初三数学专题三(学生版)抛物线中的存在性问题
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(1) 如图,抛物线与x轴负半轴交于点A,与y轴交于点B.若M是抛物线对称轴上一点,且△A BM是等腰三角形,则点M的坐标为( )∙ A.∙ B.∙ C.∙ D.核心考点: 等腰三角形的存在性(两定一动)答案:D解题思路:点击查看解析视频:/course/video.do?id=126201.解题要点①理解题意,整合信息.根据抛物线解析式,可以得到A(-2,0),B(0,-4),对称轴为直线x=1.②抓不变特征有序思考,设计方案.分析定点、动点:△ABM中,A,B是定点,M是动点;确定分类标准:以AB作等腰三角形的腰或底边来进行分类.③根据方案作出图形,有序操作.当AB为腰时,根据等腰三角形两腰相等,分别以点A,B为圆心,AB长为半径作圆,两圆与对称轴的交点符合题意,此时△ABM是以AB为腰的等腰三角形;当AB为底边时,点M在线段AB的垂直平分线上,线段AB的垂直平分线与对称轴的交点满足题意,此时△ABM是以AB为底边的等腰三角形.④结果检验,总结.作图验证,根据图形对结果进行判断;分析数据,对结果进行验证取舍.2.解题过程∵,∴A(-2,0),B(0,-4),抛物线的对称轴为直线x=1,∴.当AB为腰时,如图,以点A为圆心,AB长为半径作圆,交抛物线对称轴于点,连接.设抛物线对称轴与x轴的交点为D,∵,∴,∴.如图,以点B为圆心,AB长为半径作圆,交抛物线对称轴于点,过点B作BE⊥对称轴于点E,连接.∵,∴,∴.∵E(1,-4),∴.当AB为底边时,如图,作线段AB的垂直平分线,交抛物线对称轴于点.由A,B两点坐标,可得,∴.∴符合题意的点M的坐标为各点位置在同一平面直角坐标系中的表示如图所示,试题难度:三颗星知识点:等腰三角形的存在性(两定一动)2.如图,抛物线与x轴负半轴交于点A,与y轴交于点B.若M是抛物线对称轴上一点,且△ABM是等腰三角形,则点M 的坐标为( )A.B.C.D.答案:D解题思路:点击查看解析视频:/course/video.do?id=126241.解题要点①理解题意,整合信息.根据抛物线解析式,可以得到A(-1,0),B(0,-3),对称轴为直线x=1.②抓不变特征有序思考,设计方案.分析定点,动点:△ABM中,A,B是定点,M是动点;确定分类标准:以AB作等腰三角形的腰或底边来进行讨论.③根据方案作出图形,有序操作.当AB为腰时,根据等腰三角形两腰相等,分别以点A,B为圆心,AB长为半径作圆,两圆与对称轴的交点M符合题意,此时△ABM是以AB为腰的等腰三角形;当AB为底边时,点M在线段AB的垂直平分线上,线段AB的垂直平分线与对称轴的交点满足题意,此时△ABM是以AB为底边的等腰三角形.④结果检验,总结.作图验证,根据图形对结果进行判断;分析数据,对结果进行验证取舍.2.解题过程∵,∴A(-1,0),B(0,-3),抛物线的对称轴为直线x=1,∴.当AB为腰时,如图,以点A为圆心,AB长为半径作圆,交抛物线对称轴于点,连接.设抛物线对称轴与x轴的交点为D,∵,∴,∴.如图,以点B为圆心,AB长为半径作圆,交抛物线对称轴于点,过点B作BE⊥对称轴于点E,连接.由对称性可知,易知,∴点在直线AB上,不符合题意.当AB为底时,如图,作线段AB的垂直平分线,交抛物线对称轴于点.由AB两点坐标,可得,∴.综上,符合题意的点M的坐标为.各点位置在同一平面直角坐标系中的表示如图所示,试题难度:三颗星知识点:等腰三角形的存在性(两定一动)3.如图,抛物线经过A(-1,0),B(5,0),三点.M为x轴上一点,N为抛物线上一点,若以A,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形,则点N的坐标为( )A.B.C.D.答案:B解题思路:点击学习解析视频:/course/video.do?id=12583&ids=12583 1.解题要点①整合信息,读题标注.已知抛物线与x轴的两个交点分别为A(-1,0),B(5,0),故设交点式,将代入,解得,即得到抛物线表达式.②分析特征,有序思考,设计方案.分析定点、动点:以A,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形,其中A,C为定点,M,N为动点;确定分类标准:连接AC得到定线段,四个顶点用逗号隔开,位置不确定,定线段AC可以作为边,也可以作为对角线,分两种情况进行讨论.③根据方案作出图形,有序操作.当AC作边时,根据平行四边形的判定,需满足AC∥MN,AC=MN,要找MN,借助平移,将线段AC拉出来,由于点M在x轴上,容易平移,故让线段沿x轴左右平移,确保M在x轴上,来找抛物线上的点N,注意需要沿x轴在x轴的上方、下方分别平移,找出点之后,设计方案,利用平移性质,求它们的坐标;当AC作对角线时,利用平行四边形的判定,需满足AC,MN互相平分,先找到AC中点,根据中点坐标公式,由点M确定点N,进而求坐标.④检查验证.作图验证;分析数据,估算验证.2.解题过程设抛物线的解析式为,∵在抛物线上,∴,∴.①当AC为边时,AC∥MN,AC=MN,如图所示,②当AC 为对角线时,MN 与AC 相互平分,AC 的中点D 的坐标为.∵,∴, 此时与点重合,如图所示,综上,符合题意的点N 的坐标为.(4)如图,抛物线解析式为21566y x x =-+,点B 坐标为(-3,-4),点A 的坐标为(5,0),点P 为x 轴上方抛物线上的一个动点;问:当点P 运动到什么位置时,△PAB 的面积最大?(5). 如图,抛物线经过(40)(10)(02)A B C -,,,,,三点.(1)求出抛物线的解析式; (2)在直线AC 上方的抛物线上有一点D ,使得△DCA 的面积最大,求出点D 的坐标.(6)如图,抛物线A(3,0),B(6,0)两点,与y 轴交于点C .P 是抛物线上一点,过点P 作PQ ∥y 轴,交直线BC于点Q.设点P的横坐标为,当△OAQ为直角三角形时,m的值为( )A. B.C. D.答案:B解题思路:。
抛物线中的存在性问题(顶点的存在性问题)抛物线中的存在性问题(顶点的存在性问题)抛物线是数学中常见的曲线之一,其方程一般形式为 y = ax^2 + bx + c。
在抛物线的研究中,存在一个重要的问题,即顶点的存在性问题。
问题描述顶点是抛物线中最高或最低的点,也是曲线的转折点。
通过确定顶点的位置,我们可以得到关于抛物线的许多重要性质和参数。
然而,并不是所有的抛物线都具有顶点,因此存在着顶点的存在性问题。
抛物线方程的参数对顶点的影响在讨论顶点的存在性之前,我们首先需要了解抛物线方程中的参数对顶点的影响。
1. 参数 a:决定了抛物线的开口方向。
当 a > 0 时,抛物线开口向上;当 a < 0 时,抛物线开口向下。
2. 参数 b:决定了抛物线在 x 轴上的位置。
当 b > 0 时,抛物线向左平移;当 b < 0 时,抛物线向右平移。
3. 参数 c:决定了抛物线在 y 轴上的位置。
抛物线与 y 轴相交的点就是 c。
顶点的存在性问题对于一般形式的抛物线方程 y = ax^2 + bx + c,顶点的存在性由参数 a 的正负决定。
- 当 a > 0 时,抛物线开口向上,顶点最低点存在。
- 当 a < 0 时,抛物线开口向下,顶点最高点存在。
- 当 a = 0 时,抛物线退化为直线,没有顶点。
因此,只有当 a 不等于零时,抛物线才会有顶点存在。
实例分析考虑以下两个抛物线方程:1. 抛物线方程 y = 2x^2 + 3x + 12. 抛物线方程 y = -x^2 + 4x - 2对于第一个方程,参数 a = 2,开口向上,因此存在一个最低点作为顶点。
而对于第二个方程,参数 a = -1,开口向下,因此存在一个最高点作为顶点。
结论顶点的存在性问题是在研究抛物线时需要考虑的一个重要因素。
通过分析抛物线方程中参数 a 的正负,我们可以确定抛物线是否具有顶点。
只有当参数 a 不等于零时,抛物线才会有顶点的存在。
抛物线与存在性-5一、解答题(共30小题)1、(2008•济南)已知:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),顶点C(1,﹣3),与x轴交于A,B两点,A(﹣1,0).(1)求这条抛物线的解析式;(2)如图,以AB为直径作圆,与抛物线交于点D,与抛物线对称轴交于点E,依次连接A,D,B,E,点P为线段AB上一个动点(P与A,B两点不重合),过点P作PM⊥AE于M,PN⊥DB于N,请判断是否为定值若是,请求出此定值;若不是,请说明理由;(3)在(2)的条件下,若点S是线段EP上一点,过点S作FG⊥EP,FG分别与边AE,BE相交于点F,G(F与A,E不重合,G与E,B不重合),请判断是否成立.若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.2、(2008•昆明)如图,在直角坐标系中,以点M(3,0)为圆心,以6为半径的圆分别交x 轴的正半轴于点A,交x轴的负半轴交于点B,交y轴的正半轴于点C,过点C的直线交x轴的负半轴于点D(﹣9,0)(1)求A,C两点的坐标;(2)求证直线CD是⊙M的切线;(3)若抛物线y=x2+bx+c经过M,A两点,求此抛物线的解析式;(4)连接AC,若(3)中抛物线的对称轴分别与直线CD交于点E,与AC交于点F.如果点P是抛物线上的动点,是否存在这样的点P,使得S△PAM:S△CEF=:3,若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.(注意:本题中的结果均保留根号)3、(2008•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).(1)求抛物线的解析式;(2)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;(3)点M是抛物线上一点,以B,C,D,M为顶点的四边形是直角梯形,试求出点M的坐标.4、(2008•辽宁)如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x﹣与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=ax2﹣x+c(a≠0)经过A,B,C三点.(1)求过A,B,C三点抛物线的解析式并求出顶点F的坐标;(2)在抛物线上是否存在点P,使△ABP为直角三角形,若存在,直接写出P点坐标;若不存在,请说明理由;(3)试探究在直线AC上是否存在一点M,使得△MBF的周长最小,若存在,求出M点的坐标;若不存在,请说明理由.5、(2008•连云港)如图,现有两块全等的直角三角形纸板Ⅰ,Ⅱ,它们两直角边的长分别为1和2.将它们分别放置于平面直角坐标系中的△AOB,△COD处,直角边OB,OD在x轴上.一直尺从上方紧靠两纸板放置,让纸板Ⅰ沿直尺边缘平行移动.当纸板Ⅰ移动至△PEF处时,设PE,PF与OC分别交于点M,N,与x轴分别交于点G,H.(1)求直线AC所对应的函数关系式;(2)当点P是线段AC(端点除外)上的动点时,试探究:①点M到x轴的距离h与线段BH的长是否总相等?请说明理由;②两块纸板重叠部分(图中的阴影部分)的面积S是否存在最大值?若存在,求出这个最大值及S取最大值时点P的坐标;若不存在,请说明理由.6、(2008•茂名)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(0,﹣4)、B(x1,0)、C(x2,0)三点,且x2﹣x1=5.(1)求b、c的值;(2)在抛物线上求一点D,使得四边形BDCE是以BC为对角线的菱形;(3)在抛物线上是否存在一点P,使得四边形BPOH是以OB为对角线的菱形?若存在,求出点P的坐标,并判断这个菱形是否为正方形;若不存在,请说明理由.7、(2008•南平)如图,平面直角坐标系中有一矩形纸片OABC,O为原点,点A,C分别在x轴,y轴上,点B坐标为(m,)(其中m>0),在BC边上选取适当的点E和点F,将△OCE 沿OE翻折,得到△OGE;再将△ABF沿AF翻折,恰好使点B与点G重合,得到△AGF,且∠OGA=90度.(1)求m的值;(2)求过点O,G,A的抛物线的解析式和对称轴;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得△OPG是等腰三角形?若不存在,请说明理由;若存在,直接答出所有满足条件的点P的坐标(不要求写出求解过程).8、(2008•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有最小值?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(注:抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为x=﹣)9、(2008•青岛)已知:如图①,在Rt△ACB中,∠C=90°,AC=4 cm,BC=3 cm,点P由B出发沿BA方向向点A匀速运动,速度为1cm/s;点Q由A出发沿AC方向向点C匀速运动,速度为2cm/s;连接PQ.若设运动的时间为t(s)(0<t<2),解答下列问题:(1)当t为何值时,PQ∥BC;(2)设△AQP的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;(3)是否存在某一时刻t,使线段PQ恰好把Rt△ACB的周长和面积同时平分?若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由;(4)如图②,连接PC,并把△PQC沿QC翻折,得到四边形PQP′C,那么是否存在某一时刻t,使四边形PQP′C为菱形?若存在,求出此时菱形的边长;若不存在,说明理由.10、(2008•沈阳)如图所示,在平面直角坐标系中,矩形ABOC的边BO在x轴的负半轴上,边OC在y轴的正半轴上,且AB=1,OB=,矩形ABOC绕点O按顺时针方向旋转60°后得到矩形EFOD.点A的对应点为点E,点B的对应点为点F,点C的对应点为点D,抛物线y=ax2+bx+c过点A,E,D.(1)判断点E是否在y轴上,并说明理由;(2)求抛物线的函数表达式;(3)在x轴的上方是否存在点P,点Q,使以点O,B,P,Q为顶点的平行四边形的面积是矩形ABOC面积的2倍,且点P在抛物线上,若存在,请求出点P,点Q的坐标;若不存在,请说明理由.11、(2008•苏州)如图,抛物线y=a(x+1)(x﹣5)与x轴的交点为M,N.直线y=kx+b与x轴交于P(﹣2,0),与y轴交于C.若A,B两点在直线y=kx+b上,且AO=BO=,AO⊥BO.D 为线段MN的中点,OH为Rt△OPC斜边上的高.(1)OH的长度等于_________;k=_________,b=_________;(2)是否存在实数a,使得抛物线y=a(x+1)(x﹣5)上有一点E,满足以D,N,E为顶点的三角形与△AOB相似?若不存在,说明理由;若存在,求所有符合条件的抛物线的解析式,同时探索所求得的抛物线上是否还有符合条件的E点(简要说明理由);并进一步探索对符合条件的每一个E点,直线NE与直线AB的交点G是否总满足PB•PG<10,写出探索过程.12、(2008•十堰)已知抛物线y=﹣ax2+2ax+b与x轴的一个交点为A(﹣1,0),与y轴的正半轴交于点C.(1)直接写出抛物线的对称轴,及抛物线与x轴的另一个交点B的坐标;(2)当点C在以AB为直径的⊙P上时,求抛物线的解析式;(3)坐标平面内是否存在点M,使得以点M和(2)中抛物线上的三点A、B、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.13、(2008•乌兰察布)两个直角边为6的全等的等腰直角三角形Rt△AOB和Rt△CED,按如图一所示的位置放置,点O与E重合.(1)Rt△AOB固定不动,Rt△CED沿x轴以每秒2个单位长度的速度向右运动,当点E运动到与点B重合时停止,设运动x秒后,Rt△AOB和Rt△CED的重叠部分面积为y,求y与x之间的函数关系式;(2)当Rt△CED以(1)中的速度和方向运动,运动时间x=2秒时,Rt△CED运动到如图二所示的位置,若抛物线y=x2+bx+c过点A,G,求抛物线的解析式;(3)现有一动点P在(2)中的抛物线上运动,试问点P在运动过程中是否存在点P到x轴或y轴的距离为2的情况,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.14、(2008•西宁)如图,已知半径为1的⊙O1与x轴交于A,B两点,OM为⊙O1的切线,切点为M,圆心O1的坐标为(2,0),二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过A,B两点.(1)求二次函数的解析式;(2)求切线OM的函数解析式;(3)线段OM上存在一点P,使得以P,O,A为顶点的三角形与△OO1M相似.请问有几个符合条件的点P并分别求出它们的坐标.15、(2008•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.16、(2008•乌鲁木齐)如图,在平面直角坐标系中,以点C(1,1)为圆心,2为半径作圆,交x轴于A,B两点,开口向下的抛物线经过点A,B,且其顶点P在⊙C上.(1)求∠ACB的大小;(2)写出A,B两点的坐标;(3)试确定此抛物线的解析式;(4)在该抛物线上是否存在一点D,使线段OP与CD互相平分?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.17、(2008•湘西州)已知抛物线y=﹣(x+2)2+k与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其中点B在x轴的正半轴上,C点在y轴的正半轴上,线段OB、OC的长(OB<OC)是方程x2﹣10x+16=0的两个根.