中考数学压轴题在线:等腰三角形的存在性问题
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2018中考数学压轴题专题训练1 等腰三角形的存在性问题(无答案)专题训练一等腰三角形的存在性问题例1 在平面直角坐标系中,已知点A(3, 1),点C(0, 5),假如点Q 在直线x=3 上,且△ACQ 是等腰三角形,求点Q 的坐标.例2 已知四边形ABCD 是矩形,AB=16,BC=12.点E 在射线BC 上,点F 在线段BD 上,且∠DEF=∠ADB.设BE=x,当△DEF 为等腰三角形时,求x 的长.例 3 如图,已知△ABC 中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4.AB 边上的两点D、E (不与点A、B 重合)满足∠DCE=∠ABC.设AD=x,当△CDE 是等腰三角形时,求x 的长.例4 在梯形ABCD 中,AD//BC,AB=AD=5,tan∠DBC=34,BC=BD,点E 为线段BD 上任意一点(点E 与B、D 不重合),过点E 作EF//CD,与BC 相交于点F,联结CE,设BF=x,如果当△DCE 是等腰三角形时,求x 的值.例5 在等腰直角三角形EBC 中,斜边BC=,P 是BE 延长线上一点,联结PC,以PC 为直角边向下方作等腰直角三角形PCD,CD 交线段BE 于点F.若PE=x,当△BDF 为等腰三角形时,求x 的长.例6 如图,⊙O 的半径为10,点M 是AO 延长线上的动点,⊙M 和⊙O 内切于点A,点C 是⊙O 上一点,联结AC 交⊙M 于点B,cos∠CAM=35,联结CM,设MO=x.(1)设BC=y,求y 关于x 的函数解析式及定义域;(2)当△BCM 是等腰三角形时,求x 的值.例7 如图1,已知正方形OABC 的边长为2,顶点A、C 分别在x、y 轴的正半轴上,M 是BC 的中点.P(0,m)是线段OC 上一动点(C 点除外),直线PM 交AB 的延长线于点D.(1)求点D 的坐标(用含m 的代数式表示);(2)当△APD 是等腰三角形时,求m 的值.例8如图,△AOB 的顶点A、B 分别在x 轴、y 轴上,∠BAO=45°,且△AOB 的面积为8.(1)直接写出A、B 两点的坐标;(2)过点A、B 的抛物线G 与x 轴的另一个交点为C.①若△ABC 是以BC 为腰的等腰三角形,求此时抛物线的解析式;②将抛物线G 向下平移4 个单位后,恰好与直线AB 只有一个交点N,求点N 的坐标.。
中考数学压轴题--二次函数--存在性问题第11节等腰直角三角形的存在性方法点拨第一步:易证ΔBAD∽ΔECB,如果再加一个条件BD=BE,此时ΔBAD≌ΔECB (AAS)所以,AB=CE,AD=CB第二步:根据点坐标来表示线段长度,列等式求解。
例题演练1.如图所示,抛物线y=a(x+1)(x﹣5)(a≠0)的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.(1)当a=﹣时,①求点A、B、C的坐标;②如果点P是抛物线上一点,点M是该抛物线对称轴上的点,当△OMP是以OM为斜边的等腰直角三角形时,求出点P的坐标;(2)点D是抛物线的顶点,连接BD、CD,当四边形OBDC是圆的内接四边形时,求a 的值.【解答】解:对于y=a(x+1)(x﹣5)(a≠0),令y=a(x+1)(x﹣5)=0,解得x =5或﹣1,令x=0,则y=﹣5a,故点A、B、C的坐标分别为(5,1)、(﹣1,0)、(0,﹣5a),当x=2时,y=a(x+1)(x﹣5)=﹣9a,顶点的坐标为(2,﹣9a).(1)①当a=﹣时,函数的表达式为y=﹣(x+1)(x﹣5),则点A、B、C的坐标分别为(5,1)、(﹣1,0)、(0,2);②过点P作y轴的平行线交过点M与x轴的平行线于点F,交x轴于点E,设点P的坐标为(x,﹣(x+1)(x﹣5)),∵∠MPO=90°,∴∠MPF+∠OPE=90°,∵∠OPE+∠POE=90°,∴∠POE=∠MPF,∵∠PFM=∠OEP=90°,PM=PO,∴△PFM≌△OEP(AAS),∴PE=MF,则﹣(x+1)(x﹣5)=x﹣2,解得x=﹣或4,故点P的坐标为(﹣,﹣)或(4,2);(2)点B、C的坐标分别为(﹣1,0)、(0,﹣5a),顶点D的坐标为(2,﹣9a).当四边形OBDC是圆的内接四边形时,则BC的中点为该圆的圆心,设BC的中点为点Q,由中点坐标公式得,点Q(,﹣a),则OQ=DQ,即()2+(﹣)2=(2﹣)2+(﹣9a+a)2,解得a=±.2.如图,已知抛物线y=ax2+4x+c与直线AB相交于点A(0,1)和点B(3,4).(1)求该抛物线的解析式;(2)设C为直线AB上方的抛物线上一点,当△ABC的面积最大时,求点C的坐标;(3)将该抛物线向左平移2个单位长度得到抛物线y=a1x2+b1x+c1(a1≠0),平移后的抛物线与原抛物线相交于点D,是否存在点E使得△ADE是以AD为腰的等腰直角三角形?若存在,直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)将A、B两点代入到解析式中,得,,解得,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x+1;(2)设直线AB为:y=k1x+1,代入点B,得,3k1+1=4,解得k1=1,∴直线AB为:y=x+1,设C(m,﹣m2+4m+1),过C作CM∥y轴交AB于M,如图1,则M(m,m+1),∴CM=﹣m2+4m+1﹣m﹣1=﹣m2+3m,∴S△ABC=S△ACM+S△BCM==,∵C为直线AB上方抛物线上一点,∴0<m<3,∴时,△ABC的面积最大值为,此时C();(3)∵抛物线y=﹣(x﹣2)2+5,∴将抛物线向右平移2个单位后得到的抛物线为:y=﹣x2+5,联立,解得,∴D(1,4),①如图2,当DA=DE,∠EDA=90°,E在AD右侧时,过D作x轴平行线交y轴于N,过E作y轴平行线,两线交于F点∵∠DAN+∠NDA=∠NDA+∠EDF=90°∴∠DAN=∠EDF,又∠DNA=∠EFD=90°,DA=DE,∴△DNA≌△EFD(AAS),∴DN=EF=1,AN=DF=3,∴E(4,3),②当DA=DE,∠EDA=90°,E在AD左侧,同理可得,E(﹣2,5),③当AD=AE,∠DAE=90°,E在AD左侧时,同理可得,E(﹣3,2),④当AD=AE,∠DAE=90°,E在AD右侧时,同理可得,E(3,0),综上所述,E(4,3)或(﹣2,5)或(﹣3,2)或(3,0).3.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,其中A(﹣1,0),C(0,3).(1)求该抛物线的函数表达式;(2)抛物线与直线y=﹣x﹣1交于A、E两点,P是x轴上点B左侧一动点,当以P、B、C为顶点的三角形与△ABE相似时,求点P的坐标;(3)若F是直线BC上一动点,在抛物线上是否存在动点M,使△MBF为等腰直角三角形,若存在,请直接写出点M的坐标;否则说明理由.【解答】解:(1)把A(﹣1,0),C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,得:,解得:,∴抛物线的函数表达式为y=﹣x2+2x+3;(2)联立直线AE和抛物线的函数关系式成方程组,得:,解得:,,∴点E的坐标为(4,﹣5),∴AE==5,在y=﹣x2+2x+3中,令y=0,得:﹣x2+2x+3=0,解得:x1=3,x2=﹣1,∴点B的坐标为(3,0),∵C(0,3),∴OB=OC=3,∵∠BOC=90°,∴∠CBO=45°,BC=3,∵直线AE的函数表达式为y=﹣x﹣1,∴∠BAE=45°=∠CBO.设点P的坐标为(m,0),则PB=3﹣m,∵以P、B、C为顶点的三角形与△ABE相似,∴=或=,∴=或=,解得:m=或m=﹣,∴点P的坐标为(,0)或(﹣,0);(3)∵∠CBO=45°,∴存在两种情况(如图2).①取点M1与点A重合,过点M1作M1F1∥y轴,交直线BC于点F1,∵∠CBM1=45°,∠BM1F1=90°,∴此时△BM1F1为等腰直角三角形,∴点M1的坐标为(﹣1,0);②取点C′(0,﹣3),连接BC′,延长BC′交抛物线于点M2,过点M2作M2F2∥y 轴,交直线BC于点F2,∵点C、C′关于x轴对称,∠OBC=45°,∴∠CBC′=90°,BC=BC′,∴△CBC′为等腰直角三角形,∵M2F2∥y轴,∴△M2BF2为等腰直角三角形.∵点B(3,0),点C′(0,﹣3),∴直线BC′的函数关系式为y=x﹣3,联立直线BC′和抛物线的函数关系式成方程组,得:,解得:,,∴点M2的坐标为(﹣2,﹣5),综上所述:点M的坐标为(﹣1,0)或(﹣2,﹣5).4.如图,抛物线y=ax2+bx﹣3(a>0)与x轴交于A、B两点,交y轴于点C,OB=3,抛物线经过点(2,5).(1)求该抛物线解析式;(2)如图1,该抛物线顶点D,连接BD、BC,点P是线段BD下方抛物线上一点,过点P作PE∥y轴,分别交线段BD、BC于点F、E,过点P作PG⊥BD于点G,求2PG+EF 的最大值,及此时点P的坐标;(3)如图2,在y轴左侧抛物线上有一动点M,在y轴上有一动点N,是否存在以AN 为直角边的等腰直角三角形AMN?若存在,请直接写出点M的坐标.【解答】解:(1)∵OB=3,∴B(﹣3,0)把C(﹣3,0)和点(2,5),代入抛物线y=ax2+bx﹣3,得,解得,∴抛物线解析式为y=x2+2x﹣3;(2)延长PE与x轴交于点M,FM⊥x轴,PG⊥BD,如图所示,∠FMB=90°,∠PGF=90°,∵∠BFM=∠PFG,∴∠MBF=∠GPF,∴B(﹣3,0),D(﹣1,﹣4),B、D两点的横坐标距离为2,纵坐标距离为4,由勾股定理得BD==2,∴cos∠MBF=cos∠GPF=,∴2PG+EF=EF+2FP,∴C(0,﹣3),设直线BC解析式为l BC:y=kx+b(b≠0),把B(﹣3,0)和C(0,﹣3)代入得,,解得,∴l BC:y=﹣x﹣3,同理,直线BD得解析式为:y=﹣2x﹣6,设E(m,﹣m﹣3),P(m,m2+2m﹣3),F(m,﹣2m﹣6),∴EF+2FP=[﹣m﹣3﹣(﹣2m﹣6)]+2[(﹣2m﹣6)﹣(m2+2m﹣3)]=﹣2(m+)2+,∴当m=﹣时,EF+2FP有最大值,∵2PG+EF=EF+2FP,∴此时,P点坐标为P(﹣,﹣);(3)存在,设N(0,y1),M(x2,+2x2﹣3),当y=0时,代入抛物线y=x2+2x+3中,解得两根为﹣3和1,A在y轴右侧,∴A(1,0),∴AN2=OA2+ON2=1+y12,AM2=(x2﹣1)2+(+2x2﹣3)2,MN2=+(+2x2﹣3﹣y1)2,①当AN⊥MN时,此时由AN=MN,等腰直角三角形各边比为1:1:,∴M点横坐标为﹣﹣1或﹣3﹣1,将M的横坐标为﹣﹣1或﹣3﹣1,代入y=x2+2x﹣3中得,∴M点坐标为(﹣﹣1,﹣2)或(﹣3﹣1,14),②由AN⊥MA得:M点横坐标为﹣2﹣2或﹣2﹣2,将M点横坐标为﹣2﹣2或﹣2﹣2代入y=x2+2x+3中,得M点坐标为(﹣2﹣2,17+8﹣4﹣4)或(﹣2﹣2,33+8﹣4﹣4),综上所述,M点坐标为(﹣﹣1,﹣2)或(﹣3﹣1,14),(﹣2﹣2,17+8﹣4﹣4)或(﹣2﹣2,33+8﹣4﹣4),5.如图,抛物线C1:y=x2+bx+c经过原点,与x轴的另一个交点为(2,0),将抛物线C1向右平移m(m>0)个单位得到物度C2,C2交x轴于A、B两点(点A在点B的左边),交y轴于点C.(1)求抛物线C1的解析式及顶点坐标;(2)以AC为斜边向上作等腰直角三角形ACD,当点D落在抛物线C2的对称轴上时,求抛物线C2的解析式及D点坐标.【解答】解:(1)∵抛物线C1经过原点,与x轴的另一个交点为(2,0),∴,解得,∴抛物线C1的解析式为y=x2﹣2x,∴抛物线C1的顶点坐标(1,﹣1).(2)如图,∵抛物线C1的向右平衡m(m>0)个单位得到抛物线C2,∴C2的解析式为y=(x﹣m﹣1)2﹣1,∴A(m,0),B(m+2,0),C(0,m2+2m),过点C作CH⊥对称轴DE,垂足为H,∵△ACD为等腰直角三角形,∴AD=CD,∠ADC=90°,∴∠CDH+∠ADE=90°,∴△HCD=△ADE,∵∠DEA=90°,∴△CHD≌△DEA,∴AE=HD=1,CH=DE=m+1,∴EH=HD+DE=1+m+1=m+2,由OC=EH得m2+2m=m+2,解得m1=1,m2=﹣2(舍去),∴抛物线C2的解析式为:y=(x﹣2)2﹣1,∴D点坐标(2,2).6.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于点B(6,0),C(﹣2,0),与y轴交于点A,点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)如图,连接P A、PB.设△P AB的面积为S,点P的横坐标为m.请说明当点P运动到什么位置时,△P AB的面积有最大值?(2)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P作PE∥x轴交抛物线于点E,连接DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于点B(6,0),C(﹣2,0),∴可设抛物线的表达式为:y=a(x+2)(x﹣6),∴﹣12a=6,解得a=﹣,∴抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+6,∴A(0,6)∴直线AB的表达式为:y=﹣x+6,点P的横坐标为m,则P(m,﹣m2+2m+6),过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,则D(m,﹣m+6),∴S=×OB×PD=×6×(﹣m2+2m+6+m﹣6)==﹣(m﹣3)2+,∴当m=3时,S的值取最大,此时P(3,);(2)存在,理由如下:由题意可知,PD⊥PE,若△PDE是等腰直角三角形,则PE=PD,由(1)可得,PD=﹣m2+2m+6+m﹣6=﹣m2+3m,∵PE∥x轴,∴E(4﹣m,﹣m2+2m+6),∴PE=|2m﹣4|,∴|2m﹣4|=﹣m2+3m,解得m1=﹣2(舍),m2=4,m3=5+(舍),m4=5﹣,∴当△PDE是等腰直角三角形时,点P的坐标为(4,6),(5﹣,3﹣5).7.如图1.二次函数y=﹣x2+6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)求出点A,B,C的坐标;(2)连接AC,求直线AC的表达式;(3)如图2,点D为线段AC上的一个动点,连接BD,以点D为直角顶点,BD为直角边,在x轴的上方作等腰直角三角形BDE,若点E在y轴上时,求点D的坐标;(4)若点D在线段AC上,点D由A到C运动的过程中,以点D为直角顶点,BD为直角边作等腰直角三角形BDE,当抛物线的顶点C在等腰直角三角形BDE的边上(包括三角形的顶点)时,请直接写出顶点E的坐标.【解答】解:(1)当x=0时,y=6.∴C点坐标为(0,6).当y=0时,.解得x1=﹣4,x2=4.∵A点在B点左侧,∴点A坐标为(﹣4,0),点B坐标为(4,0).(2)设直线AC的表达式为:y=kx+b.∵点A坐标为(﹣4,0),点C坐标为(6,0).∴.解得.∴直线AC的表达式为.(3)如答图1,过点D分别作DF⊥x轴于点F,DG⊥y轴于G. ∴四边形DGOF为矩形,∠FDG=90°.∵△BDE为等腰直角三角形,BD为直角边.∴BD=ED,∠EDB=90°.∴∠EDB﹣∠GDB=∠FDG﹣∠GDB.即∠EDG=∠BDF.在△BDF和△EDG中,.∴△BDF≌△EDG(AAS).∴DF=DG.设点D的坐标为(m,).∴.解得m=,∴点D的坐标为().(4)由(2)可得直线AC的表达式为.∵点D在直线AC上,∴设点D坐标为().设直线BC的解析式为:y=kx+b.将B(4,0),C(0,6)代入得.解得.∴直线BC的解析式为.①当C位于斜边BE上时,∵点E在直线BC上,∴设点E坐标为(b,).如答图2所示.作EM⊥x轴于点M,DQ⊥x轴于点Q,DN⊥EM于点N.易知四边形DQMN为矩形.∴∠QDN=90°.∵△BDE为等腰直角三角形,BD为直角边.∴BD=ED,∠EDB=90°.∴∠EDB﹣∠NDB=∠QDN﹣∠NDB.即∠EDN=∠BDQ.在△BDQ和△EDN中,.∴△BDQ≌△EDN(AAS).∴DN=DQ,EN=BQ.∵E坐标为(b,),D坐标为().∴DN=b﹣a,EN=.DQ=,BQ=4﹣a.∴.解得.∴=.∴点E的坐标是().②当点D在直角边DE上时,BD交y轴于点F,如答图3所示.∵∠CDF=∠BOF=90°,∠CFD=∠BFO.∴∠DCF=∠OBF.∴tan∠DCF=tan∠OBF.即.亦即.∴OF=.∴点F坐标为(0,).设直线BF解析式为y=kx+b.将B(4,0),F(0,)代入得.解得.∴直线BF解析式为y=.∵B、F、D三点共线,亦即直线BD解析式为y=.联立直线AC解析式得解得.故点D坐标为().∵BD⊥AC,BD=DE,∴BD2=DE2.∴.解得b=.∴=.∴点E的坐标为().③当点D与点C重合时,即点C为直角顶点时.如答图4所示.作EG⊥y轴于点G.∵∠BCE=90°.∴∠ECG+∠BCO=90°.又∵∠ECG+∠GEC=90°∴∠BCO=∠GEC.在△GEC和△OCB中,.∴△GEC≌△OCB(AAS).∴GE=OC=6,GC=OB=4.∴点E的坐标为(6,10).由图知点E关于点C对称的点E'亦满足题意.则由中点坐标公式可得点E'的横坐标为2×0﹣6=﹣6,纵坐标为2×6﹣10=2.故点E'坐标为(﹣6,2).综上所述,点E的坐标为()或()或(6,10)或(﹣6,2).8.如图,抛物线y=ax2+bx+5交x轴于A(﹣1,0)、B(5,0)两点,交y轴于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是对称轴上一点,当P A+PC达到最小值时,求点P的坐标;(3)M、N为线段BC上两点(N在M的右侧,且M、N不与B、C重合),MN=2,在第一象限的抛物线上是否存在这样的点R,使△MNR为等腰直角三角形?若存在,求出点R的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+5交x轴于A(﹣1,0),B(5,0),∴,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x+5;(2)当x=0时,y=5,∴C(0,5),∵A与B关于抛物线的对称轴对称,∴直线BC与对称轴的交点就是点P,此时P A+PC达到最小值,∵y=﹣x2+4x+5=﹣(x﹣2)2+9,∴抛物线对称轴为直线x=2,设直线BC的解析式为:y=kx+b(k≠0),∵点B坐标为(5,0),则,解得:,∴直线BC的解析式为y=﹣x+5,与对称轴的交点为(2,3),∴点P的坐标(2,3);(3)分三种情况:①以点M为直角顶点,如图1,∵MN=2,∴RN=MN=4,∵C(0,5),B(5,0),∴OC=OB=5,∴∠OCB=∠OBC=45°,∵∠RNM=45°=∠BCO,∴RN∥OC,由(2)知:直线BC的解析式为y=﹣x+5,设R(m,﹣m2+4m+5),则N(m,﹣m+5),则RN=(﹣m2+4m+5)﹣(﹣m+5)=4,解得m1=4,m2=1,∵点N在点M右侧,∴m=4,∴R(4,5);②以点R为直角顶点,如图2,∵MN=2,∴RN=MN=2,设R(m,﹣m2+4m+5),则Q(m,﹣m+5),∴RN=(﹣m2+4m+5)﹣(﹣m+5)=2,解得m1=,m2=,∵点N在点M右侧,∴m=,∴R(,);③以点N为直角顶点,如图3,∵MN=2,∴RM=MN=4,∵∠RMN=∠OBC=45°,∴MR∥OB,设R(m,﹣m2+4m+5),则M(m﹣4,﹣m2+4m+5),把M(m﹣4,﹣m2+4m+5)代入y=﹣x+5,得﹣(m﹣4)+5=﹣m2+4m+5,解得m1=4,m2=1,此时点M(0,5),因为点M在线段BC上运动,且不与B、C重合,所以不存在以N为直角顶点的情况;综上所述:当R(4,5)或(,)时,△MNR为等腰直角三角形.9.抛物线y=ax2﹣6ax+4(a≠0)交y轴正半轴于点C,交x轴负半轴于点A,交x轴正半轴于点B,且AB=10.(1)如图(1),求抛物线的解析式;(2)如图(2),连接BC,点P为第一象限抛物线上一点,设点P横坐标为t,△PBC 的面积为S,求S与t之间的函数关系式(不用写出自变量t的取值范围);(3)如图(3),在(2)的条件下,连接P A交y轴于点D,过点P作x轴的垂线,交x轴于点E,交BC于点F,连接DF,当∠APE+∠CFD=90°时,在抛物线上是否存在点Q,使得点Q、PE的中点N、点C、是构成以CN为斜边的等腰直角三角形?若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)如图1中,设A(m,0),B(n,0),由题意:,解得,∴A(﹣2,0),B(8,0),把A(﹣2,0)代入y=ax2﹣6ax+4,得到a=﹣,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4.(2)如图2中,连接OP.设P(t,﹣t2+t+4),∵B(8,0),C(0,4),∴OB=8,OC=4,∴S=S△POC+S△POB﹣S△OBC=×4×t+×8×(﹣t2+t+4)﹣×4×8=﹣t2+8t(0<t<8).(3)存在.理由:如图3中,设P(t,﹣t2+t+4),∵A(﹣2,0),B(8,0),C(0,4),∴直线P A的解析式为y=﹣(t﹣8)x﹣t+4,直线BC的解析式为y=﹣x+4,∵PE⊥x轴,∴F(t,﹣t+4),∵D(0,﹣t+4),∴FD∥AB,∴∠CFD=∠CBA,∵∠APF+∠CFD=90°,∠APF+∠P AE=90°,∴∠P AB=∠CFD=∠CBO,∴tan∠CBO=tan∠P AB==,∴=,∵OA=2,∴OD=1,∴﹣t+4=1,∴t=6,∴P(6,4),E(6,0),∵PN=NE,∴N(6,2),∵C(0,4),△CNQ是等腰直角三角形,CN是斜边,当点Q在CN的上方时,如图3,过点Q作x轴的平行线交y轴于点G,交EP的延长线于点H,设点Q(s,k),易证△QGC≌△NHQ(AAS),则GC=QH,GQ=HN,即s=k﹣2,k﹣4=6﹣s,解得,∴点Q的坐标为(4,6),∵当x=4时,y=﹣×42+×4+4=6,∴点Q在抛物线y=﹣x2+x+4上,∴满足条件的点Q的坐标为(4,6).10.如图,抛物线y=ax2+bx过A(4,0),B(1,3)两点,点C、B关于抛物线的对称轴对称,过点B作直线BH⊥x轴,交x轴于点H.(1)求抛物线的表达式;(2)直接写出点C的坐标和△ABC的面积.(3)点P是抛物线对称轴上一点,且使得P A﹣PC最大,求点P的坐标.(4)若点M在直线BH上运动,点N在x轴上运动,当以点C、M、N为顶点的三角形为等腰直角三角形时,请直接写出此时△CMN的面积.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx过A(4,0),B(1,3)两点,∴,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4x.(2)如图1中,∵y=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,∴对称轴x=2,∵B,C关于对称轴对称,B(1,3),∴C(3,3),∴S△ABC=×2×3=3.(3)如图1中,∵A(4,0),C(3,3),∴直线AC的解析式为y=﹣3x+12,∵P A﹣PC≤AC,∴当点P在直线AC上时,P A﹣PC的值最大,此时P(2,6).(4)如图4﹣1中,如图,当∠CNM=90°,NC=NM时,可知N(4,0),M(1,﹣1),CN=NM=,∴S△MNC=×CN×MN=5.如图4﹣2中,当∠CMN=90°,MN=MC时,M(1,﹣2),N(﹣4,0),可知MN =MC==,∴S△MNC=.如图4﹣3中,当∠CMN=90°,MC=MN时,可知M(1,2),N(2,0),MN=CM ==,∴S△MNC=××=,如图4﹣4中,当∠CNM=90°,CN=MN时,N(﹣2,0),M(1,﹣5),可得S△MNC =17.综上所述,满足条件的△MNC的面积为5或或或17.。
专题二等腰三角形的存在性问题【考题研究】近几年各地的中考数学试题中,探索等腰三角形的存在性问题频频出现,这类试题的知识覆盖面较广,综合性较强,题意构思精巧,要求学生要有较高的分析问题的能力和解决问题的能力,这类问题符合课标对学生能力提高的要求。
【解题攻略】在讨论等腰三角形的存在性问题时,一般都要先分类.如果△ABC是等腰三角形,那么存在①AB=AC,②BA=BC,③CA=CB三种情况.解等腰三角形的存在性问题,有几何法和代数法,把几何法和代数法相结合,可以使得解题又好又快.几何法一般分三步:分类、画图、计算.哪些题目适合用几何法呢?如果△ABC的∠A(的余弦值)是确定的,夹∠A的两边AB和AC可以用含x的式子表示出来,那么就用几何法.①如图1,如果AB=AC,直接列方程;②如图2,如果BA=BC,那么;③如图3,如果CA=CB,那么.代数法一般也分三步:罗列三边长,分类列方程,解方程并检验.如果三角形的三个角都是不确定的,而三个顶点的坐标可以用含x的式子表示出来,那么根据两点间的距离公式,三边长(的平方)就可以罗列出来.【解题类型及其思路】解题类型:动态类型:1.一动点类型问题;2.双动点或多动点类型问题背景类型:1.几何图形背景;2.平面直角坐标系和几何图形背景解题思路:几何法一般分三步:分类、画图、计算;代数法一般也分三步:罗列三边长,分类列方程,解方程并检验.如果△ABC是等腰三角形,那么存在①AB=AC,②BA=BC,③CA=CB三种情况.已知腰长画等腰三角形用圆规画圆,已知底边画等腰三角形用刻度尺画垂直平分线.解等腰三角形的存在性问题,有几何法和代数法,把几何法和代数法相结合,可以使得解题又好又快.【典例指引】类型一【二次函数综合题中根据条件判定三角形的形状】典例指引1.抛物线2y x bx c =++与x 轴交于点A ,点B (1,0),与y 轴交于点C (0,﹣3),点M 是其顶点. (1)求抛物线解析式;(2)第一象限抛物线上有一点D ,满足∠DAB =45°,求点D 的坐标;(3)直线x t = (﹣3<t <﹣1)与x 轴相交于点H .与线段AC ,AM 和抛物线分别相交于点E ,F ,P .证明线段HE ,EF ,FP 总能组成等腰三角形.【举一反三】(2020·江西初三期中)如图①,已知抛物线y =ax 2+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.类型二【利用二次函数的性质与等腰三角形的性质确定点的坐标】典例指引2.(2019·山东初三期末)如图1,已知抛物线2()30y ax bx a =++≠与x 轴交于点(1,0)A 和点(3,0)B -,与y 轴交于点C .(l )求抛物线的表达式;(2)如图l ,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;(3)如图2,在x 轴上是否存在一点D 使得ACD ∆为等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的点D 的坐标;若不存在,请说明理由.【举一反三】(2019·广东省中山市中山纪念中学三鑫双语学校初三期中)如图,已知抛物线y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴交于A (2,0),B (﹣8,0)两点,与y 轴交于点C (0,﹣8).(1)求抛物线的解析式;(2)点F是直线BC下方抛物线上的一点,当△BCF的面积最大时,求出点F的坐标;(3)在(2)的条件下,是否存在这样的点Q(0,m),使得△BFQ为等腰三角形?如果有,请直接写出点Q的坐标;如果没有,请说明理由.类型三【确定满足等腰三角形的动点的运动时间】典例指引3.(2018济南中考)如图1,抛物线平移后过点A(8,,0)和原点,顶点为B,对称轴与轴相交于点C,与原抛物线相交于点D.(1)求平移后抛物线的解析式并直接写出阴影部分的面积;(2)如图2,直线AB与轴相交于点P,点M为线段OA上一动点,为直角,边MN与AP相交于点N,设,试探求:①为何值时为等腰三角形;②为何值时线段PN的长度最小,最小长度是多少.【举一反三】如图所示,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点.点D从C出发,沿线段CO以1个单位/秒的速度向终点O运动,过点D作OC的垂线交BC于点E,作EF∥OC,交抛物线于点F.(1)求此抛物线的解析式;(2)小明在探究点D运动时发现,①当点D与点C重合时,EF长度可看作O;②当点D与点O重合时,EF长度也可以看作O,于是他猜想:设点D运动到OC中点位置时,当线段EF最长,你认为他猜想是否正确,为什么?(3)连接CF、DF,请直接写出△CDF为等腰三角形时所有t的值.【新题训练】1.(2020·江西初三)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(﹣2,﹣4),直线x=﹣2与x轴相交于点B,连接OA,抛物线y=﹣x2从点O沿OA方向平移,与直线x=﹣2交于点P,顶点M到点A时停止移动.(1)线段OA 所在直线的函数解析式是 ;(2)设平移后抛物线的顶点M 的横坐标为m ,问:当m 为何值时,线段P A 最长?并求出此时P A 的长. (3)若平移后抛物线交y 轴于点Q ,是否存在点Q 使得△OMQ 为等腰三角形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.2.(2018·山东中考真题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c =++交x 轴于点()4,0A -、()2,0B ,交y 轴于点()0,6C ,在y 轴上有一点()0,2E -,连接AE .(1)求二次函数的表达式;(2)若点D 为抛物线在x 轴负半轴上方的一个动点,求ADE ∆面积的最大值;(3)抛物线对称轴上是否存在点P ,使AEP ∆为等腰三角形,若存在,请直接写出所有P 点的坐标,若不存在请说明理由.3.(2016·广西中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线223y x x =--+与x 轴交于A ,B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,顶点为D . (1)请直接写出点A ,C ,D 的坐标;(2)如图(1),在x 轴上找一点E ,使得△CDE 的周长最小,求点E 的坐标;(3)如图(2),F 为直线AC 上的动点,在抛物线上是否存在点P ,使得△AFP 为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.4.(2019·广东广州市第二中学初三)如图(1),在平面直角坐标系中,矩形ABCO,B点坐标为(4,3),抛物线y=12-x2+bx+c经过矩形ABCO的顶点B、C,D为BC的中点,直线AD与y轴交于E点,与抛物线y=12-x2+bx+c交于第四象限的F点.(1)求该抛物线解析式与F点坐标;(2)如图,动点P从点C出发,沿线段CB以每秒1个单位长度的速度向终点B运动;同时,动点M从点A出发,沿线段AE 13个单位长度的速度向终点E运动.过点P作PH⊥OA,垂足为H,连接MP,MH.设点P的运动时间为t秒.①问EP+PH+HF是否有最小值,如果有,求出t的值;如果没有,请说明理由.②若△PMH是等腰三角形,求出此时t的值.5.(2019·湖南中考模拟)如图,关于x的二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于点A(1,0)和点B与y 轴交于点C(0,3),抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求二次函数的表达式;(2)在y轴上是否存在一点P,使△PBC为等腰三角形?若存在.请求出点P的坐标;(3)有一个点M从点A出发,以每秒1个单位的速度在AB上向点B运动,另一个点N从点D与点M同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M到达点B时,点M、N同时停止运动,问点M、N运动到何处时,△MNB面积最大,试求出最大面积.6.(2018·山东中考模拟)如图,抛物线y=﹣x2+mx+n与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知A(﹣1,0),C(0,2).(1)求抛物线的表达式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出P点的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点E时线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时E点的坐标.7.(2019·山东中考模拟)已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C (﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△P AB的面积有最大值?(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE∥x轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P 使△PDE 为等腰直角三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.8.(2018·广东中考模拟)如图,在平面直角坐标系xOy 中,二次函数24y ax bx =+-(0a ≠)的图象与x 轴交于A (﹣2,0)、B (8,0)两点,与y 轴交于点B ,其对称轴与x 轴交于点D .(1)求该二次函数的解析式;(2)如图1,连结BC ,在线段BC 上是否存在点E ,使得△CDE 为等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点E 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,若点P (m ,n )是该二次函数图象上的一个动点(其中m >0,n <0),连结PB ,PD ,BD ,求△BDP 面积的最大值及此时点P 的坐标.9.(2019·四川中考模拟)如图,已知二次函数y =﹣x 2+bx +c (c >0)的图象与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,且OB =OC =3,顶点为M .