x -14; (2)存在,如图1:抛物线y 2的对称轴l 为x=1,设T (1,t ), 已知A (﹣3,0),C (0,34), 过点T 作TE ⊥y 轴于E ,则 TC 2=TE 2+CE 2=12+(34)2=t 2﹣32t+2516,TA 2=TB 2+AB 2=(1+3)2+t 2=t 2+16, AC 2=15316,当TC=AC 时,t 2﹣32t+2516=15316,解得:t 1=3+√1374,t 2=3−√1374;当TA=AC 时,t 2+16=15316,无解; 当TA=TC 时,t 2﹣32t+2516=t 2+16, 解得t 3=﹣778;当点T 坐标分别为(1,3+√1374),(1,3−√1374),(1,﹣778)时,△TAC 为等腰三角形;(3)如图2:设P (m ,−14m 2−12m +34),则Q (m ,−14m 2+12m −14), ∵Q 、R 关于x=1对称∴R (2﹣m ,−14m 2+12m −14), ①当点P 在直线l 左侧时, PQ=1﹣m ,QR=2﹣2m , ∵△PQR 与△AMG 全等,∴当PQ=GM 且QR=AM 时,m=0, ∴P (0,34),即点P 、C 重合, ∴R (2,﹣14),由此求直线PR 解析式为y=﹣12x+34,当PQ=AM 且QR=GM 时,无解; ②当点P 在直线l 右侧时, 同理:PQ=m ﹣1,QR=2m ﹣2, 则P (2,﹣54),R (0,﹣14), PQ 解析式为:y=﹣12x −14;∴PR 解析式为:y=﹣12x+34或y=﹣12x −14.类型三 确定的相似三角形条件的判定应用例3:如图,已知二次函数22y x x m =-+的图象与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,直线AC 交二次函数图象的对称轴于点D ,若点C 为AD 的中点.(1)求m 的值;(2)若二次函数图象上有一点Q ,使得tan 3ABQ ∠=,求点Q 的坐标;(3)对于(2)中的Q 点,在二次函数图象上是否存在点P ,使得QBP ∆∽COA ∆?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)3m =-;(2)()4,21Q -或()2,3Q -;(3)不存在,理由见解析. 【思路引导】(1)设对称轴与x 轴交于点E ,如图1,易求出抛物线的对称轴,可得OE 的长,然后根据平行线分线段成比例定理可得OA 的长,进而可得点A 的坐标,再把点A 的坐标代入抛物线解析式即可求出m 的值; (2)设点Q 的横坐标为n ,当点Q 在x 轴上方时,过点Q 作QH ⊥x 轴于点H ,利用tan 3ABQ ∠=可得关于n 的方程,解方程即可求出n 的值,进而可得点Q 坐标;当点Q 在x 轴下方时,注意到tan 3BAC ∠=,所以点Q 与点C 关于直线1x =对称,由此可得点Q 坐标;(3)当点Q 为x 轴上方的点时,若存在点P ,可先求出直线BQ 的解析式,由BP ⊥BQ 可求得直线BP 的解析式,然后联立直线BP 和抛物线的解析式即可求出点P 的坐标,再计算此时两个三角形的两组对应边是否成比例即可判断点P 是否满足条件;当点Q 取另外一种情况的坐标时,再按照同样的方法计算判断即可. 【解析】解:(1)设抛物线的对称轴与x 轴交于点E ,如图1,∴y 轴//ED ,∴::1AC CD AO OE ==, ∵抛物线的对称轴是直线212x -=-=,∴OE =1,∴1AO OE ==,∴()1,0A - ∴将点()1,0A -代入函数表达式得:120m ++=,∴3m =-;(2)设()2,23Q n n n --,①点Q 在x 轴上方时,0n <,如图2,过点Q 作QH ⊥x 轴于点H ,∵tan 3ABQ ∠=,∴22333n n n--=-,解得:4n =-或3n =(舍),∴()4,21Q -;②点Q 在x 轴下方时,∵OA =1,OC =3,∴tan 3BAC ∠=,∵tan 3ABQ ∠=,∴点Q 与点C 关于直线1x =对称,∴()2,3Q -;(3)①当点Q 为()4,21-时,若存在点P ,使QBP ∆∽COA ∆,则∠PBQ =∠COA =90°, 由B (3,0)、Q ()4,21-可得,直线BQ 