(1)求A、B、C三点的坐标;(2)在平面直角坐标系内画出抛物线的大致图象并标明顶点坐标;(3)连AC、BC,若点E是线段AB上的一个动点(与A、B不重合),过E作EF∥AC交BC于F,连CE,设AE=m,△CEF的面积为S,求S与m的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;(4)在(3)的基础上说明S是否存在最大值,并求出此时点E的坐标,判断此时△BCE的形状;若不存在,请说明理由.18、(2008•湘潭)已知抛物线y=ax2+bx+c经过点A(5,0)、B(6,﹣6)和原点.(1)求抛物线的函数关系式;(2)若过点B的直线y=kx+b与抛物线交于点C(2,m),请求出△OBC的面积S的值;(3)过点C作平行于x轴的直线交y轴于点D,在抛物线对称轴右侧位于直线DC下方的抛物线上,任取一点P,过点P作直线PF平行于y轴交x轴于点F,交直线DC于点E.直线PF与直线DC及两坐标轴围成矩形OF图),是否存在点P,使得△OCD与△CPE相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.19、(2008•重庆)已知:如图,抛物线y=ax2﹣2ax+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A、B,点A的坐标为(4,0).(1)求该抛物线的解析式;(2)点Q是线段AB上的动点,过点Q作QE∥AC,交BC于点E,连接CQ.当△CQE的面积最大时,求点Q的坐标;(3)若平行于x轴的动直线l与该抛物线交于点P,与直线AC交于点F,点D的坐标为(2,0).问:是否存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.20、(2009•长沙)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于A、B两点,与y轴相交于点C.连接AC、BC,A、C两点的坐标分别为A(﹣3,0)、C(0,),且当x=﹣4和x=2时二次函数的函数值y相等.(1)求实数a,b,c的值;(2)若点M、N同时从B点出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿BA、BC边运动,其中一个点到达终点时,另一点也随之停止运动.当运动时间为t秒时,连接MN,将△BMN沿MN 翻折,B点恰好落在AC边上的P处,求t的值及点P的坐标;(3)在(2)的条件下,二次函数图象的对称轴上是否存在点Q,使得以B,N,Q为项点的三角形与△ABC相似?如果存在,请求出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.21、(2009•赤峰)如图,Rt△ABC的顶点坐标分别为A(0,),B(,),C(1,0),∠ABC=90°,BC与y轴的交点为D,D点坐标为(0,),以点D为顶点y轴为对称轴的抛物线过点B.(1)求该抛物线的解析式.(2)将△ABC沿AC折叠后得到点B的对应点B',求证:四边形AOCB'是矩形,并判断点B'是否在(1)的抛物线上.(3)延长BA交抛物线于点E,在线段BE上取一点P,过点P作x轴的垂线,交抛物线于点F,是否存在这样的点P,使四边形PADF是平行四边形?若存在,求出点P的坐标,若不存在,说明理由.22、(2009•成都)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=a(x+1)2+c(a>0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,其顶点为M,若直线MC的函数表达式为y=kx﹣3,与x轴的交点为N,且cos∠BCO=.(1)求此抛物线的函数表达式;(2)在此抛物线上是否存在异于点C的点P,使以N、P、C为顶点的三角形是以NC为一条直角边的直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)过点A作x轴的垂线,交直线MC于点Q.若将抛物线沿其对称轴上下平移,使抛物线与线段NQ总有公共点,则抛物线向上最多可平移多少个单位长度?向下最多可平移多少个单位长度?23、(2009•朝阳)如图①,点A′,B′的坐标分别为(2,0)和(0,﹣4),将△A′B′O绕点O按逆时针方向旋转90°后得△ABO,点A′的对应点是点A,点B′的对应点是点B.(1)写出A,B两点的坐标,并求出直线AB的解析式;(2)将△ABO沿着垂直于x轴的线段CD折叠,(点C在x轴上,点D在AB上,点D不与A,B重合)如图②,使点B落在x轴上,点B的对应点为点E.设点C的坐标为(x,0),△CDE 与△ABO重叠部分的面积为S.①试求出S与x之间的函数关系式(包括自变量x的取值范围);②当x为何值时,S的面积最大,最大值是多少?③是否存在这样的点C,使得△ADE为直角三角形?若存在,直接写出点C的坐标;若不存在,请说明理由.24、(2009•定西)如图1,抛物线y=x2﹣2x+k与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(0,﹣3).[图2、图3为解答备用图](1)k=_________,点A的坐标为_________,点B的坐标为_________;(2)设抛物线y=x﹣2x+k的顶点为M,求四边形ABMC的面积;(3)在x轴下方的抛物线上是否存在一点D,使四边形ABDC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;(4)在抛物线y=x2﹣2x+k上求点Q,使△BCQ是以BC为直角边的直角三角形.25、(2009•德城区)如图所示,已知抛物线y=x2﹣1与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.(1)求A、B、C三点的坐标;(2)过点A作AP∥CB交抛物线于点P,求四边形ACBP的面积;(3)在x轴上方的抛物线上是否存在一点M,过M作MG⊥x轴于点G,使以A、M、G三点为顶点的三角形与△PCA相似?若存在,请求出M点的坐标;否则,请说明理由.26、(2009•达州)如图,抛物线y=a(x+3)(x﹣1)与x轴相交于A、B两点(点A在点B右侧),过点A的直线交抛物线于另一点C,点C的坐标为(﹣2,6).(1)求a的值及直线AC的函数关系式;(2)P是线段AC上一动点,过点P作y轴的平行线,交抛物线于点M,交x轴于点N.①求线段PM长度的最大值;②在抛物线上是否存在这样的点M,使得△CMP与△APN相似?如果存在,请直接写出所有满足条件的点M的坐标(不必写解答过程);如果不存在,请说明理由.27、(2009•崇左)在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,且点A(0,2),点C(﹣1,0),如图所示:抛物线y=ax2+ax﹣2经过点B.(1)求点B的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.28、(2009•鄂州)如图所示,将矩形OABC沿AE折叠,使点O恰好落在BC上F处,以CF为边作正方形CFGH,延长BC至M,使CM=|CE﹣EO|,再以CM、CO为边作矩形CMNO.(1)试比较EO、EC的大小,并说明理由;(2)令m=,请问m是否为定值?若是,请求出m的值;若不是,请说明理由;(3)在(2)的条件下,若CO=1,CE=,Q为AE上一点且QF=,抛物线y=mx2+bx+c经过C、Q两点,请求出此抛物线的解析式;(4)在(3)的条件下,若抛物线y=mx2+bx+c与线段AB交于点P,试问在直线BC上是否存在点K,使得以P、B、K为顶点的三角形与△AEF相似?若存在,请求直线KP与y轴的交点T的坐标;若不存在,请说明理由.29、(2009•鄂尔多斯)已知:t1,t2是方程t2+2t﹣24=0的两个实数根,且t1<t2,抛物线y=x2+bx+c 的图象经过点A(t1,0),B(0,t2).(1)求这个抛物线的解析式;(2)设点P(x,y)是抛物线上一动点,且位于第三象限,四边形OPAQ是以OA为对角线的平行四边形,求平行四边形OPAQ的面积S与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;(3)在(2)的条件下,当平行四边形OPAQ的面积为24时,是否存在这样的点P,使▱OPAQ 为正方形?若存在,求出P点坐标;若不存在,说明理由.30、(2009•海南)如图,已知抛物线经过坐标原点O和x轴上另一点E,顶点M的坐标为(2,4);矩形ABCD的顶点A与点O重合,AD、AB分别在x轴、y轴上,且AD=2,AB=3.(1)求该抛物线所对应的函数关系式;(2)将矩形ABCD以每秒1个单位长度的速度从如图所示的位置沿x轴的正方向匀速平行移动,同时一动点P也以相同的速度从点A出发向B匀速移动,设它们运动的时间为t秒(0≤t≤3),直线AB与该抛物线的交点为N(如图2所示).①当t=时,判断点P是否在直线ME上,并说明理由;②设以P、N、C、D为顶点的多边形面积为S,试问S是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由.答案与评分标准一、解答题(共30小题)1、(2008•济南)已知:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),顶点C(1,﹣3),与x轴交于A,B两点,A(﹣1,0).(1)求这条抛物线的解析式;(2)如图,以AB为直径作圆,与抛物线交于点D,与抛物线对称轴交于点E,依次连接A,D,B,E,点P为线段AB上一个动点(P与A,B两点不重合),过点P作PM⊥AE于M,PN⊥DB于N,请判断是否为定值若是,请求出此定值;若不是,请说明理由;(3)在(2)的条件下,若点S是线段EP上一点,过点S作FG⊥EP,FG分别与边AE,BE相交于点F,G(F与A,E不重合,G与E,B不重合),请判断是否成立.若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.考点:二次函数综合题。
抛物线中动形存在性一、要点分析:抛物线的解析式有下列三种形式:1、一般式:2y ax bx c =++(a ≠0);2、顶点式:y =a(x —h) 2-+k ;3、交点式:y=a(x —x 1)(x —x 2 ) ,这里x 1、x 2 是方程ax 2+bx+c=0的两个实根。
解函数与几何的综合题,善于求点的坐标,进而求出函数解析式是解题的基础;而充分发挥形的因素,数形互动,把证明与计算相结合是解题的关键。
二、题型解析: 1.抛物线中三角形例1. 如图.抛物线212y ax ax b =-+经过A (-1,0),C (2,32)两点,与x 轴交于另一点B .(1) 求此地物线的解析式;(2) 若抛物线的顶点为M ,点P 为线段OB 上一动点 (不与点B 重合),点Q 在线段MB 上移动,且∠MPQ=45°,设线段OP=x ,MQ=222y ,求y 2与x 的函数关系式,并直接写出自变量x 的取值范围;(3) 在同一平面直角坐标系中,两条直线x=m ,x=n 分别与抛物线交于点E ,G ,与(2)中的函数图象交于点F ,H .问四边形EFHG 能否为平行四边形? 若能,求m ,n 之间的数量关系;若不能,请说明理由.备用图解:(1) ∵拋物线y 1=ax 2-2ax +b 经过A (-1,0),C (0,23)两点,∴⎪⎩⎪⎨⎧==++2302b b a a ,∴a = -21, b =23,∴拋物线的解析式为y 1= -21x 2+x +23。
(2) 作MN ⊥AB ,垂足为N 。
由y 1= -21x 2+x +23易得M (1,2), N (1,0),A (-1,0),B (3,0),∴AB =4,MN =BN =2,MB =22, ∠MBN =45︒。
根据勾股定理有BM 2-BN 2=PM 2-PN 2。
∴(22)2-22=PM 2= -(1-x )2… ,又∠MPQ =45︒=∠MBP , ∴△MPQ ~△MBP ,∴PM 2=MQ ⨯MB =22y 2⨯22… 。
抛物线与存在性-6一、解答题(共30小题)1、(2009•贵港)如图,抛物线y=ax2+bx+c的交x轴于点A和点B(﹣2,0),与y轴的负半轴交于点C,且线段OC的长度是线段OA的2倍,抛物线的对称轴是直线x=1.(1)求抛物线的解析式;(2)若过点(0,﹣5)且平行于x轴的直线与该抛物线交于M、N两点,以线段MN为一边抛物线上与M、N不重合的任意一点P(x,y)为顶点作平行四边形,若平行四边形的面积为S,请你求出S关于点P的纵坐标y的函数解析式;(3)当0<x≤时,(2)中的平行四边形的面积是否存在最大值?若存在,请求出来;若不存在,请说明理由.2、(2009•广州)如图,二次函数y=x2+px+q(p<0)的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(0,﹣1),△ABC的面积为.(1)求该二次函数的关系式;(2)过y轴上的一点M(0,m)作y轴的垂线,若该垂线与△ABC的外接圆有公共点,求m 的取值范围;(3)在该二次函数的图象上是否存在点D,使四边形ABCD为直角梯形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.3、(2009•广安)已知:抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.其中点A 在x轴的负半轴上,点C在y轴的负半轴上,线段OA、OC的长(OA<OC)是方程x2﹣5x+4=0的两个根,且抛物线的对称轴是直线x=1.(1)求A、B、C三点的坐标;(2)求此抛物线的解析式;(3)若点D是线段AB上的一个动点(与点A、B不重合),过点D作DE∥BC交AC于点E,连接CD,设BD的长为m,△CDE的面积为S,求S与m的函数关系式,并写出自变量m的取值范围.S是否存在最大值?若存在,求出最大值并求此时D点坐标;若不存在,请说明理由.4、(2009•抚顺)已知:如图所示,关于x的抛物线y=ax2+x+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0)、点B(6,0),与y轴交于点C.(1)求出此抛物线的解析式,并写出顶点坐标;(2)在抛物线上有一点D,使四边形ABDC为等腰梯形,写出点D的坐标,并求出直线AD的解析式;(3)在(2)中的直线AD交抛物线的对称轴于点M,抛物线上有一动点P,x轴上有一动点Q.是否存在以A、M、P、Q为顶点的平行四边形?如果存在,请直接写出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.5、(2009•河池)如图,已知抛物线y=x2+4x+3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)在平面直角坐标系xoy中是否存在点P,与A、B、C三点构成一个平行四边形?若存在,请写出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)连接CA与抛物线的对称轴交于点D,在抛物线上是否存在点M,使得直线CM把四边形DEOC分成面积相等的两部分?若存在,请求出直线CM的解析式;若不存在,请说明理由.6、(2009•黄石)正方形ABCD在如图所示的平面直角坐标系中,A在x轴正半轴上,D在y轴的负半轴上,AB交y轴正半轴于E,BC交x轴负半轴于F,OE=1,OD=4,抛物线y=ax2+bx﹣4过A、D、F三点.(1)求抛物线的解析式;(2)Q是抛物线上D、F间的一点,过Q点作平行于x轴的直线交边AD于M,交BC所在直线于N,若S四边形AFQM=S△FQN,则判断四边形AFQM的形状;(3)在射线DB上是否存在动点P,在射线CB上是否存在动点H,使得AP⊥PH且AP=PH,若存在,请给予严格证明,若不存在,请说明理由.7、(2009•湖州)已知抛物线y=x2﹣2x+a(a<0)与y轴相交于点A,顶点为M.直线y=x﹣a 分别与x轴,y轴相交于B,C两点,并且与直线AM相交于点N.(1)试用含a的代数式分别表示点M与N的坐标;(2)如图,将△NAC沿y轴翻折,若点N的对应点N′恰好落在抛物线上,AN′与x轴交于点D,连接CD,求a的值和四边形ADCN的面积;(3)在抛物线y=x2﹣2x+a(a<0)上是否存在一点P,使得以P,A,C,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出P点的坐标;若不存在,试说明理由.8、(2009•济南)已知:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为x=﹣1,与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,其中A(﹣3,0),C(0,﹣2)(1)求这条抛物线的函数表达式;(2)已知在对称轴上存在一点P,使得△PBC的周长最小.请求出点P的坐标;(3)若点D是线段OC上的一个动点(不与点O、点C重合).过点D作DE∥PC交x轴于点E.连接PD、PE.设CD的长为m,△PDE的面积为S.求S与m之间的函数关系式.试说明S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.9、(2009•江津区)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交与A(1,0),B(﹣3,0)两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线交y轴与C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点P,使△PBC的面积最大,若存在,求出点P的坐标及△PBC的面积最大值;若没有,请说明理由.10、(2009•江汉区)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作匀速运动.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.设点Q运动的时间为t 秒.(1)求NC,MC的长(用t的代数式表示);(2)当t为何值时,四边形PCDQ构成平行四边形;(3)是否存在某一时刻,使射线QN恰好将△ABC的面积和周长同时平分?