(1)求二次函数的解析式;(2)点P 为线段BM 上的一个动点,过点P 作x 轴的垂线PQ ,垂足为Q ,若OQ =m ,四边形ACPQ 的面积为S ,求S 关于m 的函数解析式,并写出m 的取值范围;(3)探索:线段BM 上是否存在点N ,使△NMC 为等腰三角形?如果存在,求出点N 的坐标;如果不存在,请说明理由.10.(2019·甘肃中考模拟)如图,已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴相交于A (﹣1,0),B (3,0)两点,与y 轴相交于点C (0,﹣3). (1)求这个二次函数的表达式;(2)若P 是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH ⊥x 轴于点H ,与BC 交于点M ,连接PC . ①求线段PM 的最大值;②当△PCM 是以PM 为一腰的等腰三角形时,求点P 的坐标.11.(2019·安徽中考模拟)如图,已知直线1y x =+与抛物线2y ax 2x c =++相交于点()1,0A -和点()2,B m 两点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点P 是位于直线AB 上方抛物线上的一动点,当PAB ∆的面积S 最大时,求此时PAB ∆的面积S 及点P 的坐标;(3)在x 轴上是否存在点Q ,使QAB ∆是等腰三角形?若存在,直接写出Q 点的坐标(不用说理);若不存在,请说明理由.12.(2018·江苏中考模拟)(2017南宁,第26题,10分)如图,已知抛物线2239y ax ax a =--与坐标轴交于A ,B ,C 三点,其中C (0,3),∠BAC 的平分线AE 交y 轴于点D ,交BC 于点E ,过点D 的直线l 与射线AC ,AB 分别交于点M ,N .(1)直接写出a的值、点A的坐标及抛物线的对称轴;(2)点P为抛物线的对称轴上一动点,若△P AD为等腰三角形,求出点P的坐标;(3)证明:当直线l绕点D旋转时,11AM AN均为定值,并求出该定值.13.(2019·重庆中考模拟)如图,在平面直角坐标系中,一抛物线的对称轴为直线,与y轴负半轴交于C点,与x轴交于A、B两点,其中B点的坐标为(3,0),且OB=OC.(1)求此抛物线的解析式;(2)若点G(2,y)是该抛物线上一点,点P是直线AG下方的抛物线上一动点,当点P运动到什么位置时,△APG的面积最大?求出此时P点的坐标和△APG的最大面积.(3)若平行于x轴的直线与该抛物线交于M、N两点(其中点M在点N的右侧),在x轴上是否存在点Q,使△MNQ为等腰直角三角形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.14.(2019·辽宁中考模拟)抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与直线y=kx+c(k≠0)相交于A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点,且抛物线与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)求出C、D两点的坐标(3)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,求出点P的坐标.15.(2020·浙江初三期末)如图,抛物线y=﹣12x2+2x+6交x轴于A,B两点(点A在点B的右侧),交y轴于点C,顶点为D,对称轴分別交x轴、线段AC于点E、F.(1)求抛物线的对称轴及点A的坐标;(2)连结AD,CD,求△ACD的面积;(3)设动点P从点D出发,沿线段DE匀速向终点E运动,取△ACD一边的两端点和点P,若以这三点为顶点的三角形是等腰三角形,且P为顶角顶点,求所有满足条件的点P的坐标.16.(2020·湖北初三期末)如图,已知二次函数的图象经过点A(4,4),B(5,0)和原点O,P为二次函数图象上的一个动点,过点P作x轴的垂线,垂足为D(m,0),并与直线OA相较于点C.(1)求出二次函数的解析式;(2)当点P在直线OA的上方时,求线段PC的最大值;(3)当点P在直线OA的上方时,是否存在一点P,使射线OP平分∠AOy,若存在,请求出P点坐标;若不存在.请说明理由;(4)当m>0时,探索是否存在点P,使得△PCO为等腰三角形,若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.17.(2019·吉林初三)如图1,抛物线与y =﹣211433x x ++与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,连接AC 、BC ,点D 是线段AB 上一点,且AD =CA ,连接CD .(1)如图2,点P 是直线BC 上方抛物线上的一动点,在线段BC 上有一动点Q ,连接PC 、PD 、PQ ,当△PCD 面积最大时,求PQ +10CQ 的最小值; (2)将过点D 的直线绕点D 旋转,设旋转中的直线l 分别与直线AC 、直线CO 交于点M 、N ,当△CMN 为等腰三角形时,直接写出CM 的长.18.(2020·江苏初三期末)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2y x mx n =-++与x 轴交于点A ,B ( A 在B的左侧)(1)如图1,若抛物线的对称轴为直线3,4x AB =-= .①点A 的坐标为( , ),点B 的坐标为( , ); ②求抛物线的函数表达式;(2)如图2,将(1)中的抛物线向右平移若干个单位,再向下平移若干个单位,使平移后的抛物线经过点O ,且与x 正半轴交于点C ,记平移后的抛物线顶点为P ,若OCP ∆是等腰直角三角形,求点P 的坐标.。
中考数学复习---二次函数中三角形存在性问题压轴题练习(含答案解析)一.相似三角形的存在性1.(2022•陕西)已知抛物线y=ax2+bx﹣4经过点A(﹣2,0),B(4,0),与y 轴的交点为C.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P是该抛物线上一点,且位于其对称轴l的右侧,过点P分别作l,x 轴的垂线,垂足分别为M,N,连接MN.若△PMN和△OBC相似,求点P的坐标.【解答】解:(1)把A(﹣2,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣4得:,解得,∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣x﹣4;(2)如图:∵y=x2﹣x﹣4=(x﹣1)2﹣,∴抛物线y=x2﹣x﹣4的对称轴是直线x=1,在y=x2﹣x﹣4中,令x=0得y=﹣4,∴C(0,﹣4),∴OB=OC=4,∴△BOC是等腰直角三角形,∵△PMN和△OBC相似,∴△PMN是等腰直角三角形,∵PM⊥直线x=1,PN⊥x轴,∴∠MPN=90°,PM=PN,设P(m,m2﹣m﹣4),∴|m﹣1|=|m2﹣m﹣4|,∴m﹣1=m2﹣m﹣4或m﹣1=﹣m2+m+4,解得m=+2或m=﹣+2或m=或m=﹣,∵点P是该抛物线上一点,且位于其对称轴直线x=1的右侧,∴P的坐标为(+2,+1)或(,1﹣).2.(2022•绵阳)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B两点,交y轴于点C(0,3),顶点D的横坐标为1.(1)求抛物线的解析式;(2)在y轴的负半轴上是否存在点P使∠APB+∠ACB=180°,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)过点C作直线l与y轴垂直,与抛物线的另一个交点为E,连接AD,AE,DE,在直线l下方的抛物线上是否存在一点M,过点M作MF⊥l,垂足为F,使以M,F,E三点为顶点的三角形与△ADE相似?若存在,请求出M点的坐标,若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵顶点D的横坐标为1,∴抛物线的对称轴为直线x=1,∵A(﹣1,0),∴B(3,0),∴设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),将C(0,3)代入抛物线的解析式,则﹣3a=3,解得a=﹣1,∴抛物线的解析式为:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3.(2)存在,P(0,﹣1),理由如下:∵∠APB+∠ACB=180°,∴∠CAP+∠CBP=180°,∴点A,C,B,P四点共圆,如图所示,由(1)知,OB=OC=3,∴∠OCB=∠OBC=45°,∴∠APC=∠ABC=45°,∴△AOP是等腰直角三角形,∴OP=OA=1,∴P(0,﹣1).(3)存在,理由如下:由(1)知抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3,∴D(1,4),由抛物线的对称性可知,E(2,3),∵A(﹣1,0),∴AD=2,DE=,AE=3.∴AD2=DE2+AE2,∴△ADE是直角三角形,且∠AED=90°,DE:AE=1:3.∵点M在直线l下方的抛物线上,∴设M(t,﹣t2+2t+3),则t>2或t<0.∴EF=|t﹣2|,MF=3﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣2t,若△MEF与△ADE相似,则EF:MF=1:3或MF:EF=1:3,∴|t﹣2|:(t2﹣2t)=1:3或(t2﹣2t):|t﹣2|=1:3,解得t=2(舍)或t=3或﹣3或(舍)或﹣,∴M的坐标为(3,0)或(﹣3,﹣12)或(﹣,).综上,存在点M,使以M,F,E三点为顶点的三角形与△ADE相似,此时点M的坐标为(3,0)或(﹣3,﹣12)或(﹣,).3.(2022•恩施州)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=﹣x2+c与y 轴交于点P(0,4).(1)直接写出抛物线的解析式.(2)如图,将抛物线y=﹣x2+c向左平移1个单位长度,记平移后的抛物线顶点为Q,平移后的抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C.判断以B、C、Q三点为顶点的三角形是否为直角三角形,并说明理由.(3)直线BC与抛物线y=﹣x2+c交于M、N两点(点N在点M的右侧),请探究在x轴上是否存在点T,使得以B、N、T三点为顶点的三角形与△ABC相似,若存在,请求出点T的坐标;若不存在,请说明理由.(4)若将抛物线y=﹣x2+c进行适当的平移,当平移后的抛物线与直线BC最多只有一个公共点时,请直接写出抛物线y=﹣x2+c平移的最短距离并求出此时抛物线的顶点坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+c与y轴交于点P(0,4),∴c=4,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4;(2)△BCQ是直角三角形.理由如下:将抛物线y=﹣x2+4向左平移1个单位长度,得新抛物线y=﹣(x+1)2+4,∴平移后的抛物线顶点为Q(﹣1,4),令x=0,得y=﹣1+4=3,∴C(0,3),令y=0,得﹣(x+1)2+4=0,解得:x1=1,x2=﹣3,∴B(﹣3,0),A(1,0),如图1,连接BQ,CQ,PQ,∵P(0,4),Q(﹣1,4),∴PQ⊥y轴,PQ=1,∵CP=4﹣3=1,∴PQ=CP,∠CPQ=90°,∴△CPQ是等腰直角三角形,∴∠PCQ=45°,∵OB=OC=3,∠BOC=90°,∴△BOC是等腰直角三角形,∴∠BCO=45°,∴∠BCQ=180°﹣45°﹣45°=90°,∴△BCQ是直角三角形.(3)在x轴上存在点T,使得以B、N、T三点为顶点的三角形与△ABC相似.∵△ABC是锐角三角形,∠ABC=45°,∴以B、N、T三点为顶点的三角形与△ABC相似,必须∠NBT=∠ABC=45°,即点T在y轴的右侧,设T(x,0),且x>0,则BT=x+3,∵B(﹣3,0),A(1,0),C(0,3),∴∠ABC=45°,AB=4,BC=3,设直线BC的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线BC的解析式为y=x+3,由,解得:,,∴M(﹣,),N(,),∴BN=×=,①当△NBT∽△CBA时,则=,∴=,解得:x=,∴T(,0);②当△NBT∽△ABC时,则=,∴=,解得:x=,∴T(,0);综上所述,点T的坐标T(,0)或(,0).(4)抛物线y=﹣x2+4的顶点为P(0,4),∵直线BC的解析式为y=x+3,∴直线BC与y轴的夹角为45°,当抛物线沿着垂直直线BC的方向平移到只有1个公共点时,平移距离最小,此时向右和向下平移距离相等,设平移后的抛物线的顶点为P′(t,4﹣t),则平移后的抛物线为y=﹣(x﹣t)2+4﹣t,由﹣(x﹣t)2+4﹣t=x+3,整理得:x2+(1﹣2t)x+t2+t﹣1=0,∵平移后的抛物线与直线BC最多只有一个公共点,∴Δ=(1﹣2t)2﹣4(t2+t﹣1)=0,解得:t=,∴平移后的抛物线的顶点为P′(,),平移的最短距离为.二.直角三角形的存在性4.(2022•广安)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象与x轴交于A、C两点,与y轴交于点B,其中点B坐标为(0,﹣4),点C 坐标为(2,0).(1)求此抛物线的函数解析式.(2)点D是直线AB下方抛物线上一个动点,连接AD、BD,探究是否存在点D,使得△ABD的面积最大?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.(3)点P为该抛物线对称轴上的动点,使得△P AB为直角三角形,请求出点P 的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+x+m(a≠0)的图象经过点B(0,﹣4),点C(2,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣4;(2)存在.理由:如图1中,设D (t ,t 2+t ﹣4),连接OD .令y =0,则x 2+x ﹣4=0,解得x =﹣4或2,∴A (﹣4,0),C (2,0),∵B (0,﹣4),∴OA =OB =4,∵S △ABD =S △AOD +S △OBD ﹣S △AOB =×4×(﹣﹣t +4)+×4×(﹣t )﹣×4×4=﹣t 2﹣4t =﹣(t +2)2+4,∵﹣1<0,∴t =﹣2时,△ABD 的面积最大,最大值为4,此时D (﹣2,﹣4); (3)如图2中,设抛物线的对称轴交x 轴于点N ,过点B 作BM ⊥抛物线的对称轴于点M .则N (﹣1.0).M (﹣1,﹣4);∵OA=OB=4,∠AOB=90°,∴∠OAB=∠OBA=45°,当∠P1AB=90°时,△ANP1是等腰直角三角形,∴AN=NP1=3,∴P1(﹣1,3),当∠ABP2=90°时,△BMP2是等腰直角三角形,可得P2(﹣1,﹣5),当∠APB=90°时,设P(﹣1,n),设AB的中点为J,连接PJ,则J(﹣2,﹣2),∴PJ=AB=2,∴12+(n+2)2=(2)2,解得n=﹣2或﹣﹣2,∴P3(﹣1,﹣2),P4(﹣1,﹣﹣2),综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣1,3)或(﹣1,﹣5)或(﹣1,﹣2)或(﹣1,﹣﹣2).5.(2022•辽宁)如图,抛物线y=ax2﹣3x+c与x轴交于A(﹣4,0),B两点,与y轴交于点C(0,4),点D为x轴上方抛物线上的动点,射线OD交直线AC 于点E,将射线OD绕点O逆时针旋转45°得到射线OP,OP交直线AC于点F,连接DF.(1)求抛物线的解析式;(2)当点D在第二象限且=时,求点D的坐标;(3)当△ODF为直角三角形时,请直接写出点D的坐标.【解答】解:(1)将点A(﹣4,0),C(0,4)代入y=ax2﹣3x+c,∴,解得,∴y=﹣x2﹣3x+4;(2)过点D作DG⊥AB交于G,交AC于点H,设直线AC的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=x+4,设D(n,﹣n2﹣3n+4),H(n,n+4),∴DH=﹣n2﹣4n,∵DH∥OC,∴==,∵OC=4,∴DH=3,∴﹣n2﹣4n=3,解得n=﹣1或n=﹣3,∴D(﹣1,6)或(﹣3,4);(3)设F(t,t+4),当∠FDO=90°时,过点D作MN⊥y轴交于点N,过点F作FM⊥MN交于点M,∵∠DOF=45°,∴DF=DO,∵∠MDF+∠NDO=90°,∠MDF+∠MFD=90°,∴∠NDO=∠MFD,∴△MDF≌△NOD(AAS),∴DM=ON,MF=DN,∴DN+ON=﹣t,DN=ON+(﹣t﹣4),∴DN=﹣t﹣2,ON=2,∴D点纵坐标为2,∴﹣x2﹣3x+4=2,解得x=或x=,∴D点坐标为(,2)或(,2);当∠DFO=90°时,过点F作KL⊥x轴交于L点,过点D作DK⊥KL交于点K,∵∠KFD+∠LFO=90°,∠KFD+∠KDF=90°,∴∠LFO=∠KDF,∵DF=FO,∴△KDF≌△LFO(AAS),∴KD=FL,KF=LO,∴KL=t+4﹣t=4,∴D点纵坐标为4,∴﹣x2﹣3x+4=4,解得x=0或x=﹣3,∴D(0,4)或(﹣3,4);综上所述:D点坐标为(,2)或(,2)或(0,4)或(﹣3,4).三.等腰三角形的存在性6.(2022•百色)已知抛物线经过A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)三点,O 为坐标原点,抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,点M为射线BD上一动点,连接OM,交BC于点F.(1)求抛物线的表达式;(2)求证:∠BOF=∠BDF;(3)是否存在点M,使△MDF为等腰三角形?若不存在,请说明理由;若存在,求ME的长.【解答】(1)解:设抛物线的表达式为y=ax2+bx+c,把A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)代入得:,解得,∴抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3;(2)证明:∵正方形OBDC,∴∠OBC=∠DBC,BD=OB,∵BF=BF,∴△BOF≌△BDF,∴∠BOF=∠BDF;(3)解:∵抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,∴令y=3,则3=﹣x2+2x+3,解得:x1=0,x2=2,∴E(2,3),①如图,当M在线段BD的延长线上时,∠BDF为锐角,∴∠FDM为钝角,∵△MDF为等腰三角形,∴DF=DM,∴∠M=∠DFM,∴∠BDF=∠M+∠DFM=2∠M,∵BM∥OC,∴∠M=∠MOC,由(2)得∠BOF=∠BDF,∴∠BDF+∠MOC=3∠M=90°,∴∠M=30°,在Rt△BOM中,BM=,∴ME=BM﹣BE=3﹣2;②如图,当M在线段BD上时,∠DMF为钝角,∵△MDF为等腰三角形,∴MF=DM,∴∠BDF=∠MFD,∴∠BMO=∠BDF+∠MFD=2∠BDF,由(2)得∠BOF=∠BDF,∴∠BMO=2∠BOM,∴∠BOM+∠BMO=3∠BOM=90°,∴∠BOM=30°,在Rt△BOM中,BM=,∴ME=BE﹣BM=2﹣,综上所述,ME的值为:3﹣2或2﹣.7.(2022•山西)综合与探究如图,二次函数y=﹣x2+x+4的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.点P是第一象限内二次函数图象上的一个动点,设点P的横坐标为m.过点P作直线PD⊥x轴于点D,作直线BC交PD于点E.(1)求A,B,C三点的坐标,并直接写出直线BC的函数表达式;(2)当△CEP是以PE为底边的等腰三角形时,求点P的坐标;(3)连接AC,过点P作直线l∥AC,交y轴于点F,连接DF.试探究:在点P 运动的过程中,是否存在点P,使得CE=FD,若存在,请直接写出m的值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)在y=﹣x2+x+4中,令x=0得y=4,令y=0得x=8或x=﹣2,∴A(﹣2,0),B(8,0),C(0,4),设直线BC解析式为y=kx+4,将B(8,0)代入得:8k+4=0,解得k=﹣,∴直线BC解析式为y=﹣x+4;(2)过C作CG⊥PD于G,如图:设P(m,﹣m2+m+4),∴PD=﹣m2+m+4,∵∠COD=∠PDO=∠CGD=90°,∴四边形CODG是矩形,∴DG=OC=4,CG=OD=m,∴PG=PD﹣DG=﹣m2+m+4﹣4=﹣m2+m,∵CP=CE,CG⊥PD,∴GE=PG=﹣m2+m,∵∠GCE=∠OBC,∠CGE=90°=∠BOC,∴△CGE∽△BOC,∴=,即=,解得m=0(舍去)或m=4,∴P(4,6);(3)存在点P,使得CE=FD,理由如下:过C作CH⊥PD于H,如图:设P(m,﹣m2+m+4),由A(﹣2,0),C(0,4)可得直线AC解析式为y=2x+4,根据PF∥AC,设直线PF解析式为y=2x+b,将P(m,﹣m2+m+4)代入得:﹣m2+m+4=2m+b,∴b=﹣m2﹣m+4,∴直线PF解析式为y=2x﹣m2﹣m+4,令x=0得y=﹣m2﹣m+4,∴F(0,﹣m2﹣m+4),∴OF=|﹣m2﹣m+4|,同(2)可得四边形CODH是矩形,∴CH=OD,∵CE=FD,∴Rt△CHE≌Rt△DOF(HL),∴∠HCE=∠FDO,∵∠HCE=∠CBO,∴∠FDO=∠CBO,∴tan∠FDO=tan∠CBO,∴=,即=,∴﹣m2﹣m+4=m或﹣m2﹣m+4=﹣m,解得m=2﹣2或m=﹣2﹣2或m=4或m=﹣4,∵P在第一象限,∴m=2﹣2或m=4.8.(2022•东营)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)在对称轴上找一点Q,使△ACQ的周长最小,求点Q的坐标;(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.【解答】解:(1)将点A(﹣1,0),点B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3,∴,解得,∴y=x2﹣2x﹣3;(2)连接CB交对称轴于点Q,∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴抛物线的对称轴为直线x=1,∵A、B关于对称轴x=1对称,∴AQ=BQ,∴AC+AQ+CQ=AC+CQ+BQ≥AC+BC,当C、B、Q三点共线时,△ACQ的周长最小,∵C(0,﹣3),B(3,0),设直线BC的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=x﹣3,∴Q(1,﹣2);(3)当∠BPM=90°时,PM=PB,∴M点与A点重合,∴M(﹣1,0);当∠PBM=90°时,PB=BM,如图1,当P点在M点上方时,过点B作x轴的垂线GH,过点P作PH⊥GH 交于H,过点M作MG⊥HG交于G,∵∠PBM=90°,∴∠PBH+∠MBG=90°,∵∠PBH+∠BPH=90°,∴∠MBG=∠BPH,∵BP=BM,∴△BPH≌△MBG(AAS),∴BH=MG,PH=BG=2,设P(1,t),则M(3﹣t,﹣2),∴﹣2=(3﹣t)2﹣2(3﹣t)﹣3,解得t=2+或t=2﹣,∴M(1﹣,﹣2)或(1+,﹣2),∵M点在对称轴的左侧,∴M点坐标为(1﹣,﹣2);如图2,当P点在M点下方时,同理可得M(3+t,2),∴2=(3+t)2﹣2(3+t)﹣3,解得t=﹣2+(舍)或t=﹣2﹣,∴M(1﹣,2);综上所述:M点的坐标为(1﹣,﹣2)或(1﹣,2)或(﹣1,0).9.(2022•枣庄)如图①,已知抛物线L:y=x2+bx+c经过点A(0,3),B(1,0),过点A作AC∥x轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的关系式;(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当△OPE面积最大时,求出P点坐标;(3)将抛物线L向上平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OAE 内(包括△OAE的边界),求h的取值范围;(4)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P,使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线L:y=x2+bx+c经过点A(0,3),B(1,0),∴,解得,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;(2)如图,过P作PG∥y轴,交OE于点G,设P(m,m2﹣4m+3),∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,∴∠AOE=45°,∴△AOE是等腰直角三角形,∴AE=OA=3,∴E(3,3),∴直线OE的解析式为:y=x,∴G(m,m),∴PG=m﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+5m﹣3,∴S△OPE =S△OPG+S△EPG=PG•AE=×3×(﹣m2+5m﹣3)=﹣(m2﹣5m+3)=﹣(m﹣)2+,∵﹣<0,∴当m=时,△OPE面积最大,此时,P点坐标为(,﹣);(3)由y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,得抛物线l的对称轴为直线x=2,顶点为(2,﹣1),抛物线L向上平移h个单位长度后顶点为F(2,﹣1+h).设直线x=2交OE于点M,交AE于点N,则E(3,3),∵直线OE的解析式为:y=x,∴M(2,2),∵点F在△OAE内(包括△OAE的边界),∴2≤﹣1+h≤3,解得3≤h≤4;(4)设P(m,m2﹣4m+3),分四种情况:①当P在对称轴的左边,且在x轴下方时,如图,过P作MN⊥y轴,交y轴于M,交l于N,∴∠OMP=∠PNF=90°,∵△OPF是等腰直角三角形,∴OP=PF,∠OPF=90°,∴∠OPM+∠NPF=∠PFN+∠NPF=90°,∴∠OPM=∠PFN,∴△OMP≌△PNF(AAS),∴OM=PN,∵P(m,m2﹣4m+3),则﹣m2+4m﹣3=2﹣m,解得:m=(舍)或,∴P的坐标为(,);②当P在对称轴的左边,且在x轴上方时,同理得:2﹣m=m2﹣4m+3,解得:m1=(舍)或m2=,∴P的坐标为(,);③当P在对称轴的右边,且在x轴下方时,如图,过P作MN⊥x轴于N,过F作FM⊥MN于M,同理得△ONP≌△PMF,∴PN=FM,则﹣m2+4m﹣3=m﹣2,解得:m1=或m2=(舍);P的坐标为(,);④当P在对称轴的右边,且在x轴上方时,如图,同理得m2﹣4m+3=m﹣2,解得:m=或(舍),P的坐标为:(,);综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).方法二:作直线DE:y=x﹣2,E(1,﹣1)是D点(2,0)绕O点顺时针旋转45°并且OD缩小倍得到,易知直线DE即为对称轴上的点绕O点顺时针旋转45°,且到O点距离缩小倍的轨迹,联立直线DE和抛物线解析式得x2﹣4x+3=x﹣2,解得x1=,x2=,同理可得x3=或x4=;综上所述,点P的坐标是:(,)或(,)或(,)或(,).10.(2023•澄城县一模)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0)、B,与y轴交于点C(0,3),直线l是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数解析式;(2)在对称轴l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形,若存在,求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)把点A(﹣1,0)、点C(0,3)分别代入y=﹣x2+bx+c,得.解得.故该抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3;(2)由(1)知,该抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3.则该抛物线的对称轴为直线x=﹣=1.故设M(1,m).∵A(﹣1,0)、点C(0,3),∴AC2=10,AM2=4+m2,CM2=1+(m﹣3)2.①若AC=AM时,10=4+m2,解得m=±.∴点M的坐标为(1,)或(1,﹣);②若AC=CM时,10=1+(m﹣3)2,解得m=0或m=6,∴点M的坐标为(1,0)或(1,6).当点M的坐标为(1,6)时,点A、C、M共线,∴点M的坐标为(1,0);③当AM=CM时,4+m2=1+(m﹣3)2,解得m=1,∴点M的坐标为(1,1).综上所述,符合条件的点M的坐标为(1,)或(1,﹣)或(1,0)或(1,1).11.(2023•碑林区校级一模)二次函数y=ax2+bx+2的图象交x轴于A(﹣1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,动点M从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿AB方向运动,过点M作MN⊥x轴交直线BC于点N,交抛物线于点D,连接AC,设运动的时间为t秒.(1)求二次函数y=ax2+bx+2的表达式;(2)在直线MN上存在一点P,当△PBC是以∠BPC为直角的等腰直角三角形时,求此时点D的坐标.【解答】解:(1)将点(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+2,∴a=﹣,b=,∴y=﹣x2+x+2;(2)∵BM=5﹣2t,∴M(2t﹣1,0),设P(2t﹣1,m),∵PC2=(2t﹣1)2+(m﹣2)2,PB2=(2t﹣5)2+m2,∵PB=PC,∴(2t﹣1)2+(m﹣2)2=(2t﹣5)2+m2,∴m=4t﹣5,∴P(2t﹣1,4t﹣5),∵PC⊥PB,∴×=﹣1,∴t=1或t=2,∴M(1,0)或M(3,0),∴D(1,3)或D(3,2).12.(2023•东洲区模拟)抛物线y=ax2+bx+3经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴正半轴交于点C.(1)求此抛物线解析式;(2)如图①,连接BC,点P为抛物线第一象限上一点,设点P的横坐标为m,△PBC的面积为S,求S与m的函数关系式,并求S最大时P点坐标;(3)如图②,连接AC,在抛物线的对称轴上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴,解得:,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)点P作PF⊥x轴于点F,交BC于点E,设BC直线解析式为:y=kx+b,∵B(3,0),C(0,3),∴,解得,∴y=﹣x+3,由题意可知P(m,﹣m2+2m+3),E(m,﹣m+3),S=S△PBE+S△PCE,S=PE•OB=(﹣m2+2m+3+m﹣3)×3,,∵,∴当时,S有最大值,此时P点坐标为;(3)存在,M1(1,0),,,M4(1,1),①当AC=AM时,如图,设对称轴l与AB交于点E,则,∵AM2=AE2+EM2,∴,解得:,∴M点的坐标为或,②当AC=MC时,则OC为AM的垂直平分线.因此M与E重合,因此,M点的坐标为(1,0),③当AM=CM时,如图,设M点的坐标为(1,n),则AM2=22+n2=4+n2,CM2=12+(3﹣n)2,∴4+n2=12+(3﹣n)2,解得:n=1,∴M点的坐标为(1,1),综上可知,潢足条件的M点共四个,其坐标为M1(1,0),,,M4(1,1).13.(2023•三亚一模)如图,抛物线y=ax2+3x+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0)和点B,与y轴交于点C(0,8),顶点为D,连接AC,CD,DB,直线BC 与抛物线的对称轴l交于点E.(1)求抛物线的解析式和直线BC的解析式;(2)求四边形ABDC的面积;(3)P是第一象限内抛物线上的动点,连接PB,PC,当S△PBC =S△ABC时,求点P的坐标;(4)在抛物线的对称轴l上是否存在点M,使得△BEM为等腰三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+3x+c(a≠0)过点A(﹣2,0)和C(0,8),∴,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+8.令y=0,得.解得x1=﹣2,x2=8.∴点B的坐标为(8,0).设直线BC的解析式为y=kx+b.把点B(8,0),C(0,8)分别代入y=kx+b,得,解得,∴直线BC的解析式为y=﹣x+8.(2)如图1,设抛物线的对称轴l与x轴交于点H.∵抛物线的解析式为,∴顶点D的坐标为.∴S四边形ABDC =S△AOC+S梯形OCDH+S△BDH===70.(3)∵.∴.如图2,过点P作PG⊥x轴,交x轴于点G,交BC于点F.设点.∵点F在直线BC上,∴F(t,﹣t+8).∴.∴.∴.解得t1=2,t2=6.∴点P的坐标为(2,12)或P(6,8).(4)存在.∵△BEM为等腰三角形,∴BM=EM或BE=BM或BE=EM,设M(3,m),∵B(8,0),E(3,5),∴BE==5,EM=|m﹣5|,BM==,当BM=EM时,=|m﹣5|,∴m2+25=(m﹣5)2,解得:m=0,∴M(3,0);当BE=BM时,5=,∴m2+25=50,解得:m=﹣5或m=5(舍去),∴M(3,﹣5);当BE=EM时,5=|m﹣5|,解得:m=5+5或m=5﹣5,∴M(3,5+5)或(3,5﹣5),综上所述,点M的坐标为(3,0)或(3,﹣5)或(3,5+5)或(3,5﹣5).14.(2023•南海区一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3(a >0)与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为直线BC下方抛物线上的一动点,PM⊥BC于点M,PN∥y轴交BC 于点N.求线段PM的最大值和此时点P的坐标;(3)点E为x轴上一动点,点Q为抛物线上一动点,是否存在以CQ为斜边的等腰直角三角形CEQ?若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)将A(﹣1,0),B(3,0)代入函数y=ax2+bx﹣3(a>0)中,得,解得,∴解析式为y=x2﹣2x﹣3,故抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)当x=0时,y=3,∴C(0,﹣3),∵B(3,0),∴∠OCB=∠OBC=45°,∵PN∥y轴,∴∠MNP=45°,∵PM⊥BC,∴PM=PN,则当PN最大时,PM也最大,设BC的解析式为y=mx+n,∴,解得,∴BC解析式为y=x﹣3,设P(x,x2﹣2x﹣3),N(x,x﹣3),∴PN=x﹣3﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣(x﹣)2+,当x=时,PN最大,则PM=PN=×=,∴P(,),故PM最大值为,P点坐标为(,﹣);(3)存在,点E的坐标为(﹣5,0),(,0),(0,0),(,0).∵CEQ是以CQ为斜边的等腰直角三角形,∴设Q(x,x2﹣2x﹣3),①如图,过点E作x轴的垂线l,再分别过点C和点Q作垂线l的垂线,分别交于点M和点N,∵∠CEQ=90°,∴∠QEM+∠CEN=90°,∵∠QEM+∠MQE=90°,∴∠EQM=∠CEN,∵∠CNE=∠QME=90°,EC=EQ,∴△EMQ≌△CNE(AAS),∴CN=EM=x2﹣2x﹣3,MQ=EN=3,∴|x Q|+MQ=CN,﹣x+3=x2﹣2x﹣3,解得x=﹣2,x=3(舍去),∴OE=CM=2+3=5,E(﹣5,0),②如图,过点E作x轴的垂线l,再分别过点C和点Q作垂线l的垂线,分别交于点M和点N,同理:△EMC≌△QNE(AAS),CM=EN=x2﹣2x﹣3,NQ=EM=3,∴﹣x+x2﹣2x﹣3=3,解得x=,x=(舍去),∴OE=CM=,E(,0),③如图,点E和点O重合,点Q和点B重合,此时E(0,0),④如图,过点E作x轴的垂线l,再分别过点C和点Q作垂线l的垂线,分别交于点M和点N,同理:△EMC≌△QNE(AAS),CM=EN=x2﹣2x﹣3,NQ=EM=3,∴x+3=x2﹣2x﹣3,解得x=,x=(舍去),∴OE=CM=,E(,0),综上所述,点E的坐标为(﹣5,0),(,0),(0,0),(,0)41。