的解析式为:39y x =-+,所以直线PB 的解析式为:113y x =-,联立方程组:211323y x y x x ⎧=-⎪⎨⎪=--⎩,解得:1130x y =⎧⎨=⎩,2223119x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴211,39P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭, ∵:1:3OA OC =,:1:3BP BQ =≠, ∴::BP BQ OA OC ≠,∴P 不存在;②当点Q 为()2,3-时,如图4,由B (3,0)、Q ()2,3-可得,直线BQ 的解析式为:39y x =-,所以直线PB 的解析式为:113y x =-+, 联立方程组:211323y x y x x ⎧=-+⎪⎨⎪=--⎩,解得:1130x y =⎧⎨=⎩,2243139x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴413,39P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,∵:1:3OA OC =,:1:3BP BQ =≠, ∴::BP BQ OA OC ≠,∴P 不存在.综上所述,不存在满足条件的点P ,使QBP ∆∽COA ∆. 【方法总结】本题考查了平行线分线段成比例定理、二次函数图象上点的坐标特征、一元二次方程的解法、相似三角形的判定和性质、锐角三角函数和两个函数的交点等知识,综合性强、具有相当的难度,熟练掌握上述知识、灵活应用分类和数形结合的数学思想是解题的关键.针对训练1.如果一条抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴有两个交点,那么以抛物线的顶点和这两个交点为顶点的三角形称为这条抛物线的“抛物线三角形”,[a ,b ,c ]称为“抛物线系数”. (1)任意抛物线都有“抛物线三角形”是______(填“真”或“假”)命题;(2)若一条抛物线系数为[1,0,-2],则其“抛物线三角形”的面积为________;(3)若一条抛物线系数为[-1,2b ,0],其“抛物线三角形”是个直角三角形,求该抛物线的解析式; (4)在(3)的前提下,该抛物线的顶点为A ,与x 轴交于O ,B 两点,在抛物线上是否存在一点P ,过P 作PQ ⊥x 轴于点Q ,使得△BPQ ∽△OAB ,如果存在,求出P 点坐标,如果不存在,请说明理由. 【答案】(1)假;(2)2√2;(3)y =-x 2+2x 或y =-x 2-2x ;(4)P (1,1)或P (-1,-3)或P (1,-3)或(-1,1).【解析】(1)当△>0时,抛物线与x 轴有两个交点,此时抛物线才有“抛物线三角形”,故此命题为假命题; (2)由题意得:y =x 2−2,令y =0,得:x =±√2,∴ S =12×2√2×2=2√2; (3)依题意:y =-x 2+2bx ,它与x 轴交于点(0,0)和(2b ,0); 当抛物线三角形是直角三角形时,根据对称性可知它一定是等腰直角三角形.∵y=-x2+2bx=−(x−b)2+b2,∴顶点为(b,b2),由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到:b2=12×|2b|,∴b2=|b|,解得:b=0(舍去)或b=±1,∴y=-x2+2x 或y=-x2-2x.(4)①当抛物线为y=-x2+2x 时.∵△AOB为等腰直角三角形,且△BPQ∽△OAB,∴△BPQ为等腰直角三角形,设P(a,-a2+2a),∴Q((a,0),则|-a2+2a|=|2-a|,即|a(a−2)|=|a−2|.∵a-2≠0,∴|a|=1,∴a=±1,∴P(1,1)或(-1,-3).②当抛物线为y=-x2-2x 时.∵△AOB为等腰直角三角形,且△BPQ∽△OAB,∴△BPQ为等腰直角三角形,设P(a,-a2-2a),∴Q((a,0),则|-a2-2a|=|2+a|,即|a(a+2)|=|a+2|.∵a+2≠0,∴|a|=1,∴a=±1,∴P(1,-3,)或(-1,1).综上所述:P(1,1)或P(-1,-3)或P(1,-3,)或(-1,1).2.