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由;(4)探究:t为何值时,△PMC为等腰三角形.11、(2009•来宾)在△ABC中,AC=6,BC=8,AB=10,点D、E分别在AB、AC上,且DE将△ABC的周长分成相等的两部分.设AE=x,AD=y,△ADE的面积为S.(1)求出y关于x的函数关系式,并写出x的取值范围;(2)求出S关于x的函数关系式;试判断S是否有最大值,若有,则求出其最大值,并指出此时△ADE的形状;若没有,请说明理由.12、(2009•昆明)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是梯形,OA∥BC,点A的坐标为(6,0),点B的坐标为(3,4),点C在y轴的正半轴上.动点M在OA上运动,从O点出发到A点;动点N在AB上运动,从A点出发到B点.两个动点同时出发,速度都是每秒1个单位长度,当其中一个点到达终点时,另一个点也随即停止,设两个点的运动时间为t(秒).(1)求线段AB的长;当t为何值时,MN∥OC;(2)设△CMN的面积为S,求S与t之间的函数解析式,并指出自变量t的取值范围;S是否有最小值?若有最小值,最小值是多少?(3)连接AC,那么是否存在这样的t,使MN与AC互相垂直?若存在,求出这时的t值;若不存在,请说明理由.13、(2009•荆州)如图①,已知两个菱形ABCD和EFGH是以坐标原点O为位似中心的位似图形(菱形ABCD与菱形EFGH的位似比为2:1),∠BAD=120°,对角线均在坐标轴上,抛物线y=x2经过AD的中点M.(1)填空:A点坐标为_________,D点坐标为_________;(2)操作:如图②,固定菱形ABCD,将菱形EFGH绕O点顺时针方向旋转α度角(0°<α<90°),并延长OE交AD于P,延长OH交CD于Q.探究1:在旋转的过程中是否存在某一角度α,使得四边形AFEP是平行四边形?若存在,请推断出α的值;若不存在,说明理由;探究2:设AP=x,四边形OPDQ的面积为s,求s与x之间的函数关系式,并指出x的取值范围.14、(2009•荆门)一开口向上的抛物线与x轴交于A(m﹣2,0),B(m+2,0)两点,记抛物线顶点为C,且AC⊥BC.(1)若m为常数,求抛物线的解析式;(2)若m为小于0的常数,那么(1)中的抛物线经过怎么样的平移可以使顶点在坐标原点;(3)设抛物线交y轴正半轴于D点,问是否存在实数m,使得△BOD为等腰三角形?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.15、(2009•来宾)当x=2时,抛物线y=ax2+bx+c取得最小值﹣1,并且抛物线与y轴交于点C(0,3),与x轴交于点A、B.(1)求该抛物线的关系式;(2)若点M(x,y1),N(x+1,y2)都在该抛物线上,试比较y1与y2的大小;(3)D是线段AC的中点,E为线段AC上一动点(A、C两端点除外),过点E作y轴的平行线EF与抛物线交于点F.问:是否存在△DEF与△AOC相似?若存在,求出点E的坐标;若不存在,则说明理由.16、(2009•临沂)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;(3)在直线AC上方的抛物线上有一点D,使得△DCA的面积最大,求出点D的坐标.17、(2009•辽阳)如图,矩形OABC的两边OA、OC分别在x轴和y轴上,A(﹣3,0),过点C的直线y=﹣2x+4与x轴交于点D,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过B、C两点.(1)求B、C两点的坐标;(2)求二次函数解析式;(3)若点P是CD的中点,求证:AP⊥CD;(4)在二次函数图象上是否存在点M,使以A、P、C、M为顶点的四边形为矩形,若存在,求出点M的坐标,若不存在,请说明理由?18、(2009•辽宁)已知:在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣x+3(a≠0)交x轴于A、B两点,交y轴于点C,且对称轴为直线x=﹣2.(1)求该抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)若点P(0,t)是y轴上的一个动点,请进行如下探究:探究一:如图1,设△PAD的面积为S,令W=t•S,当0<t<4时,W是否有最大值如果有,求出W的最大值和此时t的值;如果没有,说明理由;探究二:如图2,是否存在以P、A、D为顶点的三角形与Rt△AOC相似?如果存在,求点P的坐标;如果不存在,请说明理由.(参考资料:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)对称轴是直线x=)19、(2009•茂名)已知:如图,直线l:y=x+b,经过点M(0,),一组抛物线的顶点B1(1,y1),B2(2,y2),B3(3,y3),…,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:A1(x1,0),A2(x2,0),A3(x3,0),…A n+1(x n+1,0),设x1=d (0<d<1).(1)求b的值;(2)求经过点A1、B1、A2的抛物线的解析式(用含d的代数式表示);(3)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”.探究:当d(0<d<1)的大小变化时,这组抛物线中是否存在美丽抛物线?若存在,请你求出相应的d的值.20、(2009•泸州)如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c(c<0)的图象与x轴的正半轴相交于点A、B,与y轴相交于点C,且OC2=OA•OB.(1)求c的值;(2)若△ABC的面积为3,求该二次函数的解析式;(3)设D是(2)中所确定的二次函数图象的顶点,试问在直线AC上是否存在一点P,使△PBD 的周长最小?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.21、(2009•龙岩)如图,抛物线y=x2+mx+n与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,四边形OBHC为矩形,CH的延长线交抛物线于点D(5,2),连接BC、AD.(1)求C点的坐标及抛物线的解析式;(2)将△BCH绕点B按顺时针旋转90°后再沿x轴对折得到△BEF(点C与点E对应),判断点E是否落在抛物线上,并说明理由;(3)设过点E的直线交AB边于点P,交CD边于点Q.问是否存在点P,使直线PQ分梯形ABCD 的面积为1:3两部分?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.22、(2009•梅州)如图所示,已知直线L过点A(0,1)和B(1,0),P是x轴正半轴上的动点,OP的垂直平分线交L于点Q,交x轴于点M.(1)直接写出直线L的解析式;(2)设OP=t,△OPQ的面积为S,求S关于t的函数关系式;并求出当0<t<2时,S的最大值;(3)直线L1过点A且与x轴平行,问在L1上是否存在点C,使得△CPQ是以Q为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出点C的坐标,并证明;若不存在,请说明理由.23、(2009•莆田)已知,如图1,过点E(0,﹣1)作平行于x轴的直线l,抛物线y=x2上的两点A、B的横坐标分别为﹣1和4,直线AB交y轴于点F,过点A、B分别作直线l的垂线,垂足分别为点C、D,连接CF、DF.(1)求点A、B、F的坐标;(2)求证:CF⊥DF;(3)点P是抛物线y=x2对称轴右侧图象上的一动点,过点P作PQ⊥PO交x轴于点Q,是否存在点P使得△OPQ与△CDF相似?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.24、(2009•攀枝花)如图所示,已知实数m是方程x2﹣8x+16=0的一个实数根,抛物线y=x2+bx+c交x轴于点A(m,0)和点B,交y轴于点C(0,m).(1)求这个抛物线的解析式;(2)设点D为线段AB上的一个动点,过D作DE∥BC交AC于点E,又过D作DF∥AC交BC 于点F,当四边形DECF的面积最大时,求点D的坐标;(3)设△AOC的外接圆为⊙G,若M是⊙G的优弧ACO上的一个动点,连接AM、OM,问在这个抛物线位于y轴左侧的图象上是否存在点N,使得∠NOB=∠AMO.若存在,试求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.25、(2009•南充)如图,已知正比例函数和反比例函数的图象都经过点A(3,3).(1)求正比例函数和反比例函数的解析式;(2)把直线OA向下平移后与反比例函数的图象交于点B(6,m),求m的值和这个一次函数的解析式;(3)第(2)问中的一次函数的图象与x轴、y轴分别交于C、D,求过A、B、D三点的二次函数的解析式;(4)在第(3)问的条件下,二次函数的图象上是否存在点E,使四边形OECD的面积S1与四边形OABD的面积S满足:S1=S?若存在,求点E的坐标;若不存在,请说明理由.26、(2009•钦州)如图,已知抛物线y=x2+bx+c与坐标轴交于A、B、C三点,A点的坐标为(﹣1,0),过点C的直线y=x﹣3与x轴交于点Q,点P是线段BC上的一个动点,过P作PH⊥OB于点H.若PB=5t,且0<t<1.(1)填空:点C的坐标是_________,b=_________,c=_________;(2)求线段QH的长(用含t的式子表示);(3)依点P的变化,是否存在t的值,使以P、H、Q为顶点的三角形与△COQ相似?若存在,求出所有t的值;若不存在,说明理由.27、(2009•衢州)如图,已知点A(﹣4,8)和点B(2,n)在抛物线y=ax2上.(1)求a的值及点B关于x轴对称点P的坐标,并在x轴上找一点Q,使得AQ+QB最短,求出点Q的坐标;(2)平移抛物线y=ax2,记平移后点A的对应点为A′,点B的对应点为B′,点C(﹣2,0)和点D(﹣4,0)是x轴上的两个定点.①当抛物线向左平移到某个位置时,A′C+CB′最短,求此时抛物线的函数解析式;②当抛物线向左或向右平移时,是否存在某个位置,使四边形A′B′CD的周长最短?若存在,求出此时抛物线的函数解析式;若不存在,请说明理由.28、(2009•遂宁)如图,二次函数的图象经过点D(0,),且顶点C的横坐标为4,该图象在x轴上截得的线段AB的长为6.(1)求二次函数的解析式;(2)在该抛物线的对称轴上找一点P,使PA+PD最小,求出点P的坐标;(3)在抛物线上是否存在点Q,使△QAB与△ABC相似?如果存在,求出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.29、(2009•十堰)如图①,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的对称轴与x轴交于点M,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?若存在,请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;(3)如图②,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE、CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E点的坐标.30、(2009•深圳)如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(﹣2,0),连接OA,将线段OA绕原点O顺时针旋转120°,得到线段OB.(1)求点B的坐标;(2)求经过A、O、B三点的抛物线的解析式;(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C,使△BOC的周长最小?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由;(4)如果点P是(2)中的抛物线上的动点,且在x轴的下方,那么△PAB是否有最大面积?若有,求出此时P点的坐标及△PAB的最大面积;若没有,请说明理由.(注意:本题中的结果均保留根号).答案与评分标准一、解答题(共30小题)1、(2009•贵港)如图,抛物线y=ax2+bx+c的交x轴于点A和点B(﹣2,0),与y轴的负半轴交于点C,且线段OC的长度是线段OA的2倍,抛物线的对称轴是直线x=1.(1)求抛物线的解析式;(2)若过点(0,﹣5)且平行于x轴的直线与该抛物线交于M、N两点,以线段MN为一边抛物线上与M、N不重合的任意一点P(x,y)为顶点作平行四边形,若平行四边形的面积为S,请你求出S关于点P的纵坐标y的函数解析式;(3)当0<x≤时,(2)中的平行四边形的面积是否存在最大值?若存在,请求出来;若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题。
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抛物线与存在性-1一、解答题(共30小题)1、已知:矩形ABCD(字母顺序如图)的边长AB=3,AD=2,将此矩形放在平面直角坐标系xOy中,使AB在x轴正半轴上,而矩形的其它两个顶点在第一象限,且直线y=x﹣1经过这两个顶点中的一个.(1)求出矩形的顶点A、B、C、D的坐标;(2)以AB为直径作⊙M,经过A、B两点的抛物线,y=ax2+bx+c的顶点是P点.①若点P位于⊙M外侧且在矩形ABCD内部,求a的取值范围;②过点C作⊙M的切线交AD于F点,当PF∥AB时,试判断抛物线与y轴的交点Q是位于直线y=x﹣1的上方?还是下方?还是正好落在此直线上?并说明理由.2、(2000•甘肃)已知开口向下的抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于M,N两点(点N在点M的右侧),并且M和N两点的横坐标分别是方程x2﹣2x﹣3=0的两根,点K是抛物线与y轴的交点,∠MKN不小于90度.(1)求点M和N的坐标;(2)求系数a的取值范围;(3)当y取得最大值时,抛物线上是否存在点P,使得?若存在,请求出所有满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.3、(2000•内江)如图,在直角坐标系xoy中,以原点为圆心的⊙O的半径是,过A(0,4)作⊙O的切线交x轴于点B,T是切点,抛物线y=ax2+bx+c的顶点为C(3,﹣),且抛物线过A、B两点.(1)求此抛物线的解析式;(2)如果此抛物线的对称轴交x轴于D点,问在y轴的负半轴上是否存在点P,使△BCD∽△OPB?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.4、(2001•哈尔滨)已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B两点,它们的横坐标分别为﹣1和3,与y轴交点C的纵坐标为3,△ABC的外接圆的圆心为点M.(1)求这条抛物线的解析式;(2)求图象经过M、A两点的一次函数解析式;(3)在(1)中的抛物线上是否存在点P,使过P、M两点的直线与△ABC的两边AB、BC的交点E、F和点B所组成的△BEF和△ABC相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.5、(2001•山东)已知,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过点P(1,﹣2)、Q(﹣1,2),且与x轴交于A、B两点,(A在B左侧,与y轴交于C点,连接AC、BC.(1)求a与c的关系式;(2)若(O为坐标原点),求抛物线的解析式;(3)是否存在满足条件tan∠CAB•cot∠CBA=1的抛物线?若存在,请求出抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.6、(2001•温州)己知:抛物线y=x2﹣(k+1)x+k(1)试求k为何值时,抛物线与x轴只有一个公共点;(2)如图,若抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴的负半轴交于点C,试问:是否存在实数k,使△AOC与△COB相似.若存在,求出相应的k的值;若不存在,请说明理由.7、(2001•无锡)已知直线y=﹣x+m(m>0)与x轴、y轴分别将于交于点C和点E,过E点的抛物线y=ax2+bx+c的顶点为D,(1)如果△CDE恰为等边三角形.求b的值;(2)设抛物线交y=ax2+bx+c与x 轴的两个交点分别为A(x1,0)、B(x2,0)(x1<x2),问是否存在这样的实数m,使∠AEC=90°?如果存在,求出此时m的值;如果不存在,请说明理由.8、(2002•鄂州)已知抛物线y=mx2﹣2mx+4m﹣与x轴的两个交点的坐标为A(x1,0),B(x2,0)(x l<x2),且x12+x22=34.(1)求m,x1,x2的值;(2)在抛物线上是否存在点C,使△ABC是一个顶角为120°的等腰三角形?若存在,请求出所有点C的坐标;若不存在,请说明理由.9、(2002•贵阳)如图,在直角坐标系xOy中,二次函数图象的顶点坐标为C(4,﹣),且在x轴上截得的线段AB的长为6.(1)求二次函数的解析式;(2)设抛物线与y轴的交点为D,求四边形DACB的面积;(3)在x轴上方的抛物线上,是否存在点P,使得∠PAC被x轴平分,如果存在,请求出P点的坐标;如果不存在,请说明理由.10、(2002•广西)已知抛物线y=﹣x2+2mx+4.(1)求抛物线的顶点坐标(用含m的式子表示);(2)设抛物线与x轴相交于A、B两点,且,求抛物线的函数解析式,并画出它的图象;(3)在(2)的抛物线上是否存在点P,使∠APB等于90°?