中考数学总复习《二次函数之等腰三角形存在性问题》专项提升训练题-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________ 1.已知二次函数23y ax bx a =+-经过点()1,0A -和()0,3C ,与x 轴交于另一点B ,抛物线的顶点为D .(1)求此二次函数解析式;(2)连接DC 、BC 和DB ,判断BCD △的形状并说明理由;(3)在对称轴右侧抛物线上找一点P ,使得P 、D 、C 构成以PC 为底边的等腰三角形,求出点P 的坐标及此时四边形PBCD 的面积.2.如图,抛物线2y x bx c =-++过点(1,0)A -和(3,0)B ,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)点P 为抛物线对称轴上一动点,当PCB 是以BC 为底边的等腰三角形时,求P 的坐标;(3)在(2)条件下,是否存在点M 为抛物线上的点,使得2BCM BCP S S =△△?若存在,求出点M 的横坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,已知抛物线2y ax bx c =++经过点()3,0A -,()0,4C 两点,且与x 轴的另一个交点为B ,对称轴为直线=1x -.(1)求抛物线的表达式;(2)已知点M 是抛物线对称轴上一点,当MBC 的周长最小时,求M 点的坐标.(3)D 是第二象限内抛物线上的动点,设点D 的横坐标为m ,求四边形ABCD 面积S 的最大值及此时D 点的坐标;(4)若点P 在抛物线对称轴上,是否存在点P ,使以点B ,C 和P 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线24y ax bx =+-与x 轴交于()40A ,、()30B -,两点,与y 轴交于点C .(1)求这条抛物线所对应的函数表达式.(2)如图①,点D 是x 轴下方抛物线上的动点,且不与点C 重合.设点D 的横坐标为m ,以O 、A 、C 、D 为顶点的四边形面积为S ,求S 与m 之间的函数关系式.(3)如图①,连结BC ,点M 为线段AB 上一点,点N 为线段BC 上一点,且BM CN n ==,直接写出当n 为何值时BMN 为等腰三角形.5.抛物线24y x x =-与直线y x =交于原点O 和点B ,与x 轴交于点A ,顶点为D .(1)填空:点B 的坐标为 ,点D 的坐标为 .(2)如图1,连结OD ,P 为x 轴上的动点,当以O ,D ,P 为顶点的三角形是等腰三角形时,求点P 的坐标;(3)如图2,M 是点B 关于抛物线对称轴的对称点,Q 是抛物线上的动点,它的横生标为m (05)m <<,连结MQ ,BQ 和MQ 与直线OB 交于点E .设BEQ 和BEM △的面积分别为1S 和2S ,设12S t S =己,试求t 关于m 的函数解析式并求出t 的最值6.如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y x bx c =-+-的图象与x 轴交于点(3,0)A -和点(1,0)B ,与y 轴交于点C .(1)求这个二次函数的表达式;(2)如图①,二次函数图象的对称轴与直线AC 交于点D ,若E 是直线AC 上方抛物线上的一个动点,求ECD 面积的最大值;(3)如图①,P 是直线AC 上的一个动点,是否存在点P ,使PBC 是等腰三角形?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图1,抛物线23432363y x x =++与x 轴交于点A ,B (A 在B 左边),与y 轴交于点C ,连AC ,点D 与点C 关于抛物线的对称轴对称,过点D 作DE AC ∥交抛物线于点E ,交y 轴于点P .(1)点F 是直线AC 下方抛物线上点一动点,连DF 交AC 于点G ,连EG ,当EFG 的面积的最大值时,直线DE 上有一动点M ,直线AC 上有一动点N ,满足MN AC ⊥,连GM 和NO ,求GM MN NO ++的最小值;(2)如图2,在(1)的条件下,过点F 作FH x ⊥轴于点H 交AC 于点L ,将AHL 沿着射线AC 平移到点A 与点C 重合,从而得到A H L '''(点A ,H ,L 分别对应点A ',H '和L '),再将A H L '''绕点H '逆时针旋转(0180)αα︒<<︒,旋转过程中,边A L ''所在直线交直线DE 于Q ,交y 轴于点R ,求当PQR 为等腰三角形时,直接写出PR 的长.8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于()4,0B ,()2,0C -两点,与y 轴交于点()0,2A -.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P 是直线AB 下方抛物线上的一动点,过点P 作x 轴的平行线交AB 于点K ,过点P 作y 轴的平行线交x 轴于点D ,求12PK PD +的最大值及此时点P 的坐标; (3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M ,使得MAB △是以AB 为腰的等腰三角形;若存在,请求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由.9.如图,抛物线23y ax bx =++与x 轴相交于点(1,0)A -,B ,对称轴是1x =,与y 轴相交于点C .(1)求抛物线的函数表达式;(2)点P 为抛物线对称轴上一动点,当PCB 是以BC 为底边的等腰三角形时,求点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,在第一象限内,抛物线上是否存在点M ,使得BCM BCP S S =△△?若存在,求出点M 的横坐标;若不存在,请说明理由.10.如图,抛物线2y x bx c =++的图象与x 轴交于(3,0)A -、(1,0)B 两点,与y 轴交于点C ,点P 是抛物线上位于第三象限内的一点.(1)求抛物线的解析式.(2)连接AP 、PC 和CB ,求四边形APCB 面积的最大值及此时P 点的坐标.(3)点D 为抛物线对称轴上的一点,当以点A 、C 、D 为顶点的三角形为等腰三角形时,请写出所有符合条件的点D 的坐标,并把求其中一个点D 的过程写出来.11.已知拋物线2y ax bx c =++经过点()120B ,和()06C -,,对称轴为直线2x =.(1)求该拋物线的解析式;(2)点D 在线段AB 上,且AD AC =,若动点P 从A 点出发沿线段AB 以每秒1个单位长度的速度匀速运动,同时另一动点Q 以某一速度从C 点出发沿线段CB 匀速运动,问是否存在某一时刻t ,使线段PQ 被直线CD 垂直平分?若存在,请求出此时的时间t (秒)和点Q 的运动速度,若不存在,请说明理由;(3)在(2)的条件下,在x 轴上是否存在点M ,使MPQ 为等腰三角形?若存在,请求出所有点M 的坐标,若不存在,请说明理由.12.已知抛物线与x 轴交于1030A C -(,)、(,),与y 轴交于点03B -(,).(1)求抛物线对应的函数解析式;(2)在x 轴上是否存在点P ,使PBC 为等腰三角形?若存在,求出P 点坐标;若不存在,请说明理由;(3)点M 为抛物线上一动点,在直线BC 上是否存在点Q ,使以点O 、B 、Q 、M 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出Q 点的坐标;若不存在,请说明理由.13.如图,抛物线212y x mx n =-++与x 轴交于A B 、两点,与y 轴交于点C ,拋物线的对称轴交x 轴于点D ,已知()()1,0,0,2A C -.(1)求抛物线的解析式;(2)点E 是线段BC 上的一个动点(不与B C 、重合),过点E 作x 轴的垂线与抛物线相交于点F ,当点E 运动到什么位置时,四边形CDBF 的面积最大?求出四边形CDBF 的最大面积及此时点E 的坐标.(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P ,使PCD 为等腰三角形?如果存在,直接写出P 点的坐标;如果不存在,请说明理由.14.如图,已知抛物线与x 轴交于1,0A 和()5,0B -两点,与y 轴交于点C .直线33y x =-+过抛物线的顶点P .(1)求抛物线的函数解析式;(2)若直线()50x m m =-<<与抛物线交于点E ,与直线BC 交于点F . ①当EF 取得最大值时,求m 的值和EF 的最大值; ①当EFC 是等腰三角形时,求点E 的坐标.15.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线23y ax bx =+-与x 轴交于点()60A ,和()10B -,,与y 轴交于点C ,连接BC ,过点A 、C 作直线AC .(1)求抛物线的函数解析式.⊥交AC于点F,过点P作(2)点P为直线AC下方抛物线上一动点,过点P作PF AC∥交x轴于点E,求AE PFPE AC+的最大值及此时点P的坐标.(3)在(2)问的条件下,将抛物线23=+-沿射线CB方向平移10个单位长度得y ax bx到新抛物线y',新抛物线y'与原抛物线交于点M;连接CP,把线段CP沿直线AC平移,记平移后的线段为C P'',当以C'、P'和M为顶点的三角形是等腰三角形时,请直接写出所有符合条件的P'点的坐标.参考答案: 1.(1)223y x x =-++(2)BCD △为直角三角形(3)点P 的坐标为()2,3,四边形PBCD 的面积为42.(1)223y x x =-++(2)()1,1P(3)M 点横坐标为3172+或3172-或1或23.(1)248433y x x =--+ (2)81,3M ⎛⎫- ⎪⎝⎭ (3)252S =,3,52D ⎛⎫- ⎪⎝⎭(4)P 的坐标为:()1,0-或()1,13-或()1,13--或131,8⎛⎫- ⎪⎝⎭4.(1)211433=--y x x (2)当30m -<<时28S m =-+;当04m <<时228833S m m =-++. (3)52n =,2511n =和3011n = 5.(1)(5,5) ()2,4-(2)点P 的坐标为()()()()25,025,04,05,0-或或或(3)()21525056224t m m ⎛⎫=--+<< ⎪⎝⎭,t 的最大值为25246.(1)223y x x =--+(2)98ECD S =最大△(3)点P 的坐标为()535--,或()535+,或5122⎛⎫- ⎪⎝⎭,或()21-,.7.(1)239745+(2)17333-或8338.(1)211242y x x =-- (2)存在,12PK PD +的最大值为258 335,216P ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)存在,M 的坐标为()111,或()111-,或()1219-+,或()1219--,.9.(1)223y x x =-++(2)点P 的坐标为(1,1)(3)存在,点M 的横坐标为352+或35210.(1)223y x x =+-(2)点P 坐标为315,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭ max 758ABCP S =四边形 (3)1(1,14)D - 2(1,14)D -- 3(1,173)D -- 4(1,173)D --- 5(1,1)D --;11.(1)2116164y x x =--; (2)存在5t =时线段PQ 被直线CD 垂直平分,点Q 的运动速度每秒355单位长度; (3)1(2,0)M 2(33,0)10M -+ 3(33,0)10M -- 4(15,0)M ;12.(1)2=23y x x --(2)3,0-()或(323,0)+,或(323,0)-+,或0,0() (3)存在Q 1Q :321213(,)22+- 2321213,)22(Q -+- 3)213(,22192Q --4)321(,29212Q +-+-13.(1)213222y x x =-++ (2)当2x =时,四边形CDBF 的面积最大,最大值为132,此时()2,1E (3)存在,满足条件的P 点坐标为35353325,,,4,22222216⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,,,14.(1)245y x x =--+(2)①当52m =-时,EF 有最大值,最大值为254;①()38-,或()45-,或()25622--,15.(1)215322y x x =-- (2)AE +PF 的最大值为:9595+;此时()3,6P - (3)点P '的坐标为:172112911,55⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭或172412911,55⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎝⎭或()11,13--。
中考压轴题等腰三角形存在性问题数学因运动而充满活力,数学因变化而精彩纷呈.动态题是近年来中考的的一个热点问题,以运动的观点探究几何图形的变化规律问题,称之为动态几何问题,随之产生的动态几何试题就是研究在几何图形的运动中,伴随着出现一定的图形位置、数量关系的“变”与“不变”性的试题,就其运动对象而言,有点动、线动、面动三大类,就其运动形式而言,有轴对称(翻折)、平移、旋转(中心对称、滚动)等,就问题类型而言,有函数关系和图象问题、面积问题、最值问题、和差问题、定值问题和存在性问题等.解这类题目要“以静制动”,即把动态问题,变为静态问题来解,而静态问题又是动态问题的特殊情况.以动态几何问题为基架而精心设计的考题,可谓璀璨夺目、精彩四射.动态几何形成的存在性问题是动态几何中的基本类型,包括等腰(边)三角形存在问题;直角三角形存在问题;平行四边形存在问题;矩形、菱形、正方形存在问题;梯形存在问题;全等三角形存在问题;相似三角形存在问题;其它存在问题等.本专题原创编写面动形成的等腰三角形存在性问题模拟题.在中考压轴题中,面动形成的等腰三角形存在性问题的重点和难点在于应用分类思想和数形结合的思想准确地进行分类.原创模拟预测题1.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.【答案】(122)或(122).【分析】当△PCD是以CD为底的等腰三角形时,则P点在线段CD的垂直平分线上,由C、D坐标可求得线段CD中点的坐标,从而可知P点的纵坐标,代入抛物线解析式可求得P 点坐标.【解析】∵△PCD是以CD为底的等腰三角形,∴点P在线段CD的垂直平分线上,如图,过P作PE⊥y轴于点E,则E为线段CD的中点,∵抛物线223y x x=-++与y轴交于点C,∴C(0,3),且D(0,1),∴E点坐标为(0,2),∴P点纵坐标为2,在223y x x=-++中,令y=2,可得2232x x-++=,解得x=12±,∴P点坐标为(122)或(12,2),故答案为:(122)或(12,2).考点:二次函数图象上点的坐标特征;等腰三角形的判定;动点型.原创模拟预测题2.如图,在边长为2的正方形ABCD 中,G 是AD 延长线时的一点,且DG=AD ,动点M 从A 点出发,以每秒1个单位的速度沿着A→C→G 的路线向G 点匀速运动(M 不与A ,G 重合),设运动时间为t 秒,连接BM 并延长AG 于N .(1)是否存在点M ,使△ABM 为等腰三角形?若存在,分析点M 的位置;若不存在,请说明理由;(2)当点N 在AD 边上时,若BN ⊥HN ,NH 交∠CDG 的平分线于H ,求证:BN=HN ;(3)过点M 分别作AB ,AD 的垂线,垂足分别为E ,F ,矩形AEMF 与△ACG 重叠部分的面积为S ,求S 的最大值.【答案】(1)答案见试题解析;(2)证明见试题解析;(3)当t=238秒时,S 的最大值为38.(2)证明:在AB 上取点K ,使AK=AN ,连接KN .∵AB=AD ,BK=AB-AK ,ND=AD-AN ,∴BK=DN ,又DH 平分直角∠CDG ,∴∠CDH=45º,∴∠NDH=90º+45º=135º,∴∠BKN=180-∠AKN=135º,∴∠BKN=∠NDH ,∵在Rt △ABN 中,∠ABN+∠ANB=90º,又BN ⊥NH ,即∠BNH=90º,∴∠ANB+∠DNH=180º-∠BNH=180º-90º=90º,∴∠ABN=∠DNH .∴△BNK ≌△NHD (ASA ),∴BN=NH ;(3)①当点M 在AC 上时,即0<t≤22时,易知:△AMF 为等腰直角三角形.∵AM=t ,∴AF=FM=t22,∴S=24122222121tttFMAF=⋅⋅=⋅;当点M在CG上时,即22<t<24时,CM=t-22,MG=24-t.∵AD=DG,∠ADC=∠CDG,CD=CD,∴△ACD≌△GCD(SAS),∴∠ACD=∠GCD=45º,∴∠ACM=∠ACD+∠GCD=90º,∴∠G=90-∠GCD=90º-45º=45º,∴△MFG为等腰直角三角形,∴ttMGFG22422)24(45cos0-=⋅-=⋅=,∴ACG CMJ FMGS S S S∆∆∆=--=11142222CM CM FG FM⨯⨯-⨯⨯-⋅=221124(22)(4)222t t----= 234284t t-+-,∴221t0t2243-t42t-8 22t424S⎧<≤⎪⎪=⎨⎪+<<⎪⎩()();②在0<t≤22范围内,当t=22时,S的最大值为222412=⨯)(;在22<t<24范围内,38)238-t(432+-=S,当238t=时,S的最大值为38,∵823>,∴当t=238秒时,S的最大值为38.考点:四边形综合题;二次函数综合题;分段函数;二次函数的最值;最值问题;动点型;存在型;压轴题.学科网原创模拟预测题3.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的对称轴为y轴,且经过(0,0)和(,)两点,点P在该抛物线上运动,以点P为圆心的⊙P总经过定点A(0,2).(1)求a,b,c的值;(2)求证:在点P 运动的过程中,⊙P 始终与x 轴相交;(3)设⊙P 与x 轴相交于M (x1,0),N (x2,0)(x1<x2)两点,当△AMN 为等腰三角形时,求圆心P 的纵坐标.【答案】(1)a=14,b=c=0;(2)证明见解析;(3)0或423+或423-.【解析】(2)设P (x ,y ),⊙P 的半径r=,又∵y=x2,则r=,化简得:r=>x2,∴点P 在运动过程中,⊙P 始终与x 轴相交;(3)设P (a ,a2),∵PA=,作PH ⊥MN 于H ,则PM=PN=,又∵PH=a2,则MH=NH==2,故MN=4,∴M (a ﹣2,0),N (a+2,0),又∵A (0,2),∴AM=,AN=,当AM=AN 时,=,解得:a=0,当AM=MN 时,=4,解得:a=2±2(负数舍去),则a2=4+2;当AN=MN 时,=4,解得:a=﹣2±2(负数舍去),则a2=4﹣2; 综上所述,P 的纵坐标为0或423+或423-.学科网考点:几何变换综合题;动点型;存在型;分类讨论;分段函数.原创模拟预测题4.如图1,在▱ABCD 中,AH ⊥DC ,垂足为H ,AB=4,AD=7,AH=.现有两个动点E ,F 同时从点A 出发,分别以每秒1个单位长度、每秒3个单位长度的速度沿射线AC 方向匀速运动,在点E ,F 的运动过程中,以EF 为边作等边△EFG ,使△EFG 与△ABC 在射线AC 的同侧,当点E 运动到点C 时,E ,F 两点同时停止运动,设运动时间为t 秒.(1)求线段AC 的长;(2)在整个运动过程中,设等边△EFG 与△ABC 重叠部分的面积为S ,请直接写出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;(3)当等边△EFG 的顶点E 到达点C 时,如图2,将△EFG 绕着点C 旋转一个角度α(0°<α<360°),在旋转过程中,点E 与点C 重合,F 的对应点为F′,G 的对应点为G′,设直线F′G′与射线DC 、射线AC 分别相交于M ,N 两点.试问:是否存在点M ,N ,使得△CMN 是以∠MCN 为底角的等腰三角形?若存在,请求出CM 的长度;若不存在,请说明理由.【答案】(1)7;(2)S=;(3)存在点M,N,使得△CMN是以∠MCN为底角的等腰三角形,CM的长度为7或.【解析】试题分析:试题解析:(1)∵▱ABCD,∴CD=AB=4.在Rt△ADH中,由勾股定理得:DH===2,∴CH=DH,∴AC=AD=7.(2)在运动过程中,AE=t,AF=3t,∴等边△EFG的边长EF=EG=GF=2t.如答图1,过点G作GP⊥AC于点P,则EP=EG=t,GP=EG=t.∴AP=AE+EP=2t,∴tan∠GAC===.∵tan∠BAC=tan∠ACH===,∴tan∠GAC=tan∠BAC,∴点G始终在射线AB上.设∠BAC=∠ACH=θ,则sinθ==,cosθ==.①当0≤t≤时,如答图2﹣1所示,等边△EFG在△内部.S=S△EFG=EF2=(2t)2=t2;②当<t≤4时,如答图2﹣2所示,点G在线段AB上,点F在AC的延长线上.过点B作BQ⊥AF于点Q,则BQ=AB•sinθ=4×=4,AQ=AB•cosθ=4×=8,∴CQ=AQ﹣AC=8﹣7=1.设BC与GF交于点K,过点K作KP⊥AF于点P,设KP=x,则PF==x,∴CP=CF﹣PF=3t﹣7﹣x.∵PK∥BQ,∴,即,解得:x=(3t﹣7),∴S=S△EFG﹣S△CFK=t2﹣(3t﹣7)•(3t﹣7)=﹣t2+t﹣;③当4<t≤7时,如答图2﹣3所示,点G、F分别在AB、AC的延长线上,点E在线段AC 上.过点B作BQ⊥AF于点Q,则BQ=AB•sinθ=4×=4,AQ=AB•cosθ=4×=8,∴CQ=AQ﹣AC=8﹣7=1.设BC与GF交于点K,过点K作KP⊥AF于点P,设KP=x,则EP==x,∴CP=EP﹣CE=x﹣(7﹣t)=x﹣7+t.∵PK∥BQ,∴,即,解得:x=(7﹣t),∴S=S△CEK=(7﹣t)•(7﹣t)=t2﹣t+.综上所述,S与t之间的函数关系式为:S=.(3)设∠ACH=θ,则tanθ===,cosθ==.当点E与点C重合时,t=7,∴等边△EFG的边长=2t=14.假设存在点M,N,使得△CMN是以∠MCN为底角的等腰三角形,①若点N为等腰三角形的顶点,如答图3﹣1所示,则∠NMC=∠MCN=θ.过点C作CP⊥F′M于点P,则CP=CF′=7,∴PM===14.设CN=MN=x,则PN=PM﹣MN=14﹣x.在Rt△CNP中,由勾股定理得:CP2+PN2=CN2,即:(7)2+(14﹣x)2=x2,解得:x=.过点N作NQ⊥CM于点Q,∴CM=2CQ=2CN•cosθ=2××=7;②若点M为等腰三角形的顶点,如答图3﹣2所示,则∠MNC=∠MCN=θ.学,科,网过点C作CP⊥G′N于点P,则CP=CF′=7,∴PN===14.设CM=MN=x,则PM=PN﹣MN=14﹣x.在Rt△CMP中,由勾股定理得:CP2+PM2=CM2,即:(7)2+(14﹣x)2=x2,∴CM=x=.综上所述,存在点M,N,使得△CMN是以∠MCN为底角的等腰三角形,CM的长度为7或.考点:二次函数综合题;动点型;直线与圆的位置关系;分类讨论;等腰三角形的性质;勾股定理.。
玩转压轴题,争取满分之备战2020年中考数学解答题高端精品专题二等腰三角形的存在性问题【考题研究】近几年各地的中考数学试题中,探索等腰三角形的存在性问题频频出现,这类试题的知识覆盖面较广,综合性较强,题意构思精巧,要求学生要有较高的分析问题的能力和解决问题的能力,这类问题符合课标对学生能力提高的要求。
【解题攻略】在讨论等腰三角形的存在性问题时,一般都要先分类.如果△ABC是等腰三角形,那么存在①AB=AC,②BA=BC,③CA=CB三种情况.解等腰三角形的存在性问题,有几何法和代数法,把几何法和代数法相结合,可以使得解题又好又快.几何法一般分三步:分类、画图、计算.哪些题目适合用几何法呢?如果△ABC的∠A(的余弦值)是确定的,夹∠A的两边AB和AC可以用含x的式子表示出来,那么就用几何法.①如图1,如果AB=AC,直接列方程;②如图2,如果BA=BC,那么;③如图3,如果CA=CB,那么.代数法一般也分三步:罗列三边长,分类列方程,解方程并检验.如果三角形的三个角都是不确定的,而三个顶点的坐标可以用含x的式子表示出来,那么根据两点间的距离公式,三边长(的平方)就可以罗列出来.【解题类型及其思路】解题类型:动态类型:1.一动点类型问题;2.双动点或多动点类型问题背景类型:1.几何图形背景;2.平面直角坐标系和几何图形背景解题思路:几何法一般分三步:分类、画图、计算;代数法一般也分三步:罗列三边长,分类列方程,解方程并检验.如果△ABC是等腰三角形,那么存在①AB=AC,②BA=BC,③CA=CB三种情况.已知腰长画等腰三角形用圆规画圆,已知底边画等腰三角形用刻度尺画垂直平分线.解等腰三角形的存在性问题,有几何法和代数法,把几何法和代数法相结合,可以使得解题又好又快.【典例指引】类型一 【二次函数综合题中根据条件判定三角形的形状】典例指引1.抛物线2y x bx c =++与x 轴交于点A ,点B (1,0),与y 轴交于点C (0,﹣3),点M 是其顶点. (1)求抛物线解析式;(2)第一象限抛物线上有一点D,满足∠DAB=45°,求点D 的坐标;(3)直线x t = (﹣3<t <﹣1)与x 轴相交于点H .与线段AC ,AM 和抛物线分别相交于点E ,F ,P .证明线段HE ,EF ,FP 总能组成等腰三角形.【解析】试题分析:(1)把B 、C 的坐标代入,解方程组即可得到结论;(2)令y =0,求出A 、B 的坐标,设直线AD 交y 轴于点N ,求出求直线AN 的解析式, 与抛物线联立成方程组,解方程组,即可得到D 的坐标;(3)求出直线AM 、AC 的解析式,当x =t 时,表示出HE ,HF ,HP ,得到HE =EF =HF ﹣HE =t +3,FP =243t t ---,由HE +EF ﹣FP =23t +()>0, 得到HE +EF >FP ,再由HE +FP >EF ,EF +FP >HE ,得到当﹣3<t <﹣1时,线段HE ,EF ,FP 总能组成等腰三角形.试题解析:解:(1)∵抛物线经过点B 、C ,∴ 10{3b c c ++==-,解得: 2{ 3b c ==-,∴抛物线的解析式为:223y x x =+-;(2)令y =0,得: 2230x x +-=,解得: 11x =, 23x =- ,∴A (﹣3,0),B (1,0), 设直线AD 交y 轴于点N ,∵∠DAB =45°,∴△NAO 是等腰直角三角形,N (0,3), 可求直线AN 的解析式为y =x +3,联立223{ 3y x x y x =+-=+,解得: 3{ 0x y =-=或2{ 5x y ==,∴D 的坐标为(2,5); (3)M (﹣1,﹣4),可求直线AM 的解析式为:y =﹣2x ﹣6,直线AC 的解析式为y =﹣x ﹣3,∵当x =t 时,HE =﹣(﹣t ﹣3)=t +3,HF =﹣(﹣2t ﹣6)=2t +6,HP =﹣(223t t +-)∴HE =EF =HF ﹣HE =t +3,FP =243t t ---, ∵HE +EF ﹣FP =2223433t t t t ++++=+()()>0,∴HE +EF >FP ,又HE +FP >EF ,EF +FP >HE ,∴当﹣3<t <﹣1时,线段HE ,EF ,FP 总能组成等腰三角形.【名师点睛】本题是二次函数的综合题,难度较大.解答第(2)问的关键是:利用∠DAB=45°,找出直线AN与y轴交点的坐标;解答第(3)问的关键是:用含t的代数式表示出HE,HF,HP,EF的长.【举一反三】(2020·江西初三期中)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.【答案】(1)y=-x2-2x+3;(2)存在,P(-110)或P(-1,10)或P(-1,6)或P(-1,53);(3)当a=-32时,S四边形BOCE最大,且最大值为638,此时,点E坐标为(-32,154).【解析】【分析】(1)已知抛物线过A、B两点,可将两点的坐标代入抛物线的解析式中,用待定系数法即可求出二次函数的解析式;(2)可根据(1)的函数解析式得出抛物线的对称轴,也就得出了M点的坐标,由于C是抛物线与y轴的交点,因此C的坐标为(0,3),根据M、C的坐标可求出CM的距离.然后分三种情况进行讨论:①当CP=PM时,P位于CM的垂直平分线上.求P点坐标关键是求P的纵坐标,过P作PQ⊥y轴于Q,如果设PM=CP=x,那么直角三角形CPQ中CP=x,OM的长,可根据M的坐标得出,CQ=3-x,因此可根据勾股定理求出x 的值,P 点的横坐标与M 的横坐标相同,纵坐标为x ,由此可得出P 的坐标. ②当CM=MP 时,根据CM 的长即可求出P 的纵坐标,也就得出了P 的坐标(要注意分上下两点). ③当CM=CP 时,因为C 的坐标为(0,3),那么直线y=3必垂直平分PM ,因此P 的纵坐标是6,由此可得出P 的坐标;(3)由于四边形BOCE 不是规则的四边形,因此可将四边形BOCE 分割成规则的图形进行计算,过E 作EF ⊥x 轴于F ,S 四边形BOCE =S △BFE +S 梯形FOCE .直角梯形FOCE 中,FO 为E 的横坐标的绝对值,EF 为E 的纵坐标,已知C 的纵坐标,就知道了OC 的长.在△BFE 中,BF=BO-OF ,因此可用E 的横坐标表示出BF 的长.如果根据抛物线设出E 的坐标,然后代入上面的线段中,即可得出关于四边形BOCE 的面积与E 的横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求得四边形BOCE 的最大值及对应的E 的横坐标的值.即可求出此时E 的坐标. 【详解】(1)∵抛物线y=ax 2+bx+3(a≠0)与x 轴交于点A(1,0)和点B(−3,0),∴309330a b a b ++=⎧⎨-+=⎩解得:12a b =-⎧⎨=-⎩. ∴所求抛物线解析式为:y=−x 2−2x+3; (2)∵抛物线解析式为:y=−x 2−2x+3, ∴其对称轴为212x -==-, ∴设P 点坐标为(−1,a ),当x=0时,y=3, ∴C(0,3),M(−1,0)∴当CP=PM 时,(−1)2+(3−a)2=a 2,解得a=53, ∴P 点坐标为:151,3P ⎛⎫- ⎪⎝⎭;∴当CM=PM 时,(−1)2+32=a 2,解得a =,∴P 点坐标为:2(P -或3(1,P -; ∴当CM=CP 时,由勾股定理得:(−1)2+32=(−1)2+(3−a)2,解得a=6, ∴P 点坐标为:P 4 (−1,6).综上所述存在符合条件的点P,其坐标为(1,10)P -或 (1,10)P -- 或P(−1,6)或51,3P ⎛⎫- ⎪⎝⎭; (3)过点E 作EF ⊥x 轴于点F,设E(a,−a 2−2a+3)(−3<a<0)∴EF=−a 2−2a+3,BF=a+3,OF=−a ∴11()22BOCE S BF EF OC EF OF 四边形=⋅++g ()()2211(3)2326()22a a a a a a =+⋅--++--+⋅- 2399222a a =--+23363228a ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭∴当a=32-时,S 四边形BOCE 最大,且最大值为638. 此时,点E 坐标为315,24⎛⎫-⎪⎝⎭. 类型二 【利用二次函数的性质与等腰三角形的性质确定点的坐标】典例指引2.(2019·山东初三期末)如图1,已知抛物线2()30y ax bx a =++≠与x 轴交于点(1,0)A 和点(3,0)B -,与y 轴交于点C .(l )求抛物线的表达式;(2)如图l ,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;(3)如图2,在x 轴上是否存在一点D 使得ACD ∆为等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的点D 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)223y x x =--+;(2)BOCE S 四边形最大值为638,点E 坐标为315(,)24-;(3)存在符合条件的点D ,其坐标为1(1,0)D -或2(101,0)D -,或3(101,0)D 或4(4,0)D - 【解析】 【分析】(1)将点A 、B 的坐标代入解析式即可得到答案;(2)设2(,23)(30)E a a a a --+-<<,过点E 作EF x ⊥轴于点F ,利用11()22BOCE S BF EF OC EF OF =•++•四边形求出解析式即得到面积的最大值及点E 的坐标; (3)存在,分以点C 、A 为顶点及线段AC 为底边三种情况,分别求出点D 的坐标即可. 