如图1,一次函数y=﹣x+3的图象交x轴于点A,交y轴于点D,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为C,其图象过A、D两点,并与x轴交于另一个点B(B点在A点左侧),若ABAD =√23;(1)求此抛物线的解析式;(2)连结AC、BD,问在x轴上是否存在一个动点Q,使A、C、Q三点构成的三角形与△ABD相似.如果存在,求出Q点坐标;如果不存在,请说明理由.(3)如图2,若点P是抛物线上一动点,且在直线AD下方,(点P不与点A、点D重合),过点P作y轴的平行线l与直线AD交于点M,点N在直线AD上,且满足△MPN∽△ABD,求△MPN面积的最大值.【答案】(1)y=x2﹣4x+3;(2)见解析;(3)△MPN的面积的最大值为:24364.【解析】(1)当x=0时,y=﹣x+3=3,则D(3,0);当y=0时,﹣x+3=0,解得x=3,则A(3,0),∵OD=OA,∴△OAD为等腰直角三角形,∴AD=3√2,∵ABAD =√23,∴AB=2,∴B(1,0),设抛物线解析式为y=a(x﹣1)(x﹣3),把D(0,3)代入得a•(﹣1)•(﹣3)=3,解得a=1,∴抛物线解析式为y=(x﹣1)(x﹣3),即y=x2﹣4x+3;(2)作CH⊥x轴,如图1,∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴C(2,﹣1)∴AH=CH=1,∴△ACH为等腰直角三角形,∴∠CAH=45°,AC=√2,∵△OAD为等腰直角三角形,∴∠DAO=45°,∵∠CAQ=∠DAB,∴当AQAD =ACAB时,△AQC∽△ADB,即3√2=√22,解得AQ=3,此时Q(0,0);当AQAB =ACAD时,△AQC∽△ABD,即AQ2=√23√2,解得AQ=23,此时Q(73,0);综上所述,Q点的坐标为(0,0)或(73,0);(3)作PE⊥AD于E,如图2,∵△MPN∽△ABD,∴MNAD =MPAB,∴MN =3√22MP , 设P (x ,x 2﹣4x+3),则M (x ,﹣x+3),∴MP =﹣x+3﹣(x 2﹣4x+3)=﹣x 2+3x =﹣(x ﹣32)2+94,当x =32时,MP 有最大值94,∴MN 的最大值为3√22×94=27√28, ∵∠PME =45°,∴PE =√22PM ,∴PE 的最大值为√22×94=9√28,∴△MPN 的面积的最大值为12×27√28×9√28=24364 .3.如图,抛物线y=ax 2+bx+c 过原点O 、点A (2,﹣4)、点B (3,﹣3),与x 轴交于点C ,直线AB 交x 轴于点D ,交y 轴于点E .(1)求抛物线的函数表达式和顶点坐标;(2)直线AF ⊥x 轴,垂足为点F ,AF 上取一点G ,使△GBA ∽△AOD ,求此时点G 的坐标;(3)过直线AF 左侧的抛物线上点M 作直线AB 的垂线,垂足为点N ,若∠BMN=∠OAF ,求直线BM 的函数表达式.【答案】(1)y=x 2-4x ;(2,-4);(2)G (2, −83);(3)y=−13x −2或y=-3x+6. 【解析】(1)解:将原点O (0,0)、点A (2,﹣4)、点B (3,﹣3),分别代入y=ax 2+bx+c ,得,解得 ,∴y=x 2-4x=, ∴顶点为(2,-4). (2)解:设直线AB 为y=kx+b ,由点A (2,-4),B (3,-3),得解得,∴直线AB 为y=x -6.当y=0时,x=6,∴点D (6,0).∵点A (2,-4),D (6,0),B (3,-3),∴OA= ,OD=6,AD= ,AF=4,OF=2,DF=4,AB= , ∴DF=AF ,又∵AF ⊥x 轴,∴∠AD0=∠DAF=45°,∵△GBA ∽△AOD ,∴ ,∴, 解得 ,∴FG=AF -AG=4- ,∴点G (2,). (3)解:如图1,∵∠BMN=∠OAF,,∴∠MBN=∠AOF,设直线BM与AF交于点H,∵∠ABH=∠AOD,∠HAB=∠ADO,∴∴,则,解得AH= ,∴H(2,).设直线BM为y=kx+b,∵将点B、G的坐标代入得,解得.∴直线BM的解析式为y= ;如图2,BD=AD -AB= .∵∠BMN=∠OAF ,∠GDB=∠ODA ,∴△HBD ∽△AOD .∴ ,即 ,解得DH=4.