如果不存在,请说明理由;如果存在,先找出点P的位置,然后再求出点P的坐标.11、(2002•内江)如图,一次函数y=﹣x+3的图象交x轴于点A,交y轴于点Q,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为C,其图象过A、Q两点,并与x轴交于另一个点B(B点在A点左侧),△ABC三内角∠A、∠B、∠C的对边为a,b,c.若关于x的方程a(1﹣x2)+2bx+c(1+x2)=0有两个相等实数根,且a=b;(1)试判定,△ABC的形状;(2)当时求此抛物线的解析式;(3)抛物线上是否存在点P,使S△ABP=S四边形ACBQ?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.12、(2002•泸州)已知:抛物线y=ax2+bx+c与y轴交于点C,与x轴交于点A(x1,0),b(x2,0)(x1<x2),顶点M的纵坐标是﹣4.若x1,x2是方程x2﹣2(m﹣1)+m2﹣7=0的两个实数根,且x12+x22=10.(1)求A、B两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否存在点P,使△PAB的面积等于四边形ACMB的面积的2倍?若存在,求出所有合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.13、(2002•青海)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过原点O,并且与一次函数y=kx+4的图象相交于A(1,3),B(2,2)两点.(1)分别求出一次函数、二次函数的解析式;(2)若C为x轴上一点,问:在x轴上方的抛物线上是否存在点D,使S△COD=S△OCB?若存在,请求出所有满足条件的D点坐标;若不存在,请说明理由.14、(2002•山西)已知:抛物线y=ax2+bx与x铀的一个交点为B,顶点A在直线y=x上,O为坐标原点.(1)证明:△OAB为等边三角形;(2)若△OAB的内切圆半径为1,求出抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否存在点P,使△POB是直角三角形,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.15、(2002•武汉)已知抛物线交x轴于A(x1,0)、B(x2,0),交y轴于C点,且x1<0<x2,(AO+OB)2=12CO+1.(1)求抛物线的解析式;(2)在x轴的下方是否存在着抛物线上的点P,使∠APB为锐角?若存在,求出P点的横坐标的范围;若不存在,请说明理由.16、(2002•无锡)已知直线y=kx﹣4(k>0)与x轴和y轴分别交于A、C两点;开口向上的抛物线y=ax2+bx+c过A、C两点,且与x轴交于另一点B.(1)如果A、B两点到原点O的距离AO、BO满足AO=3BO,点B到直线AC的距离等于,求这条直线和抛物线的解析式.(2)问是否存在这样的抛物线,使得tan∠ACB=2,且△ABC的外接圆截y轴所得的弦长等于5?若存在,求出这样的抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.17、(2002•乌鲁木齐)已知抛物线y=x2﹣x+2.(1)确定此抛物线的对称轴方程和顶点坐标;(2)如图,若直线l:y=kx(k>0)分别与抛物线交于两个不同的点A、B,与直线y=﹣x+4相交于点P,试证=2;(3)在(2)中,是否存在k值,使A、B两点的纵坐标之和等于4?如果存在,求出k值;如果不存在,请说明理由.18、(2003•北京)已知:抛物线y=ax2+4ax+t与x轴的一个交点为A(﹣1,0)(1)求抛物线与x轴的另一个交点B的坐标;(2)D是抛物线与y轴的交点,C是抛物线上的一点,且以AB为一底的梯形ABCD的面积为9,求此抛物线的解析式;(3)E是第二象限内到x轴、y轴的距离的比为5:2的点,如果点E在(2)中的抛物线上,且它与点A在此抛物线对称轴的同侧,问:在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△APE的周长最小?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.19、(2002•浙江)已知抛物线过A(﹣2,0)、B (1,0)、C(0,2)三点,(1)求这条抛物线的解析式;(2)在这条抛物线上是否存在点P,使∠AOP=45°?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.20、(2002•浙江)以x为自变量的二次函数y=﹣x2+2x+m,它的图象与y轴交于点C(0,3),与x轴交于点A、B,点A在点B的左边,点O为坐标原点,(1)求这个二次函数的解析式及点A,点B的坐标,画出二次函数的图象;(2)在x轴上是否存在点Q,在位于x轴上方部分的抛物线上是否存在点P,使得以A,P,Q三点为顶点的三角形与△AOC相似(不包含全等)?若存在,请求出点P,点Q的坐标;若不存在,请说明理由.21、(2002•漳州)已知一元二次方程﹣x2+bx+c=0的两个实数根是m,4,其中0<m<4.(1)求b、c的值(用含m的代数式表示);(2)设抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.若点D的坐标为(0,﹣2),且AD•BD=10,求抛物线的解析式及点C的坐标;(3)在(2)中所得的抛物线上是否存在一点P,使得PC=PD?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.22、(2003•长沙)设抛物线C的解析式为:y=x2﹣2kx+(+k)k,k为实数.(1)求抛物线的顶点坐标和对称轴方程(用k表示);(2)任意给定k的三个不同实数值,请写出三个对应的顶点坐标;试说明当k变化时,抛物线C 的顶点在一条定直线L上,求出直线L的解析式并画出图象;(3)在第一象限有任意两圆O1、O2相外切,且都与x轴和(2)中的直线L相切.设两圆在x轴上的切点分别为A、B(OA<OB),试问:是否为一定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由;(4)已知一直线L1与抛物线C中任意一条都相截,且截得的线段长都为6,求这条直线的解析式.23、(2003•福州)已知:如图,二次函数y=2x2﹣2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,直线x=m(m>1)与x轴交于点D.(1)求A、B、C三点的坐标;(2)在直线x=m(m>1)上有一点P(点P在第一象限),使得以P、D、B为顶点的三角形与以B、C、O为顶点的三角形相似,求P点坐标(用含m的代数式表示);(3)在(2)成立的条件下,试问:抛物线y=2x2﹣2上是否存在一点Q,使得四边形ABPQ为平行四边形?如果存在这样的点Q,请求出m的值;如果不存在,请简要说明理由.24、(2003•哈尔滨)已知:抛物线y=ax2+bx+c经过A(1,0)、B(5,0)两点,最高点的纵坐标为4,与y轴交于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)若△ABC的外接圆⊙O'交y轴不同于点c的点D’,⊙O'的弦DE平行于x轴,求直线CE的解析式;(3)在x轴上是否存在点F,使△OCF与△CDE相似?若存在,求出所有符合条件的点F的坐标,并判定直线CF与⊙O’的位置关系(要求写出判断根据);若不存在,请说明理由.25、(2003•汕头)已知抛物线y=﹣x2+(m+3)x﹣(m﹣1).(1)求抛物线的顶点坐标(用m表示);(2)设抛物线与x轴的两个交点为A(x1,0)、B(x2,0),与y轴交点为C,若∠ABC=∠BAC,求m的值;(3)在(2)的条件下,设Q为抛物线上的一点,它的横坐标为1,试问在抛物线上能否找到另一点P,使PC⊥QC?若点P存在,求点P的坐标;若点P不存在,请说出理由.(请在右方直角坐标系中作出大致图形)26、(2003•山西)如图,已知圆心A(0,3),⊙A与x轴相切,⊙B的圆心在x轴的正半轴上,且⊙B与⊙A外切于点P,两圆的公切线MP交y轴于点M,交x轴于点N.(1)若sin∠OAB=,求直线MP的解析式及经过M、N、B三点的抛物线的解析式.(2)若⊙A的位置大小不变,⊙B的圆心在x轴的正半轴上移动,并使⊙B与⊙A始终外切,过M作⊙B的切线MC,切点为C,在此变化过程中探究:<1>四边形OMCB是什么四边形,对你的结论加以证明.<2>经过M、N、B三点的抛物线内是否存在以BN为腰的等腰三角形?若存在,表示出来;若不存在,说明理由.27、(2003•武汉)已知:二次函数y=x2﹣2(m﹣1)x﹣1﹣m的图象与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0),x1<0<x2,与y轴交于点C,且满足.(1)求这个二次函数的解析式;(2)是否存在着直线y=kx+b与抛物线交于点P、Q,使y轴平分△CPQ的面积?若存在,求出k、b应满足的条件;若不存在,请说明理由.28、(2003•无锡)已知抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴交于A、B两点,点A在x轴的负半轴上,点B在x轴的正半轴上,又此抛物线交y轴于点C,连AC、BC,且满足△OAC的面积与△OBC 的面积之差等于两线段OA与OB的积(即S△OAC﹣S△OBC=OA•OB)(1)求b的值;(2)若tan∠CAB=,抛物线的顶点为点P,是否存在这样的抛物线,使得△PAB的外接圆半径为?若存在,求出这样的抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.29、(2003•泰州)已知:如图,抛物线y=x2﹣(m+2)x+3(m﹣1)与x轴的两个交点M、N在原点的两侧,点N在点M的右边,直线y1=﹣2x+m+6经过点N,交y轴于点F.(1)求这条抛物线和直线的解析式.(2)又直线y2=kx(k>0)与抛物线交于两个不同的点A、B,与直线y1交于点P,分别过点A、B、P作x轴的垂线,垂足分别是C、D、H.①试用含有k的代数式表示;②求证:.(3)在(2)的条件下,延长线段BD交直线y1于点E,当直线y2绕点O旋转时,问是否存在满足条件的k值,使△PBE为等腰三角形?若存在,求出直线y2的解析式;若不存在,请说明理由.30、(2004•长春)已知二次函数y=x2﹣8x+15的图象交x轴于A、B两点,交y轴于点C.请结合这个函数的图象解决下列问题:(1)求△ABC的面积;(2)点P在这个二次函数的图象上运动,能使△PAB的面积等于1个平方单位的P点共有多少个?请直接写出满足条件的P点坐标;(3)在(2)中,使△PAB的面积等于2个平方单位的P点是否存在?如果存在,写出P点的个数;如果不存在,请说明理由.答案与评分标准一、解答题(共30小题)1、已知:矩形ABCD(字母顺序如图)的边长AB=3,AD=2,将此矩形放在平面直角坐标系xOy中,使AB在x轴正半轴上,而矩形的其它两个顶点在第一象限,且直线y=x﹣1经过这两个顶点中的一个.(1)求出矩形的顶点A、B、C、D的坐标;(2)以AB为直径作⊙M,经过A、B两点的抛物线,y=ax2+bx+c的顶点是P点.①若点P位于⊙M外侧且在矩形ABCD内部,求a的取值范围;②过点C作⊙M的切线交AD于F点,当PF∥AB时,试判断抛物线与y轴的交点Q是位于直线y=x﹣1的上方?还是下方?还是正好落在此直线上?并说明理由.考点:二次函数综合题。
存在性问题1.如图,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 . (1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上求点M ,使△MOB 的面积是△AOB 面积的3倍;(3)连结OA ,AB ,在x 轴下方的抛物线上是否存在点N在,求出N 点的坐标;若不存在,说明理由.4.已知抛物线y=-x2+mx-m+2.(1)若抛物线与x轴的两个交点A、B分别在原点的两侧,并且AB m的值;(2)设C为抛物线与y轴的交点,若抛物线上存在关于原点对称的两点M、N,并且△MNC 的面积等于27,试求m的值.的图象交于点A,且与x轴交于点B.如图,已知一次函数y=-x+7与正比例函数y=x3(1)求点A和点B的坐标;(2)过点A作AC⊥y轴于点C,过点B作直线l∥y轴.动点P从点O出发,以每秒1个单位长的速度,沿O﹣C﹣A的路线向点A运动;同时直线l从点B出发,以相同速度向左平移,在平移过程中,直线l交x轴于点R,交线段BA或线段AO于点Q.当点P到达点A时,点P和直线l都停止运动.在运动过程中,设动点P运动的时间为t秒.①当t为何值时,以A、P、R为顶点的三角形的面积为8?②是否存在以A、P、Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.5.答案:1. (1)由题意,可设抛物线的解析式为2(2)1y a x =-+,∵抛物线过原点,∴2(02)10a -+=, 14a =-. ∴抛物线的解析式为21(2)14y x =--+214x x =-+.(2)AOB △和所求MOB △同底不等高,3MOBAOB S S =△△且,∴MOB △的高是AOB △高的3倍,即M 点的纵坐标是3-. ∴2134x x -=-+,即24120x x --=.解之,得 16x =,22x =-. ∴满足条件的点有两个:1(63)M -,,2(23)M --,. (3)不存在.由抛物线的对称性,知AO AB =,AOB ABO ∠=∠.如图,若OBN △与OAB △相似,必有BON BOA BNO ∠=∠=∠.设ON 交抛物线的对称轴于A '点,显然(21)A '-,. ∴直线ON 的解析式为12y x =-.由21124x x x -=-+,得10x =,26x =∴ (63)N -,.过N 作NE x ⊥轴,垂足为E .在Rt BEN△中,2BE =,3NE=,∴NB ==.又OB =4,∴NB OB ≠,BON BNO ∠≠∠,OBN △与OAB △不相似. 同理,在对称轴左边的抛物线上也不存在符合条件的N 点.所以在该抛物线上不存在点N ,使OBN △与OAB △相似.2. 解答:解:(1)∵OB=OC=3,∴B (3,0),C (0,3)∴⎩⎨⎧=++-=c cb 3390,解得⎩⎨⎧==32c b ∴二次函数的解析式为y=-x 2+2x+3; (2)∵y=-x 2+2x+3=-(x-1)2+4,∴M (1,4)设直线MB 的解析式为y=kx+n ,则有⎩⎨⎧+=+=n k nk 304解得⎩⎨⎧=-=62c k ∴直线MB 的解析式为y=-2x+6∵PD ⊥x 轴,OD=m ,∴点P 的坐标为(m ,-2m+6) S 三角形PCD =21×(-2m+6)•m=-m 2+3m (1≤m≤3); (3)∵若∠PDC 是直角,则点C 在x 轴上,由函数图象可知点C 在y 轴的正半轴上,∴∠PDC≠90°,在△PCD 中,当∠DPC=90°时,当CP ∥AB 时,∵PD ⊥AB ,∴CP ⊥PD ,∴PD=OC=3,∴P 点纵坐标为:3,代入y=-2x+6,∴x=23,此时P (23,3).∴线段BM 上存在点P (23,3)使 △PCD 为直角三角形.当∠P′CD′=90°时,△COD′∽△D′CP′,此时CD′2=CO•P′D′, 即9+m 2=3(-2m+6),∴m 2+6m-9=0,(1) 3. 解:分别把A (1,0)、B (3,0)两点坐标代入y=x 2+bx+c 得到关于b 、c 的方程组,解之得:b=-4,c=3,∴抛物线的对称轴为:直线x=2;4. 解: (1)A(x 1,0),B(x 2,0) . 则x 1 ,x 2是方程 x 2-mx +m -2=0的两根. ∵x 1 + x 2 =m , x 1·x 2 =m -2 <0 即m <2 ;又AB =∣x 1 — x 2∣==∴m 2-4m +3=0 解得:m=1或m=3(舍去) , ∴m 的值为1 .(2)M(a ,b),则N(-a ,-b) . ∵M 、N 是抛物线上的两点∴222,2.a ma m b a ma m b ⎧-+-+=⎪⎨---+=-⎪⎩①②①+②得:-2a 2-2m +4=0 . ∴a 2=-m +2 .∴当m <2时,才存在满足条件中的两点M 、N.∴a = .这时M 、N 到y又点C 坐标为(0,2-m ),而S △M N C = 27 ,∴2×12×(2-m ∴解得m=-7 .。
专题三:抛物线(二次函数)平行四边形存在性问题探究导例:如图,在平行四边形ABCD中,已知A(0,0),B(1,3),D(5,0)。
(1)你能求出点C的坐标吗?(2)分别连接AC与BD,记它们的交点为O,你能求出点O的坐标吗?通过问题(2)的求解,你能发现A、B、C、D四个顶点的坐标之间有什么关系吗?是否所有的平行四边形四个顶点的坐标都有这样的关系呢?在平行四边形ABCD中,A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D (x4,y4),AC与BD相交于点E,点E的坐标为(x,y)。
结论一:x1+ x3= x2+ x4(x1- x2= x4- x3)y1+ y3= y2+ y4 (y1- y2= y4- y3)结论二:x=x1+ x32=x2+ x42,y=y1+ y32=y2+ y42平行四边形动点问题一般分为三个定点一个动点(简称三定一动)和两个定点两个动点(两定两动)这两种题型,可以利用对角线或边的变化而进行分类讨论;求解的方法主要有代数方法(利用解析式,两点间距离公式,中点坐标),几何方法(构造全等三角形,相似三角形),这里我们只讨论如何用平行四边形的性质来解决相关的存在性问题,接下来就通过几道题目来整理一下这个方法。
★注意:在解决“两定两动”问题时,一定要在图上将平行四边形可能存在的情况全部画出来,再进行分类讨论。
同时,对求出来的答案要进行验证,看是否符合条件,不符合条件的应当舍去。
题型一:三定一动(三个定点和一个动点)例1:如图,抛物线y=x2+bx−c经过直线y=x−3与坐标轴的两个交点A,B,此抛物线与x轴的另一个交点为C,抛物线的顶点为D.(1)求此抛物线的解析式;(2)点M为平面直角坐标系上一点,写出使点M,A,B,D为平行四边形的点M的坐标。