【详解】 解:(1)由题知:309330a b a b ++=⎧⎨-+=⎩,解得:12a b =-⎧⎨=-⎩∴所求抛物线表达式为223y x x =--+ (2)过点E 作EF x ⊥轴于点F 设2(,23)(30)E a a a a --+-<<∴223EF a a =--+,3BF a =+,OF a =-,∴11()22BOCE S BF EF OC EF OF =•++•四边形 2211(3)(23)(233)()22a a a a a a =+--++--++•- 2399222a a =--+23363()228a =-++∴当32a =-时,BOCE S 四边形最大,且最大值为638.当32a =-时,2915233344a a --+=-++=此时,点E 坐标为315(,)24-(3)连接AC①当点C 为顶点,CA CB =时,此时CO 为底边的垂直平分线, 满足条件的点1D ,与点A 关于y 轴对称, ∴点1D 坐标为(1,0)-②当点A 为顶点,AB AC =时,在Rt ACO ∆中, ∵1OA =,3OC =,由勾股定理得:10AC =以点A 为圆心,AC 的长为半径作弧,交x 轴于两点23D D ,,即为满足条件的点, 此时它们的坐标分别为2(101,0)D -,3(101,0)D +③当AC 为底边时,线段AC 的垂直平分线与x 轴的交点4D ,即为满足条件的点, 设垂直AC 的垂直平分线交y 轴于点P ,过AC 中点Q , ∵=90AOC BOC PQC ∠∠=∠=o ,BPO CPQ ∠=∠ ∴4ACO OD P ∠=∠ ∴4CPQ CAO D PO ∆∆∆::∴4OD CQ CP OA CO AC ==,106PQ =,5=3CP 4OD OP CQ PQ =,45331010-=,44OD =, 点4D 的坐标为(4,0)-综上所述存在符合条件的点D ,其坐标为1(1,0)D -或2(101,0)D -+,或3(101,0)D +或4(4,0)D - 【名师点睛】此题是二次函数的综合题,考查待定系数法,最值问题的确定需将所求问题列出解析式并配方为顶点式,即可得到答案;(3)是图形中存在等腰三角形问题,此类问题需分三种情况进行讨论,依次求出点的坐标. 【举一反三】(2019·广东省中山市中山纪念中学三鑫双语学校初三期中)如图,已知抛物线y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴交于A (2,0),B (﹣8,0)两点,与y 轴交于点C (0,﹣8).(1)求抛物线的解析式;(2)点F是直线BC下方抛物线上的一点,当△BCF的面积最大时,求出点F的坐标;(3)在(2)的条件下,是否存在这样的点Q(0,m),使得△BFQ为等腰三角形?如果有,请直接写出点Q的坐标;如果没有,请说明理由.【答案】(1)y=12x2+3x﹣8;(2)点F的坐标是F(﹣4,﹣12);(3)点Q有坐标为(0,)或(0,﹣)或(0,﹣4)或(0,0).【解析】【分析】(1)将A,B,C的坐标代入函数y=ax2+bx+c即可;(2)如图1中,作FN∥y轴交BC于N,求出直线BC的解析式,设F(m,12m2+3m﹣8),则N(m,﹣m﹣8),再用含m的代数式表示出△BCF的面积,用函数的思想即可推出结论;(3)此问要分BQ=BF,QB=QF,FB=FQ三种情况进行讨论,分别用勾股定理可求出m的值,进一步写出点Q的坐标.【详解】(1)将A(2,0),B(﹣8,0)C(0,﹣8)代入函数y=ax2+bx+c,得,4a+2b+c=0 64a-8b+c=0 0a+0b+c=-8⎧⎪⎨⎪⎩解得,1a=2b=3c=8⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩﹣,∴抛物线解析式为y=12x2+3x﹣8;(2)如图1中,作FN∥y轴交BC于N,将B(﹣8,0)代入y=kx﹣8,得,k=﹣1,∴y BC=﹣x﹣8,设F(m,12m2+3m﹣8),则N(m,﹣m﹣8),∴S△FBC=S△FNB+S△FNC=12FN×8=4FN=4[(﹣m﹣8)﹣(12m2+3m﹣8)]=﹣2m2﹣16m=﹣2(m+4)2+32,∴当m=﹣4时,△FBC的面积有最大值,此时F(﹣4,﹣12),∴点F的坐标是F(﹣4,﹣12);(3)存在点Q(0,m),使得△BFQ为等腰三角形,理由如下:①如图2﹣1,当BQ=BF时,由题意可列,82+m2=(8﹣4)2+122,﹣解得,m1=46,m2=46∴Q1(0,46),Q2(0,46﹣);②如图2﹣2,当QB=QF时,由题意可列,82+m2=(m+12)2+42,解题,m=﹣4,∴Q3(0,﹣4);③如图2﹣3,当FB=FQ时,由题意可列,(8﹣4)2+122=(m+12)2+42,解得,m1=0,m2=﹣24,∴Q4(0,0),Q5(0,﹣24);设直线BF的解析式为y=kx+b,将B(﹣8,0),F(﹣4,﹣12)代入,得8k b=04k b=12⎧⎨⎩﹣+﹣+﹣,解得,k=﹣3,b=﹣24,∴y BF=﹣3x﹣24,当x=0时,y=﹣24,∴点B,F,Q重合,故Q5舍去,∴点Q有坐标为(0,46)或(0,﹣46)或(0,﹣4)或(0,0).类型三【确定满足等腰三角形的动点的运动时间】典例指引3.(2018济南中考)如图1,抛物线平移后过点A (8,,0)和原点,顶点为B,对称轴与轴相交于点C,与原抛物线相交于点D.(1)求平移后抛物线的解析式并直接写出阴影部分的面积;(2)如图2,直线AB与轴相交于点P,点M为线段OA上一动点,为直角,边MN与AP相交于点N,设,试探求:①为何值时为等腰三角形;②为何值时线段PN的长度最小,最小长度是多少.【答案】(1)平移后抛物线的解析式,= 12;(2)①,②当=3时,PN取最小值为.【解析】【分析】(1)设平移后抛物线的解析式y=x2+bx,将点A(8,0)代入,根据待定系数法即可求得平移后抛物线的解析式,再根据割补法由三角形面积公式即可求解;(2)作NQ垂直于x轴于点Q,①分当MN=AN时,当AM=AN时,当MN=MA时,三种情况讨论可得△MAN为等腰三角形时t的值;②由MN所在直线方程为y=,与直线AB的解析式y=﹣x+6联立,得x N的最小值为6,此时t=3,PN 取最小值为.【详解】(1)设平移后抛物线的解析式,将点A(8,,0)代入,得=,所以顶点B(4,3),所以S阴影=OC•CB=12;(2)设直线AB解析式为y=mx+n,将A(8,0)、B(4,3)分别代入得,解得:,所以直线AB的解析式为,作NQ垂直于x轴于点Q,①当MN=AN时, N点的横坐标为,纵坐标为,由三角形NQM和三角形MOP相似可知,得,解得(舍去).当AM=AN时,AN=,由三角形ANQ和三角形APO相似可知,,MQ=,由三角形NQM和三角形MOP相似可知得:,解得:t=12(舍去);当MN=MA时,故是钝角,显然不成立,故;②由MN所在直线方程为y=,与直线AB的解析式y=﹣x+6联立,得点N的横坐标为X N=,即t2﹣x N t+36﹣x N=0,由判别式△=x2N﹣4(36﹣)≥0,得x N≥6或x N≤﹣14,又因为0<x N<8,所以x N的最小值为6,此时t=3,当t=3时,N的坐标为(6,),此时PN取最小值为.【名师点睛】本题着重考查了二次函数的性质、图形平移变换、等腰三角形的判定等知识点,综合性强,考查学生分类讨论,数学结合的数学思想方法.【举一反三】如图所示,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点.点D从C出发,沿线段CO以1个单位/秒的速度向终点O运动,过点D作OC的垂线交BC于点E,作EF∥OC,交抛物线于点F.(1)求此抛物线的解析式;(2)小明在探究点D运动时发现,①当点D与点C重合时,EF长度可看作O;②当点D与点O重合时,EF长度也可以看作O,于是他猜想:设点D运动到OC中点位置时,当线段EF最长,你认为他猜想是否正确,为什么?(3)连接CF、DF,请直接写出△CDF为等腰三角形时所有t的值.【答案】(1)y=﹣x2+2x+3(2)点D为OC的中点时,线段EF最长(3)当t=2或或3时,△CDF为等腰三角形【解析】【分析】(1)由于已知抛物线与x轴交点坐标,则设交点式y=a(x+1)(x-3),然后把C点坐标代入求出a即可得到抛物线解析式;(2)先利用待定系数法求出直线BC的解析式,再设E(t,-t+3),接着表示出D(0,-t+3),F(t,-t2+2t+3),然后用t表示出EF的长,再利用二次函数的性质确定EF最大时的t的值,从而判断点D是否为OC的中点;(3)先由C(0,3),D(0,-t+3),F(t,-t2+2t+3)和利用两点间的距离公式表示出CD2,CF2,DF2,然后分类讨论:当CD=CF或FC=FD或DC=DF时得到关于t的方程,接着分别解关于t的方程即可.【详解】(1)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣3),把C(0,3)代入得a•1•(﹣3)=3,解得a=﹣1,所以抛物线解析式为y=﹣(x+1)(x﹣3),即y=﹣x2+2x+3;(2)他猜想正确.理由如下:设直线BC的解析式为y=mx+n,把C(0,3),B(3,0)代入得,解得,则直线BC的解析式为y=﹣x+3,设E(t,﹣t+3),则D(0,﹣t+3),F(t,﹣t2+2t+3),所以EF=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t=﹣(t﹣)2+,当t=时,EF最大,最大值为,此时D点坐标为(0,),所以点D为OC的中点时,线段EF最长;(3)∵C(0,3),D(0,﹣t+3),F(t,﹣t2+2t+3),∴CD2=(﹣t+3﹣3)2=t2, CF2=t2+(﹣t2+2t+3﹣3)2=t2+(﹣t2+2t)2, DF2=t2+(﹣t2+2t+3+t﹣3)2=t2+(﹣t2+3t)2,当CD=CF时,即t2=t2+(﹣t2+2t)2,解得t1=0,t2=2;当FC=FD,即t2+(﹣t2+2t)2=t2+(﹣t2+3t)2,解得t1=0,t2=;当DC=DF时,即t2=t2+(﹣t2+3t)2,解得t1=0,t2=3;综上所述,当t=2或或3时,△CDF为等腰三角形.【新题训练】1.(2020·江西初三)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(﹣2,﹣4),直线x=﹣2与x轴相交于点B,连接OA,抛物线y=﹣x2从点O沿OA方向平移,与直线x=﹣2交于点P,顶点M到点A时停止移动.(1)线段OA所在直线的函数解析式是;(2)设平移后抛物线的顶点M的横坐标为m,问:当m为何值时,线段PA最长?并求出此时PA的长.(3)若平移后抛物线交y轴于点Q,是否存在点Q使得△OMQ为等腰三角形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=2x;(2)当m=1时,PA的值最大,PA的最大值为1;(3)存在,(0,5﹣5或(0,﹣8)【详解】解:(1)设直线OA的解析式为y=kx,把(﹣2,﹣4)代入得﹣2k=﹣4,解得k=2,所以直线OA的解析式为y=2x;故答案为y=2x;(2)设M点的坐标为(m,2m),(﹣2≤m<0),∴平移后抛物线解析式为y=﹣(x﹣m)2+2m,当x=﹣2时,y=﹣(2﹣m)2+2m=﹣m2﹣2m﹣4,∴P点的坐标为(﹣2,﹣m2﹣2m﹣4),∴PA=﹣m2﹣2m﹣4﹣(﹣4)=﹣m2﹣2m=﹣(m﹣1)2+1∴当m=1时,PA的值最大,PA的最大值为1;(3)存在,理由如下:当x=0时,y=﹣(0﹣m)2+2m=﹣m2+2m,则Q(0,﹣m2+2m),∵OQ=m2﹣2m,OM=,当OM=OQ2﹣2m,即m2﹣(2m=0,解得m1=0(舍去),m2=2Q点坐标为(0,5﹣;当OM=MQ,作MH⊥OQ于H,如图1,则OH=QH,﹣2m=m2﹣2m﹣(﹣2m),即m2+2m=0,解得m1=0(舍去),m2=﹣2,此时Q点坐标为(0,﹣8);当QM=QO,作QF⊥OM于F,如图2,则OF=MF=,∵OQ∥AB,∴∠QOF=∠BAO,∴Rt△OFQ∽Rt△ABO,∴OF OQAB OA=,即224=4m2﹣3m=0,解得m1=0(舍去),m2=34(舍去),综上所述,满足条件的Q点坐标为(0,5﹣0,﹣8).2.(2018·山东中考真题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c =++交x 轴于点()4,0A -、()2,0B ,交y 轴于点()0,6C ,在y 轴上有一点()0,2E -,连接AE .(1)求二次函数的表达式;(2)若点D 为抛物线在x 轴负半轴上方的一个动点,求ADE ∆面积的最大值;(3)抛物线对称轴上是否存在点P ,使AEP ∆为等腰三角形,若存在,请直接写出所有P 点的坐标,若不存在请说明理由.【答案】(1)二次函数的解析式为233642y x x =--+;(2)当23x =-时,ADE ∆的面积取得最大值503;(3)P 点的坐标为()1,1-,()1,11-±,()1,219--±.【详解】(1)∵二次函数y =ax 2+bx +c 经过点A (﹣4,0)、B (2,0),C (0,6),∴16404206a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩, 解得:34326a b c ⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪⎩,所以二次函数的解析式为:y =233642x x --+; (2)由A (﹣4,0),E (0,﹣2),可求AE 所在直线解析式为y =122x --, 过点D 作DN ⊥x 轴,交AE 于点F ,交x 轴于点G ,过点E 作EH ⊥DF ,垂足为H ,如图,设D (m ,233642m m --+),则点F (m ,122m --), ∴DF =233642m m --+﹣(122m --)=2384m m --+,∴S △ADE =S △ADF +S △EDF =12×DF ×AG +12DF ×EH =12×DF ×AG +12×DF ×EH=12×4×DF=2×(2384m m --+) =23250233m -++(),∴当m =23-时,△ADE 的面积取得最大值为503.(3)y =233642x x --+的对称轴为x =﹣1,设P (﹣1,n ),又E (0,﹣2),A (﹣4,0),可求P A =29n +,PE =212n ++(),AE =16425+=,分三种情况讨论: 当P A =PE 时,29n +=212n ++(),解得:n =1,此时P (﹣1,1); 当P A =AE 时,29n +=16425+=,解得:n =11±,此时点P 坐标为(﹣1,11±);当PE =AE 时,212n ++()=16425+=,解得:n =﹣219±,此时点P 坐标为:(﹣1,﹣219±). 综上所述:P 点的坐标为:(﹣1,1),(﹣1,11±),(﹣1,﹣219±).3.(2016·广西中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线223y x x =--+与x 轴交于A ,B 两点(A 在B的左侧),与y 轴交于点C ,顶点为D . (1)请直接写出点A ,C ,D 的坐标;(2)如图(1),在x 轴上找一点E ,使得△CDE 的周长最小,求点E 的坐标;(3)如图(2),F 为直线AC 上的动点,在抛物线上是否存在点P ,使得△AFP 为等腰直角三角形?若存在,求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)A (﹣3,0),C (0,3),D (﹣1,4);(2)E (37-,0);(3)P (2,﹣5)或(1,0). 【详解】(1)当223y x x =--+中y=0时,有2230x x --+=,解得:1x =﹣3,2x =1,∵A 在B 的左侧,∴A(﹣3,0),B (1,0).当223y x x =--+中x=0时,则y=3,∴C (0,3). ∵223y x x =--+=2(1)4x -++,∴顶点D (﹣1,4).(2)作点C 关于x 轴对称的点C′,连接C′D 交x 轴于点E ,此时△CDE 的周长最小,如图1所示. ∵C (0,3),∴C′(0,﹣3).设直线C′D 的解析式为y=kx+b ,则有:3{4b k b =--+=,解得:7{3k b =-=-,∴直线C′D 的解析式为y=﹣7x ﹣3,当y=﹣7x ﹣3中y=0时,x=37-,∴当△CDE 的周长最小,点E 的坐标为(37-,0). (3)设直线AC 的解析式为y=ax+c ,则有:3{30c a c =-+=,解得:1{3a c ==,∴直线AC 的解析式为y=x+3.假设存在,设点F (m ,m+3),△AFP 为等腰直角三角形分三种情况(如图2所示):①当∠PAF=90°时,P (m ,﹣m ﹣3),∵点P 在抛物线223y x x =--+上,∴2323m m m --=--+,解得:m 1=﹣3(舍去),m 2=2,此时点P 的坐标为(2,﹣5); ②当∠AFP=90°时,P (2m+3,0)∵点P 在抛物线223y x x =--+上,∴20(23)2(23)3m m =-+-++,解得:m 3=﹣3(舍去),m 4=﹣1,此时点P 的坐标为(1,0);③当∠APF=90°时,P (m ,0),∵点P 在抛物线223y x x =--+上,∴2023m m =--+,解得:m 5=﹣3(舍去),m 6=1,此时点P 的坐标为(1,0).综上可知:在抛物线上存在点P ,使得△AFP 为等腰直角三角形,点P 的坐标为(2,﹣5)或(1,0).4.(2019·广东广州市第二中学初三)如图(1),在平面直角坐标系中,矩形ABCO,B点坐标为(4,3),抛物线y=12-x2+bx+c经过矩形ABCO的顶点B、C,D为BC的中点,直线AD与y轴交于E点,与抛物线y=12-x2+bx+c交于第四象限的F点.(1)求该抛物线解析式与F点坐标;(2)如图,动点P从点C出发,沿线段CB以每秒1个单位长度的速度向终点B运动;同时,动点M从点A出发,沿线段AE 13个单位长度的速度向终点E运动.过点P作PH⊥OA,垂足为H,连接MP,MH.设点P的运动时间为t秒.①问EP+PH+HF是否有最小值,如果有,求出t的值;如果没有,请说明理由.②若△PMH是等腰三角形,求出此时t的值.【答案】(1)y=1 2 -x2+2x+3,F(6,-3) (2)①有,t=3;②1425t=,45,1,165【详解】(1)∵矩形ABCO,B点坐标为(4,3)∴C点坐标为(0,3)∵抛物线y=12-x2+bx+c经过矩形ABCO的顶点B、C∴3{843cb c=-++=∴3{2cb==∴y=12-x2+2x+3设直线AD的解析式为11y k x b=+∵A(4,0)、D(2,3) ∴111140{23k bk b+=+=∴113{26kb=-=∴362y x=-+2362{1232y xy x x=-+=-++∵F点在第四象限,∴F(6,-3)(2)∵E(0,6) ∴CE=CO连接CF交x轴于H′,过H′作x轴的垂线交BC于P′,当P运动到P′,当H运动到H′时,EP+PH+HF的值最小.设直线CF的解析式为22y k x b=+∵C(0,3)、F(6,-3) ∴2223{63bk b=+=-∴221{3kb=-=∴3y x=-+当y=0时,x=3,∴H′(3,0) ∴CP=3 ∴t=3 如图1,过M作MN⊥OA交OA于N∵△AMN∽△AEO,∴AM AN MN AE AO EO==13246213t AN MN==∴AN=t,MN=32tI.如图1,当PM=H M时,M在PH的垂直平分线上,∴MN=12PH ∴MN=3322t=∴t=1II.如图2,当PH=HM时,MH=3,MN=32t,HN=OA-AN-OH=4-2t 在Rt△HMN中,222MN HN MH+=,2223()(42)32t t+-=,22564280t t-+=12t=(舍去),21425t=III.如图3.如图4,当PH=PM时,PM=3,MT=21425t=,PT=BC-CP-BT=42t-在Rt△PMT中,222MT PT PM+=,2223(3)(42)32t t-+-=,25t2-100t+64=01165t=,245t=∴1165t=,45,1,1655.(2019·湖南中考模拟)如图,关于x的二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于点A(1,0)和点B与y 轴交于点C(0,3),抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求二次函数的表达式;(2)在y 轴上是否存在一点P ,使△PBC 为等腰三角形?若存在.请求出点P 的坐标;(3)有一个点M 从点A 出发,以每秒1个单位的速度在AB 上向点B 运动,另一个点N 从点D 与点M 同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M 到达点B 时,点M 、N 同时停止运动,问点M 、N 运动到何处时,△MNB 面积最大,试求出最大面积.【答案】(1)二次函数的表达式为:y=x 2﹣4x+3;(2)点P 的坐标为:(0,2)或(0,3﹣2)或(0,-3)或(0,0);(3)当点M 出发1秒到达D 点时,△MNB 面积最大,最大面积是1.此时点N 在对称轴上x 轴上方2个单位处或点N 在对称轴上x 轴下方2个单位处. 【详解】解:(1)把A (1,0)和C (0,3)代入y=x 2+bx+c ,103b c c ++=⎧⎨=⎩解得:b=﹣4,c=3,∴二次函数的表达式为:y=x 2﹣4x+3; (2)令y=0,则x 2﹣4x+3=0, 解得:x=1或x=3, ∴B (3,0), ∴2点P 在y 轴上,当△PBC 为等腰三角形时分三种情况进行讨论:如图1, ①当CP=CB 时,2,∴2或OP=PC ﹣2﹣3 ∴P 1(0,2),P 2(0,3﹣2); ②当PB=PC 时,OP=OB=3, ∴P 3(0,-3);③当BP=BC时,∵OC=OB=3∴此时P与O重合,∴P4(0,0);综上所述,点P的坐标为:(0,3+32)或(0,3﹣32)或(﹣3,0)或(0,0);(3)如图2,设AM=t,由AB=2,得BM=2﹣t,则DN=2t,∴S△MNB=12×(2﹣t)×2t=﹣t2+2t=﹣(t﹣1)2+1,当点M出发1秒到达D点时,△MNB面积最大,最大面积是1.此时点N在对称轴上x轴上方2个单位处或点N在对称轴上x轴下方2个单位处.6.(2018·山东中考模拟)如图,抛物线y=﹣x2+mx+n与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知A(﹣1,0),C(0,2).(1)求抛物线的表达式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出P点的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点E时线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时E点的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+2;(2)存在,P1(,4),P2(,),P3(,﹣);(3)当点E运动到(2,1)时,四边形CDBF的面积最大,S四边形CDBF的面积最大=.【详解】(1)∵抛物线y=﹣x2+mx+n经过A(﹣1,0),C(0,2).解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+2;(2)∵y=﹣x2+x+2,∴y=﹣(x﹣)2+,∴抛物线的对称轴是x=.∴OD=.∵C(0,2),∴OC=2.在Rt△OCD中,由勾股定理,得CD=.∵△CDP是以CD为腰的等腰三角形,∴CP1=CP2=CP3=CD.作CH⊥x轴于H,∴HP1=HD=2,∴DP1=4.∴P1(,4),P2(,),P3(,﹣);(3)当y=0时,0=﹣x2+x+2∴x1=﹣1,x2=4,∴B(4,0).设直线BC的解析式为y=kx+b,由图象,得,解得:,∴直线BC的解析式为:y=﹣x+2.如图2,过点C作CM⊥EF于M,设E(a,﹣a+2),F(a,﹣a2+a+2),∴EF=﹣a2+a+2﹣(﹣a+2)=﹣a2+2a(0≤x≤4).∵S四边形CDBF=S△BCD+S△CEF+S△BEF=BD•OC+EF•CM+EF•BN,=+a(﹣a2+2a)+(4﹣a)(﹣a2+2a),=﹣a2+4a+(0≤x≤4).=﹣(a﹣2)2+∴a=2时,S四边形CDBF的面积最大=,∴E(2,1).7.(2019·山东中考模拟)已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C (﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE∥x轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣12x2+2x+6;(2)当t=3时,△PAB的面积有最大值;(3)点P(4,6).【详解】(1)∵抛物线过点B(6,0)、C(﹣2,0),∴设抛物线解析式为y=a(x﹣6)(x+2),将点A(0,6)代入,得:﹣12a=6,解得:a=﹣12, 所以抛物线解析式为y=﹣12(x ﹣6)(x+2)=﹣12x 2+2x+6; (2)如图1,过点P 作PM ⊥OB 与点M ,交AB 于点N ,作AG ⊥PM 于点G ,设直线AB 解析式为y=kx+b , 将点A (0,6)、B (6,0)代入,得:660b k b =⎧⎨+=⎩, 解得:16k b =-⎧⎨=⎩,则直线AB 解析式为y=﹣x+6, 设P (t ,﹣12t 2+2t+6)其中0<t <6, 则N (t ,﹣t+6), ∴PN=PM ﹣MN=﹣12t 2+2t+6﹣(﹣t+6)=﹣12t 2+2t+6+t ﹣6=﹣12t 2+3t , ∴S △PAB =S △PAN +S △PBN=12PN•AG+12PN•BM =12PN•(AG+BM ) =12PN•OB =12×(﹣12t 2+3t )×6 =﹣32t 2+9t=﹣32(t ﹣3)2+272,∴当t=3时,△PAB 的面积有最大值;(3)△PDE 为等腰直角三角形, 则PE=PD , 点P (m ,-12m 2+2m+6), 函数的对称轴为:x=2,则点E 的横坐标为:4-m , 则PE=|2m-4|, 即-12m 2+2m+6+m-6=|2m-4|, 解得:m=4或-2或5+17或5-17(舍去-2和5+17) 故点P 的坐标为:(4,6)或(5-17,317-5).8.(2018·广东中考模拟)如图,在平面直角坐标系xOy 中,二次函数24y ax bx =+-(0a ≠)的图象与x 轴交于A (﹣2,0)、B (8,0)两点,与y 轴交于点B ,其对称轴与x 轴交于点D .(1)求该二次函数的解析式;(2)如图1,连结BC ,在线段BC 上是否存在点E ,使得△CDE 为等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点E 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,若点P (m ,n )是该二次函数图象上的一个动点(其中m >0,n <0),连结PB ,PD ,BD ,求△BDP 面积的最大值及此时点P 的坐标. 【答案】(1)213442y x x =--;(2)E 的坐标为(825-5-、(0,﹣4)、(112,54-);(3)28924,(173,16136-). 【详解】(1)∵二次函数24y ax bx =+-(0a ≠)的图象与x 轴交于A (﹣2,0)、C (8,0)两点,∴4240{64840a b a b --=+-=,解得:14{32a b ==-,∴该二次函数的解析式为213442y x x =--;(2)由二次函数213442y x x =--可知对称轴x=3,∴D (3,0),∵C (8,0),∴CD=5,由二次函数213442y x x =--可知B (0,﹣4),设直线BC 的解析式为y kx b =+,∴80{4k b b +==-,解得:1{24k b ==-,∴直线BC 的解析式为142y x =-,设E (m ,142m -), 当DC=CE 时,22221(8)(4)2ED m m CD =-+-=,即2221(8)(4)52m m -+-=,解得1825m =-,2825m =+(舍去),∴E (825-,5-); 当DC=DE 时,22221(3)(4)2ED m m CD =-+-=,即2221(3)(4)52m m -+-=,解得30m =,48m =(舍去),∴E (0,﹣4);当EC=DE 时,222211(8)(4)(3)(4)22m m m m -+-=-+-,解得5m =112,∴E (112,54-). 综上,存在点E ,使得△CDE 为等腰三角形,所有符合条件的点E 的坐标为(825-,5-)、(0,﹣4)、(112,54-); (3)过点P 作y 轴的平行线交x 轴于点F ,∵P 点的横坐标为m ,∴P 点的纵坐标为:,∵△PBD 的面积BOD PFD S S S S ∆∆=--梯形=221131131[4(4)](3)[(4)]342422422m m m m m m ---------⨯⨯=231784m m -+ =2317289()8324m --+,∴当m=173时,△PBD 的最大面积为28924,∴点P 的坐标为(173,16136-).9.(2019·四川中考模拟)如图,已知二次函数y =﹣x 2+bx+c (c >0)的图象与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,且OB =OC =3,顶点为M .(1)求二次函数的解析式;(2)点P为线段BM上的一个动点,过点P作x轴的垂线PQ,垂足为Q,若OQ=m,四边形ACPQ的面积为S,求S关于m的函数解析式,并写出m的取值范围;(3)探索:线段BM上是否存在点N,使△NMC为等腰三角形?如果存在,求出点N的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)二次函数的解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)S=﹣m2+92m+32(1≤m<3);(3)线段BM上存在点N(75,165),(2,2),(1+105,4﹣2105)使△NMC为等腰三角形.【详解】解:(1)∵OB=OC=3,∴B(3,0),C(0,3)∴0933b cc=-++⎧⎨=⎩,解得23 bc=⎧⎨=⎩,∴二次函数的解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,M(1,4)设直线MB的解析式为y=kx+n,则有403k nk n=+⎧⎨=+⎩,解得26 kn=-⎧⎨=⎩,∴直线MB的解析式为y=﹣2x+6,∵PQ ⊥x 轴,OQ=m ,∴点P 的坐标为(m ,﹣2m +6)S 四边形ACPQ =S △AOC +S 梯形PQOC =12AO•CO +12(PQ+CO )•OQ (1≤m <3) =12×1×3+12(﹣2m +6+3)•m =﹣m 2+92m +32;(3)线段BM 上存在点N (75,165),(2,2),(,4)使△NMC 为等腰三角形,CM ,CN MN①当CM=NC =解得x 1=75,x 2=1(舍去)此时N (75,165),②当CM=MN =,解得x 1x 2舍去),此时N (1+5,4﹣5).③当CN=MN 时,=解得x =2,此时N (2,2).10.(2019·甘肃中考模拟)如图,已知二次函数y=ax 2+bx+c 的图象与x 轴相交于A (﹣1,0),B (3,0)两点,与y 轴相交于点C (0,﹣3). (1)求这个二次函数的表达式;(2)若P 是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH ⊥x 轴于点H ,与BC 交于点M ,连接PC . ①求线段PM 的最大值;②当△PCM 是以PM 为一腰的等腰三角形时,求点P 的坐标.【答案】(1)二次函数的表达式y=x 2﹣2x ﹣3;(2)①PM 最大=94;②P (2,﹣3)或(2,2﹣2).【详解】(1)将A ,B ,C 代入函数解析式,得09303a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,解得123a b c =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩,这个二次函数的表达式y=x 2﹣2x ﹣3; (2)设BC 的解析式为y=kx+b , 将B ,C 的坐标代入函数解析式,得303k b b +=⎧⎨=-⎩,解得13k b =⎧⎨=-⎩, BC 的解析式为y=x ﹣3,设M (n ,n ﹣3),P (n ,n 2﹣2n ﹣3),PM=(n ﹣3)﹣(n 2﹣2n ﹣3)=﹣n 2+3n=﹣(n ﹣32)2+94,当n=32时,PM 最大=94;②当PM=PC 时,(﹣n 2+3n )2=n 2+(n 2﹣2n ﹣3+3)2, 解得n 1=0(不符合题意,舍),n 2=2, n 2﹣2n ﹣3=-3, P (2,-3);当PM=MC 时,(﹣n 2+3n )2=n 2+(n ﹣3+3)2,解得n 1=0(不符合题意,舍),n 22(不符合题意,舍),n 32, n 2﹣2n ﹣3=2-42,P (3-2,2-42);综上所述:P (2,﹣3)或(3-2,2﹣42).11.(2019·安徽中考模拟)如图,已知直线1y x =+与抛物线2y ax 2x c =++相交于点()1,0A -和点()2,B m 两点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点P 是位于直线AB 上方抛物线上的一动点,当PAB ∆的面积S 最大时,求此时PAB ∆的面积S 及点P 的坐标;(3)在x 轴上是否存在点Q ,使QAB ∆是等腰三角形?若存在,直接写出Q 点的坐标(不用说理);若不存在,请说明理由.【答案】(1)所求抛物线的函数表达式为2y x 2x 3=-++;(2)PAB ∆的面积S 有最大值是278,此时点P 坐标为115(,)24;(3)存在点Q 坐标为(321,0)--或(321,0)或(5,0)或(2,0). 【详解】解(1)Q 点()2,B m 在直线1y x =+上,213m ∴=+=,∴点B 坐标为()2,3,Q 点()1,0A -和点()2,3B 在抛物线22y ax x c =++上,20443a c a c -+=⎧∴⎨++=⎩,解得13a c =-⎧⎨=⎩,∴所求抛物线的函数表达式为223y x x =-++;(2)过点P 作PM x ⊥轴于点M ,交AB 于点N , 设点P 的横坐标为m ,则点P 的坐标为()2,23m m m -++,点N 的坐标为(,1m m +), Q 点P 是位于直线AB 上方,PN PM MN ∴=-= 223(1m m m -++-+)2=2m m -++. PAB ∴∆的面积PAN PBN S S S ∆=+∆()()21212m m m =⨯-+++ ()()()()()222113222122222m m m m m m m m m +⨯-++-=-++++-=-++ 23127228m ⎛⎫=--+⎪⎝⎭,302-Q < ∴抛物线开口向下,又12m <<-, ∴当12m =时, PAB ∆的面积S 有最大值,最大值是278. 此时点P 坐标为115,24⎛⎫⎪⎝⎭;(3)存在点Q 坐标为()321,0-或()321,0或()5,0或()2,0.12.(2018·江苏中考模拟)(2017南宁,第26题,10分)如图,已知抛物线2239y ax ax a =--与坐标轴交于A ,B ,C 三点,其中C (0,3),∠BAC 的平分线AE 交y 轴于点D ,交BC 于点E ,过点D 的直线l 与射线AC ,AB 分别交于点M ,N .(1)直接写出a 的值、点A 的坐标及抛物线的对称轴;(2)点P 为抛物线的对称轴上一动点,若△PAD 为等腰三角形,求出点P 的坐标; (3)证明:当直线l 绕点D 旋转时,11AM AN+均为定值,并求出该定值.【答案】(1)a =13-,A 3,0),抛物线的对称轴为x 3;(2)点P 303,﹣4);(3)32. 【详解】(1)∵C (0,3),∴﹣9a =3,解得:a =13-.令y =0得:22390ax ax a --=,∵a ≠0,∴22390x x --=,解得:x =3或x =33A 的坐30),B (330),∴抛物线的对称轴为x 3. (2)∵OA 3OC =3,∴tan ∠CAO 3,∴∠CAO =60°.∵AE 为∠BAC 的平分线,∴∠DAO =30°,∴DO 3=1,∴点D 的坐标为(0,1). 设点P 3a ).依据两点间的距离公式可知:AD 2=4,AP 2=12+a 2,DP 2=3+(a ﹣1)2. 当AD =P A 时,4=12+a 2,方程无解.当AD =DP 时,4=3+(a ﹣1)2,解得a =0或a =2(舍去),∴点P 30). 当AP =DP 时,12+a 2=3+(a ﹣1)2,解得a =﹣4,∴点P 34). 综上所述,点P 3034).。