∴点H 的坐标为(2,0).设直线BM 的解析式为y=kx+b .∵将点B 和点G 的坐标代入得:,解得k=-3,b=6.∴直线BM 的解析式为y=-3x+6.综上所述,直线MB 的解析式为y=或y=-3x+6. 类型四 相似三角形存在性探究例4.在平面直角坐标系中,已知抛物线L :经过点A (-3,0)和点B (0,-6),L 关于原点O 对称的抛物线为.(1)求抛物线L 的表达式;(2)点P 在抛物线上,且位于第一象限,过点P 作PD ⊥y 轴,垂足为D.若△POD 与△AOB 相似,求符合条件的点P 的坐标.()2y ax c a x c =+-+L 'L '【答案】(1) y =-x 2-5x -6;(2)符合条件的点P 的坐标为(1,2)或(6,12)或(,)或(4,2)。
二次函数与三角形相似问题二次函数是初中数学中的重要内容,而三角形相似问题是初中几何中的重点难点。
在解决一些复杂的几何问题时,我们常常需要将二次函数和三角形相似问题结合起来进行思考。
本文将从几个方面探讨二次函数与三角形相似问题的关系和应用。
一、二次函数的解析式与三角形的边长关系在解决与三角形相似的二次函数问题时,我们需要先确定三角形的边长关系。
例如,已知一个直角三角形的两条直角边分别为3和4,那么这个直角三角形的斜边长为5。
如果以这个直角三角形的斜边为底边构造一个新的直角三角形,那么它的另一条直角边就是原来直角三角形的斜边的一半,即2.5。
因此,我们可以得出以下结论:当一个直角三角形的一条直角边与另一个直角三角形的斜边相等时,这两个直角三角形是相似的。
二、二次函数的最大值与最小值与三角形的高线关系在解决与三角形相似的二次函数问题时,我们还需要考虑二次函数的最大值和最小值与三角形的高线的关系。
例如,已知一个抛物线的顶点坐标为(0,2),对称轴为y轴。
如果以这个抛物线的顶点为原点构造一个新的抛物线,那么它的顶点坐标就是原来的顶点坐标加上或减去某个常数c。
因此,我们可以得出以下结论:当一个抛物线的顶点与另一个抛物线的顶点之间的距离等于它们到某个固定点的距离之差时,这两个抛物线是相似的。
三、二次函数的对称性与三角形的对称性关系在解决与三角形相似的二次函数问题时,我们还需要考虑二次函数的对称性和三角形的对称性之间的关系。
例如,已知一个抛物线的对称轴为x=1,如果以这个抛物线的对称轴为中心构造一个新的抛物线,那么它的对称轴就是原来的对称轴加上或减去某个常数d。
因此,我们可以得出以下结论:当一个抛物线的对称轴与另一个抛物线的对称轴之间的距离等于它们到某个固定点的距离之和时,这两个抛物线是相似的。
二次函数与相似三角形如图,已知抛物线()122+--=x y 的图像与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 左侧),与y 轴交于点C. (1)试判断△AOC 与△COB 是否相似;(2)若点D 是抛物线的顶点,DH 垂直于x 轴,垂足为H ,试判断直角三角形DHA 与直角三角形COB 是否相似?说明理由. 变式1:若点M 在抛物线上且在x 轴上方,过点M 作MG 垂直于x 轴,垂足为点G ,是否存在M ,使得△AMG 与△AOC 相似. 变式2:若点D 是抛物线的顶点,点M 在抛物线上且在x 轴上方,过点M 做x 轴的垂线,垂足为点G ,是否存在M ,使得△AMG 与△DCB 相似.1.已知:如图,抛物线c bx x y ++-=2与x 轴、y 轴分别相交于点A (-1,0)、B (0,3)两点,其顶点为D.(1)求该抛物线的解析式;(2)若该抛物线与x 轴的另一个交点为E. 求四边形ABDE 的面积;(3)△AOB 与△BDE 是否相似?如果相似,请予以证明;如果不相似,请说明理由.(注:抛物线y=ax 2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为)2.如图①,已知抛物线的顶点为A (2,1),且经过原点O ,与x 轴的另一交点为B. (1)求抛物线的解析式;(2)若点C 在抛物线的对称轴上,点D 在抛物线上,且以O 、C 、D 、B 四点为顶点的四边形为平行四边形,求D 点的坐标; (3)连接OA 、AB ,如图②,在x 轴下方的抛物线上是否存在点P ,使得△OBP 与△OAB 相似?