方法:分别以AB、BD、AD为对角线进行分类讨论(“三定一动”模型只需要讨论对角线的情况即可),然后利用平行四边形对角线互相平分的性质,配合用中点坐标计★★★题型二:两定两动(两个定点和两个动点)先说说平行四边形的平移,如下图,平行四边形ABCD在坐标系中,点A和B的坐标分别为(a,n)、(b,m),根据平行四边形的性质和平移原理,B点怎么移动到A点,C点就怎么移动到D点,比如若点B先向右平移7个单位,再向下平移5个单位得到点A,那么同样的把点C的“横坐标+7”“纵坐标-5”即可到点D的坐标。
探究抛物线中特定三角形的存在性以抛物线为载体、满足某种条件的几何图形是否存在的问题,是中考的热点和难点.解决这类问题的关键是,弄清函数与几何图形之间的联系,在解题过程中将函数问题几何化,几何问题数量化,数形统一,同时要学会将大题分解为小题,各个击破,本文选取“抛物线中特定三角形的存在性”为例,说明这类问题的解题策略.一、抛物线中等腰三角形的存在性例1(湖南湘西州中考题)如图1,已知抛物线y =-14x 2+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C 点坐标,连结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,若存在,求出符合条件的Q 点坐标;若不存在,请说明理由.解 (1)易得抛物线解析式为配方得,y =()2125344x --+, 所以对称轴方程为x =3;(2)在213442y x x =-++中,令x =0, 则y =4,所以点C(0,4).令y =0,则2134042x x -++= 解得x 1=8,x 2=-2,∴A (-2,0),B(8,0).设直线BC 的解析式为y =kx +b ,把B(8,0),C(0,4)的坐标分别代入解析式,解得直线BC 的解析式为142y x =-+; (3) △AOC ∽△COB .理由:在△AOC 与△COB 中∵OA =2,OC =4,OB =8, ∴2141,4282OA OC OC OB ==== ∴OA OC OC OB =.又∠AOC =∠BOC =90°,∴△AOC ∽△COB ;(4)因为抛物线的对称轴方程为x =3,Q 点在对称轴x =3上,如图2.点评 本题点的移动贯穿始终,其中对于等腰三角形的确定需要分类讨论,在具体求点Q 坐标时,还要充分注意图形的几何特点,利用数形结合思想.二、抛物线中的直角三角形的存在性例2 (广州市中考题)如图3,抛物线y =-38x 2-34x +3与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C .(1)求点A 、B 的坐标;(2)设D 为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD 的面积等于△ACB 的面积时,求点D 的坐标;(3)若直线l 过点E(4,0),M 为直线l 上一动点,当以A 、B 、M 为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l 解析式.解 (1)A (-4,0),B(2,0)(过程略);(2)因为抛物线y =-38x 2-34x +3的对称轴为x =-1, 与y 轴交点C 的坐标为(0,3),所以直线AC 的解析式为y =34x +3.且当x =-1时,有y =94,所以直线AC 与对称轴x =-1的交点H 的坐标为(-1,94). 因为AB =6,CO =3,所以△ACB 的面积为,S △ACE =9.不妨设点D 的坐标为(-1,m ),如图4,则△ACD 的面积为S △ACD =12×DH ×AO =9.当点D 位于AC 上方时,DH =m -94, 代入解得m =274; 当点D 位于AC 下方时,DH =94-m , 代入解得m =-94.所以点D 的坐标为 (-1,274),或(-1,-94) (3)如图5,以AB 为直径作⊙P ,当且仅当直线l 与⊙P 相切时符合题意.因为Rt △PME 中,∠PME =90°,PM =3,PE =5,所以由勾股定理,可得ME =4.利用三角形相似可以求得点M 的坐标M (45,125) 设直线l 的解析式为y=kx+b ,代入M (45,125),E(4,0),解得 4125540k b k b ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,即343k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩ 所以直线l 的解析式为y =-34x +3 同理可得直线l 的另一个解析式为y =34x -3. 点评 此题借助于几何图形的知识考查函数的综合应用,这是初中阶段的重点,解答这类题型时要注意数形结合、综合分析思考,第3问具有较高的区分度,对学生的能力要求特别高,学生必须具有较强的观察能力、分析能力和综合运用知识的能力.三、抛物线中相似三角形的存在例3 (山东日照中考题)已知,如图6,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(x1,0),B(x2,0),C(0,-2),其顶点为D.以AB为直径的⊙M交y轴于点E、F,过点E作⊙M的切线交x轴于点N.∠ONE=30°,128x x-=.(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)连结AD、BD,在(1)中的抛物线上是否存在一点P,使得△ABP与△ADB相似?若存在,求出P点的坐标;若不存在,说明理由;(3)如图7,点Q为弧EBF上的动点(Q不与E、F重合),连结AQ交y轴于点H,问:AH·AQ是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.(2)如图8,由抛物线的对称性可知:AD=BD,△ADB为等腰三角形.若在抛物线对称轴的右侧图象上存在点P,使△ABP与△ADB相似,必须有∠BAP=∠BPA=∠BAD.设AP交抛物线的对称轴于D’点,显然同理可说明在对称轴左边的抛物线上也不存在符合条件的P点.所以在该抛物线上不存在点P,使得与△PAB与△ADB相似;点评解决存在性问题的基本思路是:先假设存在,然后根据问题的已知条件去探索,但对于按部分条件得出的结论,还需要验证是否满足题目的全部要求.。
抛物线中由动点产生的特殊三角形的存在性问题解析二次函数的图像与三角形的结合是代数与平面几何生成的综合性问题的一种重要形式.其呈现方式多以抛物线为载体、探索满足某种条件的三角形的存在性.这类试题旨在全面考查学生分析问题、解决问题的能力和创新思维能力.由于其涉及的知识面广,内容丰富,综合性和灵活性以及解题技巧性都较强,因而对大多数考生来说常感到束手无策.解决这类问题的关键是,弄清函数与几何图形之间的关系,在解题过程中将函数问题几何化,几何问题数量化,数形统一.一般步骤是:先假设其存在,再画出相应的图形,然后根据所画的图形进行解答,得出某些结论;最后,如果结论符合题目要求或定义、定理,则假设成立;如果出现与题目要求或定义、定理相悖的情况,则假设错误,所设不存在.一.由抛物线上的动点产生的等腰三角形用代数方法探求等腰三角形问题一般分三步:按腰相等分三种情况,再根据两点间距离列方程,解之并检验.有些等腰三角形当角度特殊时,三种情况下的动点可能会重合在一起.例1.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣2x+10与x 轴,y 轴相交于A,B 两点,点C 的坐标是(8,4),连接AC,BC .(1)求过O,A,C 三点的抛物线的解析式,并判断△ABC的形状;(2)动点P 从点O 出发,沿OB 以每秒2个单位长度的速度向点B 运动;同时,动点Q 从点B 出发,沿BC 以每秒1个单位长度的速度向点C 运动.规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动.设运动时间为t 秒,当t 为何值时,PA=QA ?(3)在抛物线的对称轴上,是否存在点M,使以A,B,M 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)先确定出点A,B 坐标,再用待定系数法求出抛物线解析式;用勾股定理逆定理判断出△ABC 是直角三角形;(2)根据运动表示出OP=2t,CQ=10﹣t,判断出Rt△AOP ≌Rt△ACQ ,得到OP=CQ 即可;(3)分三种情况用平面坐标系内,两点间的距离公式计算即可.【解答】(1)∵直线y=﹣2x+10与x 轴,y 轴分别交于A,B 两点,∴A(5,0),B(0,10).∵抛物线过原点, ∴设抛物线解析式为y=ax 2+bx,∵抛物线过点B(0,10),C(8,4),∴2550,6484a b a b +=⎧⎨+=⎩ ∴16,56a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩图1∴抛物线解析式为y=16x 2﹣56x, ∵A(5,0),B(0,10),C(8,4),∴AB 2=52+102=125,BC 2=82+(8﹣5)2=100,AC 2=42+(8﹣5)2=25, ∴AC 2+BC 2=AB 2, ∴△ABC 是直角三角形.(2)如图2,当P,Q 运动t 秒,即OP=2t,CQ=10﹣t 时,由(1)得,AC=OA,∠ACQ=∠AOP=90°,在Rt△AOP 和Rt△ACQ 中,,AC OA PA QA=⎧⎨=⎩ ∴Rt△AOP ≌Rt△ACQ , ∴OP=CQ, ∴2t=10﹣t, ∴t=103, ∴当运动时间为103时,PA=QA ; (3)存在,∵y=16x 2﹣56x, ∴抛物线的对称轴为x=52, ∵A(5,0),B(0,10), ∴AB=55 如图3,设点M(52,m), 按边相等分为三种情况: ①当BM=BA 时, ∴(52)2+(m ﹣10)2=125, ∴m 1=205192+,m 2=205192-, ∴M 1(52,205192+),M 2(52,205192-). ②当AM=AB 时, ∴(52)2+m 2=125, ∴m 3=5192, m 4=﹣5192, ∴M 3(52,5192),M 4(52,﹣5192). ③当MA=MB 时,∴(52﹣5)2+m 2=(52)2+(10﹣m)2, ∴m=5, ∴M 5(52,5),此时点M 恰为线段AB 的中点,构不成三角形,舍去. x OA 2M 1M C3M 4M B y 图3 图2∴综合上所述点M 的坐标为:M 1(52,205192+),M 2(52,205192-),M 3(52,5192),M 4(52,﹣5192) 【点评】本题作为压轴题,立意新颖,具有较强的综合性.试题主要考查一次函数、二次函数的性质,待定系数法求函数解析式,三角形全等的性质和判定,等腰三角形、直角三角形的性质.解本题第三问的关键是分情况讨论,这也是本题的难点.二.由抛物线上的动点产生的直角三角形对于直角三角形问题,若用代数方法探求,也需先按直角分三种情况,再根据两点间的距离列方程,然后解方程并检验.但下面例题中已指明斜边,故不需讨论.例2.如图4,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,直线l 与抛物线y=mx 2+nx 相交于A(1,33),B(4,0)两点.(1)求出抛物线的解析式;(2)在坐标轴上是否存在点D,使得△ABD 是以线段AB 为斜边的直角三角形?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,说明理由;(3)点P 是线段AB 上一动点,(点P 不与点A 、B重合),过点P 作PM ∥OA,交第一象限内的抛物线于点M,过点M 作MC ⊥x 轴于点C,交AB 于点N,若△BCN 、△PMN 的面积S △BC N 、S △P MN 满足S △B C N =2S △PMN ,求出MN NC的值,并求出此时点M 的坐标. 【分析】(1)由A 、B 两点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)分D 在x 轴上和y 轴上,分别向不同的坐标轴坐垂线段.用点D 的坐标表示出AD 、BD ,列出关于d 的方程,即可求得D 点的坐标;(3)过P 作PF ⊥CM 于点F,利用Rt △ADO ∽Rt △MFP 以及三角函数,可用PF 分别表示出MF 和NF,从而可表示出MN,设BC=a,则可用a 表示出CN,再利用S △BC N =2S △PMN ,可用PF 表示出a 的值,从而可用PF 表示出CN,可求得MN NC的值;借助a 可表示出M 点的坐标,代入抛物线解析式可求得a 的值,从而可求出M 点的坐标.【解答】(1)∵A(1,33),B(4,0)在抛物线y=mx 2+nx 的图象上,∴33,1640m n m n ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得3,43m n ⎧=-⎪⎨=⎪⎩ ∴抛物线解析式为y=﹣3x 2+43x ;图4(2)存在三个点满足题意,理由如下:①当点D 在x 轴上时,如图4,过点A 作AD ⊥x 轴于点D,∵A(1,33), ∴D 坐标为(1,0);②当点D 在y 轴上时(图略),设D(0,d),则AD 2=1+(33﹣d)2,BD 2=42+d 2,且AB 2=(4﹣1)2+(33)2=36,∵△ABD 是以AB 为斜边的直角三角形,∴AD 2+BD 2=AB 2, 即1+(33﹣d)2+42+d 2=36,解得d=33112±, ∴D 点坐标为(0, 33112+)或(0, 33112-); 综上可知存在满足条件的D 点,其坐标为(1,0)或(0,33112+) 或(0,33112-); (3)如图5,过P 作PF ⊥CM 于点F,∵PM ∥OA, ∴Rt △ADO ∽Rt △MFP,∴MF AD PF OA==33, ∴MF=33PF, 在Rt △ABD 中,BD=3,AD=33,∴tan ∠ABD=3,∴∠ABD=60°,设BC=a,则CN=3a,在Rt △PFN 中,∠PNF=∠BNC=30°,∴tan ∠PNF=33PF FN =, ∴FN=3PF, ∴MN=MF+FN=43PF,∵S △BC N =2S △P MN , ∴32a 2=2××43PF 2, 图5∴a=22PF,∴NC=3a=26PF,∴4326MN PF NC PF==2, ∴MN=2NC=2×3a=6a, ∴MC=MN+NC=(6+3)a, ∴M 点坐标为(4﹣a,(6+3)a),又M 点在抛物线上,代入可得﹣3(4﹣a)2+43(4﹣a)=(6+3)a, 解得a=3﹣2或a=0(舍去), OC=4﹣a=2+1,MC=26+3, ∴点M 的坐标为(2+1, 26+3).【点评】本题是二次函数综合题,主要考查待定系数法求函数解析式,相似三角形、全等三角形以及直角三角形的性质.本题已指明了直角三角形的斜边是线段AB,不需要讨论;但需按点D 的位置分类讨论,这是解本题(2)的关键,也是本题之难点所在.三.由抛物线上的动点产生的等腰直角三角形此类问题可仿问题一、二的方法讨论.例3.如图6,已知点A 的坐标为(﹣2,0),直线y=﹣x+3与x 轴、y 轴分别交于点B 和点C,连接AC,顶点为D 的抛物线y=ax 2+bx+c 过A 、B 、C 三点.(1)请直接写出B 、C 两点的坐标,抛物线的解析式及顶点D 的坐标;(2),设抛物线的对称轴DE 交线段BC 于点E,P 是第一象限内抛物线上一点,过点P 作x 轴的垂线,交线段BC 于点F,若四边形DEFP 为平行四边形,求点P 的坐标;(3)设点M 是线段BC 上的一动点,过点M 作MN ∥AB,交AC 于点N,点Q 从点B 出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段BA 向点A 运动,运动时间为t(秒),当t(秒)为何值时,存在△QMN 为等腰直角三角形?【分析】(1)由 y=﹣34x+3易得B 和C 的坐标,然后设抛物线的交点式为y=a(x+2)(x ﹣4),把C 的坐标代入抛物线解析式即可求出a 的值和顶点D 的坐标;(2)若四边形DEFP 为平行四边形,则DP ∥BC,设直线DP 的解析式为y=mx+n,则m=﹣34,求出直线DP 的解析式后,联立抛物线解析式和直线DP 的解析式即可求出P 的坐标;(3)由题意可知,0≤t≤6,若△QMN 为等腰直角三角形,则共有三种情况,①∠NMQ=90°;②∠MNQ=90°;③∠NQM=90°.【解答】(1)B(4,O),C(0,3).抛物线的解析式为233 3.84y x x =++顶点D 的坐标为)827,1( .(2)如图6,把x=1代入,49343=+-=y x y 得, 9(1,),4E ∴,8949827=-=∴DE 因点P 为第一象限内抛物线上一点,所以可设点P 坐标为),34383,(2++-x x m 点F 的坐标为(m,-43m+3). 若四边形DEFP 为平行四边形,则PF=DE. 即-83m 2+43m+3-(-43m+3)=89. 解之,得m 1=3,m 2=1(不合题意,舍去).∴当点P 坐标为(3,815)时,四边形DEFP 为平行四边形. (3)设点M 的坐标为(m,-343+m ),MN 交y 轴于点G . ,//AB MN ∴∆MNC ∽∆BAC, COCG AB MN =∴ ①如图图7-①,当∠QMN=90°,MN=MQ=OG 时,,336MN MN -=解之,MN=2. ,2343=+-∴m 解之,⋅=)2,34(,34M m ⋅=-=∴38344),0.34(t Q 即 ②如图7-②,当∠QNM=90°,MN=NQ=OG 时∵,336MN MN -=解之,MN=2. ,2343=+-∴m 解之,⋅=)2,34(,34M m ∴GM=43,NG=23, ⋅-)0,32(Q ⋅=--=∴314)32(4t ③如图7-③当∠MQN=90°,QM=QN 时,OG= QK= 21NM, ,32136MN MN -=∴解之,得MN=3.