一、选择题 二、填空题 三、解答题1.(2016广西来宾市)如图,在矩形ABCD 中,AB =10,AD =6,点M 为AB 上的一动点,将矩形ABCD 沿某一直线对折,使点C 与点M 重合,该直线与AB (或BC )、CD (或DA )分别交于点P 、Q .(1)用直尺和圆规在图甲中画出折痕所在直线(不要求写画法,但要求保留作图痕迹) (2)如果PQ 与AB 、CD 都相交,试判断△MPQ 的形状并证明你的结论;(3)设AM =x ,d 为点M 到直线PQ 的距离,2y d =,①求y 关于x 的函数解析式,并指出x 的取值范围;②当直线PQ 恰好通过点D 时,求点M 到直线PQ 的距离.【答案】(1)作图见解析;(2)△MPQ 是等腰三角形;(3)10. 【分析】(1)作线段CM 的垂直平分线即可;(2)由矩形的性质得出AB ∥CD ,CD =AB =10,得出∠QCO =∠PMO ,由折叠的性质得出PQ 是CM 的垂直平分线,由线段垂直平分线的性质得出CQ =MQ ,由ASA 证明△OCQ ≌△OMP ,得出CQ =MP ,得出MP =MQ 即可;(3)①作MN ⊥CD 于N ,如图2所示:则MN =AD =6,DN =AM =x ,CN =10﹣x ,在Rt △MCN 中,由勾股定理得出222(2)6(10)d x =+-,即可得出结果;②当直线PQ 恰好通过点D 时,Q 与D 重合,DM =DC =10,由勾股定理求出AM ,得出BM ,再由勾股定理求出CM ,即可得出结果.【解析】(1)如图1所示:(2)△MPQ是等腰三角形;理由如下:∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,CD=AB=10,∴∠QCO=∠PMO,由折叠的性质得:PQ是CM的垂直平分线,∴CQ=MQ,OC=OM,在△OCQ和△OMP中,∵∠QCO=∠PMO,OC=OM,∠COQ=∠MOP,∴△OCQ≌△OMP(ASA),∴CQ=MP,∴MP=MQ,即△MPQ 是等腰三角形;考点:四边形综合题;动点型;探究型;压轴题.2.(2016吉林省)如图,在等腰直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AC=82cm,AD⊥BC于点D,点P从点A出发,沿A→C方向以2cm/s的速度运动到点C停止,在运动过程中,过点P作PQ∥AB交BC于点Q,以线段PQ为边作等腰直角三角形PQM,且∠PQM=90°(点M,C位于PQ异侧).设点P的运动时间为x(s),△PQM与△ADC重叠部分的面积为y(cm2)(1)当点M落在AB上时,x= ;(2)当点M落在AD上时,x= ;(3)求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.【答案】(1)4;(2)163;(3)2221(04)27163264 (4)23161664 (8)3x xy x x xx x x⎧<≤⎪⎪⎪=-+-<≤⎨⎪⎪-+<<⎪⎩.【分析】(1)当点M落在AB上时,四边形AMQP是正方形,此时点D与点Q重合,由此即可解决问题.(2)如图1中,当点M落在AD上时,作PE⊥QC于E,先证明DQ=QE=EC,由PE∥AD,得PA DEAC DC==23,由此即可解决问题.(3)分三种情形①当0<x≤4时,如图2中,设PM、PQ分别交AD于点E、F,则重叠部分为△PEF,②当4<x≤163时,如图3中,设PM、MQ分别交AD于E、G,则重叠部分为四边形PEGQ.③当163<x<8时,如图4中,则重合部分为△PMQ,分别计算即可解决问题.(3)①当0<x ≤4时,如图2中,设PM 、PQ 分别交AD 于点E 、F ,则重叠部分为△PEF ,∵AP =2x ,∴EF =PE =x ,∴y =S △PEF =12•PE •EF =212x . ②当4<x ≤163时,如图3中,设PM 、MQ 分别交AD 于E 、G ,则重叠部分为四边形PEGQ .∵PQ =PC =822x -,∴PM =16﹣2x ,∴ME =PM ﹣PE =16﹣3x ,∴y =S △PMQ ﹣S △MEG =2211(822)(163)22x x ---=2732642x x -+-.③当163<x <8时,如图4中,则重合部分为△PMQ ,∴y =S △PMQ =212PQ =21(822)2=21664x x -+.综上所述2221 (04)27163264 (4)23161664 (8)3x x y x x x x x x ⎧<≤⎪⎪⎪=-+-<≤⎨⎪⎪-+<<⎪⎩.考点:三角形综合题;分类讨论;分段函数;动点型;压轴题.3.(2016江苏省苏州市)如图,在矩形ABCD 中,AB =6cm ,AD =8cm ,点P 从点B 出发,沿对角线BD 向点D 匀速运动,速度为4cm /s ,过点P 作PQ ⊥BD 交BC 于点Q ,以PQ 为一边作正方形PQMN ,使得点N 落在射线PD 上,点O 从点D 出发,沿DC 向点C 匀速运动,速度为3m /s ,以O 为圆心,0.8cm 为半径作⊙O ,点P 与点O 同时出发,设它们的运动时间为t (单位:s )(0<t <85). (1)如图1,连接DQ 平分∠BDC 时,t 的值为 ;(2)如图2,连接CM ,若△CMQ 是以CQ 为底的等腰三角形,求t 的值; (3)请你继续进行探究,并解答下列问题:①证明:在运动过程中,点O 始终在QM 所在直线的左侧;②如图3,在运动过程中,当QM 与⊙O 相切时,求t 的值;并判断此时PM 与⊙O 是否也相切?说明理由.【答案】(1)1;(2)4049;(3)①证明见解析;②t =43s 时,⊙O 与直线QM 相切,PM 与⊙O 不相切.【分析】(1)先利用△PBQ ∽△CBD 求出PQ 、BQ ,再根据角平分线性质,列出方程解决问题.(2)由△QTM ∽△BCD ,得QM TQBD BC=列出方程即可解决. (3)①如图2中,由此QM 交CD 于E ,求出DE 、DO 利用差值比较即可解决问题. ②如图3中,由①可知⊙O 只有在左侧与直线QM 相切于点H ,QM 与CD 交于点E .由△OHE ∽△BCD ,得OH OEBC BD=,列出方程即可解决问题.利用反证法证明直线PM 不可能由⊙O 相切.【解析】(1)解:如图1中,∵四边形ABCD 是矩形,∴∠A =∠C =∠ADC =∠ABC =90°,AB =CD =6.AD =BC =8,∴BD 22AD AB +2268+=10,∵PQ ⊥BD ,∴∠BPQ =90°=∠C ,∵∠PBQ =∠DBC ,∴△PBQ ∽△CBD ,∴PB PQ BQ BC DC BD ==,∴48610t PQ BQ==,∴PQ =3t ,BQ =5t ,∵DQ 平分∠BDC ,QP ⊥DB ,QC ⊥DC ,∴QP =QC ,∴3t =8﹣5t ,∴t =1,故答案为:1.(2)解:如图2中,作MT ⊥BC 于T .∵MC =MQ ,MT ⊥CQ ,∴TC =TQ ,由(1)可知TQ =12(8﹣5t ),QM =3t ,∵MQ ∥BD ,∴∠MQT =∠DBC ,∵∠MTQ =∠BCD =90°,∴△QTM ∽△BCD ,∴QM TQBD BC=,∴1(85)32108t t -=,∴t =4049(s ),∴t =4049s 时,△CMQ 是以CQ 为底的等腰三角形.(3)①证明:如图2中,由此QM 交CD 于E ,∵EQ ∥BD ,∴EC CQ CD CB =,∴EC =34(8﹣5t ),ED =DC ﹣EC =6﹣34(8﹣5t )=154t ,∵DO =3t ,∴DE ﹣DO =154t ﹣3t =34t >0,∴点O 在直线QM 左侧.②解:如图3中,由①可知⊙O 只有在左侧与直线QM 相切于点H ,QM 与CD 交于点E . ∵EC =34(8﹣5t ),DO =3t ,∴OE =6﹣3t ﹣34(8﹣5t )=34t ,∵OH ⊥MQ ,∴∠OHE =90°,∵∠HEO =∠CEQ ,∴∠HOE =∠CQE =∠CBD ,∵∠OHE =∠C =90°,∴△OHE ∽△BCD ,∴OH OE BC BD =,∴30.84810t=,∴t =43,∴t =43s 时,⊙O 与直线QM 相切. 连接PM ,假设PM 与⊙O 相切,则∠OMH =12PMQ =22.5°,在MH 上取一点F ,使得MF =FO ,则∠FMO =∠FOM =22.5°,∴∠OFH =∠FOH =45°,∴OH =FH =0.8,FO =FM =0.82,∴MH =0.8(21)+,由OH HE BC DC =得到HE =35,由EC CQ BD CB =得到EQ =53,∴MH =MQ ﹣HE ﹣EQ =4﹣35﹣53=2625,∴0.8(21)+≠2625,矛盾,∴假设不成立,∴直线PM 与⊙O 不相切.考点:圆的综合题;动点型;探究型;压轴题. 4.(2016河南省)如图1,直线43y x n =-+交x 轴于点A ,交y 轴于点C (0,4),抛物线223y x bx c =++经过点A ,交y 轴于点B (0,﹣2).点P 为抛物线上一个动点,过点P 作x 轴的垂线PD ,过点B 作BD ⊥PD 于点D ,连接PB ,设点P 的横坐标为m . (1)求抛物线的解析式;(2)当△BDP 为等腰直角三角形时,求线段PD 的长;(3)如图2,将△BDP 绕点B 逆时针旋转,得到△BD ′P ′,且旋转角∠PBP ′=∠OAC ,当点P 的对应点P ′落在坐标轴上时,请直接写出点P 的坐标.【答案】(1)224233y x x =--;(2)PD =12或PD =72;(3)P (﹣5,4543+)或P (5,4543-+)或P (258,1132). 【分析】(1)先确定出点A 的坐标,再用待定系数法求出抛物线解析式;(2)由△BDP 为等腰直角三角形,判断出BD =PD ,建立m 的方程计算出m ,从而求出PD ; (3)分点P ′落在x 轴和y 轴两种情况计算即可.(3)∵∠PBP '=∠OAC ,OA =3,OC =4,∴AC =5,∴sin ∠PBP '=45,cos ∠PBP '=35,分两种情况讨论:①当点P '落在x 轴上时,过点D '作D 'N ⊥x 轴,垂足为N ,交BD 于点M ,∠DBD '=∠ND 'P '=∠PBP ',如图1,ND '﹣MD '=2,∴23244()()25335m m m ---=,∴m =5(舍),或m =﹣5; 如图2, ND '+MD '=2,∴23244()25335m m m -+=,∴m =5,或m =﹣5(舍),∴P(﹣5,4543+)或P (5,4543-+);②当点P '落在y 轴上时,如图3,过点D ′作D ′M ⊥x 轴,交BD 于M ,过P ′作P ′N ⊥y 轴,∴∠DBD ′=∠ND ′P ′=∠PBP ′,∵P ′N =BM ,∴24243()5335m m m -=,∴m =258,∴P (258,1132); 综上所述:P (﹣5,4543+)或P (5,4543-+)或P (258,1132).考点:二次函数综合题;分类讨论;动点型;压轴题.5.(2016甘肃省天水市)如图,二次函数2y ax bx c =++的图象交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C ,且B (1,0),C (0,3),将△BOC 绕点O 按逆时针方向旋转90°,C 点恰好与A 重合.(1)求该二次函数的解析式;(2)若点P 为线段AB 上的任一动点,过点P 作PE ∥AC ,交BC 于点E ,连结CP ,求△PCE 面积S 的最大值;(3)设抛物线的顶点为M ,Q 为它的图象上的任一动点,若△OMQ 为以OM 为底的等腰三角形,求Q 点的坐标.【答案】(1)223y x x =--+;(2)S △PCE 的最大值为32;(3)Q (91378-+,813732+),或(91378--,5913732-). 【分析】(1)先求出点A 坐标,再用待定系数法求出抛物线解析式; (2)先求出S △PCE =S △PBC ﹣S △PBE ,即可求出最大面积;(3)先求出抛物线顶点坐标,由等腰三角形的两腰相等建立方程求出点Q 坐标.(3)∵二次函数的解析式为223y x x =--+=2(1)4x -++,∴顶点坐标(﹣1,4),∵△OMQ 为等腰三角形,OM 为底,∴MQ =OQ ,∴222(1)(234)x x x ++--+-=222(23)x x x +--+,∴281870x x +-=,∴x =91378-±,∴y =813732+或y =5913732-,∴Q (91378-+,813732+),或(91378--,5913732-). 考点:二次函数综合题;动点型;旋转的性质;最值问题;二次函数的最值;综合题. 6.(2015四川)如图,在△ABC 中,已知AB =AC =5,BC =6,且△ABC ≌△DEF ,将△DEF 与△ABC 重合在一起,△ABC 不动,△DEF 运动,并满足:点E 在边BC 上沿B 到C 的方向运动,且DE 、始终经过点A ,EF 与AC 交于M 点. (1)求证:△ABE ∽△ECM ;(2)探究:在△DEF 运动过程中,重叠部分能否构成等腰三角形?若能,求出BE 的长;若不能,请说明理由;(3)当线段AM 最短时,求重叠部分的面积.此时,EF ⊥AC ,∴22221612EM=AE AM 455⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭.∴AEM 11161296S =AM EM 225525∆⋅⋅=⋅⋅=. ∴当线段AM 最短时,重叠部分的面积为9625.7.(2014年重庆市A 12分)已知:如图①,在矩形ABCD 中,AB =5,AD =320,AE ⊥BD ,垂足是E .点F 是点E 关于AB 的对称点,连接AF 、BF . (1)求AE 和BE 的长;(2)若将△ABF 沿着射线BD 方向平移,设平移的距离为m (平移距离指点B 沿BD 方向所经过的线段长度).当点F 分别平移到线段AB 、AD 上时,直接写出相应的m 的值. (3)如图②,将△ABF 绕点B 顺时针旋转一个角α(0°<α<180°),记旋转中的△ABF 为△A ′BF ′,在旋转过程中,设A ′F ′所在的直线与直线AD 交于点P .与直线BD 交于点Q .是否存在这样的P 、Q 两点,使△DPQ 为等腰三角形?若存在,求出此时DQ 的长;若不存在,请说明理由.【答案】解:(1)∵AB =5,AD =203,∴由勾股定理得22222025BD AB AD 533⎛⎫=+=+= ⎪⎝⎭.∵SBD 11S AB AD BD AE 22∆=⋅=⋅,∴1201255AE 2323⨯⨯=⨯,解得AE =4. ∴2222BE AB AE 543=-=-=.(2)当点F 在线段AB 上时,m 3=;当点F 在线段AD 上时,16m 3=. (3)存在,理由如下:①当DP =DQ 时,若点Q 在线段BD 的延长线上时,如答图1,有∠Q =∠1,则∠2=∠1+∠Q =2∠Q .∵∠3=∠4+∠Q ,∠3=∠2,∴∠4+∠Q =2∠Q . ∴∠4=∠Q .∴A ′Q =A ′B =5. ∴F ′Q =4+5=9.在Rt △BF ′Q 中,2222593DQ 3⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,解得25DQ 3103=-或25DQ 3103=--(舍去). 若点Q 在线段BD 上时,如答图2,有∠1=∠2=∠4, ∵∠1=∠3,∴∠3=∠4. ∵∠3=∠5+∠A ′,∠A ′=∠CBD ,∴∠3=∠5+∠CBD =∠A ′BQ . ∴∠4=∠∠A ′BQ . ∴A ′Q = A ′B =5.∴F ′Q =5-4=1. ∴22BQ 3110=+=. ∴25DQ 103=-. ②当QP =QD 时,如答图3,有∠P =∠1, ∵∠A ′=∠1,∠2=∠3, ∴∠4=∠P . ∴∠4=∠A ′. ∴QB =Q A ′. 设QB =Q A ′=x ,在Rt △BF ′Q 中,()22234x x +-=, 解得2525125x 3824=-=. ③当PD =PQ 时,如答图4, 有∠1=∠2=∠3,∵∠1=∠A ′,∴∠3=∠A ′.∴BQ =A ′B =5. ∴2510DQ 533=-=. 综上所述,当△DPQ 为等腰三角形时,DQ 的长为252512510310,10,,33243-- .【考点】1.轴对称、平移和旋转问题;2.矩形的性质;3.勾股定理;4.等腰三角形存在性问题;5.勾股定理;6.分类思想的应用.【分析】(1)由勾股定理求得BD 的长,根据三角形面积公式求出AE 的长,再应用勾股定理即可求得BE 的长.(2)根据平移的性质求解即可.(3)分DP =DQ (考虑点Q 在线段BD 的延长线和点Q 在线段BD 上两种情况),QP =QD ,PD =PQ 三种情况求解即可. 8.(2014年重庆市B 12分)如图1,在□ABCD 中,AH ⊥DC ,垂足为H ,AB =7,AD =7,AH 21.现有两个动点E 、F 同时从点A 出发,分别以每秒1个单位长度、每秒3个单位长度的速度沿射线AC 方向匀速运动. 在点E 、F 运动过程中,以EF 为边作等边△EFG ,使△EFG 与△ABC 在射线AC 的同侧,当点E 运动到点C 时,E 、F 两点同时停止运动. 设运转时间为t 秒. (1)求线段AC 的长;(2)在整个运动过程中,设等边△EFG 与△ABC 重叠部分的面积为S ,请直接写出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;(3)当等边△EFG 的顶点E 到达点C 时,如图2,将△EFG 绕着点C 旋转一个角度(0360)αα︒<<︒.在旋转过程中,点E 与点C 重合,F 的对应点为F ′,G 的对应点为G ′. 设直线F ′G ′与射线DC 、射线AC 分别相交于M 、N 两点.试问:是否存在点M 、N ,使得△CMN 是以∠MCN 为底角的等腰三角形?若存在,请求出线段CM 的长度;若不存在,请说明理由.(3)存在.如图2,当等边△EFG 的顶点E 到达点C 时,AE =AC =7,AF =21,EF =14. △EFG 绕点C 旋转过程中,以∠MCN 为底角的等腰三角形△CMN 有两种情况:①当∠CMN 为等腰△CMN 的另一底角时,如答图1,过点C 作CI ⊥MN 于点I ,过N 作NJ ⊥CM 于点J .在等边△CG ′I 中,易得77IG ',CI 322== .设IN a,CN MN b === , 易得△ACH ∽△NCJ ,∴AC CH NC CJ =,即727b CJ=, ∴27CJ b 7=.∴47CM b 7=.在△CNI 中,由勾股定理得222CI IN CN +=,即22273a b 2⎛⎫+= ⎪⎝⎭,在△CMI 中,由勾股定理得222CI IM CM +=,即()2227473a b b 27⎛⎫⎛⎫++= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 二者联立,解得49b 4=,∴47CM b 777==.二者联立,解得49b 4=,∴49CM b 4==.综上所述,线段CM 的长度为77或494. 【考点】1.双动点和面动旋转问题;2.勾股定理;3.线段垂直平分线的性质;4.等边、腰三角形的性质;5.由实际问题列函数关系式;6.旋转的性质;7.相似三角形的判定和性质;8.等腰三角形存在性问题;9.分类思想的应用.【分析】(1)由勾股定理求出DH 的长,证明点H 为DC 的中点,从而根据线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等的性质,得AC =AD =7.(2)分770t ,<t 4,4<t 733≤≤≤≤ 三种情况讨论即可.(3)分∠CMN 为等腰△CMN 的另一底角和∠CNM 为等腰△CMN 的另一底角两种情况讨论即可.。
2018年中考数学专题等腰三角形存在性问题(题型全面)压轴题专题等腰三角形存在性问题题型一:几何图形1、在△ABC中,AB=AC,∠A=36°.求∠ABC的度数。
解析:由AB=AC,可得∠B=∠C,设∠B=∠C=x,则∠A=180°-2x,又已知∠A=36°,所以180°-2x=36°,解得x=72°,所以∠B=∠C=72°,∠ABC=180°-∠A-∠B=72°。
2、如图(2),BD是△ABC中∠ABC的平分线.①找出图中所有等腰三角形(等腰三角形ABC除外),并选其中一个写出推理过程;②在直线BC上是否存在点P,使△CDP是以CD为一腰的等腰三角形?如果存在,请在图(3)中画出满足条件的所有的点P,并直接写出相应的∠CPD的度数;如果不存在,请说明理由.解析:①等腰三角形有△ABD、△CBD、△ACD,以△ABD为例,由AB=AD,∠BDA=∠BAD=x,∠ABD=180°-2x,所以∠ABD=∠CBD=∠ACD=72°。
②存在点P,满足△CDP是以CD为一腰的等腰三角形。
如图(3),连接DP,由对称性可知∠BDP=∠ADP,又∠BDP=∠ABC/2,∠ADP=∠ACB/2,所以∠ABC=∠ACB,即△ABC是等腰三角形,所以CD=BC,所以∠CPD=∠CDP=90°-x。
变式一:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点C出发,按C→B→A的路径,以2cm 每秒的速度运动,设运动时间为t秒.1)当t=1时,求△ACP的面积.2)t为何值时,线段AP是∠CAB的平分线?3)当t为何值时,△ACP是以AC为腰的等腰三角形?解析:(1)由勾股定理可得AB=10cm,所以△ABC的面积为24cm²,又由正弦定理可得sinA=3/5,所以AC=3cm,AP=2t,所以△ACP的面积为1/2×3×2t=3t。
动点引起的等腰直角三角形存在性问题△ABP 为等腰直角三角形,黑色部分为P 点位置.【一题多解·典例剖析】例题1.(2021·湖南衡阳市中考)在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标与纵坐标相等,则称该点为“雁点”.例如()()1,1,2021,2021……都是“雁点”.(1)求函数4y x=图象上的“雁点”坐标;(2)若抛物线25y ax x c =++上有且只有一个“雁点”E ,该抛物线与x 轴交于M 、N 两点(点M 在点N 的左侧).当1a >时.①求c 的取值范围;②求EMN ∠的度数;(3)如图,抛物线2y x 2x 3=-++与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),P 是抛物线2y x 2x 3=-++上一点,连接BP ,以点P 为直角顶点,构造等腰Rt BPC △,是否存在点P ,使点C 恰好为“雁点”?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(2,2)、(-2,-2);(2)①0<c<4;②45°;(3)存在,P 点坐标为315,24⎛⎫ ⎪⎝⎭或312⎛⎫⎪⎪⎝⎭或31,2⎛⎫⎪⎝⎭.【解析】解:(1)联立4yxy x⎧=⎪⎨⎪=⎩,解得:22xy=⎧⎨=⎩或22xy=-⎧⎨=-⎩即:函数4yx=上的雁点坐标为(2,2)、(-2,-2).(2)①联立25y xy ax x c=⎧⎨=++⎩得ax2+4x+c=0∵这样的雁点E只有一个,即该一元二次方程有两个相等的实根,∴△=16-4ac=0,即ac=4∵a>1∴a=4c>1,即4c-1>0,4cc->0,解得:0<c<4.②由①知,E点坐标为:x=422a a-=-,即E22,a a⎛⎫--⎪⎝⎭在y=ax2+5x+4a中,当y=0时,得:x=-4a,x=-1a即M点坐标为(-4a,0),N点坐标为(-1a,0)过E点向x轴作垂线,垂足为H点,EH=2a,MH=242()a a a---=∴EH=MH即△EMH为等腰直角三角形,∠EMN=45°.(3)存在,理由如下:①如图所示:过P作直线l垂直于x轴于点k,过C作CH⊥PK于点H方法一设C(m,m),P(x,y)∵△CPB为等腰三角形,∴PC=PB,∠CPB=90°,∴∠KPB+∠HPC=90°,∵∠HPC+∠HCP=90°,∴∠KPB=∠HCP,∵∠H=∠PKB=90°,∴△CHP ≌△PKB ,∴CH =PK ,HP =KB ,即3m x y m y x -=⎧⎨-=-⎩∴3232x y m ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩即P (32,154).方法二设P (m ,-m 2+2m+3),同理,CH =PK ,HP =KB ,则C (m -m 2+2m+3,-m 2+2m+3+3-m )∵C 为雁点∴m -m 2+2m+3=-m 2+2m+3+3-m ,解得:m=32,即P (32,154).②如图所示,同理可得:△KCP ≌△JPB∴KP =JB ,KC =JP方法一设P (x ,y ),C (m ,m )∴KP =x -m ,KC =y -m ,JB =y ,JP =3-x ,即3x m y y m x-=⎧⎨-=-⎩解得3232x m y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩则P 23(,)22或23(,)22方法二设P (m ,-m 2+2m+3),则C (m -(-m 2+2m+3),-m 2+2m+3-(3-m ))∴m -(-m 2+2m+3)=-m 2+2m+3-(3-m ),解得:③如图所示,此时P 与第②种情况重合综上所述,符合题意P 的坐标为(32,154)或3()22,或23()22,.【一题多解·对标练习】练习1.(2021·湖南省怀化市中考)如图所示,抛物线与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,且2OA =,4OB =,8OC =.(1)求抛物线的解析式;(2)点Q 是抛物线上位于x 轴上方的一点,点R 在x 轴上,是否存在以点Q 为直角顶点的等腰Rt CQR △?若存在,求出点Q 的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=-x2+2x+8;(2)存在,13313322Q⎫++⎪⎪⎝⎭或34141322Q⎛⎫⎪⎪⎝⎭.【解析】解:(1)∵OA=2,OB=4,OC=8,∴A(-2,0),B(4,0),C(0,8),设二次函数的解析式为y=a(x+2)(x-4),将(0,8)代入得:a=-1即抛物线的解析式为:y=-x2+2x+8;(2)存在以点Q为直角顶点的等腰直角△CQR,理由如下:①当点Q在第二象限时,如图所示过点Q作QL⊥x轴于点L,过点C作CK⊥QL,交其延长线于点K,∴∠CKQ=∠QLR=∠COL=90°,∴四边形COLK是矩形,∴CK=OL,∵CQR为等腰直角三角形,∴CQ=QR,∠CQR=90°,∴∠KCQ=∠LQR∴△KCQ ≌△LQR∴RL=QK ,QL=CK ,设R (m ,0),Q (x ,y )则m -x=8-y-x=y即-x=-x 2+2x+8,解得:x=32-或x=32+(舍)则Q (32-,32)②当点Q 在第一象限时,如图所示同理可得:x=-x 2+2x+8,解得:x=12或x=12-(舍),∴Q ⎫⎪⎝⎭.综上所述,满足题意的Q 点坐标为1122⎛⎫ ⎪⎝⎭或3322⎛⎫- ⎪⎝⎭.【多题一解·典例剖析】例题2.(2021·四川省广安市中考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =-++的图象与坐标轴相交于A 、B 、C 三点,其中A 点坐标为()3,0,B 点坐标为()1,0-,连接AC 、BC .动点P 从点A 出发,在线段AC 个单位长度向点C 做匀速运动;同时,动点Q 从点B 出发,在线段BA 上以每秒1个单位长度向点A 做匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,连接PQ ,设运动时间为t 秒.(1)求b 、c 的值;(2)在P 、Q 运动的过程中,当t 为何值时,四边形BCPQ 的面积最小,最小值为多少?(3)在线段AC 上方的抛物线上是否存在点M ,使MPQ 是以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)b =2,c =3;(2)t =2,最小值为4;(3)【解析】解:(1)∵抛物线y =-x 2+bx +c 经过点A (3,0),B (-1,0),则09301b c b c =-++⎧⎨=--+⎩,解得:23b c =⎧⎨=⎩;(2)由(1)得:抛物线表达式为y =-x 2+2x +3,C (0,3),A (3,0),∴△OAC 是等腰直角三角形,由点P 的运动可知:AP,过点P 作PE ⊥x 轴,垂足为E ,∴AE =PE t ,即E (3-t ,0),又Q (-1+t ,0),∴S 四边形BCPQ =S △ABC -S △APQ =()11433122t t ⨯⨯-⨯--+⎡⎤⎣⎦=21262t t -+∴当t =2时,四边形BCPQ 的面积最小,最小值为4.(3)如图,过点P 作x 轴的垂线,交x 轴于E ,过M 作y 轴的垂线,与EP 交于F,∵△PMQ 是等腰直角三角形,PM =PQ ,∠MPQ =90°,∴∠MPF +∠QPE =90°,又∠MPF +∠PMF =90°,∴∠PMF =∠QPE ,在△PFM 和△QEP 中,F QEP PMF QPE PM PQ ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△PFM ≌△QEP ,∴MF =PE =t ,PF =QE =4-2t ,∴EF =4-2t +t =4-t ,又OE =3-t ,∴点M 的坐标为(3-2t ,4-t ),∴4-t =-(3-2t )2+2(3-2t )+3,解得:t,∴M.【多题一解·对标练习】练习2.(2021·山东枣庄中考)如图,在平面直角坐标系中,直线132y x =-+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,抛物线213y x bx c =++经过坐标原点和点A ,顶点为点M .(1)求抛物线的关系式及点M 的坐标;(2)将直线AB 向下平移,得到过点M 的直线y mx n =+,且与x 轴负半轴交于点C ,取点()2,0D ,连接DM ,求证:45ADM ACM ∠-∠=︒.【答案】(1)y=13x2-2x,M(3,-3);(2)见解析.【解析】解:(1)∵直线AB:y=-12x+3交坐标轴与A、B∴A(6,0),B(0,3)将(6,0),(0,0)代入y=13x2+bx+cx得:1260b cc++=⎧⎨=⎩,解得:2bc=-⎧⎨=⎩,∴抛物线的关系式为y=13x2-2x,顶点M的坐标为(3,-3);(2)由题意得:m=1 2-,将点(3,-3)代入y=12-x+n得:n=32-,则直线CM的解析式为y=12-x32-,如图,过点D作DH⊥CM于H,设直线DM的解析式为y=2x+k,将点(2,0)代入得:4+k=0,解得k=-4,则直线DH的解析式为:y=2x-4,联立132224y x y x ⎧=--⎪⎨⎪=-⎩,解得12x y =⎧⎨=-⎩,即H (1,-2),∴=,=即DH=MH ,又DH ⊥CM ,即三角形DHM 是等腰直角三角形,∠DMH=45°,∴∠ADM=∠ACM+45°即∠ADM -∠ACM=45°.练习3.(2021·湖北黄石中考)抛物线22y ax bx b =-+(0a ≠)与y 轴相交于点()0,3C -,且抛物线的对称轴为3x =,D 为对称轴与x 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)在x 轴上方且平行于x 轴的直线与抛物线从左到右依次交于E 、F 两点,若DEF 是等腰直角三角形,求DEF的面积.【答案】(1)y=-x 2+6x -3;(2)4.【解析】解:(1)由抛物线与y 轴相交于点(0,-3),得b=-3,∵抛物线的对称轴为x=3,即232b a--=,解得:a=-1∴抛物线的解析式为y=-x 2+6x -3.(2)过点E 作EM ⊥AB 于点M ,过点F 作FN ⊥AB 于N ,∵△DEF是等腰直角三角形∴DE=DF,∠FED=∠EFD=45°∵EF∥x轴∴∠EDM=45°∴△EMD为等腰直角三角形∴EM=DM设E(m,-m2+6m-3),则M(m,0),DM=3-m,EM=-m2+6m-3,∴3-m=-m2+6m-3解得:m=1或m=6当m=1时,E(1,2),符合题意,DM=EM=2,MN=4,△DEF的面积为4当m=6时,E(6,-3),舍去,综上所述:△DEF的面积为4.。