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,说明理由.AA B B O O x x y y图①图②1.如图,已知△ABC 中,∠ACB =90°以AB 所在直线为x 轴,过c 点的直线为y 轴建立平面直角坐标系.此时,A 点坐标为(-1,0), B 点坐标为(4,0) (1)试求点C 的坐标(2)若抛物线2y ax bx c =++过△ABC 的三个顶点,求抛物线的解析式.(3)点D ( 1,m )在抛物线上,过点A 的直线y=-x -1 交(2)中的抛物线于点E ,那么在x 轴上点B 的左侧是否存在点P ,使以P 、B 、D 为顶点的三角形与△ABE 相似?若存在,求出P 点坐标;若不存在,说明理由.2.如图,四边形ABCD 是平行四边形,AB=4,OB =2,抛物线过A 、B 、C 三点,与x 轴交于另一点D .一动点P 以每秒1个单位长度的速度从B 点出发沿BA 向点A 运动,运动到点A 停止,同时一动点Q 从点D 出发,以每秒3个单位长度的速度沿DC 向点C 运动,与点P 同时停止. (1)求抛物线的解析式; (2)若抛物线的对称轴与AB 交于点E ,与x 轴交于点F ,当点P 运动时间t 为何值时,四边形POQE 是等腰梯形?(3)当t 为何值时,以P 、B 、O 为顶点的三角形与以点Q 、B 、O 为顶点的三角形相似?3. 如图,图中的小方格都是边长为1的正方形,△ABC 与 △A ′B ′C ′是关于点0为位似中心的位似图形,它们的顶点都在小正方形的顶点上.(1)画出位似中心点0; (2)求出△ABC 与△A ′B ′C ′的位似比; (3)以点0为位似中心,再画一个△111C B A , 使它与△ABC 的位似比等于1.5.1. 如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,BC=4,AC=8.点D 在斜边AB 上,过点D 分别作DE ⊥AC,DF ⊥BC,垂足分别为点E 、F,得四边形的DECF.设DE=x,DF=y.(1)AE 用含y 的代数式表示为:AE =________________; (2)求y与x之间的函数关系式,并求出x的取值范围; (3)设四边形DECF 的面积为S,求S 与x 之间的函数关系式, 并求出S 的最大值.2. 如图,已知过A (2,4)分别作x 轴、y 轴的垂线,垂足分别为M 、N ,若点P 从O 点出发,沿OM 作匀速运动,1分钟可到达M 点,点Q 从M 点出发,沿MA 作匀速运动,1分钟可到达A 点。
(1)经过多少时间,线段PQ 的长度为2?(2)写出线段PQ 长度的平方y 与时间t 之间的函数关系式和t 的取值范围;(3)在P 、Q 运动过程中,是否可能出现PQ ⊥MN ?若有可能,求出此时间t ;若不可能,请说明理由;、、CN如图,在平面直角坐标系中,直角三角形AOB 的顶点A 、B 分别落在坐标轴上.O 为原点,点A 的坐标为(6,0),点B 的坐标为(0,8).动点M 从点O 出发.沿OA 向终点A 以每秒1个单位的速度运动,同时动点N 从点A 出发,沿AB 向终点B 以每秒35个单位的速度运动.当一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,设动点M 、N 运动的时间为t 秒(t >0).(1)当t=3秒时.直接写出点N 的坐标,并求出经过O 、A 、N 三点的抛物线的解析式;(2)在此运动的过程中,△MNA 的面积是否存在最大值?若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由;(3)当t 为何值时,△MNA 是一个等腰三角形?2. 如图正方形ABCD 的边长为2,AE=EB ,线段MN 的两端点分别在CB 、CD 上滑动,且MN=1,当CM 为何值时△AED 与以M 、N 、C 为顶点的三角形相似?3. 某公司推出了一种高效环保型洗涤用品,年初上市后,公司经历了从亏损到赢利的过程,下面的二次函数图象(部分)刻画了该公司年初以来累积利润s (万元)与销售时间t (月)之间的关系(即前t 个月的利润总和s 与t 之间的关系).(1)由已知图象上的三点坐标,求累积利润s (万元)与销售时间t (月)之间的函数关系式;(2)求截止到几月累积利润可达到30万元; (3)求第8个月公司所获利润是多少万元?1.如图,在△ABC 中,AB=8,BC=7,AC=6,有一动点P 从A 沿AB 移动到B ,移动速度为2单位/秒,有一动点Q 从C 沿CA 移动到A ,移动速度为1单位/秒,问两动点同时移动多少时间时,△PQA 与△BCA 相似。