⋅=∴23OG ,23343=+-∴x 解之,得x=2,即).23.1(),23,2(-N M MN 的中点K 的坐标为⋅⋅)2321().0,21(Q ∴即.27214=-=t ∴当t 为38或314或27时,存在△QMN 为等腰直角三角形. 图7-① G 图7-② G 图7-③ K G【点评】本题考查待定系数法求函数的解析式,及一次函数中k 值和点的坐标的求法,抛物线的对称性,相似三角形、等腰直角三角形等知识. 是一道综合性较强的试题.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.由于本题未指明三角形的直角,故需按直角分类讨论.例4.如图8,抛物线y=﹣53[(x﹣2)2+n]与x轴交于点A(m﹣2,0)和B(2m+3,0)(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连结BC.(1)求m、n的值;(2)如图9,点N为抛物线上的一动点,且位于直线BC上方,连接CN、BN.求△NBC面积的最大值;(3)如图10,点M、P分别为线段BC和线段OB上的动点,连接PM、PC,是否存在这样的点P,使△PCM为等腰三角形,△PMB为直角三角形同时成立?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)易知抛物线的对称轴为直线x=2,由对称性得2﹣(m﹣2)=2m+3﹣2,解得m的值,即得A(﹣1,0),B(5,0),然后把A点坐标代入y=﹣35 [(x﹣2)2+n]可求n的值;(2)作ND∥y轴交BC于D,如图9,由抛物线解析式确定C(0,3),再利用待定系数法求出BC的解析式为y=﹣35x+3,设N(x,﹣35x2+125x+3),则D(x,﹣35x+3),根据三角形面积公式,利用S△NBC=S△NDC+S△NDB可得S△BCN=﹣32x2+152x,然后利用二次函数的性质求解;(3)先由勾股定理求出BC=34,再分类讨论:当∠PMB=90°,则∠PMC=90°,△PMC为等腰直角三角形,MP=MC,设PM=t,则CM=t,MB=34﹣t,证明△BMP∽△BOC,利用相似比可求出BP的长,再计算OP后可得到P点坐标;当∠MPB=90°,则MP=MC,设PM=t,则CM=t,MB=34﹣t,证明△BMP∽△BCO,利用相似比求出BP的长,再计算OP后可得P点坐标.【解答】解:(1)∵抛物线的解析式为y=﹣35[(x﹣2)2+n]=﹣35(x﹣2)2﹣35n,∴抛物线的对称轴为直线x=2,∵点A和点B为对称点, ∴2﹣(m﹣2)=2m+3﹣2,解得m=1, ∴A(﹣1,0),B(5,0),把A(﹣1,0)代入y=﹣35[(x﹣2)2+n]得9+n=0,解得n=﹣9;图8(2)作ND ∥y 轴交BC 于D,如图9,抛物线解析式为y=﹣35[(x ﹣2)2﹣9]=﹣35x 2+125x+3, 当x=0时,y=3,则C(0,3),设直线BC 的解析式为y=kx+b,把B(5,0),C(0,3)代入得 50,3k b b +=⎧⎨=⎩ 解得3,53k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩ ∴直线BC 的解析式为y=﹣35x+3, 设N(x,﹣35x 2+125x+3),则D(x,﹣35x+3), ∴ND=﹣35x 2+125x+3﹣(﹣35x+3)=﹣35x 2+3x, ∴S △NBC =S △NDC +S △NDB =12•5•ND=﹣32x 2+152x=﹣(x ﹣52)2+758, 当x=52时,△NBC 面积最大,最大值为758; (3)存在.∵B(5,0),C(0,3),∴BC=223534,+=①如图10,当∠PMB=90°时,亦有∠PMC=90°,而MP=M,故△PMC 为等腰三角形,∴△PMC 为等腰直角三角形,MP=MC,设PM=t,则CM=t,MB=34﹣t,∵∠MBP=∠OBC, ∴△BMP ∽△BOC ,∴,PM BM BP OC OB BC == 即 34,3534t t BP -== 解得 334,8t =17,4BP = ∴OP=OB ﹣BP=5﹣174=34, 此时P 点坐标为(34,0); ②如图11,当∠MPB=90°时,则MP=MC,设PM=t,则CM=t,MB=34﹣t,∵∠MBP=∠CBO, ∴△BMP ∽△BCO ,∴ ,MP BM BP OC BC BO == 即34,3534t t BP -== 图10 M 图11M解得10225t -= 345BP -=∴OP=OB ﹣BP=5 , 此时P 点坐标为,0). 综上所述,P 点坐标为(34,0)或 (34,0). 评析:本题中虽然有“△PCM 为等腰三角形”, 但结合”△PCM 为等腰三角形,△PMB 为直角三角形同时成立”进行分析, 故不需对“等腰”分类,只需对“直角”讨论,解题过程迅速得以简化.通过对以上例题的分析与解答,我们对这类问题有了新的认识与了解,对解决抛物线中的等腰三角形及直角三角形问题寻求到了有效的解题途径,为今后九年级师生解决同类问题起到了抛砖引玉的作用.。
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(P点的横坐标m, 1<m<4),,过P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在P点,使得以A,P,M为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线AC上方的抛物线上有一点D,使得△DCA的面积最大,求出点D 的坐标.解:(1)∵该抛物线过点C(0,-2),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y=-x2+x-2.(2)存在.如图,设P点的横坐标为m,则点P的纵坐标为,当1<m<4时,AM=4-m,PM=,又∵∠COA=∠PMA=90°,∴①当==2时,△APM∽△ACO,∴=2,即|4-m|=2(),∴4-m=m2+5m-4,∴m2-6m+8=0,∴(m-2)(m-4)=0,解得:m1=2,m2=4(舍去)∴P(2,1)②当,△APM∽△CAO,那么有:2|4-m|=,∴2(4-m)=-m2+m-2,∴m2-9m+20=0,∴(m-4)(m-5)=0,解得:m1=4(舍去),m2=5(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),当P,C重合时,△APM≌△ACO,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)如图,设D点的横坐标为t(0<t<4),则D点的纵坐标为-t2+t-2.过D作y轴的平行线交AC于E.由题意可求得直线AC的解析式为y=x-2.∴E点的坐标为(t,t-2).∴DE=-t2+t-2-(t-2)=-t2+2t.∴S△DAC=×(-t2+2t)×4=-t2+4t=-(t-2)2+4.∴当t=2时,△DAC面积最大.∴D(2,1).。
抛物线与存在性-3一、解答题(共30小题)1、(2006•连云港)如图,已知抛物线y=px2﹣1与两坐标轴分别交于点A、B、C,点D坐标为(0,﹣2),△ABD为直角三角形,l为过点D且平行于x轴的一条直线.(1)求p的值;(2)若Q为抛物线上一动点,试判断以Q为圆心,QO为半径的圆与直线l的位置关系,并说明理由;(3)是否存在过点D的直线,使该直线被抛物线所截得得线段是点D到直线与抛物线两交点间得两条线段的比例中项.如果存在,请求出直线解析式;如果不存在,请说明理由.2、(2006•柳州)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的象经过A(﹣1,0)、B(3,0)、N(2,3)三点,且与y轴交于点C.(1)求这个二次函数的解析式,并写出顶点M及点C的坐标;(2)若直线y=kx+d经过C、M两点,且与x轴交于点D,试证明四边形CDAN是平行四边形;(3)点P是这个二次函数的对称轴上一动点,请探索:是否存在这样的点P,使以点P为圆心的圆经过A、B两点,并且与直线CD相切,如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.3、(2006•临沂)如图1,已知抛物线的顶点为A(0,1),矩形CDEF的顶点C、F在抛物线上,D、E在x轴上,CF交y轴于点B(0,2),且其面积为8.(1)求此抛物线的解析式;(2)如图2,若P点为抛物线上不同于A的一点,连接PB并延长交抛物线于点Q,过点P、Q 分别作x轴的垂线,垂足分别为S、R.①求证:PB=PS;②判断△SBR的形状;③试探索在线段SR上是否存在点M,使得以点P、S、M为顶点的三角形和以点Q、R、M为顶点的三角形相似,若存在,请找出M点的位置;若不存在,请说明理由.4、(2006•泸州)如图,已知二次函数y=(1﹣m)x2+4x﹣3的图象与x轴交于点A和B,与y 轴交于点C.(1)求点C的坐标;(2)若点A的坐标为(1,0),求二次函数的解析式;(3)在(2)的条件下,在y轴上是否存在点P,使以P、O、B为顶点的三角形与△AOC相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.5、(2006•龙岩)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与坐标轴交于A,B,C三点,点A的横坐标为﹣1,过点C(0,3)的直线y=﹣x+3与x轴交于点Q,点P是线段BC上的一个动点,PH ⊥OB于点H.若PB=5t,且0<t<1.(1)确定b,c的值;(2)写出点B,Q,P的坐标(其中Q,P用含t的式子表示);(3)依点P的变化,是否存在t的值,使△PQB为等腰三角形?若存在,求出所有t的值;若不存在,说明理由.6、(2006•内江)已知,二次函数y=mx2+3(m﹣)x+4(m<0)与x轴交于A、B两点,(A在B的左边),与y轴交于点C,且∠ACB=90度.(1)求这个二次函数的解析式;(2)矩形DEFG的一条边DG在AB上,E、F分别在BC、AC上,设OD=x,矩形DEFG的面积为S,求S关于x的函数解析式;(3)将(1)中所得抛物线向左平移2个单位后,与x轴交于A′、B′两点(A′在B′的左边),矩形D′E′F′G′的一条边D′G′在A′B′上(G′在D′的左边),E′、F′分别在抛物线上,矩形D′E′F′G′的周长是否存在最大值,若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由.7、(2006•钦州)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点O为原点,E为AB上一点,把△CBE沿CE折叠,使点B恰好落在OA边上的点D处,点A,D的坐标分别为(5,0)和(3,0).(1)求点C的坐标;(2)求DE所在直线的解析式;(3)设过点C的抛物线y=2x2+bx+c(b<0)与直线BC的另一个交点为M,问在该抛物线上是否存在点G,使得△CMG为等边三角形?若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.8、(2006•衢州)在等腰梯形ABCD中,已知AB=6,BC=,∠A=45°,以AB所在直线为x 轴,A为坐标原点建立直角坐标系,将等腰梯形ABCD饶A点按顺时针方向旋转90°得到等腰梯形OEFG(O﹑E﹑F﹑G分别是A﹑B﹑C﹑D旋转后的对应点)(图1)(1)写出C﹑F两点的坐标;(2)等腰梯形ABCD沿x轴的负半轴平行移动,设移动后的OA=x(图2),等腰梯形ABCD与等腰梯形OEFG重叠部分的面积为y,当点D移动到等腰梯形OEFG的内部时,求y与x之间的关系式;(3)线段DC上是否存在点P,使EFP为等腰三角形.若存在,求出点P坐标;若不存在,请说明理由.9、(2006•双柏县)如图,边长为4的正方形OABC的顶点O为坐标原点,点A在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上.动点D在线段BC上移动(不与B,C重合),连接OD,过点D作DE⊥OD,交边AB于点E,连接OE.(1)当CD=1时,求点E的坐标;(2)如果设CD=t,梯形COEB的面积为S,那么是否存在S的最大值?若存在,请求出这个最大值及此时t的值;若不存在,请说明理由.10、(2006•十堰)已知抛物线C1:y=﹣x2+2mx+n(m,n为常数,且m≠0,n>0)的顶点为A,与y轴交于点C;抛物线C2与抛物线C1关于y轴对称,其顶点为B,连接AC,BC,AB.注:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为.(1)请在横线上直接写出抛物线C2的解析式:_________;(2)当m=1时,判定△ABC的形状,并说明理由;(3)抛物线C1上是否存在点P,使得四边形ABCP为菱形?如果存在,请求出m的值;如果不存在,请说明理由.11、(2006•武汉)(人教版)已知:二次函数y=x2﹣(m+1)x+m的图象交x轴于A(x1,0)、B (x2,0)两点,交y轴正半轴于点C,且x12+x22=10.(1)求此二次函数的解析式;(2)是否存在过点D(0,﹣)的直线与抛物线交于点M、N,与x轴交于点E,使得点M、N 关于点E对称?若存在,求直线MN的解析式;若不存在,请说明理由.12、(2006•梧州)在平面直角坐标系中,抛物线交x轴于A,B两点,交y轴于点C,已知抛物线的对称轴为x=1,B(3,0),C(0,﹣3).(1)求这个抛物线的解析式;(2)在x轴上方平行于x轴的一条直线交抛物线于M,N两点,以MN为直径作圆与x轴相切,求此圆的直径;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使点P到B,C两点间的距离之差最大.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.13、(2006•襄阳)在如图所示的直角坐标系中,四边形OABC是边长为2的正方形,D为x轴上一点,连接BD交y轴于E点,且tan∠CBE=.抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过A、C、D三点,顶点为F.(1)求D点坐标;(2)求抛物线的解析式及顶点F的坐标;(3)在直线DB上是否存在点P,使四边形PFDO为梯形?若存在,求出其坐标;若不存在,请说明理由.14、(2006•厦门)已知抛物线y=2x2,⊙O与抛物线交于A、B两点,AB两点所在的直线为l,⊙O的半径为2.(1)当x>x B时,抛物线上存在一动点C,则随着C点的向上运动,三角形ABC面积不断增加,问三角形ABC面积每秒的增加量△S是什么?友情提醒:C点的速度为v0•s﹣1;(2)存在一点D在劣弧AB上运动(不与A、B重合)设D(h,k),问抛物线上是否存在点E 使得三角形ABD与三角形ABE的面积相等,若存在,求出点E,若不存在,请说明理由;(3)F(m,n)(m>0)是抛物线y=2x2上的点,OF⊥FG,G(a,0)(a>m).△OFG的面积为S,且S=4n4.n是不大于40的整数,求OF2的最小值;(4)在抛物线上取两点J、K,x J<0,x k>0,连接OJ、JK、OK,使得角OKJ=60°,再以OK、OJ、JK分别作等边三角形OKL、OJM、OKN,请你求出经过M、N、L三点的抛物线的解析式.15、(2006•孝感)如图,已知二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴只有一个公共点M,与y轴的交点为A,过点A的直线y=x+c与x轴交于点N,与这个二次函数的图象交于点B.(1)求点A、B的坐标(用含b、c的式子表示);(2)当S△BMN=4S△AMN时,求二次函数的解析式;(3)在(2)的条件下,设点P为x轴上的一个动点,那么是否存在这样的点P,使得以P、A、M为顶点的三角形为等腰三角形,若存在,请写出符合条件的所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.16、(2006•襄阳)已知:AC是⊙O的直径,点A、B、C、O在⊙O上,OA=2.建立如图所示的直角坐标系.∠ACO=∠ACB=60度.(1)求点B关于x轴对称的点D的坐标;(2)求经过三点A、B、O的二次函数的解析式;(3)该抛物线上是否存在在点P,使四边形PABO为梯形?若存在,请求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.17、(2006•云南)如图,在直角坐标系中,O为坐标原点,平行四边形OABC的边OA在x轴上,∠B=60°,OA=6,OC=4,D是BC的中点,延长AD交OC的延长线于点E.(1)画出△ECD关于边CD所在直线为对称轴的对称图形△E1CD,并求出点E1的坐标;(2)求经过C、E1、B三点的抛物线的函数表达式;(3)请探求经过C、E1、B三点的抛物线上是否存在点P,使以点P、B、C为顶点的三角形与△ECD相似.若存在这样的点P,请求出点P的坐标;若不存在这样的点P,请说明理由.18、(2006•岳阳)如图抛物线y=,x轴于A、B两点,交y轴于点c,顶点为D.(1)求A、B、C的坐标;(2)把△ABC绕AB的中点M旋转180°,得到四边形AEBC:①求E点坐标;②试判断四边形AEBC的形状,并说明理由;(3)试探索:在直线BC上是否存在一点P,使得△PAD的周长最小,若存在,请求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.19、(2006•永州)如图,直线y=﹣x+2与x轴交于点C,与y轴交于点B,点A为y轴正半轴上的一点,⊙A经过点B,O,直线BC交⊙A于点D.(1)求点D的坐标.(2)以OC为直径作⊙O',连接AD,直线AD与⊙O'相切吗?为什么?(3)过O,C,D三点作抛物线,在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使线段PO与PD之差的值最大?若存在,请求出这个最大值和点P的坐标,若不存在,请说明理由.20、(2006•湛江)已知抛物线y=ax2+bx+2与x轴相交于点A(x1,0),B(x2,0)(x1<x2),且x1,x2是方程x2﹣2x﹣3=0的两个实数根,点C为抛物线与y轴的交点.