等腰三角形存在性问题几何图形存在性问题是中考二次函数压轴题一大常见类型,等腰三角形、直角三角形、平行四边形、矩形、菱形、正方形等均有涉及,本系列从等腰三角形开始,逐一介绍各种问题及常规解法.等腰三角形存在性问题【问题描述】如图,点 A坐标为( 1,1),点 B坐标为( 4,3),在 x轴上取点 C使得△ ABC是等腰三角形.几何法】“两圆一线”得坐标1)以点 A 为圆心, AB 为半径作圆,与 x 轴的交点即为满足条件的点 C,有AB=AC;2)以点 B 为圆心, AB 为半径作圆,与 x 轴的交点即为满足条件的点 C,有BA=BC;3)作 AB 的垂直平分线,与 x 轴的交点即为满足条件的点 C,有 CA=CB .y【注意】若有三点共线的情况,则需排除.作图并不难,问题是还需要把各个点坐标算出来,可通过勾股或者三角函数来求.AC1=AB= (4-1)2+(3-1)2= 13 作AH x轴于 H点, AH=1 C1H=C2H= 13-1=2 3C1(1-2 3,0) C2(1+2 3,0)C3、C4 同理可求,下求 C5.显然垂直平分线这个条件并不太适合这个题目,如果 A、B 均往下移一个单位,当点为( 1,0),点 B坐标为( 4,2)时,可构造直角三角形勾股解:AH =3, BH=2设AC5= x,则 BC5=x,C5H=3-x13解得: x=619故 C5坐标为( ,0)而对于本题的 C5 ,或许代数法更好用一些.A 坐标222(3-代数法】表示线段构相等1)表示点:设点 C 5坐标为( m , 0),又 A 点坐标( 1,1 )、 B 点坐标( 4,3),2)表示线段: AC 5 (m 1) (0 1) , BC 5 (m 4) (0 3) 3)分类讨论:根据 AC 5 BC 5 ,可得: (m 1)2 12(m 4)2 32 ,【小结】 几何法:( 1)“两圆一线 ”作出点;(2)利用勾股、相似、三角函数等求线段长,由线段长得点坐标.代数法:(1)表示出三个点坐标 A 、 B 、C ;(2)由点坐标表示出三条线段: AB 、AC 、BC ; (3)根据题意要求取① AB=AC 、②AB=BC 、③ AC=BC ; (4)列出方程求解.问题总结:1)两定一动:动点可在直线上、抛物线上;2)一定两动:两动点必有关联,可表示线段长度列方程求解; 3)三动点:分析可能存在的特殊边、角,以此为突破口. 2018 泰安 中考】4)求解得答案:解得: 23 6故 C 5 坐标为23,0如图,在平面直角坐标系中,二次函数 y ax2 bx c交x轴于点 A( 4,0) 、 B(2,0) ,交y轴于点 C(0,6) ,在y轴上有一点 E(0, 2) ,连接AE .1)求二次函数的表达式;2)若点D为抛物线在x 轴负半轴上方的一个动点,求ADE 面积的最大值;3)抛物线对称轴上是否存在点P,使AEP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有P 点的坐标,若不存在请说明理由.分析】 1) y3x 2 3x 6; 422) 可用铅垂法,当点 D 坐标为 ( 2,6 )时,△ ADE 面积最大,最大值为 14; 3) 这个问题只涉及到 A 、 E 两点及直线 x=-1(对称轴)① 当 AE=AP 时,以 A 为圆心, AE 为半径画圆,与对称轴交点即为所求 P 点.∵AE=2 5 ,∴ AP 1=2 5,又 AH=3,∴ P 1H故P 1( 1, 11)、 P 2 ( 1, 11).② 当 EA=EP 时,以 E 点为圆心, EA 为半径画圆,故 P 5 ( 1,1) . P 5 ( 1,1).补充】“代数法”用点坐标表示出线段,列方程求解亦可以解决.P 1HP 4Bx11,与对称轴交点即为所求 P 点.过点 E 作EM 垂直对称轴于 M 点,则 EM=1, 1, 2 19)故P 3( 1, 2 19)、 P 4( 作 AE 的垂直平分线,与对称轴交点即为所求 ③当 PA=PE 时,P 点.设 P 5 ( 1,m ),P 5A 2 2 2 2 ( 1 4)2 (m 0)2, P 5E 2=( 1 0)2(m 2)2 ∴ m 2 9 (m2)2 1,解得: m=1 .综上所述, P 点坐标为 P 1( 1, 11)、P 2( 1, 11 )、P 3( 1,19 )、P 4 ( 1, 2 19)、19 ,P 3M P4 M【 2019 白银中考(删减)】如图,抛物线 y ax2 bx 4交x轴于 A( 3,0), B(4,0)两点,与y轴交于点 C ,连接AC ,BC.点P是第一象限内抛物线上的一个动点,点P的横坐标为m.(1)求此抛物线的表达式;(2)过点P作 PM x轴,垂足为点M ,PM 交 BC 于点 Q .试探究点P在运动过程中,是否存在这样的点 Q,使得以A, C , Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点 Q 的坐标,若不存在,请说明理由;yCP分析】1) y1x2 1x 4 ;332)①当 CA=CQ 时,∵ CA=5,∴ CQ=5,考虑到 CB 与 y 轴夹角为 45°,故过点 Q作 y 轴的垂线,垂足记为 H ,则 CH QH 5 2,故 Q 点坐标为5 2,4 5 2.2 2 2②当 AC=AQ 时,考虑直线 BC 解析式为 y=-x+4,可设 Q 点坐标为( m, -m+4),AQ (m 3)2( m 4 0)2,即(m 3) ( m 4 0) 5 ,解得: m=1 或 0(舍),故 Q 点坐标为( 1, 3).③当 QA=QC 时,作 AC 的垂直平分线,显然与线段 BC 无交点,故不存在.综上所述, Q点坐标为5 2 ,4 5 2或( 1, 3).22记直线 x=2 与 x 轴交点为 H 点, ∵ OH =2,∴ BH=1,故 B 点坐标为( 2,1)或( 2,-1),k=-1 或 -3. ②当 AO=AB 时,易知 B 点坐标为( 2,0),k=-2. 综上所述, k 的值为 -1或-2 或-3. 【 2018 贵港中考(删减) 】2019 盐城中考删减 】如图所示, 二次函数 y k (x 1)2 2 的图像与一次函数 y kx k 2 的图像交于 A 、B 两点, 点 B 在点 A 的右侧,直线 AB 分别与 x 、 y 轴交于 C 、 D 两点,其中 k 0 . 1)求 A 、 B 两点的横坐标;2)若 OAB 是以 OA 为腰的等腰三角形,求 k 的值.分析】1)A 、B 两点横坐标分别为 1、 2;B 点横坐标始终为 2 ,故点 B 可以看成是直线 x=2 上的一个动点, 满足△ OAB 是以 OA 为腰的等腰三角形, 又 A 点坐标为( 1, 2),故 OA 5 ① 当 OA=OB 时,即 OB 5 ,如图,已知二次函数 y ax2 bx c 的图像与x 轴相交于 A( 1,0) , B(3,0) 两点,与y 轴相交于点 C(0, 3) .(1)求这个二次函数的表达式;(2)若P是第四象限内这个二次函数的图像上任意一点,P H x轴于点H ,与线段 BC 交于点M ,连接 PC .当 PCM 是以PM 为一腰的等腰三角形时,求点P 的坐标.y② 当 MP =MC 时,(表示线段列方程)设 P 点坐标为 (m,m 22m 3),则 M 点坐标为 (m, m 3), 故线段 PM (m 3) (m 2 2m 3) m 2 3m 故点M 作y 轴的垂线,垂足记为 N ,则 MN =m ,考虑△ MCN 是等腰直角三角形,故 MC 2m ,m 2 3m 2m ,解得 m 32 或 0(舍),故 P 点坐标为 (3 2,2 综上所述, P点坐标为( 2, -3)或 (3 2,2 分析】1) y x 2 2 x 3 ;2)①当 PM=PC 时,(特殊角分析) 考虑∠ PMC =45°,∴∠ PCM=45°, 即△ PCM 是等腰直角三角形, P 点坐标为( 2,-3);4 2 ).【2019 眉山中考删减】如图,在平面直角坐标系中,抛物线 y 4 x2 bx c经过点 A( 5,0)和点 B(1,0).9(1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标;(2)如图,连接AD、BD,点M在线段AB上(不与A 、B重合),作 DMN DBA,MN 交线段AD 于点 N ,是否存在这样点M ,使得 DMN 为等腰三角形?若存在,求出 AN 的长;若不存在,请说明理由.x分析】1) y 4 x2 16 x 20,顶点 D 坐标为( 2,4 );9 9 92)考虑到∠ DAB=∠DBA=∠DMN,即有△ BMD ∽△ ANM(一线三等角)①当 MD=MN 时,有△ BMD≌△ ANM,可得 AM=BD =5,故 AN=BM=1;②当 NM=ND 时,则∠ NDM =∠ NMD =∠DAB,③当 DM=DN时,∠ DNM =∠DMN =∠DAB,显然不成立,故不存在这样的点M.△ MAD ∽△ DAB ,可得AM=25,6BM116ANBMAM,即BDAN116256,5解得: AN5536AN 的值为 1 或55.综上,36【2019 葫芦岛中考(删减)】如图,直线 y x 4与x轴交于点B,与y轴交于点 C,抛物线 y x2 bx c经过B,C 两点,与x轴另一交点为A.点P以每秒 2个单位长度的速度在线段 BC上由点B向点 C 运动(点P 不与点B 和点 C 重合),设运动时间为 t 秒,过点P 作x 轴垂线交x轴于点E ,交抛物线于点M .(1)求抛物线的解析式;(2)如图,连接AM 交 BC 于点D ,当PDM 是等腰三角形时,直接写出 t 的值.y分析】1) y x2 3x 4 ;2)①考虑到∠ DPM =45°,当 DP=DM 时,即∠ DMP =45°,直线 AM :y=x+1,联立方程:x 3 x 4 x 1,解得: x1 3 , x2 1 (舍).此时 t=1 .②当 PD=PM 时,∠ PMD =∠ PDM =67.5°,∠ MAB=22.5°,考虑 tan∠ 22.5 °= 2 1 ,直线 AM :综上所述, t 的值为附: tan22.5 =° 2 1 .总结】具体问题还需具体分析题目给的关于动点的条件,选取恰当的方法,联立方程:x2 3 x 4 ( 2 1)x 21解得:x1 5 2 , x2 1 (舍).此时 t= 2 1.222.5 °tan 22.5 1 2 121可减轻计算量.。
例1.(2019·金水区校级模拟)如图,∠AOB =90°,点P 为∠AOB 内部一点,作射线OP ,点M 在射线OB 上,且OM= 点M 与点M ’关于射线OP 对称,且直线MM ’与射线OA交于点N ,当△ONM ’为等腰三角形时,ON 的长为.【分析】分三种情况讨论:①当M ’落在线段ON 的垂直平分线上时,即M ’N =M ’O ,设∠ONM =x °,通过三角形外角定理及三角形内角和定理求得x =30°,进而利用三角函数求得ON 的长;②当M ’N =ON 时,作出图形,得到∠ONM ’度数,利用三角函数求解;③当M ’O =ON =OMM 、M ’、N 点不在一条直线上,与题意不符,此种情况不存在.【答案】1或3.【解析】解:由△ONM ’为等腰三角形,分以下三种情况讨论:①当M ’落在线段ON 的垂直平分线上时,即M ’N =M ’O ,如图所示,设∠ONM ’=x °,则∠OM ’M =∠OMM ’ =2x °,∵∠AOB =90°,∴x +2x =90,解得:x =30,在Rt △NOM 中,ON =°=3tan 30OM ; ②当M ’N =ON 时,如下图所示,ANH由①知:∠NOM ’=30°,过M ’作M ’H ⊥OA 于H ,∴HM’=1OM'=22, 在Rt △HNM ’中,NM ’=°'=1cos30HM , 即ON =1;③当M ’O =ON =OM此时M 、M ’、N 点不在一条直线上,与题意不符,此种情况不存在.故答案为:1或3.例2.(2017·蜀山区期末)如图所示,△ABC 中,∠ACB =90°,AC ≤BC ,将△ABC 沿EF 折叠,使点A 落在直角边BC 上的D 点,设EF 与AB 、AC 分别交于点E 、点F ,如果折叠后△CDF 与△BDE 均为等腰三角形,则∠B = .【分析】由题意知,△CDF 是等腰三角形,则CD =CF ,△BDE 是等腰三角形时,分三种情况讨论:①当DE =BD 时,设∠B =x °,通过翻折性质及三角形内角和定理求得x =45;②当BD =BE 时,作出图形,设∠B =x °,通过翻折性质及三角形内角和定理求得NHNx=30;③当BE=DE时,得∠FDB=90°,∠FDB+∠CDF=135°≠180°,此时C、D、B点不在一条直线上,与题意不符,此种情况不存在.【答案】45°或30°.【解析】解:由题意知,△CDF是等腰三角形,则CD=CF,∠CDF=∠CFD=45°,∴∠FDB=135°,△BDE是等腰三角形时,分以下三种情况讨论:①当DE=BD时,见下图,设∠B=x°,则∠DEB=x,∠EDB=180°-2x,由折叠知:∠A=∠FDE=90°-x,∴180-2x+90-x =135,解得:x=45,即∠B=45°;②当BD=BE时,如下图所示,设∠B=x°,则∠EDB=°1802x-,由折叠知:∠A=∠FDE=90°-x,∴1802x-+90-x =135,解得:x=30,AA即∠B=30°;③当BE=DE时,得∠B=∠EDB,∴∠FDB=∠FDE+∠EDB=∠A+∠B=90°,∠FDB+∠CDF=135°≠180°,此时C、D、B 点不在一条直线上,与题意不符,此种情况不存在.故答案为:45°或30°.。
2021中考数学复习《探索二次函数综合型压轴题解题技巧》分类训练四:与等腰三角形相关的压轴题(附答案)方法提炼:1、设出点坐标,利用等腰三角形的性质求边长;2、当所给定长未说明是等腰三角形的底还是腰时,需分情况讨论:①当定长为腰,找已知直线上满足条件的点时,以定长的某一端点为圆心,以定长为半径画弧,若所画弧与已知直线有交点且交点不是定长的另一端点时,交点即为所求的点;若所画弧与已知直线无交点或交点是定长的另一端点时,满足条件的点不存在;②当定长为底边时,作出定长的垂直平分线,若作出的垂直平分线与已知直线有交点,则交点即为所求的点,若作出的垂直平分线与已知直线无交点,则满足条件的点不存在.用以上方法即可找出所有符合条件的点。
典例引领:例:如图,直线y=3x+3交x轴于点A,交y轴于点B,过A、B两点的抛物线交x轴于另一点C(3,0)。
(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ABQ是等腰三角形?若存在,求出符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由。
解:(1)抛物线的解析式为:y=-x2+2x+3(2)该抛物线的对称轴为x= 1。
设Q点坐标为(1,m)当AB=AQ时Q点坐标(1, 6),或(1,- 6);当BA= BQ时解得:m=0,m =6, Q点坐标为(1,0)或(1,6) 此点在直线AB上,不符合题意应舍去; 当QA=QB时解得:m=1,Q点坐标为(1,1).抛物线的对称轴上是存在着点Q(1, 6)、(1,- 6)、(1,0)、(1,1)跟踪训练:1.抛物线y=ax2﹣4ax+3a交x轴于点B、C两点,交y轴于点A,点D为抛物线的顶点,连接AB、AC,已知△ABC的面积为3.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为抛物线对称轴右侧一点,点P的横坐标为m,过点P作PQ∥AC交y轴于点Q,AQ的长度为d,求d与m的函数关系式;(3)在(2)的条件下,当d=4时,作DN⊥y轴于点N,点G为抛物线上一点,AG交线段PD于点M,连接MN,若△AMN是以MN为底的等腰三角形,求点G的坐标.2.如图,抛物线y=﹣x2﹣x+c与x轴交于A,B两点,且点B的坐标为(3,0),与y 轴交于点C,连接AC,BC,点P是抛物线上在第二象限内的一个动点,点P的横坐标为a,过点P作x轴的垂线,交AC于点Q.(1)求A,C两点的坐标.(2)请用含a的代数式表示线段PQ的长,并求出a为何值时PQ取得最大值.(3)试探究在点P运动的过程中,是否存在这样的点Q,使得以B,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请写出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC,若点P为线段BC上的一个动点(不与点B、点C重合),过点P作直线PN⊥x轴于点N,交抛物线于点M,当△BCM面积最大时,求△BPN的周长.(3)在(2)的条件下,当△BCM面积最大时,在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△CNQ为等腰三角形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.4.在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、B、C,已知A(﹣1,0),C(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,P为线段BC上一点,过点P作y轴的平行线,交抛物线于点D,当△CDP 为等腰三角形时,求点P的坐标;(3)如图2,抛物线的顶点为E,EF⊥x轴于点F,N是直线EF上一动点,M(m,0)是x轴一个动点,请直接写出CN+MN+MB的最小值以及此时点M、N的坐标.5.图1,抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0),顶点为D(1,﹣4),点P为y轴上一动点.(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△BDP是等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3)如图2,点在抛物线上,求的最小值.6.如图,直线y=﹣x+4与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过B,C两点,与x轴另一交点为A.点P以每秒个单位长度的速度在线段BC上由点B向点C运动(点P不与点B和点C重合),设运动时间为t秒,过点P作x轴垂线交x轴于点E,交抛物线于点M.(1)求抛物线的解析式;(2)如图①,过点P作y轴垂线交y轴于点N,连接MN交BC于点Q,当=时,求t的值;(3)如图②,连接AM交BC于点D,当△PDM是等腰三角形时,直接写出t的值.7.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的交点为A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣3),顶点为D,其对称轴与x轴交于点E.(1)求二次函数解析式;(2)连接AC,AD,CD,试判断△ADC的形状,并说明理由;(3)点P为第三象限内抛物线上一点,△APC的面积记为S,求S的最大值及此时点P 的坐标;(4)在线段AC上,是否存在点F,使△AEF为等腰三角形?若存在,直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.8.抛物线y=ax2+bx+分别交x轴于点A(1,0),B(﹣3,0),交y轴于点C.抛物线的对称轴l与x轴相交于点D,直线AC与抛物线的对称轴l相交于点P.(1)请直接写出抛物线的解析式和点D的坐标;(2)如图1,点M为线段OC上的动点,点N为线段AC上的动点,且MN⊥AC,在点M,点N移动的过程中,DM+MC是否有最小值?如果有,请求出最小值;(3)以点C为旋转中心,将直线AC绕点C逆时针旋转,旋转角为α(0°<α≤90°),直线AC旋转时,与抛物线的对称轴l相交于点E,与抛物线的另一个交点为点Q.①如图2,当直线AC旋转到与直线BC重合时,判断线段PE、ED的数量关系?并说明理由;②当△CPQ为等腰三角形时,请直接写出点Q的坐标.9.如图,抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点C,与x轴相交于A,B两点,点A的坐标为(2,0),点C的坐标为(0,﹣4).(1)求该抛物线的解析式;(2)点Q是线段BA上的一动点,点E为线段AC上一动点,若始终保持∠AQE=∠ABC,连接CQ,求△CQE的面积S关于点Q的横坐标m的函数关系式;(3)若点D为OB的中点,点M是线段BC上一点,当△OMD为等腰三角形时,直接写出点M的坐标.10.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+3与坐标轴分别交于点A,B(﹣3,0),C(1,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△P AB的面积最大?(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P作PE∥x轴交抛物线于点E,连接DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.11.抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,顶点为C,对称轴交x轴于点D,点P为抛物线对称轴CD上的一动点(点P不与C,D重合).过点C作直线PB的垂线交PB于点E,交x轴于点F.(1)求抛物线的解析式;(2)当△PCF的面积为5时,求点P的坐标;(3)当△PCF为等腰三角形时,请直接写出点P的坐标.12.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,且抛物线经过点D(2,3).(1)求这条抛物线的表达式;(2)将该抛物线向下平移,使得新抛物线的顶点G在x轴上.原抛物线上一点M平移后的对应点为点N,如果△AMN是以MN为底边的等腰三角形,求点N的坐标;(3)若点P为抛物线上第一象限内的动点,过点B作BE⊥OP,垂足为E,点Q为y轴上的一个动点,连接QE、QD,试求QE+QD的最小值.13.如图,菱形ABCD在平面直角坐标系中,边AB在x轴的负半轴上,点C在y轴的正半轴上,AB=10,tan∠DAB=,抛物线经过点B、C、D.(1)求抛物线的解析式;(2)直线EF与BC平行,与抛物线只有一个交点,求直线EF解析式;(3)抛物线对称轴上是否存在点P,使△PBC是以BC为腰的等腰三角形?若存在直接写出P点坐标,若不存在说明理由.参考答案1.分析:(1)y=ax2﹣4ax+3a交x轴于点B、C两点,交y轴于点A,则点B、C的坐标分别为:(1,0)、(3,0),点A(0,3a),△ABC的面积=AB×OA=3a=3,即可求解;(2)PQ平行线于AC直线,其表达式设为:y=﹣x+b,设点P(m,m2﹣4m+3)(m>2),将点P的坐标代入上式,即可求解;(3)d=4时,点P(4,3),设点G(n,n2﹣4n+3),直线PD的函数表达式为:y=2x ﹣5…①,直线AG的函数表达式为:y=(n﹣4)x+3…②,联立①②并解得:x=,故点M(,﹣5),AN=AM,即4+9=()2+(﹣8)2,即可求解.解:(1)y=ax2﹣4ax+3a交x轴于点B、C两点,交y轴于点A,则点B、C的坐标分别为:(1,0)、(3,0),点A(0,3a),△ABC的面积=AB×OA=3a=3,解得:a=1,故抛物线的表达式为:y=x2﹣4x+3;(2)点A(0,3),点C(3,0),D(2,﹣1),则PQ平行线于AC直线,其表达式设为:y=﹣x+b,设点P(m,m2﹣4m+3)(m>2),将点P的坐标代入上式并解得:b=m2﹣3m﹣3,则d=AQ=|m2﹣3m|(m>2);(3)当d=4时,|m2﹣3m|=4,解得:m=4或﹣1(舍去﹣1),故点P(4,3),设点G(n,n2﹣4n+3),点D(2,﹣1),则点N(0,﹣1)同理可得:直线PD的函数表达式为:y=2x﹣5…①,直线AG的函数表达式为:y=(n﹣4)x+3…②,联立①②并解得:x=,故点M(,﹣5),点A(0,3)、点N(0,﹣1),AN=AM,即16=()2+(﹣8)2,解得:n=或4,故点G(,﹣)或(4,3).点评:本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、等腰三角形的性质、图形的面积计算等,其中(2),要注意分类求解,避免遗漏.2.分析:(1)将点B的坐标(3,0)代入抛物线解析式可得出c=4,解方程,得x1=3,x2=﹣4,则A(﹣4,0);(2)求出直线AC的解析式y=﹣x+4,设P(a,),则点Q(a,a+4),则PQ可用a表示,由二次函数的性质可求出PQ的最大值;(3)分BC=BQ、BC=CQ、CQ=BQ三种情况,分别列得出方程求解即可.解:(1)把点B的坐标(3,0)代入抛物线解析式得,,解得:c=4,令y=0,则,解得x1=3,x2=﹣4,∴A(﹣4,0),C(0,4);(2)∵A(﹣4,0),C(0,4),设直线AC的解析式为y=kx+b,∴,∴,∴直线AC的解析式y=x+4,点P的横坐标为a,P(a,),则点Q(a,a+4),∴PQ==,∵,∴a=﹣2时,PQ有最大值;(3)存在,理由:点A、B、C的坐标分别为(﹣4,0)、(3,0)、(0,4),则BC=5,AB=7,AC=4,∠OAC=∠OCA=45°,将点B、C的坐标代入一次函数表达式:y=mx+n并解得:,∴直线BC的解析式为y=﹣x+4,设BC的中点为H,由中点坐标公式可得H(),∴过BC的中点H且与直线BC垂直直线的表达式为:y=,①当BC=BQ时,如图1,∴BC=BQ=5,设:QM=AM=n,则BM=7﹣n,由勾股定理得:(7﹣n)2+n2=25,解得:n=3或4(舍去4),故点Q1(﹣1,3);②当BC=CQ时,如图1,∴CQ=5,则AQ=AC﹣CQ=4,∴,∴,③当CQ=BQ时,联立直线AC解析式y=x+4和y=,解得x=﹣(不合题意,舍去),综合以上可得点Q的坐标为:Q(﹣1,3)或().点评:主要考查了二次函数的解析式的求法,等腰三角形的判定与性质,二次函数的性质等知识点,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.3.分析:(1)由A、B两点的坐标,利用待定系数法即可求得抛物线解析式;(2)先求出直线BC的解析式,设P(x,﹣x+3),则M(x,﹣x2+2x+3),求出△BCM 面积的表达式,这是一个二次函数,求出其取最大值的条件;然后利用勾股定理可求出△BPN的周长;(3)由(2)可知N(),设Q(1,a),由两点间的距离公式可分别表示出CQ2,QN2,CN2,若△CNQ为等腰三角形,可分CQ=QN、CQ=CN、QN=CN三种情况考虑,由此可得到关于a的方程,解方程求出符合题意的坐标即可.解:(1)由题意可得:,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)设直线BC的解析式为:y=kx+b,则有:,解得:,∴直线BC的解析式为:y=﹣x+3.设P(x,﹣x+3),则M(x,﹣x2+2x+3),∴PM=(﹣x2+2x+3)﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x.∴S△BCM=S△PMC+S△PMB=(x B﹣x C)=,∴S△BCM==,∴当x=时,△BCM的面积最大.此时P(),∴PN=ON=,∴BN=OB﹣ON=3﹣=,在Rt△BPN中,由勾股定理得:PB=,C△BCN=BN+PN+PB=3+,∴当△BCM的面积最大时,△BPN的周长为3+;(3)由(2)知P点坐标为(),∴,∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴抛物线的对称轴为x=1,设Q(1,a),∵C(0,3),N(),∴CQ2=12+(3﹣a)2,,,若△CNQ为等腰三角形,可分三种情况:当CQ=QN时,1+,解得:a=,∴点Q的坐标为(1,),当CQ=CN时,1+,解得:a=3,∴点Q的坐标为(1,3﹣),(1,3+),当QN=CN时,,解得:a=,∴点Q的坐标为(1,),(1﹣),综合以上可得点Q的坐标为(1,)或(1,3﹣)或(1,3+)或(1,)或(1,﹣).点评:本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、三角形的面积、二次函数的性质、等腰三角形的性质及分类讨论思想等知识.把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度是解题的关键.4.分析:(1)利用待定系数法即可求得此抛物线的解析式;(2)由待定系数法即可求得直线BC的解析式,再设P(t,3﹣t),即可得D(t,﹣t2+2t+3),即可求得PD的长,然后分三种情况讨论,求点P的坐标;(3)如图2,构造BG与x轴成30°角,将MB转化为线段M到BG的距离,从而可知C、M、N、B′在同一条直线上时,CN+MN+MB取最小值,根据CG的长和∠CGB =60°即可求出最小值.根据直线BG求出直线CB′解析式,即求出MN坐标.解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、B、C,把A(﹣1,0),C(0,3)代入解析式得,∴,解得b=2,c=3.故该抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3.(2)令﹣x2+2x+3=0,解得x1=﹣1,x2=3,即B(3,0),设直线BC的解析式为y=kx+b′,则,解得:,故直线BC的解析式为y=﹣x+3;∴设P(t,3﹣t),∴D(t,﹣t2+2t+3),∴PD=(﹣t2+2t+3)﹣(3﹣t)=﹣t2+3t,∵OB=OC=3,∴△BOC是等腰直角三角形,∴∠OCB=45°,当CD=PC时,则∠CPD=∠CDP,∵PD∥y轴,∴∠CPD=∠OCB=45°,∴∠CDP=45°,∴∠PCD=90°,∴直线CD的解析式为y=x+3,解得或,∴D(1,4),此时P(1,2);当CD=PD时,则∠DCP=∠CPD=45°,∴∠CDP=90°,∴CD∥x轴,∴D点的纵坐标为3,代入y=﹣x2+2x+3得,3=﹣x2+2x+3,解得x=0或x=2,此时P(2,1);当PC=PD时,∵PC=t,∴t=﹣t2+3t,解得t=0或t=3﹣,此时P(3﹣,);综上,当△CDP为等腰三角形时,点P的坐标为(1,2)或(2,1)或(3﹣,).(3)CN+MN+MB的最小值为,N坐标为(1,3﹣),M坐标为(,0).理由如下:如图,取G点坐标为(0,﹣),连接BG,∵B(3,0),∴直线BG解析式为:y=,∴tan∠GBO=,∴∠GBO=30°,过M点作MB′⊥BG,∴,∴CN+MN+MB=CN+MN+B′M,∴CN+MN+MB取最小值时,C、M、N、B′在同一条直线上,即CB′⊥BG,设直线CB′解析式为,∵C(0,3)故直线CB′解析式为为,∵抛物线的顶点为E坐标为(1,4),EF⊥x轴,N在EF、CB′上,∴N坐标为(1,3﹣),M(m,0)是x轴一个动点,也是CB′与x轴交点,∴M(,0).∵CG=3+,∠CGB=60°,∴CB′=CG sin∠CGB=(3+)×=,综上所述:CN+MN+MB的最小值为,N坐标为(1,3﹣),M坐标为(,0).点评:此题考查了待定系数法求函数的解析式、平行线的性质、二次函数的最值问题、判别式的应用以及等腰直角三角形的性质等知识.此题综合性很强,难度较大,注意掌握数形结合思想、分类讨论思想与方程思想的应用.5.分析:(1)由已知抛物线顶点D可设抛物线顶点式,再把点A代入即求得二次项系数a 的值.(2)由点B、D坐标可求BD的长.设点P坐标为(0,t),用t表示BP2,DP2.对BP =BD、DP=BD、BP=DP三种情况进行分类讨论计算,解方程求得t的值并讨论是否合理.(3)由点B、C坐标可得∠BCO=45°,所以过点P作BC垂线段PQ即构造出等腰直角△PQC,可得PQ=PC,故有MP+PC=MP+PQ.过点M作BC的垂线段MH,根据垂线段最短性质,可知当点M、P、Q在同一直线上时,MP+PC=MP+PQ=MH 最小,即需求MH的长.连接MB、MC构造△BCM,利用y轴分成△BCD与△CDM求面积和即得到△BCM面积,再由S△BCM=BC•MH即求得MH的长.解:(1)∵抛物线顶点为D(1,﹣4)∴设顶点式为y=a(x﹣1)2﹣4∵A(﹣1,0)在抛物线上∴4a﹣4=0,解得:a=1∴抛物线的解析式为y=(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3(2)在y轴的负半轴上存在点P,使△BDP是等腰三角形.∵B(3,0),D(1,﹣4)∴BD2=(3﹣1)2+(0+4)2=20设y轴负半轴的点P坐标为(0,t)(t<0)∴BP2=32+t2,DP2=12+(t+4)2①若BP=BD,则9+t2=20解得:t1=(舍去),t2=﹣②若DP=BD,则1+(t+4)2=20解得:t1=(舍去),t2=﹣﹣4③若BP=DP,则9+t2=1+(t+4)2解得:t=﹣1综上所述,点P坐标为(0,﹣)或(0,﹣﹣4)或(0,﹣1)(3)连接MC、MB,MB交y轴于点D,过点P作PQ⊥BC于点Q,过点M作MH⊥BC 于点H∵x=0时,y=x2﹣2x﹣3=﹣3∴C(0.﹣3)∵B(3,0),∠BOC=90°∴∠OBC=∠OCB=45°,BC=3∵∠PQC=90°∴Rt△PQC中,sin∠BCO==∴PQ=PC∴MP+PC=MP+PQ∵MH⊥BC于点H∴当点M、P、Q在同一直线上时,MP+PC=MP+PQ=MH最小∵M(﹣,m)在抛物线上∴m=(﹣)2﹣2×(﹣)﹣3=∴M(﹣,)设直线MB解析式为y=kx+b∴解得:∴直线MB:y=﹣x+∴MB与y轴交点D(0,)∴CD=﹣(﹣3)=∴S△BCM=S△BCD+S△CDM=CD•BO+CD•|x M|=CD•(x B﹣x M)=××(3+)=∵S△BCM=BC•MH∴MH=∴MP+PC的最小值为点评:本题考查了二次函数的图象与性质,等腰三角形和等腰直角三角形的性质,解二元一次方程组和一元二次方程,垂线段最短定理.求线段和最小值时,一般利用特殊三角函数应用把含有系数的线段长进行转换,再利用三点成一直线或垂线段最短性质得到最短路径的位置,进而计算.6.分析:(1)求直线y=﹣x+4与x轴交点B,与y轴交点C,用待定系数法即求得抛物线解析式.(2)根据点B、C坐标求得∠OBC=45°,又PE⊥x轴于点E,得到△PEB是等腰直角三角形,由PB=t求得BE=PE=t,即可用t表示各线段,得到点M的横坐标,进而用m表示点M纵坐标,求得MP的长.