2.如图,已知△ABC 是边长为6cm 的等边三角形,动点P 、Q 同时从A 、B 两点出发,分别沿AB 、BC 匀速运动,其中点P 运动的速度是1cm/s ,点Q 运动的速度是2cm/s ,当点Q 到达点C 时,P 、Q 两点都停止运动,设运动时间为t (s ),解答下列问题:(1)当t =2时,判断△BPQ 的形状,并说明理由;(2)设△BPQ 的面积为S (cm 2),求S 与t 的函数关系式;(3)作QR //BA 交AC 于点R ,连结PR ,当t 为何值时,△APR ∽△PRQ ? 、3. 如右图,抛物线n x x y ++-=52经过点)0,1(A ,与y 轴交于点B .(1)求抛物线的解析式;(2)P 是y 轴正半轴上一点,且△P AB是以AB 为腰的等腰三角形,试求点P 的坐标.1. 如图,有一座抛物线形拱桥,在正常水位时水面AB 的宽为20m ,如果水位上升3m 时,水面CD 的宽是10m.(1)求此抛物线的解析式;(2)现有一辆载有救援物资的货车从甲地出发需经过此桥开往乙地,已知甲地距此桥280km (桥长忽略不计). 货车正以每小时40km 的速度开往乙地,当行驶1小时时,忽然接到紧急通知:前方连降暴雨,造成水位以每小时0.25m 的速度持续上涨(货车接到通知时水位在CD 处,当水位达到桥拱最高点O 时,禁止车辆通行). 试问:如果货车按原来速度行驶,能否安全通过此桥?若能,请说明理由;若不能,要使货车安全通过此桥,速度应超过每小时多少千米?2. 某机械租赁公司有同一型号的机械设备40套. 经过一段时间的经营发现:当每套机械设备的月租金为270元时,恰好全部租出. 在此基础上,当每套设备的月租金提高10元时,这种设备就少租出一套,且未租出的一套设备每月需要支出费用(维护费、管理费等)20元,设每套设备的月租金为x (元),租赁公司出租该型号设备的月收益(收益=租金收入-支出费用)为y (元).(1)用含x 的代数式表示未租出的设备数(套)以及所有未租出设备(套)的支出费用; (2)求y 与x 之间的二次函数关系式;(3)当月租金分别为4300元和350元时,租赁公司的月收益分别是多少元?此时应该租出多少套机械设备?请你简要说明理由;(4)请把(2)中所求的二次函数配方成ab ac a b x y 44)2(22-++=的形式,并据此说明:当x 为何值时,租赁公司出租该型号设备的月收益最大?最大月收益是多少?1.如图,抛物线c bx x y ++=2过点M (1,—2).N (—1,6). (1)求二次函数c bx x y ++=2的关系式.(2)把Rt △ABC 放在坐标系内,其中∠CAB = 90°,点A .B 的坐标分别为(1,0).(4,0),BC = 5,将△ABC 沿x 轴向右平移,当点C 落在抛物线上时,求△ABC 平移的距离.2.如图,在直角坐标系中,矩形ABCD 的边AD 在x 轴上,点A 在原点,AB =3,AD =5.若矩形以每秒2个单位长度沿x 轴正方向作匀速运动.同时点P 从A 点出发以每秒1个单位长度沿A -B -C -D 的路线作匀速运动.当P 点运动到D 点时停止运动,矩形ABCD 也随之停止运动. (1)求P 点从A 点运动到D 点所需的时间; (2)设P 点运动时间为t (秒).①当t =5时,求出点P 的坐标;②若△OBP 的面积为s ,试求出s 与t 之间的函数关系式(并写出相应的自变量t 的取值范围).1. 如图,直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠ABC =90°,已知AD =AB =3,BC =4,动点P 从B 点出发,沿线段BC 向点C 作匀速运动;动点Q 从点D 出发,沿线段DA 向点A 做匀速运动.过Q 点垂直于AD 的射线交AC 于点M ,交BC 于点N .P 、Q 两点同时出发,速度都为每秒1个单位长度.当Q 点运动到A 点,P 、Q 两点同时停止运动.