(1)求a,b的值;(2)分别求出直线AC和BC的解析式;(3)若动直线y=m(0<m<2)与线段AC,BC分别相交于D,E两点,则在x轴上是否存在点P,使得△DEP为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.21、(2007•白银)在直角坐标系中,⊙A的半径为4,圆心A的坐标为(2,0),⊙A与x轴交于E、F两点,与y轴交于C、D两点,过点C作⊙A的切线BC,交x轴于点B.(1)求直线CB的解析式;(2)若抛物线y=ax2+bx+c的顶点在直线BC上,与x轴的交点恰为点E、F,求该抛物线的解析式;(3)试判断点C是否在抛物线上;(4)在抛物线上是否存在三个点,由它构成的三角形与△AOC相似?直接写出两组这样的点.22、(2007•巴中)如图,以边长为的正方形ABCD的对角线所在直线建立平面直角坐标系,抛物线y=x2+bx+c经过点B且与直线AB只有一个公共点.(1)求直线AB的解析式;(2)求抛物线y=x2+bx+c的解析式;(3)若点P为(2)中抛物线上一点,过点P作PM⊥x轴于点M,问是否存在这样的点P,使△PMC∽△ADC?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.23、(2007•常德)如图所示的直角坐标系中,若△ABC是等腰直角三角形,AB=AC=8,D为斜边BC的中点.点P由点A出发沿线段AB作匀速运动,P′是P关于AD的对称点;点Q由点D出发沿射线DC方向作匀速运动,且满足四边形QDPP′是平行四边形.设平行四边形QDPP′的面积为y,DQ=x.(1)求出y关于x的函数解析式;(2)求当y取最大值时,过点P,A,P′的二次函数解析式;(3)能否在(2)中所求的二次函数图象上找一点E使△EPP′的面积为20,若存在,求出E 点坐标;若不存在,说明理由.24、(2007•大连)如图,二次函数y=ax2的图象与一次函数y=x+b的图象相交于A(﹣2,2)、B 两点,从点A和点B分别引平行于y轴的直线与x轴分别交于C,D两点,点P(t,0),为线段CD上的动点,过点P且平行于y轴的直线与抛物线和直线分别交于R,S.(1)求一次函数和二次函数的解析式,并求出点B的坐标;(2)当SR=2RP时,计算线段SR的长;(3)若线段BD上有一动点Q且其纵坐标为t+3,问是否存在t的值,使S△BRQ=15.若存在,求t的值;若不存在,说明理由.25、(2007•赤峰)如图,一元二次方程x2+2x﹣3=0的二根x1,x2(x1<x2)是抛物线y=ax2+bx+c 与x轴的两个交点B,C的横坐标,且此抛物线过点A(3,6).(1)求此二次函数的解析式;(2)设此抛物线的顶点为P,对称轴与线段AC相交于点Q,求点P和点Q的坐标;(3)在x轴上有一动点M,当MQ+MA取得最小值时,求M点的坐标.26、(2007•德阳)如图,已知与x轴交于点A(1,0)和B(5,0)的抛物线的顶点为C(3,4),抛物线l2与l1关于x轴对称,顶点为C′.(1)求抛物线l2的函数关系式;(2)已知原点O,定点D(0,4),l2上的点P与l1上的点P′始终关于x轴对称,则当点P运动到何处时,以点D,O,P,P′为顶点的四边形是平行四边形;(3)在l2上是否存在点M,使△ABM是以AB为斜边且一个角为30°的直角三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.27、(2007•河池)如图,已知抛物线y=﹣x2+x+2的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点D.点M从O点出发,以每秒1个单位长度的速度向B运动,过M作x轴的垂线,交抛物线于点P,交BC于Q.(1)求点B和点C的坐标;(2)设当点M运动了x(秒)时,四边形OBPC的面积为S,求S与x的函数关系式,并指出自变量x的取值范围;(3)在线段BC上是否存在点Q,使得△DBQ成为以BQ为一腰的等腰三角形?若存在,求出点Q的坐标,若不存在,说明理由.28、(2007•贵港)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx﹣7的图象交x轴于A,B两点,交y轴于点D,点C为抛物线的顶点,且A,C两点的横坐标分别为1和4.(1)求A,B两点的坐标;(2)求二次函数的函数表达式;(3)在(2)的抛物线上,是否存在点P,使得∠BAP=45°?若存在,求出点P的坐标及此时△ABP的面积;若不存在,请说明理由.29、(2007•河池)如图,四边形OABC为直角梯形,A(4,0),B(3,4),C(0,4).点M从O出发以每秒2个单位长度的速度向A运动;点N从B同时出发,以每秒1个单位长度的速度向C运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.过点N作NP垂直x轴于点P,连接AC交NP于Q,连接MQ.(1)点_________(填M或N)能到达终点;(2)求△AQM的面积S与运动时间t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围,当t为何值时,S的值最大;(3)是否存在点M,使得△AQM为直角三角形?若存在,求出点M的坐标,若不存在,说明理由.30、(2007•黄石)如图,将等腰梯形ABCD放在平面直角坐标系中,使底AB在x轴上,顶点D 在y轴上,且A(﹣3,0),D(0,4),C(4,4),再将梯形ABCD绕点D顺时针方向旋转90°,得到梯形A1B1C1D1.(1)填空:点A1的坐标是_________,点B1的坐标是_________.(2)如果将梯形A1B1C1D1向右平移x(x≤7)个单位,求得到的梯形与梯形ABCD重叠部分的面积S与∴CF的函数关系式,并求S的最大值?(3)探究:当(2)中的S取最大值时,是否存在经过点A且以平移后得到的梯形的中位线所在直线为对称轴的抛物线l(设顶点为P),使△ABP与△CDP的面积之和等于梯形300<x≤700的面积,若存在,求出抛物线l的解析式;若不存在,请说明理由.答案与评分标准一、解答题(共30小题)1、(2006•连云港)如图,已知抛物线y=px2﹣1与两坐标轴分别交于点A、B、C,点D坐标为(0,﹣2),△ABD为直角三角形,l为过点D且平行于x轴的一条直线.(1)求p的值;(2)若Q为抛物线上一动点,试判断以Q为圆心,QO为半径的圆与直线l的位置关系,并说明理由;(3)是否存在过点D的直线,使该直线被抛物线所截得得线段是点D到直线与抛物线两交点间得两条线段的比例中项.如果存在,请求出直线解析式;如果不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题。
抛物线上存在性问题的探究教案一、教学目标1、通过本节课的复习,进一步提高学生运用二次函数、平行四边形、矩形、菱形、正方形等知识解决问题的能力。
2能从数和形的角度探究抛物线上图形的若干综合问题二、重点和难点重点:利用抛物线上的图形的特性,如何将问题转化为基本的数学问题难点:根据题意找出能使四边形转变成平行四边形、矩形、菱形、正方形的条件。
三、教学过程一、平行四边形与抛物线1、(2012•钦州)如图甲,在平面直角坐标系中,A、B的坐标分别为(4,0)、(0,3),抛物线y=x2+bx+c经过点B,且对称轴是直线x=﹣.(1)求抛物线对应的函数解析式;(2)将图甲中△ABO沿x轴向左平移到△DCE(如图乙),当四边形ABCD是菱形时,请说明点C和点D都在该抛物线上;(3)在(2)中,若点M是抛物线上的一个动点(点M不与点C、D重合),经过点M作MN∥y轴交直线CD于N,设点M的横坐标为t,MN的长度为l,求l与t之间的函数解析式,并求当t为何值时,以M、N、C、E为顶点的四边形是平行四边形.(参考公式:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为(﹣,),对称轴是直线x=﹣.)1、解:(1)由于抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点B(0,4),则c=4;∵抛物线的对称轴x=﹣=﹣,∴b=5a=;即抛物线的解析式:y=x2+x+4.(2)∵A(4,0)、B(3,0)∴OA=4,OB=3,AB==5;若四边形ABCD是菱形,则BC=AD=AB=5,∴C(﹣5,3)、D(﹣1,0).将C(﹣5,3)代入y=x2+x+4中,得:×(﹣5)2+×(﹣5)+4=3,所以点C在抛物线上;同理可证:点D也在抛物线上.(3)设直线CD的解析式为:y=kx+b,依题意,有:,解得∴直线CD:y=﹣x﹣.由于MN∥y轴,设M(t,t2+t+4),则N(t,﹣t﹣);①t<﹣5或t>﹣1时,l=MN=(t2+t+4)﹣(﹣t﹣)=t2+t+;②﹣5<t<﹣1时,l=MN=(﹣t﹣)﹣(t2+t+4)=﹣t2﹣t﹣;若以M、N、C、E为顶点的四边形是平行四边形,由于MN∥CE,则MN=CE=3,则有:t2+t+=3,解得:t=﹣3±2;二、梯形与抛物线1、已知,在Rt△OAB中,∠OAB=90°,∠BOA=30°,AB=2.若以O为坐标原点,OA所在直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系,点B在第一象限内.将Rt△OAB沿OB折叠后,点A落在第一象限内的点C处.(1)求点C的坐标;(2)若抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过C、A两点,求此抛物线的解析式;(3)若上述抛物线的对称轴与OB交于点D,点P为线段DB上一动点,过P作y轴的平行线,交抛物线于点M,问:是否存在这样的点P,使得四边形CDPM为等腰梯形?若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.1、解:(1)过点C作CH⊥x轴,垂足为H;∵在Rt△OAB中,∠OAB=90°,∠BOA=30°,AB=2,∴OB=4,OA=2;由折叠的性质知:∠COB=30°,OC=AO=2,∴∠COH=60°,OH=,CH=3;∴C点坐标为(,3).(2)∵抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过C(,3)、A(2,0)两点,∴,解得;∴此抛物线的函数关系式为:y=﹣x2+2x.(3)存在.因为y=﹣x2+2x的顶点坐标为(,3),即为点C,MP⊥x轴,垂足为N,设PN=t;因为∠BOA=30°,所以ON=t,∴P(t,t);作PQ⊥CD,垂足为Q,ME⊥CD,垂足为E;把x=t代入y=﹣x2+2x,得y=﹣3t2+6t,∴M(t,﹣3t2+6t),E(,﹣3t2+6t),同理:Q(,t),D(,1);2.(2012•玉林)如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形AOCD的顶点A的坐标是(0,4),现有两动点P,Q,点P从点O出发沿线段OC(不包括端点O,C)以每秒2个单位长度的速度匀速向点C运动,点Q从点C出发沿线段CD(不包括端点C,D)以每秒1个单位长度的速度匀速向点D运动.点P,Q同时出发,同时停止,设运动时间为t(秒),当t=2(秒)时,PQ=2.(1)求点D的坐标,并直接写出t的取值范围.(2)连接AQ并延长交x轴于点E,把AE沿AD翻折交CD延长线于点F,连接EF,则△AEF 的面积S是否随t的变化而变化?若变化,求出S与t的函数关系式;若不变化,求出S的值.(3)在(2)的条件下,t为何值时,四边形APQF是梯形?.解:(1)由题意可知,当t=2(秒)时,OP=4,CQ=2,在Rt△PCQ中,由勾股定理得:PC===4,∴OC=OP+PC=4+4=8,又∵矩形AOCD,A(0,4),∴D(8,4).点P到达终点所需时间为=4秒,点Q到达终点所需时间为=4秒,由题意可知,t的取值范围为:0<t<4.(2)结论:△AEF的面积S不变化.∵AOCD是矩形,∴AD∥OE,∴△AQD∽△EQC,∴,即,解得CE=.由翻折变换的性质可知:DF=DQ=4﹣t,则CF=CD+DF=8﹣t.S=S梯形AOCF+S△FCE﹣S△AOE=(OA+CF)•OC+CF•CE﹣OA•OE=[4+(8﹣t)]×8+(8﹣t)•﹣×4×(8+)化简得:S=32为定值.所以△AEF的面积S不变化,S=32.(3)若四边形APQF是梯形,因为AP与CF不平行,所以只有PQ∥AF.由PQ∥AF可得:△CPQ∽△DAF,∴,即,化简得t2﹣12t+16=0,解得:t1=6+2,t2=6﹣2,由(1)可知,0<t<4,∴t1=6+2不符合题意,舍去.∴当t=(6﹣2)秒时,四边形APQF是梯形.三、等腰三角形、菱形与抛物线1、(2012•龙岩)在平面直角坐标系xOy中,一块含60°角的三角板作如图摆放,斜边AB在x轴上,直角顶点C在y轴正半轴上,已知点A(﹣1,0).(1)请直接写出点B、C的坐标:B、C;并求经过A、B、C三点的抛物线解析式;(2)现有与上述三角板完全一样的三角板DEF(其中∠EDF=90°,∠DEF=60°),把顶点E 放在线段AB上(点E是不与A、B两点重合的动点),并使ED所在直线经过点C.此时,EF所在直线与(1)中的抛物线交于点M.①设AE=x,当x为何值时,△OCE∽△OBC;②在①的条件下探究:抛物线的对称轴上是否存在点P使△PEM是等腰三角形?若存在,请写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.1、解:(1)∵点A(﹣1,0),∴OA=1,由图可知,∠BAC是三角板的60°角,∠ABC是30°角,所以,OC=OA•tan60°=1×=,OB=OC•cot30°=×=3,所以,点B(3,0),C(0,),设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,则,解得,所以,抛物线的解析式为y=﹣x2+x+;(2)①∵△OCE∽△OBC,∴=,即=,解得OE=1,所以,AE=OA+OE=1+1=2,即x=2时,△OCE∽△OBC;②存在.理由如下:抛物线的对称轴为x=﹣=﹣=1,所以,点E为抛物线的对称轴与x轴的交点,∵OA=OE,OC⊥x轴,∠BAC=60°,∴△ACE是等边三角形,∴∠AEC=60°,又∠DEF=60°,∴∠FEB=60°,∴∠BAC=∠FEB,∴EF∥AC,由A(﹣1,0),C(0,)可得直线AC的解析式为y=x+,∵点E(1,0),∴直线EF的解析式为y=x﹣,联立,解得,(舍去),∴点M的坐标为(2,),EM==2,分三种情况讨论△PEM是等腰三角形,当PE=EM时,PE=2,所以,点P的坐标为(1,2)或(1,﹣2),当PE=PM时,∵∠FEB=60°,∴∠PEF=90°﹣60°=30°,PE=EM÷cos30°=×2÷=,所以,点P的坐标为(1,),当PM=EM时,PE=2EM•cos30°=2×2×=2,所以,点P的坐标为(1,2),综上所述,抛物线对称轴上存在点P(1,2)或(1,﹣2)或(1,)或(1,2),使△PEM是等腰三角形.四、直角三角形与抛物线1、(2012•广州)如图,抛物线y=与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.(1)求点A、B的坐标;(2)设D为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD的面积等于△ACB的面积时,求点D的坐标;(3)若直线l过点E(4,0),M为直线l上的动点,当以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l的解析式.1、解:(1)令y=0,即=0,解得x1=﹣4,x2=2,∴A、B点的坐标为A(﹣4,0)、B(2,0).(2)S△ACB=AB•OC=9,在Rt△AOC中,AC===5,设△ACD中AC边上的高为h,则有AC•h=9,解得h=.如答图1,在坐标平面内作直线平行于AC,且到AC的距离=h=,这样的直线有2条,分别是l1和l2,则直线与对称轴x=﹣1的两个交点即为所求的点D.设l1交y轴于E,过C作CF⊥l1于F,则CF=h=,∴CE==.设直线AC的解析式为y=kx+b,将A(﹣4,0),B(0,3)坐标代入,得到,解得,∴直线AC解析式为y=x+3.直线l1可以看做直线AC向下平移CE长度单位(个长度单位)而形成的,∴直线l1的解析式为y=x+3﹣=x﹣.则D1的纵坐标为×(﹣1)﹣=,∴D1(﹣4,).同理,直线AC向上平移个长度单位得到l2,可求得D2(﹣1,)综上所述,D点坐标为:D1(﹣4,),D2(﹣1,).(3)如答图2,以AB为直径作⊙F,圆心为F.过E点作⊙F的切线,这样的切线有2条.连接FM,过M作MN⊥x轴于点N.∵A(﹣4,0),B(2,0),∴F(﹣1,0),⊙F半径FM=FB=3.又FE=5,则在Rt△MEF中,ME==4,sin∠MFE=,cos∠MFE=.在Rt△FMN中,MN=MN•sin∠MFE=3×=,FN=MN•cos∠MFE=3×=,则ON=,∴M点坐标为(,)直线l过M(,),E(4,0),设直线l的解析式为y=kx+b,则有,解得,所以直线l的解析式为y=x+3.同理,可以求得另一条切线的解析式为y=x﹣3.综上所述,直线l的解析式为y=x+3或y=x﹣3.五、相似三角形与抛物线1、(2012•福州)如图1,已知抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过A(3,0)、B(4,4)两点.(1)求抛物线的解析式;(2)将直线OB向下平移m个单位长度后,得到的直线与抛物线只有一个公共点D,求m 的值及点D的坐标;(3)如图2,若点N在抛物线上,且∠NBO=∠ABO,则在(2)的条件下,求出所有满足△POD∽△NOB的点P坐标(点P、O、D分别与点N、O、B对应).1、解:(1)∵抛物线y=y=ax2+bx(a≠0)经过A(3,0)、B(4,4)∴,解得:∴抛物线的解析式是y=x2﹣3x.