根据MP∥CN可证△MPQ∽△NCQ,故有,把用t表示的MP、NC代入即得到关于t的方程,求解即得到t的值.(3)因为不确定等腰△PDM的底和腰,故需分3种情况讨论:①若MD=MP,则∠MDP =∠MPD=45°,故有∠DMP=90°,不合题意;②若DM=DP,则∠DMP=∠MPD =45°,进而得AE=ME,把含t的式子代入并解方程即可;③若MP=DP,则∠PMD =∠PDM,由对顶角相等和两直线平行内错角相等可得∠CFD=∠PMD=∠PDM=∠CDF进而得CF=CD.用t表示M的坐标,求直线AM解析式,求得AM与y轴交点F 的坐标,即能用t表示CF的长.把直线AM与直线BC解析式联立方程组,解得x的值即为点D横坐标.过D作y轴垂线段DG,得等腰直角△CDG,用DG即点D横坐标,进而可用t表示CD的长.把含t的式子代入CF=CD,解方程即得到t的值.解:(1)直线y=﹣x+4中,当x=0时,y=4∴C(0,4)当y=﹣x+4=0时,解得:x=4∴B(4,0)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过B,C两点∴解得:∴抛物线解析式为y=﹣x2+3x+4(2)∵B(4,0),C(0,4),∠BOC=90°∴OB=OC∴∠OBC=∠OCB=45°∵ME⊥x轴于点E,PB=t∴∠BEP=90°∴Rt△BEP中,sin∠PBE=∴BE=PE=PB=t∴x M=x P=OE=OB﹣BE=4﹣t,y P=PE=t ∵点M在抛物线上∴y M=﹣(4﹣t)2+3(4﹣t)+4=﹣t2+5t∴MP=y M﹣y P=﹣t2+4t∵PN⊥y轴于点N∴∠PNO=∠NOE=∠PEO=90°∴四边形ONPE是矩形∴ON=PE=t∴NC=OC﹣ON=4﹣t∵MP∥CN∴△MPQ∽△NCQ∴∴解得:t1=,t2=4(点P不与点C重合,故舍去)∴t的值为(3)∵∠PEB=90°,BE=PE∴∠BPE=∠PBE=45°∴∠MPD=∠BPE=45°①若MD=MP,则∠MDP=∠MPD=45°∴∠DMP=90°,即DM∥x轴,与题意矛盾②若DM=DP,则∠DMP=∠MPD=45°∵∠AEM=90°∴AE=ME∵y=﹣x2+3x+4=0时,解得:x1=﹣1,x2=4∴A(﹣1,0)∵由(2)得,x M=4﹣t,ME=y M=﹣t2+5t∴AE=4﹣t﹣(﹣1)=5﹣t∴5﹣t=﹣t2+5t解得:t1=1,t2=5(0<t<4,舍去)③若MP=DP,则∠PMD=∠PDM如图,记AM与y轴交点为F,过点D作DG⊥y轴于点G∴∠CFD=∠PMD=∠PDM=∠CDF∴CF=CD∵A(﹣1,0),M(4﹣t,﹣t2+5t),设直线AM解析式为y=ax+m ∴解得:∴直线AM:y=tx+t∴F(0,t)∴CF=OC﹣OF=4﹣t∵tx+t=﹣x+4,解得:x=∴DG=x D=∵∠CGD=90°,∠DCG=45°∴CD=DG=∴4﹣t=解得:t=﹣1综上所述,当△PDM是等腰三角形时,t=1或t=﹣1.点评:本题考查了二次函数的图象与性质,解二元一次方程组和一元二次方程,等腰直角三角形的性质,相似三角形的判定和性质,涉及等腰三角形的分类讨论,要充分利用等腰的性质作为列方程的依据.7.分析:(1)二次函数表达式为:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3),则﹣3a=﹣3,解得:a=1,即可求解;(2)由AD2=AC2+CD2,故△ADC为直角三角形;(3)S=PH×OA=(﹣x﹣3﹣x2﹣2x+3)=﹣(x+)2+,即可求解;(4)分AE=EF、AE=AF、AF=EF三种情况分别求解即可.解:(1)二次函数表达式为:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3),则﹣3a=﹣3,解得:a=1,函数的表达式为:y=x2+2x﹣3;(2)由(1)知,点D(﹣1,﹣4),AC=3,CD=,AD==,∴AD2=AC2+CD2,故△ADC为直角三角形;(3)过点P作PH∥y轴交AC于点H,将点A、C的坐标代入一次函数表达式并解得:直线AC的表达式为:y=﹣x﹣3,设点P(x,x2+2x﹣3),则点H(x,﹣x﹣3),S=PH×OA=(﹣x﹣3﹣x2﹣2x+3)=﹣(x+)2+,当x=﹣时,S最大值为,此时点P(﹣,﹣);(4)∵OA=OC=3,∴∠OAC=∠OCA=45°,①当AE=EF时,如下图,△AEF为等腰直角三角形,AE=2=EF,∴点F(﹣1,﹣2);②当AE=AF时,同理可得:点F(﹣3+,﹣);③当AF=EF时,同理可得:点F(﹣2,﹣1);故点F的坐标为:(﹣1,﹣2)或(﹣3+,﹣)或(﹣2,﹣1).点评:本题考查的是二次函数综合运用,涉及到等腰三角形的性质、勾股定理的运用、面积的计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.8.分析:(1)用待定系数法即求得抛物线解析式;用顶点坐标公式即求得对称轴直线,得到点D坐标.(2)求点C坐标,利用三角函数求得∠OCA的度数.由MN垂直AC可把MC转化为MN,所以当点D、M、N在同一直线上时DM+MC=DM+MN,根据垂线段最短,可知过点D作DF⊥AC于点F,此时为DM+MN最短.求∠OAC的度数,利用三角函数即求得DF的长.(3)①求直线BC解析式,把x=1代入即求得点E坐标,进而得DE的长.由∠PDA =90°,∠P AD=60°利用三角函数求得PD的长,进而得PE的长,求得PE=2ED.②求直线AC解析式,求点P坐标,进而求PC的长.设抛物线上的点Q坐标为(t,﹣t2﹣t+)(t≠0),根据两点间距离公式即能用t表示PQ2,CQ2.由△CPQ为等腰三角形分三种情况讨论两腰相等,即列得关于t的方程,求解得t的值即得到点Q 坐标.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+经过点A(1,0),B(﹣3,0)∴解得:∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣x+∵对称轴为直线:x=﹣=﹣1∴D(﹣1,0)(2)在M,N移动的过程中,DM+MC有最小值.如图1,过点D作DF⊥AC于点F∵当x=0时,y=﹣x2﹣x+=∴C(0,)∵A(1,0)∴在Rt△AOC中,tan∠OCA===∴∠OCA=30°∵MN⊥AC,即∠MNC=90°∴MN=MC∴DM+MC=DM+MN∴当点D、M、N在同一直线上时,DM+MC=DM+MN=DF最小∵∠OAC=90°﹣∠OCA=60°∴在Rt△DAF中,sin∠OAC=∴DF=AD=×(1+1)=∴DM+MC的最小值为(3)①PE=2ED,理由如下:设直线BC的解析式为y=kx+b∴解得:∴直线BC的解析式为y=x+,∵对称轴为直线:x=﹣1,点E在对称轴上∴点E(﹣1,)∴DE=∵∠PDA=90°,∠P AD=60°∴在Rt△P AD中,tan∠OAC=∴PD=2∴PE=PD﹣DE=2﹣=∴PE=2ED②设直线AC解析式为y=cx+把点A(1,0)代入得:c+=0,解得:c=﹣∴直线AC:y=﹣x+∵直线AC与对称轴:直线x=﹣1的交点为P∴P(﹣1,2)∴PC==2∵点Q在抛物线上∴设点Q坐标为(t,﹣t2﹣t+)(t≠0)∴PQ2=(t+1)2+(﹣t2﹣t+﹣2)2,CQ2=t2+(﹣t2﹣t+﹣)2i)若PQ=PC,如图2∴PE垂直平分CQ∴QE=CE=1,y Q=y C=∴Q(﹣2,)ii)若PQ=CQ,则(t+1)2+(﹣t2﹣t+﹣2)2=t2+(﹣t2﹣t+﹣)2解得:t1=﹣2,t2=﹣1∴Q(﹣2,)或(﹣1,)iii)若PC=CQ,则t2+(﹣t2﹣t+﹣)2=4解得:t=﹣2∴Q(﹣2,)综上所述,当△CPQ为等腰三角形时点Q的坐标分别为(﹣2,),(﹣1,).点评:本题考查了二次函数的图象与性质,求一次函数解析式,特殊角三角函数,垂线段最短,两点间距离公式,等腰三角形的性质.求线段与线段的几分之一的和的最小值,通常需要对几分之一线段长进行转换,再利用三点共线或垂线段最短等相关定理找到最小值时的位置.9.分析:(1)将点A、C的坐标代入抛物线,利用待定系数法求二次函数解析式解答;(2)先求出点B的坐标,再根据三角形的面积公式求出S△ABC,设Q(m,0),表示出QA,再判断出△AQE∽△ABC,然后根据相似三角形面积的比等于相似比的平方表示出S△AQE,再根据S△QCE=S△AQC﹣S△AQE整理得到关于m的函数关系;(3)分①当DM=DO时,DO=DM=DB=2,∠OBC=∠BMD=45°,再求出∠BDM =90°,然后写出M点的坐标;②当MD=MO时,过点M作MN⊥OD于点N,根据等腰三角形三线合一的性质可得点N为OD的中点,求出DN=ON=1,BN=BD+DN=3,再根据△BMN为等腰直角三角形求出MN=BN=3,然后写出M点的坐标;③当OD=OM时,根据△OBC为等腰直角三角形求出点O到BC的距离,然后与OD相比较判断出不存在.解:(1)将点A(2,0),C(0,﹣4),分别代入y=x2+bx+c,,解得:,∴抛物线的解析式为y=;(2)令y=0,即x2+x﹣4=0,解得x1=﹣4,x2=2,∴点B(﹣4,0),AB=2﹣(﹣4)=2+4=6,S△ABC=AB•OC==12,设Q点坐标为(m,0),则QA=2﹣m.∵∠AQE=∠ABC,∴QE∥BC,∴△AQE∽△ABC,∴,∴,S△QCE=S△AQC﹣S△AQE=,=﹣.(3)△OMD为等腰三角形,可能有三种情形:①当DM=DO时,DO=DM=DA=2,所以,∠OBC=∠BMD=45°,所以,∠BDM=90°,所以,M点的坐标为(﹣2,﹣2);②当MD=MO时,如图,过点M作MN⊥OD于点N,则点N为OD的中点,∴DN=ON=1,BN=BD+DN=3,又△BMN为等腰直角三角形,∴MN=BN=3,∴M点的坐标为(﹣1,﹣3);③当OD=OM时,∵△OBC为等腰直角三角形,∴点O到BC的距离为×4=2,即BC上的点与点O之间的最小距离为2,∵2>2,∴OD=OM的情况不存在,综上所述,点M的坐标为(﹣2,﹣2)或(﹣1,﹣3).点评:本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求二次函数解析式,抛物线与x 轴的交点问题,三角形的面积,相似三角形面积的比等于相似比的平方的性质,等腰三角形的性质,等腰直角三角形的性质,注意等腰三角形根据腰长的不同分情况讨论.10.分析:(1)用待定系数法即可求抛物线解析式.(2)设点P横坐标为t,过点P作PF∥y轴交AB于点F,求直线AB解析式,即能用t 表示点F坐标,进而表示PF的长.把△P AB分成△P AF与△PBF求面积和,即得到△P AB面积与t的函数关系,配方即得到t为何值时,△P AB面积最大,进而求得此时点P 坐标.(3)设点P横坐标为t,即能用t表示PD的长.根据对称性可知点P、E关于抛物线对称轴对称,用中点坐标公式可得用t表示点E横坐标,进而用t表示PE的长(注意点P、E左右位置不确定,需分类讨论).由于△PDE要成为等腰直角三角形,∠DPE=90°,所以PD=PE,把含t的式子代入求值即得到点P坐标.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3过点B(﹣3,0),C(1,0)∴解得:∴抛物线解析式为y=﹣x2﹣2x+3(2)过点P作PH⊥x轴于点H,交AB于点F∵x=0时,y=﹣x2﹣2x+3=3∴A(0,3)∴直线AB解析式为y=x+3∵点P在线段AB上方抛物线上∴设P(t,﹣t2﹣2t+3)(﹣3<t<0)∴F(t,t+3)∴PF=﹣t2﹣2t+3﹣(t+3)=﹣t2﹣3t∴S△P AB=S△P AF+S△PBF=PF•OH+PF•BH=PF•OB=(﹣t2﹣3t)=﹣(t+)2+∴点P运动到坐标为(﹣,),△P AB面积最大(3)存在点P使△PDE为等腰直角三角形设P(t,﹣t2﹣2t+3)(﹣3<t<0),则D(t,t+3)∴PD=﹣t2﹣2t+3﹣(t+3)=﹣t2﹣3t∵抛物线y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4∴对称轴为直线x=﹣1∵PE∥x轴交抛物线于点E∴y E=y P,即点E、P关于对称轴对称∴=﹣1∴x E=﹣2﹣x P=﹣2﹣t∴PE=|x E﹣x P|=|﹣2﹣2t|∵△PDE为等腰直角三角形,∠DPE=90°∴PD=PE①当﹣3<t≤﹣1时,PE=﹣2﹣2t∴﹣t2﹣3t=﹣2﹣2t解得:t1=1(舍去),t2=﹣2∴P(﹣2,3)②当﹣1<t<0时,PE=2+2t∴﹣t2﹣3t=2+2t解得:t1=,t2=(舍去)∴P(,)综上所述,点P坐标为(﹣2,3)或(,)时使△PDE为等腰直角三角形.点评:本题考查了二次函数的图象与性质,求二次函数最值,等腰直角三角形的性质,中点坐标公式,一元二次方程的解法.分类讨论进行计算时,要注意讨论求得的解是否符合分类条件,是否需要舍去.11.分析:(1)函数的表达式为:y=﹣(x+1)(x﹣5),即可求解;(2)确定PB、CE的表达式,联立求得点F(2﹣,0),S△PCF=×PC×DF=(2﹣m)(2﹣﹣2)=5,即可求解;(3)分当CP=CF、CP=PF、CF=PF三种情况,分别求解即可.解:(1)函数的表达式为:y=﹣(x+1)(x﹣5)=﹣x2+x+;(2)抛物线的对称轴为x=2,则点C(2,2),设点P(2,m),将点P、B的坐标代入一次函数表达式:y=sx+t并解得:函数PB的表达式为:y=﹣mx+,∵CE⊥PB,故直线CE表达式中的k值为,将点C的坐标代入一次函数表达式,同理可得直线CE的表达式为:y=,解得:x=2﹣,故点F(2﹣,0),S△PCF=×PC×DF=(2﹣m)(2﹣﹣2)=5,解得:m=5或﹣3,故点P(2,﹣3)或(2,5);(3)由(2)确定的点F的坐标得:CP2=(2﹣m)2,CF2=()2+4,PF2=()2+m2,①当CP=CF时,即:(2﹣m)2=()2+4,解得:m=0或(0舍去),②当CP=PF时,同理可得:m=,③当CF=PF时,同理可得:m=±2(舍去2),故点P(2,)或(2,﹣2)或(2,)或(2,)点评:本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、等腰三角形性质、图形的面积计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.12.分析:(1)由抛物线与x轴两交点设交点式,把点D代入即求得抛物线表达式.(2)由原抛物线顶点式可知,向下平移4个单位后顶点落在x轴上,故MN=4且MN ⊥x轴.由于△AMN为等腰三角形且MN为底边,故有x轴垂直平分MN,得到点N纵坐标为﹣2,代入新抛物线解析式解方程即求得点N横坐标.(3)作点D关于y轴的对称点D',根据轴对称性质即有QD=QD',易得当点D'、Q、E 在同一直线上时,QE+QD=QE+QD'=ED'最小.由于点E随点P运动也是一个动点,由∠OEB=90°且O、B是定点可得点E的运动轨迹为圆弧.故当点E运动到点D'与圆心所连线段上时,D'E最小.求出圆心F的坐标,即求出D'F和半径r,所以D'E=D'F﹣r,所求即为QE+QD的最小值.解:(1)抛物线与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)∴设交点式为y=a(x+1)(x﹣3)∵抛物线经过点D(2,3)∴a(x+1)(x﹣3)=3解得:a=﹣1∴抛物线表达式为y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4∴向下平移后新抛物线为y=﹣(x﹣1)2,顶点G(1,0),即抛物线向下平移4个单位∵原抛物线上一点M平移后的对应点为点N∴MN=4,MN⊥x轴∵△AMN是以MN为底边的等腰三角形,且点A在x轴上∴x轴垂直平分MN∴N的纵坐标为﹣2∴﹣(x﹣1)2=﹣2解得:x1=1+,x2=1﹣∴点N坐标为(1+,﹣2)或(1﹣,﹣2)(3)作点D关于y轴的对称点点D',连接D'Q,取OB中点F,连接D'F∵D(2,3),点Q为y轴上的动点∴D'(﹣2,3),QD=QD'∴当点D'、Q、E在同一直线上时,QE+QD=QE+QD'=ED'最小∵BE⊥OP于点E,P为抛物线上第一象限内的动点∴∠OEB=90°∴点E在以OB为直径的圆在第一象限内的弧上运动∵圆心F(,0),r=∴当点E在线段D'F上时,D'E=D'F﹣EF=﹣=最小∴QE+QD的最小值为.点评:本题考查了二次函数的图象与性质,平移的性质,等腰三角形的性质,解一元二次方程,轴对称求最短路径,圆周角定理,勾股定理.第(3)题求线段和最小值涉及的两条线段有2个动点,先由常规的轴对称求最短路径问题确定点D'、Q、E必须共线,再找出点E运动轨迹为圆弧而得到点E在D'与圆心连线上时D'E最小.13.分析:(1)由菱形的性质可得AD∥BC,BC=AB=10,那么∠DAB=∠CBO,根据tan ∠DAB=tan∠CBO==,求出B、C、D三点的坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)利用待定系数法求出直线BC的解析式为y=x+8.根据EF∥BC,可设直线EF 解析式为y=x+t,根据直线EF与抛物线只有一个交点,得出方程x2+x+8=x+t 只有一个解,即△=0,求出t的值,得到直线EF的解析式;(3)分别利用当CP=CB时,△PCB为等腰三角形;当BP=BC时,△PCB为等腰三角形,利用勾股定理列方程即可.解:(1)∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,BC=AB=10,∴∠DAB=∠CBO,∴tan∠DAB=tan∠CBO==,∵BC=10,。
专题20 等腰三角形存在性问题考向1二次函数中的等腰三角形存在性问题【母题来源】2021年中考四川省攀枝花卷【母题题文】如图,开口向上的抛物线与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,与y轴交于点C,且AC⊥BC,其中x1,x2是方程x2+3x﹣4=0的两个根.(1)求点C的坐标,并求出抛物线的表达式;(2)垂直于线段BC的直线l交x轴于点D,交线段BC于点E,连接CD,求△CDE的面积的最大值及此时点D的坐标;(3)在(2)的结论下,抛物线的对称轴上是否存在点P,使得△PDE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.【答案】(1)由x2+3x﹣4=0得x1=﹣4,x2=1,∴A(﹣4,0),B(1,0),∴OA=4,OB=1,∵AC⊥BC,∴∠ACO=90°﹣∠BCO=∠OBC,∵∠AOC=∠BOC=90°,∴△AOC∽△COB,∴OAOC=OCOB,即4OC=OC1,∴OC=2,∴C(0,﹣2),设抛物线解析式为y=a(x+4)(x﹣1),将C(0,﹣2)代入得﹣2=﹣4a,∴a=1 2,∴抛物线解析式为y=12(x+4)(x﹣1)=12x2+32x﹣2;(2)如图:由A (﹣4,0),B (1,0),C (0,﹣2)得:AB =5,BC =√5,AC =2√5,∵DE ⊥BC ,AC ⊥BC ,∴DE ∥AC ,∴△ABC ∽△DBE ,∴BD AB =DE AC =BE BC ,设D (t ,0),则BD =1﹣t ,∴1−t 5=2√5=√5, ∴DE =2√55(1﹣t ),BE =√55(1﹣t ), ∴S △BDE =12DE •BE =15(1﹣t )2,而S △BDC =12BD •OC =12(1﹣t )×2=1﹣t ,∴S △CDE =S △BDC ﹣S △BDE =1﹣t −15(1﹣t )2=−15t 2−35t +45=−15(t +32)2+54,∵−15<0,∴t =−32时,S △CDE 最大为54, 此时D (−32,0);(3)存在,由y =12x 2+32x ﹣2知抛物线对称轴为直线x =−32,而D (−32,0),∴D 在对称轴上,由(2)得DE =2√55×[1﹣(−32)]=√5,当DE =DP 时,如图:∴DP =√5,∴P (−32,√5)或(−32,−√5),当DE =PE 时,过E 作EH ⊥x 轴于H ,如图:∵∠HDE =∠EDB ,∠DHE =∠BED =90°,∴△DHE ∽△DEB ,∴DE BD =HE BE =DH DE ,即√552=√52=√5,∴HE =1,DH =2,∴E (12,﹣1), ∵E 在DP 的垂直平分线上, ∴P (−32,﹣2),当PD =PE 时,如图:设P (−32,m ),则m 2=(−32−12)2+(m+1)2,解得m =−52,∴P (−32,−52),综上所述,P 的坐标为(−32,√5)或(−32,−√5)或(−32,﹣2)或(−32,−52).【试题解析】(1)由x 2+3x ﹣4=0得A (﹣4,0),B (1,0),根据△AOC ∽△COB ,可求C (0,﹣2),从而由待定系数法可得抛物线解析式为y =12x 2+32x ﹣2;(2)由A (﹣4,0),B (1,0),C (0,﹣2)可得AB =5,BC =√5,AC =2√5,根据△ABC ∽△DBE ,设D (t ,0),即得DE =2√55(1﹣t ),BE =√55(1﹣t ),故S △BDE =12DE •BE =15(1﹣t )2,S △CDE =S △BDC ﹣S △BDE =−15(t +32)2+54,即得S △CDE 最大为54,D (−32,0); (3)由y =12x 2+32x ﹣2得抛物线对称轴为直线x =−32,D 在对称轴上,DE =2√55×[1﹣(−32)]=√5,当DE =DP 时,即得P (−32,√5)或(−32,−√5),当DE =PE 时,过E 作EH ⊥x 轴于H ,由△DHE ∽△DEB ,可得E (12,﹣1),而E 在DP 的垂直平分线上,故P (−32,﹣2),当PD =PE 时,设P (−32,m ),可得m 2=(−32−12)2+(m+1)2,解得P (−32,−52). 【命题意图】分类讨论;待定系数法;函数的综合应用;图形的相似;几何直观;应用意识.【命题方向】考查二次函数综合应用,涉及待定系数法、三角形相似的判定及性质、三角形面积、等腰三角形判定及应用等知识,难度较大一般为压轴题.【得分要点】以线段AB 为边的等腰三角形构造方法如图1所示:等腰三角形的另一个顶点在线段AB 的垂直平分线上,或以A ,B 为圆心、AB 长为半径的圆上(不与线段AB 共线).解等腰三角形的存在性问题时,若没有明确指出等腰三角形的底或腰,就需要进行分类讨论.通常这类问A B图1 ABC D 图2题的解题策略有:(1)几何法:先分类讨论,再画出等腰三角形,后计算.如图2,若AB=AC,过点A作AD⊥BC,垂足为D,则BD=CD,∠BAD=∠CAD,从而利用锐角三角函数、相似三角形等知识解决问题.(2)代数法:先罗列三边长,再分类讨论列方程,然后解方程并检验.有时候将几何法和代数法相结合,可以使得解题又快又好.考向2 反比例函数中的等腰三角形存在性问题【母题来源】2021年中考四川省成都卷【母题题文】如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=34x+32的图象与反比例函数y=kx(x>0)的图象相交于点A(a,3),与x轴相交于点B.(1)求反比例函数的表达式;(2)过点A的直线交反比例函数的图象于另一点C,交x轴正半轴于点D,当△ABD是以BD为底的等腰三角形时,求直线AD的函数表达式及点C的坐标.【答案】(1)∵一次函数y=34x+32的图象经过点A(a,3),∴34a+32=3,解得:a=2,∴A(2,3),将A(2,3)代入y=kx(x>0),得:3=k2,∴k=6,∴反比例函数的表达式为y=6 x;(2)如图,过点A作AE⊥x轴于点E,在y=34x+32中,令y=0,得34x+32=0,解得:x =﹣2,∴B (﹣2,0),∵E (2,0),∴BE =2﹣(﹣2)=4,∵△ABD 是以BD 为底边的等腰三角形,∴AB =AD ,∵AE ⊥BD ,∴DE =BE =4,∴D (6,0),设直线AD 的函数表达式为y =mx+n ,∵A (2,3),D (6,0),∴{2m +n =36m +n =0,解得:{m =−34n =92, ∴直线AD 的函数表达式为y =−34x +92,联立方程组:{y =6x y =−34x +92, 解得:{x 1=2y 1=3(舍去),{x 2=4y 2=32, ∴点C 的坐标为(4,32).【试题解析】(1)根据一次函数y =34x +32的图象经过点A (a ,3),求出点A 的坐标,再代入y =k x ,即可求得答案;(2)过点A 作AE ⊥x 轴于点E ,先求出点B 的坐标,再根据△ABD 是以BD 为底边的等腰三角形,可求出点D 的坐标,利用待定系数法即可求出直线AD 的解析式,联立直线AD 解析式和反比例函数解析式并求解即可得出点C 的坐标.【命题意图】代数几何综合题;运算能力;推理能力;应用意识.【命题方向】解答题,一般设置为选择题的中间位置【得分要点】一次函数与反比例函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式,一次函数图象与坐标轴的交点,一次函数图象与反比例函数图象的交点,等腰三角形性质等,熟练掌握待定系数法和等腰三角形性质等相关知识是解题关键.1.(2021•宁夏银川模拟)如图,一次函数y1=mx+n(m≠0)的图象与双曲线y2=kx(k≠0)相交于A(﹣1,2)和B(2,b)两点,与y轴交于点C,与x轴交于点D.(1)求双曲线的解析式;(2)经研究发现:在y轴负半轴上存在若干个点P,使得△CPB为等腰三角形.请直接写出P点所有可能的坐标.2.(2021•江苏泰州二模)设A(a,n)为双曲线y=kx(k>0,x>0)上一点,过点A作AB⊥x轴于B点,AB的垂直平分线交y轴于点C,交双曲线于点P,定义:P为A点的中垂点;特别的,当△ABP为等腰直角三角形时,又称P为A点的完美中垂点.(1)若k=8,且A点存在完美中垂点,则A的坐标是.(2)四边形ACBP一定为.(填字母)A.平行四边形B.菱形C.矩形D.正方形(3)若△AOP的面积为6时,则k=.(4)设P为A的中垂点,Q又为P的中垂点,且△APQ是等腰三角形,试求k关于a的函数表达式.3.(2021•江苏徐州模拟)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的三个顶点B(4,0),C(8,0),D(8,﹣8),抛物线y=ax2+bx经过A,C两点.动点P从点A出发,沿线段AB向终点B运动,同时点Q从点C出发,沿线段CD向终点D运动,运动速度均为每秒1个单位长度,运动时间为t秒,过点P作PE⊥AB交AC 于点E.(1)求点A的坐标及抛物线的函数表达式;(2)过点E作EF⊥AD于点F,交抛物线于点G.当t为何值时,线段EG的长有最大值?最大值是多少?(3)连接EQ,是否存在t的值使△ECQ为等腰三角形?若存在,请求出t值;若不存在,请说明理由.4. (2021•广西钦州模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C 在x轴上有一动点E(m,0)(其中m为实数,0<m<3),过动点E作直线l⊥x轴,交抛物线于点M.(1)求抛物线解析式及点C的坐标;(2)当m=1时,在直线l上是否存在第一象限内的点D,使得△ACD是以∠DCA为底角的等腰三角形,若存在,求点D的坐标,若不存在,请说明理由;(3)连接BM并延长交y轴于点N,连接AM,OM若△AEM的面积等于△MON面积的2倍,求m的值.5.(2021•黑龙江模拟)如图,抛物线y=ax2+3x+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0)和点B,与y轴交于点C(0,8),顶点为D,连接AC,CD,DB,直线BC与抛物线的对称轴l交于点E.(1)求抛物线的解析式和直线BC的解析式;(2)求四边形ABDC的面积;(3)P是第一象限内抛物线上的动点,连接PB,PC,当S△PBC=35S△ABC时,求点P的坐标;(4)在抛物线的对称轴l上是否存在点M,使得△BEM为等腰三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.6.(2021•辽宁沈阳一模)如图,抛物线y=ax2+bx−209,交y轴于点A,交x轴于B(﹣1,0),C(5,0)两点,抛物线的顶点为D,连接AC,CD.(1)求直线AC的函数表达式;(2)求抛物线的函数表达式及顶点D的坐标;(3)过点D作x轴的垂线交AC于点G,点H为线段CD上一动点,连接GH,将△DGH沿GH翻折到△GHR(点R,点G分别位于直线CD的两侧),GR交CD于点K,当△GHK为直角三角形时.①请直接写出线段HK的长为;②将此Rt△GHK绕点H逆时针旋转,旋转角为α(0°<α<180°),得到△MHN,若直线MN分别与直线CD,直线DG交于点P,Q,当△DPQ是以PQ为腰的等腰三角形时,请直接写出点P的纵坐标为.7.(2021•内蒙古达拉特旗三模)如图,抛物线交x轴于A(﹣2,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,3),连接AC,BC.M为线段OB上的一个动点,过点M作PM⊥x轴,交抛物线于点P,交BC于点Q.(1)求抛物线的表达式;(2)过点P作PN⊥BC,垂足为点N.设M点的坐标为M(m,0),请用含m的代数式表示线段PN的长,并求出当m为何值时PN有最大值,最大值是多少?(3)试探究点M在运动过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.。
一、解答题1.如图,在平面直角坐标系中,一抛物线的对称轴为直线x=1,且该抛物线与y轴负半轴交于C点,与x轴交于A,B两点,其中B点的坐标为(3,0),且OB=OC.(1)求此抛物线的函数表达式;(2)若平行于x轴的直线与该抛物线交于M、N两点(其中点M在点N的右侧),在x轴上是否存在点Q,使△MNQ是以MN为一直角边的等腰直角三角形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.2.直线y=﹣x+6与x轴、y轴分别交于点A,点B.点P为线段AB上一动点(与点A,B不重合).过点P作PM⊥OA于点M,以OB,OM为邻边作矩形BOMN.点Q在直线BN上,且PQ⊥OP.(1)如图1,①判断△APM的形状,并说明理由;②求证:△PNQ≌△OMP;③若∠PQN=22.5°,直接写出点P的坐标.(2)作射线OQ交直线AB于点K,∠OPQ的角平分线交边OB于点G.若BGOG=35,①当∠PKQ为钝角时,直接写出线段PK的长;②当∠PKQ为锐角时,直接写出BK2+AP2的值.3.已知抛物线29 4y ax x c=++与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,且点A的坐标为1,0、点C 的坐标为()0,3.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)如图1,若该抛物线的顶点为P ,求PBC 的面积;(3)如图2,有两动点D 、E 在COB △的边上运动,速度均为每秒1个单位长度,它们分别从点C 和点B 同时出发,点D 沿折线COB 按C →O →B 方向向终点B 运动,点E 沿线段BC 按B →C 方向向终点C 运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设运动时间为t 秒,在点D 、E 运动过程中,该抛物线上存在点F ,使得依次连接AD 、DF 、FE 、EA 得到的四边形ADFE 是平行四边形,请直接写出所有符合条件的点F 的坐标.4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线264y ax ax =-+与x 轴的一个交点为()2,0A -,与y 轴的交点为C ,点B 为抛物线对称轴上一动点.(1)抛物线的函数表达式为________,抛物线的对称轴为________.(2)线段BC 绕点B 顺时针旋转90︒得到BP ,当点P 落在抛物线上时,求出点B 坐标.(3)当点B 在x 轴上时,M ,N 是抛物线上的两个动点,M 在N 的右侧,若以B ,C ,M ,N 四点为顶点的四边形是平行四边形,求出此时点M 的横坐标.5.如图,抛物线顶点(1,4)P ,与y 轴交于点(0,3)C ,与x 轴交于点A ,B .(1)求抛物线的解析式;(2)Q 是抛物线上除点P 外一点,BCQ △与BCP 的面积相等,求点Q 的坐标:(3)M 是线段BC 上方抛物线上一个动点,过点M 作x 轴的垂线,交线段BC 于点D ,再过点M 做MN //x 轴交抛物线于点N ,连结DN ,请问是否存在点M 使MDN △为等腰直角三角形?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.6.已知二次函数y =x 2+bx +b ﹣1,其中b 为常数.(1)当y =0时,求x 的值;(用含b 的式子表示)(2)抛物线y =x 2+bx +b ﹣1与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),过点E (4,2)作直线交抛物线于P ,Q 两点,其中点P 在第一象限,点Q 在第四象限,连接AP ,AQ 分别交y 轴于点M (0,m ),N (0,n ).①当b <2时,求点P 的横坐标xP 的值;(用含m ,b 的式子表示)②当b =﹣3时,求证:OM •ON 是一个定值.7.如图,抛物线y =-x 2+bx +c 与x 轴交于A ,B 两点,其中A (3,0),B (-1,0),与y 轴交于点C ,抛物线的对称轴交x 轴于点D ,直线y =kx +b 1经过点A 、C ,连接CD .(1)分别求抛物线和直线AC 的解析式;(2)在直线AC 下方的抛物线上,是否存在一点P ,使得△ACP 的面积是△ACD 面积的2倍,若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点Q ,使线段AQ 绕Q 点顺时针旋转90°得到线段QA 1,且点A 1恰好落在该抛物线上?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.8.如图1,在ABC 中,90,ACB CD ∠=︒平分ACB ∠,且AD BD ⊥于点D .(1)判断ABD △的形状;(2)如图2,在(1)的结论下,若22,3,75BQ DQ BQD ==∠=︒,求AQ 的长;(3)如图3,在(1)的结论下,若将DB 绕着点D 顺时针旋转()090αα︒<<︒得到DP ,连接BP ,作DE BP ⊥交AP 于点F .试探究AF 与DE 的数量关系,并说明理由.9.如图1,已知数轴上的点A 、B 对应的数分别是﹣5和1.(1)若P 到点A 、B 的距离相等,求点P 对应的数;(2)动点P 从点A 出发,以2个单位/秒的速度向右运动,设运动时间为t 秒,问:是否存在某个时刻t ,恰好使得P 到点A 的距离是点P 到点B 的距离的2倍?