设运动时间为t 秒.(1)当t 为何值时,四边形PCDQ 构成平行四边形? (2)试用含t 的代数式分别表示NC 与MN ;(3)若设△PMC 的面积为S ,试求出S 关于t 的函数关系式.2. 如图,已知抛物线32-+=bx ax y 的对称轴为直线1=x ,抛物线交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于C 点,其中B 点的坐标为(3,0). (1)直接写出A 点的坐标;(2)求二次函数32-+=bx ax y 的解析式,并用配方法确定抛物线的顶点坐标; (3)求△BOC 的面积.3. ()21223273-+÷1. 计算:)23)(23(51520)3(30-++---π2. 观察下列各式:===请你将发现的规律用含自然数n(n ≥1)的等式表示出来 . 3. 如图,抛物线2517144y x x =-++与y 轴交于点A ,过点A 的直线与抛物线交于另一点B ,过点B 作BC ⊥x 轴,垂足为点C (3,0).(1)A 点的坐标是( ),B 点的坐标是( ); (2)求直线AB 的函数关系式;(3)动点P 在线段OC 上,从原点O 出发以每钞一个单位的速度向C 移动,过点P 作x 轴的垂线,交直线AB 于点M ,抛物线于点N ,设点P 移动的时间为x 秒,线段MN 的长为s 个单位,求s 与x 的函数关系式,并写出此时x 的取值范围;(4)在(3)的条件下(不考虑点P 与点O 、点C 重合的情况),连接CM ,BN ,四边形BCMN 能否为平行四边形?若能求出点P 的坐标,若不能请说明理由.(第26题图)(第24题图)AO BxCyNM P(第26题图)1. .填在下面各正方形中的四个数之间都有相同的规律,根据这种规律,m 的值是 .2. 先化简,再求值:224242x x x +---,其中2x =.3.如图24-1,将三角板放在正方形ABCD 上,使三角板的直角顶点E 与正方形ABCD 的顶点A 重合,三角板的一边交CD 于点F ,另一边交CB 的延长线于点G .(1)则线段EF 与线段EG 的数量关系是 ;(2)如图24-2,移动三角板,使顶点E 始终在正方形ABCD 的对角线AC 上,其他条件不变.(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由; (3)如图24-3,将(2)中的“正方形ABCD ”改为“矩形ABCD ”,且使三角板的一边经过点B ,其他条件不变,若AB =a ,BC =b ,求EGEF的值.1. 阅读下列材料,然后回答问题:(1)以2、3为根的一元二次方程为x 2-5x+6=0,以21、31为根的一元二次方程为6x 2-5x+1=0; (2)以4、7为根的一元二次方程为x 2-11x+28=0,以41、71为根的一元二次方程为28x 2-11x+1=0;问题:以a 、b 为根的一元二次方程为x 2-mx+n=0,则以a 1、b1为根的一元二次方程为 .2.亮亮和颖颖住在同一幢住宅楼,两人准备用测量影子的方法测算其楼高,但恰逢阴天,于是两人商定改用下面方法:如图10,亮亮蹲在地上,颖颖站在亮亮和楼之间,两人适当调整自己的位置,当楼的顶部M ,颖颖的头顶B 及亮亮的眼睛A 恰在一条直线上时,两人分别标定自己的位置C ,D .然后测出两人之间的距离 1.25m CD =,颖颖与楼之间的距离30m DN =(C ,D ,N 在一条直线上),颖颖的身高 1.6m BD =,亮亮蹲地观测时眼睛到地面的距离0.8m AC =.请你根据以上测量数据帮助他们求出住宅楼的高度.2. 已知:如图11,抛物线y =-x 2+b x +c 与x 轴、y 轴分别相交于点A (-1,0)、B (0,3)两点,其顶点为D .求该抛物线的解析式;(1) 该抛物线与x 轴的另一个交点为E ,求四边形ABDE 的面积; (注:抛物线y =a x 2+b x +c(a ≠0)的顶点坐标为⎪⎪⎭⎫⎝⎛--a b ac ab 44,22)(24-1)(24-2)(24-3)(第18题图)0 2 48… MNBAC D 图10yxDEA B O图1. 已知抛物线. y =12x 2+x -52.把y =12x 2+x -52配方成2()y a x h k =-+的形式; (2)写出它的顶点坐标和对称轴。