(2)设直线OB的解析式为y=k1x,由点B(4,4),得:4=4k1,解得:k1=1∴直线OB的解析式为y=x,∴直线OB向下平移m个单位长度后的解析式为:y=x﹣m,∵点D在抛物线y=x2﹣3x上,∴可设D(x,x2﹣3x),又点D在直线y=x﹣m上,∴x2﹣3x=x﹣m,即x2﹣4x+m=0,∵抛物线与直线只有一个公共点,∴△=16﹣4m=0,解得:m=4,此时x1=x2=2,y=x2﹣3x=﹣2,∴D点的坐标为(2,﹣2).(3)∵直线OB的解析式为y=x,且A(3,0),∴点A关于直线OB的对称点A′的坐标是(0,3),设直线A′B的解析式为y=k2x+3,过点(4,4),∴4k2+3=4,解得:k2=,∴直线A′B的解析式是y=,∵∠NBO=∠ABO,∴点N在直线A′B上,∴设点N(n,),又点N在抛物线y=x2﹣3x上,∴=n2﹣3n,解得:n1=﹣,n2=4(不合题意,舍去)∴N点的坐标为(﹣,).方法一:如图1,将△NOB沿x轴翻折,得到△N1OB1,则N1(,),B1(4,﹣4),∴O、D、B1都在直线y=﹣x上.∵△P1OD∽△NOB,∴△P1OD∽△N1OB1,∴,∴点P1的坐标为(,).将△OP1D沿直线y=﹣x翻折,可得另一个满足条件的点P2(,),综上所述,点P的坐标是(,)或(,).六、抛物线中的翻折问题1、(2012•天门)如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于A(﹣1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,与过点C且平行于x轴的直线交于另一点D,点P是抛物线上一动点.(1)求抛物线解析式及点D坐标;(2)点E在x轴上,若以A,E,D,P为顶点的四边形是平行四边形,求此时点P的坐标;(3)过点P作直线CD的垂线,垂足为Q,若将△CPQ沿CP翻折,点Q的对应点为Q′.是否存在点P,使Q′恰好落在x轴上?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,说明理由.1、解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+2经过A(﹣1,0),B(4,0)两点,∴,解得:∴y=﹣x2+x+2;当y=2时,﹣x2+x+2=2,解得:x1=3,x2=0(舍),即:点D坐标为(3,2).(2)A,E两点都在x轴上,AE有两种可能:①当AE为一边时,AE∥PD,∴P1(0,2),②当AE为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,可知P点、D点到直线AE(即x轴)的距离相等,∴P点的纵坐标为﹣2,代入抛物线的解析式:﹣x2+x+2=﹣2解得:x1=,x2=,∴P点的坐标为(,﹣2),(,﹣2)综上所述:p1(0,2);p2(,﹣2);p3(,﹣2).(3)存在满足条件的点P,显然点P在直线CD下方,设直线PQ交x轴于F,点P的坐标为(a,﹣a2+a+2),①当P点在y轴右侧时(如图1),CQ=a,PQ=2﹣(﹣a2+a+2)=a2﹣a,又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠COQ′=∠Q′FP=90°,∴∠FQ′P=∠OCQ′,∴△COQ′~△Q′FP,,,∴Q′F=a﹣3,∴OQ′=OF﹣Q′F=a﹣(a﹣3)=3,CQ=CQ′==,此时a=,点P的坐标为(,),②当P点在y轴左侧时(如图2)此时a<0,,﹣a2+a+2<0,CQ=﹣a,PQ=2﹣(﹣a2+a+2)=a2﹣a,又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠CQ′O+∠OCQ′=90°,∴∠FQ′P=∠OCQ′,∠COQ′=∠Q′FP=90°,∴△COQ′~△Q′FP,,,Q′F=3﹣a,∴OQ′=3,CQ=CQ′=,此时a=﹣,点P的坐标为(﹣,).综上所述,满足条件的点P坐标为(,),(﹣,).2、(2010•恩施州)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,﹣3)点,点P是直线BC下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式.(2)连接PO、PC,并把△POC沿CO翻折,得到四边形POP′C,那么是否存在点P,使四边形POP′C为菱形?若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3)当点P运动到什么位置时,四边形ABPC的面积最大并求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积.。
抛物线背景下特殊三角形存在性问题的解题策略【专题综述】动态问题是近几年来中考数学的热点题型,常与存在性问题结合,这类问题综合性较强,对学生分析问题和解决问题的能力要求较高,解题时要特别关注运动和变化过程中的不变量、不变关系和特殊关系.本文以中考题为例,对二次函数背景下,一些特殊三角形存在性问题的解题策略进行探究.【方法解读】一、探究等腰三角形的存在性例1 如图1,已知抛物线y=ax2+b x+c经过A(-1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,直线l是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点P是直线l上的一个动点,当△PAC的周长最小时,求点P的坐标;(3)在直线l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.解(1)易得y=-x2+2x-3;(2)分析由图知,A,B两点关于抛物线的对称轴对称,那么根据对称性以及两点之间线段最短可知,若连结BC,那么BC与直线l的交点即为符合条件的P点.易求得BC的函数关系式为y=-x+3,当x=1时,y=2,所以P(1,2);评注例1(3)中,由于△MAC的腰和底不明确,因此要分上述三种情况来讨论.可先设出M的坐标,然后用M点纵坐标表示△MAC的三边长,再分别按三种情况列式求解.同学们可根据上述解题思路分析解决下题:如图2,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53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Ⅳ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?二、探究直角三角形的存在性例2 如图3,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点(A点在B点左侧),与y轴交于点C(0,-3),对称轴是直线x=1,直线BC与抛物线的对称轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)求直线BC的函数表达式;(3)点E为y轴上一动点,CE的垂直平分线交CE于点F,交抛物线于P、Q两点,且点P在第三象限.①当线段PQ=34AB时,求tan∠CED的值;②当以点C、D、E为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P的坐标.评注例2(3)②中直角三角形的存在性问题有三部曲:先罗列三边,再分类列方程,后解方程检验.罗列三边时,应将三边由同一变量的表达式进行表示,分类列方程的分类标准为直角顶点的不同,求解后注意取舍.三、探究相似三角形的存在性例3 如图4,已知二次函数y=148(x+2)(a x+b)的图象过点A(-4,3),B(4,4).(1)求二次函数的解析式:(2)求证:△ACB是直角三角形;(3)若点P在第二象限,且是抛物线上的一动点,过点P作PH垂直戈轴于点H,是否存在以P、H、D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.评注由动点产生的相似三角形问题的一般解题途径为:①若两个三角形各边均未给出,则应先设所求点的坐标,进而用变量表达式来表示各边的长度,再利用相似关系列方程求解.②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,进而得出其是否为特殊三角形,再根据未知三角形中,已知边与已知三角形中边的对应情形分类讨论.【强化训练】1.(2017辽宁省辽阳市)如图,抛物线223y x x =--与y 轴交于点C ,点D 的坐标为(0,﹣1),在第四象限抛物线上有一点P ,若△PCD 是以CD 为底边的等腰三角形,则点P 的横坐标为( )A .12+B .12-C . 21-D .12-或12+2.(2017山东省莱芜市)二次函数2y ax bx c =++(a <0)图象与x 轴的交点A 、B 的横坐标分别为﹣3,1,与y 轴交于点C ,下面四个结论: ①16a ﹣4b +c <0;②若P (﹣5,y 1),Q (52,y 2)是函数图象上的两点,则y 1>y 2;③a =﹣13c ;④若△ABC 是等腰三角形,则b =﹣273.其中正确的有 (请将结论正确的序号全部填上) 3.如图,二次函数2y ax bx c =++(a >0)图象的顶点为D ,其图象与x 轴的交点A 、B 的横坐标分别为﹣1和3,则下列结论正确的是( )A .2a ﹣b =0B .a +b +c >0C .3a ﹣c =0D .当a =12时,△ABD 是等腰直角三角形 4.已知直线33y x =-+与坐标轴分别交于点A ,B ,点P 在抛物线21(3)43y x =--+上,能使△ABP为等腰三角形的点P 的个数有( )A .3个B .4个C .5个D .6个5. 如图,抛物线223y x x =-++与y 轴交于点C ,点D (0,1),点P 是抛物线上的动点.若△PCD 是以CD 为底的等腰三角形,则点P 的坐标为 .6. 如图1,抛物线23[(2)]5y x n =--+与x 轴交于点A (m ﹣2,0)和B (2m +3,0)(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,连结BC . (1)求m 、n 的值;(2)如图2,点N 为抛物线上的一动点,且位于直线BC 上方,连接CN 、BN .求△NBC 面积的最大值; (3)如图3,点M 、P 分别为线段BC 和线段OB 上的动点,连接PM 、PC ,是否存在这样的点P ,使△PCM 为等腰三角形,△PMB 为直角三角形同时成立?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由. 7.(2017辽宁省盘锦市)如图,直线y =﹣2x +4交y 轴于点A ,交抛物线212y x bx c =++ 于点B (3,﹣2),抛物线经过点C (﹣1,0),交y 轴于点D ,点P 是抛物线上的动点,作PE ⊥DB 交DB 所在直线于点E . (1)求抛物线的解析式;(2)当△PDE 为等腰直角三角形时,求出PE 的长及P 点坐标;(3)在(2)的条件下,连接PB ,将△PBE 沿直线AB 翻折,直接写出翻折点后E 的对称点坐标.8.(2017四川省雅安市)如图,已知抛物线2y x bx c =++的图象经过点A (l ,0),B (-3,0),与y 轴交于点C ,抛物线的顶点为D ,对称轴与x 轴相交于点E ,连接BD . (1)求抛物线的解析式.(2)若点P 在直线BD 上,当PE =PC 时,求点P 的坐标.(3)在(2)的条件下,作PF ⊥x 轴于F ,点M 为x 轴上一动点,N 为直线PF 上一动点,G 为抛物线上一动点,当以点F ,N ,G ,M 四点为顶点的四边形为正方形时,求点M 的坐标.9.(2017四川省眉山市)如图,抛物线22y ax bx =+-与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,已知A (3,0),且M (1,83-)是抛物线上另一点. (1)求a 、b 的值;(2)连结AC ,设点P 是y 轴上任一点,若以P 、A 、C 三点为顶点的三角形是等腰三角形,求P 点的坐标; (3)若点N 是x 轴正半轴上且在抛物线内的一动点(不与O 、A 重合),过点N 作NH ∥AC 交抛物线的对称轴于H 点.设ON =t ,△ONH 的面积为S ,求S 与t 之间的函数关系式.10.(2017内蒙古包头市)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线232y x bx c =++与x 轴交于A (﹣1,0),B (2,0)两点,与y 轴交于点C . (1)求该抛物线的解析式;(2)直线y =﹣x +n 与该抛物线在第四象限内交于点D ,与线段BC 交于点E ,与x 轴交于点F ,且BE =4EC . ①求n 的值;②连接AC ,CD ,线段AC 与线段DF 交于点G ,△AGF 与△CGD 是否全等?请说明理由;(3)直线y =m (m >0)与该抛物线的交点为M ,N (点M 在点N 的左侧),点 M 关于y 轴的对称点为点M ',点H 的坐标为(1,0).若四边形OM 'NH 的面积为53.求点H 到OM '的距离d 的值.。
抛物线中的存在性问题
复习
1.平面直角坐标系中两点A 11(,y )x 、B 22(,y )x ,则线段AB 的中点坐标是 ,AB 长为 .
2.已知直线111:=+l y k x b 与直线222:=+l y k x b 12(0)≠k k .若12⊥l l ,则 ;若1l ∥2l ,则 .
例1:如图,抛物线2
23=-++y x x 与x 轴的交点为A 、C ,与y 轴交于点B .在抛物线的对称轴上是否存在点Q ,使△ABQ 是以AB 为底的等腰三角形?若存在,求出符合条件的Q 点坐标;若不存在,请说明理由;
变式1:上述(1)中若将“△ABQ 是以AB 为底的等腰三角形”改为“△ABQ 是等腰三角形”,其他条件不变,请直接写出Q 点坐标 。
变式2:点D 为抛物线322--=x x y 的顶点,连接BC ,点P 是直线BC 上一动点,是否存在点P ,使△PAD
为等腰三角形,若存在,求出点P 的坐标,若不存在,说明理由.
归纳方法:
例2:如图,抛物线2
23=-++y x x 与x 轴的交点为A 、C ,与y 轴交于点B .在抛物线对称轴上是否存在点P ,使△ABP 是直角三角形?若存在,求出符合条件的P 点坐标;若不存在,请说明理由.
A B C O x
y
D
变式3:点P 为抛物线322
--=x x y 的对称轴上的一动点,是否存在点P ,使△PBC 为直角三角形,若存在,求出点P 的坐标,若不存在,说明理由.
变式4:点M 在线段BC 上,过点M 作MN 平行于x 轴交抛物线322
--=x x y 第三象限内于点N ,点R 在x 轴上,是否存在点R ,使△MNR 为等腰直角三角形,若存在,求出点R 坐标,若不存在,说明理由.
归纳方法:
例3:如图,抛物线2
23=-++y x x 与x 轴的交点为A 、C ,与y 轴交于点B .点M 在抛物线上,点N 在x 轴上,若以 A 、B 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形,求出点M 的坐标.
A B C
O x
y M N
A B
C
O x
y
变式5:点D 为抛物线322
--=x x y 的顶点,点M 是抛物线上一动点,点N 为直线BC 上一动点,是否存在以O 、D 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求出点M 坐标,若不存在,说明理由.
变式6:点D 为抛物线322
--=x x y 的顶点,连接BC 点P 是直线BC 上一动点,点Q 为坐标平面内一点,是否存在以A 、D 、P 、Q 为顶点的四边形是菱形,若存在,求出点P 坐标,若不存在,说明理由.
归纳方法: 三、巩固训练
1、如图,P 是抛物线C :y=2x 2-8x+8对称轴上的一个动点,直线x=k 平行于y 轴,分别与直线y=x 、抛物线C 交于点A 、B .若△ABP 是以点A 或点B 为直角顶点的等腰直角三角形,则满足条件的k 的值为 .
(第1题) (第2题)
A B
C O x
y D
A B
C
O x
y
D
2、如图,抛物线y=ax 2+bx +c (a ≠0)与y 轴交于点C (0,4),与x 轴交于点A 和点B ,其中点A 的坐标为 (﹣2,0),抛物线的对称轴x=1与抛物线交于点D ,与直线BC 交于点E .平行于DE 的一条动直线l 与直线BC 相交于点P ,与抛物线相交于点Q ,若以D 、E 、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,则点P 的坐标为 .
3、已知,如图A (-1,0),B (3,0),C (0,-3),抛物线2
=++y ax bx c 经过A 、B 、C 三点,点E 为x 轴上一
个动点,过点B 作直线CE 的垂线,垂足为D ,交y 轴于N 点.已知点F 是抛物线2
=++y ax bx c 上的一动点,点G 是坐标平面上的一动点,在点E 的移动过程中,是否存在以点B 、E 、F 、G 四点为顶点的四边形是正方形,若存在,直接写出E 点的坐标,若不存在,请说明理由.
4、.如图:二次函数y=-x 2+ax+b 的图象与x 轴交于A (1
2
-
,0),B (2,0)两点,且与y 轴交于点C . (1)求该抛物线的解析式,并判断△ABC 的形状;
(2)抛物线上有一点D ,且A 、C 、D 、B 四点为顶点的四边形是等腰梯形,请直接写出D 点的坐标;
(3)在此抛物线上是否存在点P ,使得以A 、C 、B 、P 四点为顶点的四边形是直角梯形?若存在,求出P 点
的坐标;若不存在,说明理由.
5. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =﹣x 2+bx +c ,经过A (0,﹣4),B (x 1,0),C (x 2,0)三点,且|x 2﹣x 1|=5.
(1)求b ,c 的值;
(2)在抛物线上求一点D ,使得四边形BDCE 是以BC 为对角线的菱形;
(3)在抛物线上是否存在一点P ,使得四边形BPOH 是以OB 为对角线的菱形?若存在,求出点P 的坐标,判断这个菱形是否为正方形?若不存在,请说明理由.。