若存在,请求出t 的值;若不存在,请说明理由;(3)如图2在数轴上的点M 和点N 处各竖立一个挡板(点M 在原点左侧,点N 在原点右侧且OM >ON ),数轴上甲、乙两个弹珠同时从原点出发,甲弹珠以2个单位/秒的速度沿数轴向右运动,乙弹珠以5个单位/秒的速度沿数轴向左运动.当弹珠遇到挡板后立即以原速度向反方向运动,若甲、乙两个弹珠相遇的位置恰好到点M 和点N 的距离相等,试探究点M 对应的数m 与点N 对应的数n 是否满足某种数量关系,请写出它们的关系式,并说明理由.10.如图,在平面直角坐标系xOy 中,△ABC 是等腰直角三角形,∠BAC =90°,A (1,0),B (0,2),二次函数y =x 2+bx ﹣2的图象经过C 点.(1)求二次函数的解析式;(2)若点P是抛物线的一个动点且在x轴的下方,则当点P运动至何处时,恰好使△PBC 的面积等于△ABC的面积的两倍.(3)若点Q是抛物线上的一个动点,则当点Q运动至何处时,恰好使∠QAC=45°?请你求出此时的Q点坐标.11.已知,如图,抛物线y=14x2+bx+c与x轴正半轴交于A、B两点,与y轴交于点C,直线y=x﹣2经过A、C两点.(1)直接写出抛物线的解析式;(2)P为抛物线上一点,若点P关于直线AC的对称点Q落在y轴上,求P点坐标;(3)现将抛物线平移,保持顶点在直线y=x﹣114,若平移后的抛物线与直线y=x﹣2交于M、N两点.①求证:MN的长度为定值;②结合(2)的条件,直接写出△QMN的周长的最小值12.已知二次函数经过点A(﹣3,0)、B(1,0)、C(0,3).(1)求该抛物线解析式;(2)如图1,点M 为抛物线上第二象限内一动点,BM 交y 轴于点N ,当BM 将四边形ABCM 的面积分为1:2两部分时,求点M 的坐标;(3)如图2,点P 为对称轴上D 点下方一动点,点Q 为直线y =x 第一象限上的动点,且DP =2OQ ,求BP +2BQ 的最小值并求此时点P 的坐标.13.如图,在平面直角坐标系中,函数的图象分别交x 轴、y 轴于A 、B 两点,过点A 的直线交y 轴的正半轴于点M ,且点M 为线段OB 的中点.(1)求直线AM 的函数解析式.(2)如果在直线AM 上有一点P ,使得,请求出点P 的坐标.(3)在坐标平面内是否存在点N ,使以A 、B 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有点N 的坐标;若不存在,请说明理由.14.定义:在平面直角坐标系中,对于任意两点()11,A x y ,()22,B x y ,如果点(),M x y 满足122x x x -=,122y y y -=,那么称点M 是点A 、B 的“双减点”. 例如:()4,5A -,()6,1B -、当点(),T x y 满足4652x --==-,()5132y --==,则称点()5,3M -是点A 、B 的“双减点”.(1)写出点()1,3A -,()1,4B -的“双减点”C 的坐标;(2)点()6,4E -,点4,43F m m --⎛⎫ ⎪⎝⎭,点(),M x y 是点E 、F 的“双减点”.求y 与x 之间的函数关系式;(3)在(2)的条件下,y 与x 之间的函数图象与y 轴、x 轴分别交于点A 、C 两点,B 点坐标为3,0,若点E 在平面直角坐标系内,在直线AC 上是否存在点F ,使以A 、B 、E 、F 为顶点的四边形为菱形?若存在,请求出F 点的坐标;若不存在,请说明理由. 15.如图,拋物线24832999y x x =-++与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),顶点为D .点P 为对称轴右侧抛物线上的一个动点,其横坐标为m ,直线AD 交y 轴于点C ,过点P 作PF ∥AD 交x 轴于点.F ,PE ∥x 轴,交直线AD 于点E ,交直线DF 于点M .(1)求直线AD 的表达式及点C 的坐标;(2)当DM =3MF 时,求m 的值;(3)试探究点P 在运动过程中,是否存在m ,使四边形AFPE 是菱形,若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.16.如图(1),抛物线y =﹣x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,已知点B 坐标为(2,0),点C 坐标为(0,2).(1)求抛物线的表达式;(2)如图(1),点P 为直线BC 上方抛物线上的一个动点,当△PBC 的面积最大时,求点P 的坐标;(3)如图(2),过点M(1,3)作直线MD⊥x轴于点D,在直线MD上是否存在点N,使点N到直线MC的距离等于点N到点A的距离?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.17.在平面直角坐标系中,抛物线y12=-x22x+3与x轴交于A、B两点(A在B左侧),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D,过点B作BC的垂线,交对称轴于E.(1)如图1,点P为第一象限内的抛物线上一动点,当△PAE面积最大时,在对称轴上找一点M,在y轴上找一点N,使得OM+MN+NP最小,求此时点M的坐标及OM+MN+NP 的最小值;(2)如图2,平移抛物线,使抛物线的顶点D在射线AD上移动,点D平移后的对应点为D',点A的对应点A',设原抛物线的对称轴与x轴交于点F,将△FBC沿BC翻折,使点F 落在点F′处,在平面上找一点G,使得以A'、D'、F'、G为顶点的四边形为菱形.直接写出D′的坐标.18.如图,在矩形ABCD中,6cmAB=,12cmBC=,点P从点A出发沿AB以1cm/s的速度向点B移动;同时,点Q从点B出发沿BC以2cm/s的速度向点C移动.(1)几秒钟后DPQ的面积等于228cm;(2)在运动过程中,是否存在这样的时刻,使点D恰好落在以点Q为圆心,PQ为半径的圆上?若存在,求出运动时间;若不存在,请说明理由.(3)在点P、Q的运动过程中,几秒后DPQ是直角三角形?请直接写出答案.19.已知AB、CD为O的两条弦,//AB CD.(1)如图1,求证弧AC=弧BD;(2)如图2,连接AC、BC、OA、BD,弦BC与半径OA相交于点G,延长AO交CD于点E,连接BE,使BE BD=,若OA BC⊥,求证:四边形ABEC为菱形;(3)在(2)的条件下,CH与O相切于点C,连接CO并延长交BE于点F,延长BE交CH于点H,11OF=,24sin25BDC∠=,求CH长.20.如图1和图2,在△ABC中,AB=AC=5,sinC=35.点K在AC边上,点M,N分别在AB,BC上,且AM=CN=2.点P从点M出发沿折线MB﹣BN匀速移动,到达点N时停止;而点Q在AC边上随P移动,且始终保持∠APQ=∠B.(1)当点P在BC上时,求点P与点A的最短距离;(2)若点P在MB上,且PQ将△ABC的面积分成上下4:5两部分时,求MP的长;(3)设点P移动的路程为x,当0≤x≤3及3≤x≤9时,分别求点P到直线AC的距离(用含x的式子表示);(4)在点P处设计并安装一扫描器,按定角∠APQ扫描△APQ区域(含边界),扫描器随点P从M到B再到N共用时36秒.若AK=94,请直接写出点K被扫描到的总时长.【参考答案】**科目模拟测试一、解答题1.(1)y=x2﹣2x﹣3(2)0)或(20)或(00)【解析】【分析】(1)根据线段相等、对称轴求出A,C两点的坐标,设出抛物线的函数表达式,并代入A,B,C三点坐标,得方程组,解出未知数的值,即可得到函数表达式;(2)根据题意,设出M点的坐标,表示出MN的长度,再分类讨论,当点M、N在x轴下方和下方时,分别根据MN=MQ、MN=NQ列出方程,解方程即可.(1)∵B点的坐标为(3,0)且OB=OC∴C点的坐标为(0,﹣3)∵抛物线的对称轴为直线x=1,B点的坐标为(3,0)∴A点的坐标为(﹣1,0)设抛物线的函数表达式为y=a(x+1)(x﹣3)(a≠0)将C(0,﹣3)代人y=a(x+1)(x﹣3)中解得:a=1∴抛物线的函数表达式为y=(x+1)(x﹣3)=x2﹣2x﹣3.(2)∵MN∥x轴,且M、N在抛物线上∴M、N关于直线x=1对称设点M(m,m2﹣2m﹣3)且m>1则MN=2(m﹣1)①当点M、N在x轴下方时,若∠QMN=90°且MN=MQ时,△MNQ为等腰直角三角形∴MQ⊥MN即MQ⊥x轴∴2(m﹣1)=﹣(m2﹣2m﹣3)解得:m1m2∴点M2﹣Q10)由MQ1=MN可得﹣(2﹣xN解得:xN=2∴点N为(22﹣故当∠MNQ2=90°,MN=NQ2时,点Q2的坐标为(2﹣5,0)②当点M、N在x轴上方时,若∠QMN=90°且MN=MQ时,△MNQ为等腰直角三角形∴MQ⊥MN,即MQ⊥x轴∴2(m﹣1)=m2﹣2m﹣3解得:m1=2+5,m2=2﹣5(舍去)∴点M为(2+5,2+25),点Q3为(2+5,0)由MQ3=MN,可得2+25=2+5﹣xN,解得xN=﹣5∴点N为(﹣5,2+25)当∠MNQ4=90°,MN=NQ4时,点Q4的坐标为(﹣5,0)综上所述,存在满足条件的点Q,其坐标分别为(5,0)或(2﹣5,0)或(2+5,0)或(﹣5,0).,【点睛】本题是二次函数的综合题目,涉及等腰直角三角形的存在性问题,主要考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数的性质、等腰三角形的性质及判定,熟练运用上述知识是解题的关键.2.(1)①等腰直角三角形,理由见解析,②证明见解析,③(63232),,(2)52,②225 2【解析】【分析】(1)①求出直线y=﹣x+6与x轴、y轴交点坐标,得出∠BAO=45°即可证明;②由①得出BN=PN=OM,再根据PQ⊥OP得出∠PQB=∠OPM,即可证明△PNQ≌△OMP;③∠PQN=22.5°,可得BQ=PB,设点P坐标为(a,-a+6),列出关于a的方程求解即可;(2)①证△OPG∽△OBP,求出OP长,得出P点坐标,再证△OPB∽△KPO,求出PK 的长即可;②类似①得出P点坐标,求出PK的长即可.【详解】解:(1)①△APM是等腰直角三角形,理由如下:y=﹣x+6与x轴、y轴分别交于点A,点B.当x=0时,y=6,当y=0时,x=6,则点A(6,0)点B(0,6);∴OA=OB,∴∠BAO=45°,∵PM⊥OA,∴∠BAO=∠MPA=45°,∴PM=PA,∴△APM是等腰直角三角形;②由①同理可得BN=PN,∵BN=OM,∴PN=OM,∵PQ⊥OP,∴∠QPN+∠OPM=90°,∵∠POM+∠OPM=90°,∴∠POM=∠QPN,∵∠PMO=∠PNQ=90°,∴△PNQ≌△OMP;③设点P坐标为(a,-a+6),∵∠PQN=22.5°,∠PBN=45°,∴∠PQN=∠BPQ=22.5°,∴BQ=PB,∵△PNQ≌△OMP;∴QN=PM=-a+6,6a a+=-+,解得,6a=-则点P坐标为(6-;(2)∵BGOG=35,OB=6,∴94BG=,154OG=,①∵∠OPQ 的角平分线交边OB 于点G ,∴∠OPG =∠OBA =45°,∵∠PGO =45°+∠BPG ,∠BPO =45°+∠BPG ,∴∠PGO =∠BPO ,∴△OPG ∽△OBP , ∴OP OG OB OP =,即1546OP OP =,解得3102OP =(负值舍去), 设点P 坐标为(a ,-a +6),222310(6)()2a a +-+=, 解得,132a =,292a =; 当∠PKQ 为钝角时,92a =,P 坐标为93()22,, 则322AP =,922BP =, ∵∠POK =∠OBA =45°,∠BPO =∠BPO ,∴△OPB ∽△KPO ,∴OP PB KP OP =,即31092223102KP =,解得522KP =;②当∠PKQ 为锐角时,32a =,P 坐标为39()22,, 则92AP =32BP = 由①得,310OP =OP PB KP OP =即31032223102KP =,1522KP =, 152326222BK =-=, BK 2+AP 2=229222562+=22()().【点睛】本题考查了一次函数与图形,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,解题关键是熟练运用相关定理进行推理证明.3.(1)239344y x x =-++;(2)458;(3)1013,36⎛⎫ ⎪⎝⎭或()3,3. 【解析】【分析】(1)把A 、C 两点代入抛物线294y ax x c =++解析式,即可得表达式. (2)把解析式配方得顶点式,即可得顶点坐标,令y=0,得B 点的坐标,连接OP ,可求得PBC OPC OPB OBC S S S S =+-=111••••••222p p OC x OB y OB OC +-,即得结果. (3)在△OBC 中,BC <OC +OB ,当动点E 运动到终点C 时,另一个动点D 也停止运动,由勾股定理得BC =5,当运动时间为t 秒时,BE =t ,过点E 作EN ⊥x 轴,垂足为N ,根据相似三角形的判定得△BEN ∽△BCO ,根据相似三角形的性质得,点E 的坐标为43(4,)55t t -,分两种情形讨论当点D 在线段CO 上运动时,0<t <3,此时CD =t ,点D 的坐标为(0,3-t ),当点D 在线段OB 上运动时,3≤t ≤5,BD =7-t ,根据平行四边形ADFE 的性质得出坐标.【详解】解:(1)∵抛物线294y ax x c =++经过A (-1,0),C (0,3)两点, ∴9043a c c ⎧-+=⎪⎨⎪=⎩, 解得343a c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩, ∴该抛物线的函数表达式为239344y x x =-++; (2)∵抛物线223933753()444216y x x x =-++=--+, ∴抛物线的顶点P 的坐标为375(,)216, ∵239y 344x x =-++, 令y=0,解得:x 1=-1,x 2=4,∴B 点的坐标为(4,0),OB =4,如图,连接OP ,则PBC OPC OPB OBC S S S S =+-,=111222p p OC x OB y OB OC ⋅⋅+⋅⋅-⋅⋅ =1317513443222162⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯ =975648+- =458∴△PBC 的面积为458; (3)∵在△OBC 中,BC <OC +OB ,∴当动点E 运动到终点C 时,另一个动点D 也停止运动,∵OC =3,OB =4,∴在Rt △OBC 中,225BC OB OC =+=∴0<t ≤5,当运动时间为t 秒时,BE =t ,如图,过点E 作EN ⊥x 轴,垂足为N ,则△BEN ∽△BCO ,∴5BN EN BE t BO CO BC === 43BN ,,55t EN t == ∴点E 的坐标为43(4,)55t t -, 下面分两种情形讨论:Ⅰ、当点D 在线段CO 上运动时,0<t <3,此时CD =t ,点D 的坐标为(0,3-t ),设点239,344F a a a ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭根据平行四边对角线互相平分,得,2414533933544a t t t a a ⎧-=-⎪⎪⎨⎪-+=-++⎪⎩, 消去t 得,237100a a --= ,解得1210,13a a ==- (舍去) 当1103a =时,239163443a a -++=, ∴ F 坐标为1013(,)36Ⅱ、如图,当点D 在线段OB 上运动时,3≤t ≤5,BD=7-t ,()473OD t t =--=- ()3,0D t ∴-根据平行四边的性质,AD DF = ,AE DF =,243(1)(4)53933445t a t a a t ⎧---=--⎪⎪∴⎨⎪-++=⎪⎩,消去t 得,2120a a +-=, 解得14a =-(舍去),23a =当3a =时,2393344a a -++= ∴ F 坐标为(3,3),综上所述:F 坐标为1013(,)36或(3,3). 【点睛】 本题考查了抛物线的综合运用,本题涉及到抛物线的求解,勾股定理,二次函数的性质,相似三角形的判定与性质,正确运用分类讨论思想是解题的关键.4.(1)20.25 1.54=-++y x x ,直线3x =;(2)12(3,3),(3,1)B B ;(3)M 的横坐标为3259±或436 【解析】【分析】(1)把()2,0A -代入函数解析式,求出a 的值即可得函数关系式,再进行配方可得函数的对称轴;(2)设(3,)B t ,过B 作BE y ⊥轴垂足为E ,过点P 作PF BE ⊥垂足为F ,证明≌CEB BFP 得3,4PF BE BF CE t ====-,可得(7,3)P t t -+,代入抛物线解析式得方程,求解即可;(3)分两种情况,根据平行四边形的判定与性质求解即可.【详解】解:(1)把()2,0A -代入264y ax ax =-+得,4+124=0a a +解得,a=-0.25∴抛物线的函数表达式为20.25 1.54=-++y x x ,由220.25 1.54=0.25(3) 6.25y x x x =-++-⨯-+∴抛物线的对称轴为直线3x =,故答案为:20.25 1.54=-++y x x ,直线3x =;(2)∵点B 为抛物线对称轴上一动点∴设(3,)B t过B 作BE y ⊥轴垂足为E ,过点P 作PF BE ⊥垂足为F∵90CBP ∠=︒,∴CBE BPF ∠=∠,∵,90=∠=∠=︒BC BP CEB BFP , ∴≌CEB BFP∴3,4PF BE BF CE t ====-∴(3,7)+-P t t ,∵点P 落在抛物线上,∴把(7,3)P t t -+代入20.25 1.54=-++y x x ,整理得2430t t -+=得121,3t t ==所以12(3,3),(3,1)B B(3)①如图,当BC 为边时,∵四边形BCNM 是平行四边形,∴//,=BC MN BC MN∵点B 向左平移3个单位,再向上平移4个单位得到点C ∴设点23,442⎛⎫-++ ⎪⎝⎭m m M m ,则N 坐标为233,842⎛⎫--++ ⎪⎝⎭m m m ∵点N 在抛物线上,∴把233,842⎛⎫--++ ⎪⎝⎭m m N m 代入23442=-++x x y 得223(3)3(3)844242---++=-++m m m m , 解得436=m ②如图,当BC 为对角线时,∵四边形BNCM 是平行四边形,∴,==CQ BQ NQ MQ∵(3,0),(0,4)B C ,∴(1.5,2)Q ,∴设点23,442⎛⎫-++ ⎪⎝⎭m m M m ,则N 坐标为233,42m m m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭∵点N 在抛物线上,∴把233,42m m N m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭代入23442=-++x x y 得()()22333344242m m m m ---=-++,解得32592m ±= 所以点M 的横坐标为32592±或436. 【点睛】本题是二次函数综合题目,考查了二次函数解析式的求法、平行四边形的性质、平移的性质、解方程等知识;本题综合性强,有一定难度.5.(1)2y x 2x 3=-++;(2)1(2,3)Q ,2317117(,)22Q +--,3317117(,)22Q --+;(3)存在,(2,3)M 或5175317(,)22--+ 【解析】【分析】(1)设2(1)4(0)y a x a =-+≠,把C(0,3)代入求出a ,即可得出答案;(2)①过P 作PQ //BC ,交抛物线于点Q ,如图1所示;②求出点G 坐标,可得2PG GH ==,过H 作直线23Q Q //BC ,交x 轴于点H ,分别求出Q 的坐标即可; (3)MDN △为等腰直角三角形,则MN MD =,求出MN 、MD 的长度即可列出等量关系式,从而得出答案.【详解】(1)设2(1)4(0)y a x a =-+≠,把C(0,3)代入抛物线解析式得:43a +=,即1a =-,则抛物线解析式为22(1)423 y x x x =--+=-++;(2)由(3,0)B ,C(0,3),得到直线BC 解析式为3y x =-+,①过P 作1PQ //BC ,交抛物线于点1Q ,如图1所示,(1,4)P ,∴直线PQ 解析式为5y x =-+,联立得:2235y x x y x ⎧=-++⎨=-+⎩,解得:14x y =⎧⎨=⎩或23x y =⎧⎨=⎩,即1(2,3)Q ;②过P 作PH x ⊥轴,交BC 于点G ,交x 轴于点H , 令1x =,代入3y x =-+,得2y =,(1,2)G ∴,2PG GH ∴==,过H 作直线23Q Q //BC ,则直线23Q Q 解析式为1y x =-+,联立得:2231y x x y x ⎧=-++⎨=-+⎩,解得:x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或x y ⎧⎪⎪⎨⎪=⎪⎩2Q ∴,3Q , 综上所述:点Q 的坐标为1(2,3)Q,2Q,3Q ; (3)MDN △为等腰直角三角形,则MN MD =, 点()2,23M m m m -++,令x m =,代入3y x =-+得:3y m =-+,(,3)D m m ∴-+,函数的对称轴为:1x =,则点N 的横坐标为:2m -, 则|22|MN m =-,2223(3)3MD m m m m m =-++--+=-+,2223m m m ∴-=-+,2223m m m -=-+或2223m m m -+=-+,解得:12m =或21m =-(舍)或3m =4m =当2m =时,2233m m -++=,当m =223m m -++= 故点M 的坐标为:(2,3)或. 【点睛】本题考查了二次函数综合题,设计知识有:用待定系数法求函数解析式、同底等高的面积计算、等腰直角三角形的性质,一次函数与二次函数交点问题,熟练掌握相关知识点是解决本题的关键.6.(1)x 1=-1,x 2=1-b ;(2)①xP =m -b +1;②OM •ON =2. 【解析】 【分析】(1)令y =0可得x 2+bx +b -1=0,然后解一元二次方程即可解答;(2)①当b <2时,由不等式性质可得:1-b >-1,根据点A 在点B 的左侧,可得A (-1,0),再利用待定系数法求得直线AM 的解斤式为y =mx +m ,联立方程组可得:x 2+(b -m )x +b -m -1=0,由根与系数关系可得xA +xP =-(b -m )=m -b ,进而确定xP ;②当b =-3时,二次函数解析式为y =x 2-3x -4,由题意可得P (m +4,m 2+5m ),Q (n +4,n 2+5),再根据直线PQ 过点E (4,2),可推出(mn +2)m -n )=0,再由P 、Q 不重合,即mn ,得出mn =-2即可.【详解】解:(1)当y =0时,x 2+bx +b -1=0,即(x +1)(x +b -1)=0, ∴x +1=0或x +b -1=0,即x 1=-1,x 2=1-b ; (2)①当b <2时,由(1)可知:x 1=-1,x 2=1-b , ∵b <2, ∴-b >-2, ∴1-b >-1,∵点A 在点B 的左侧, ∴A (-1,0),设直线AM 的解析式为y =kx +a , ∵A (-1,0),M 0,m ),∴0k a a m -+=⎧⎨=⎩,解得k m a m =⎧⎨=⎩∴直线AM 的解析式为y =mx +m ,联立方程组,得:2,1y mx my x bx b =+⎧⎨=++-⎩消去y 可得:x 2+(b -m )x +b -m -1=0, 由根与系数关系,得xA +xP =-(b -m )=m -b , ∴xP =m -b +1;②证明:当b =-3时,二次函数解析式为y =x 2-3x -4, ∴A (-1,0),B (4,0), ∵xP =m +4,∴yP =m +4)2-3(m +4)-4=m 2+5m , ∴P (m +4,m 2+5m ), ∴直线AN 的解析式为:(1)01ny x nx n =+=++, 联立方程组可得:234,y x x y nx n ⎧=--⎨=+⎩∴x 2-(3+n )x -4-n =0∴xQ =4+n ,yQ =n 2+5n ,即Q (n +4,n 2+5n ), ∵直线PQ 过点E (4,2), ∴kEP =kEQ ,∴2225254444m m n n m n ++=+-+-,即mn 2+5mn -2m =m 2n +5mn -2n ,即(mn +2)(m -n )=0, ∵P 、Q 不重合,即m ≠n , ∴mn =-2,∴OM ·ON =|mn |=2为定值. 【点睛】本题主要考查了二次函数的性质、待定系数法、一次函数图象和性质、一元二次方程根与系数关系等知识点,本题综合性较强,熟练掌握二次函数的图象及性质、灵活应用根与系数的关系成为解答本题的关键.7.(1)y =-x 2+2x +3,y =-x +3;(2)存在,(-1,0)或(4,-5);(3)存在,(1,2)或(1,-3) 【解析】 【分析】(1)将点A ,B 坐标代入抛物线解析式中,求出b ,c 得出抛物线的解析式,进而求出点C 的坐标,再将点A ,C 坐标代入直线AC 的解析式中,即可得出结论;(2)利用抛物线的对称性得出BD AD =,进而判断出ABC 的面积和ACP △的面积相等,即可得出结论;(3)分点Q 在x 轴上方和在x 轴下方,构造全等三角形即可得出结论. 【详解】(1)把(30)A ,、(10)B -,代入2y x bx c =-++, 解得2b =、3c =∴抛物线的解析式为2y x 2x 3=-++则C 点为(0,3),又(30)A ,,代入1y kx b =+, 得1k =-,13b =, ∴直线AC 的解析式为3y x =-+, (2)如图,连接BC ,∵点D 是抛物线的对称轴与x 轴的交点, ∴AD BD =, ∴2ABCACDSS=,∵2ACP ACD S S =△△,∴ACP ABC S S =△△,此时,点P 与点B 重合, 即:(10)P -,, 过B 点作PB AC ∥交抛物线于点P ,则直线BP 的解析式为1y x =--①, ∵抛物线的解析式为2y x 2x 3=-++②,联立①②解得,10x y =-⎧⎨=⎩或45x y =⎧⎨=-⎩,∴P (4,﹣5),∴即点P 的坐标为(﹣1,0)或(4,﹣5); (3)由(1)可知,抛物线解析式为()214y x =--+ 把1x =代入直线AC 解析式3y x =-+得AC 与抛物线对称轴的交点(1,2)M ,如下图所示:22222BM AM ==+,4AB =即222BM AM AB +=则MAB △是等腰直角三角形,符合题意,M 点即为所求Q 点的一种情况,当Q 点在x 轴下方时,设Q 为(1,)m ,0m <, 因为线段AQ 绕Q 点顺时针旋转90°得到线段1QA 过A1作直线DQ 的垂线于E 点,则1ADQ QEA ≌ ∴2AD QE ==,1DQ EA m ==- ∴12(1)A m m --,∵点A1恰好落在抛物线2y x 2x 3=-++上, 代入,解得m=-3或2m = (舍去) ∴Q (1,-3)综上,Q 点坐标为(1,2)或(1,-3), 【点睛】本题考查的是二次函数的综合题,涉及解析式的求解,与三角形面积有关的问题,全等三角形的判定与性质,解题的关键是利用数形结合的思想,设点坐标并结合几何图形的性质列式求解.8.(1)ABD △是等腰直角三角形,证明见解析;(2)38;(3)2,AF DE =证明见解析 【解析】 【分析】(1)先求解45,ACD BCD ∠=∠=︒取AB 的中点,G 连接,,CG DG 再证明,,,A C B D 在以G 为圆心,GC 为半径的同一个圆上,从而可得答案.(2)如图, 把ADQ △顺时针旋转90︒得到,BDQ ' 连接,QQ ' 过Q '作,Q F BQ '⊥ 交BQ 的延长线于,F 证明45,32,DQQ QQ ∠=︒='' 证明120,60,BQQ FQQ ∠=︒∠='︒' 求解3236·cos 60,?sin 60,22QF QQ FQ QQ =︒==︒=''' 再利用勾股定理可得答案; (3)如图,连接,BF 证明 ,DPE ABF ∽ 可得,DP DEAB AF= 结合(1)问的结论可得答案. 【详解】解:(1) 90,ACB CD ∠=︒平分ACB ∠, 45,ACD BCD ∴∠=∠=︒取AB 的中点,G 连接,,CG DG90,ACB ADB ∠=∠=︒ ,CG AG BG DG ∴===,,,A C B D ∴在以G 为圆心,GC 为半径的同一个圆上, 45,ABD ACD ∴∠=∠=︒ABD ∴为等腰直角三角形.(2)如图,,90,AD BD ADB =∠=︒把ADQ △顺时针旋转90︒得到,BDQ ' 连接,QQ ' 过Q '作,Q F BQ '⊥ 交BQ 的延长线于,F3,90,,DQ DQ QDQ AQ BQ ''∴∠=︒='==2245,3332,DQQ QQ ''∴∠=︒=+=75,BQD ∠=︒120,60,BQQ FQQ ∴∠=︒∠='︒'3236·cos 60?sin 60QF QQ FQ QQ ∴=︒==︒=''' 327222BF BQ QF ∴=+== 22723638,22BQ ⎛⎫⎛⎫∴=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭' 38.AQ BQ '∴==(3)2,AF DE =理由如下: 如图,连接,BF2,90,45,BD AD BD ADB ABD BAD AB =∠=︒∠=∠=︒= ,,,DB DP BDP DE BP α=∠=⊥11,,90,,22BE PE BDE PDE DBE FB FP αα∴=∠=∠=∠=︒-=,90,AD DP ADP α=∠=︒+145,2DAP DPA α∴∠=∠=︒-114545,22BAP PDE αα⎛⎫∴∠=︒-︒-==∠ ⎪⎝⎭11180459045,22APB αα⎛⎫∴∠=︒--︒-︒-=︒ ⎪⎝⎭,FB FP =45,90,FBP FPB BFP BFA ∴∠=∠=︒∠=︒=∠ 90,BFA DEP ∴∠=∠=︒ ,DPE ABF ∴∽,DP DEAB AF∴= 2DE DB AF AB ∴== 即2.AF DE = 【点睛】本题考查的是等腰直角三角形的判定与性质,旋转的性质,相似三角形的判定与性质,圆的确定,圆周角定理的应用,是典型的综合题,熟练的运用图形的性质,作出恰当的辅助线是解本题的关键.9.(1)点P 对应的数为-2;(2)当t =2或6时,恰好使得P 到点A 的距离是点P 到点B 的距离的2倍;(3)m +13n =0.【解析】 【分析】(1)设点P 对应的数为x ,表示出BP 与PA ,根据BP =PA 求出x 的值,即可确定出点P 对应的数;(2)表示出点P 对应的数,进而表示出PA 与PB ,根据PA =2PB 求出t 的值即可; (3)因为OM >ON ,只有甲乙均反弹之后在中点相遇一种情况,设点M 对应的数为m ,点N 对应的数为n ,时间为t ,则M 、N 的中点对应的数为2m n+,根据甲、乙两个弹珠相遇的位置恰好到点M 和点N 的距离相等列出关系式即可. 【详解】解:(1)点A 、B 对应的数分别是﹣5和1, 设点P 对应的数为x , 则BP =1-x ,PA =x +5, ∵BP =PA , ∴1-x =x +5, 解得:x =-2, ∴点P 对应的数为-2; (2)P 对应的数为-5+2t , ∴PA =2t ,PB =|-5+2t -1|=|2t -6|, ∵PA =2PB , ∴2t =2|2t -6|, 当t =2t -6时,t =6; 当t +2t -6=0时,t =2;答:当t =2或6时,恰好使得P 到点A 的距离是点P 到点B 的距离的2倍; (3)设点M 对应的数为m ,点N 对应的数为n ,时间为t , 则M 、N 的中点对应的数为2m n+, ∴MN =n -m ,OM =-m ,ON =n ,∴()()252502t t n m m n t m m ⎧+=-⎪+⎨⎛⎫=-+- ⎪⎪⎝⎭⎩,即()()351073352t n m n m t ⎧=-⎪⎨-=⎪⎩, 化简得m +13n =0. 【点睛】本题考查了二元一次方程的应用,数轴,两点间的距离,运用分类讨论思想、方程思想及数形结合思想是解题的关键.10.(1);(2)当点P运动至坐标为或时,恰好使△PBC的面积等于△ABC的面积的两倍;(3)或【解析】【分析】(1)如图,过C作于先证明可得再代入二次函数y=x2+bx﹣2中,再利用待定系数法求解b即可;H再求解直线BC (2)先求解过P作轴交BC于,为:设则再利用再解方程即可;(3)分两种情况讨论:如图,作B关于AC的对称点,N连接作的角平分线H交抛物线于,Q由则再求解的交CN于,解析式,再求解与抛物线的交点坐标即可,如图,同理可得:当平分BAC时,射线与抛物线的交点Q满足按同样的方法可得答案.【详解】解:(1)如图,过C作于则而而二次函数y=x2+bx﹣2的图象经过C点,解得:∴ 二次函数的解析式为:(2)过P 作轴交BC 于,H设直线BC 为,y mx n =+解得:所以直线BC 为:设则整理得:解得:当2x =时, 当时, 或所以当点P 运动至坐标为或时,恰好使△PBC 的面积等于△ABC 的面积的两倍.(3)如图,作B 关于AC 的对称点,N 连接 作的角平分线 交CN 于,H 交抛物线于,Q由则平分则同理可得直线的解析式为:解得:或(不合题意,舍去)如图,同理可得:当平分BAC时,射线与抛物线的交点Q满足同理:直线为:解得:或(不合题意舍去)【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解一次函数,二次函数关系式,全等三角形的性质与判定,等腰直角三角形的性质,一元二次方程的解法,清晰的分类讨论是解本题的关键.11.(1)213y x x 242=-+-;(2)P 点坐标为(6,2);(3)①【解析】【分析】(1)求出A 、C 点的坐标,再将点代入y =14-x 2+bx +c ,即可得解; (2)先求∠OCA =45º,再由对称性可知PC ⊥y 轴,即可求出点P 的纵坐标,最后利用二次函数的解析式求出结果;(3)①先求出平移后的抛物线,再利用2111()44x m m --+-=x -2,得出2121224,43x x m x x m m +=-⋅=-+,最后利用两点之间的距离公式求解;②作KQ ⊥MN ,连接MK ,MP ,先得出KM =QN 即求KM +MP 的最小值,即KP 的长,最后根据△QMN 的周长的最小值即KQ +KP ,得解.【详解】解:(1)在y =x ﹣2中,令y =0,x =2;令x =0,y =-2;∴A (2,0),C (0,-2),代入y =14-x 2+bx +c 得104242b c c⎧=-⨯++⎪⎨⎪-=⎩, 解得322b c ⎧=⎪⎨⎪=-⎩, ∴抛物线的解析式为:213y x x 242=-+-; (2)如图,∵OA =OC =2,∴∠OCA =45°,∵点P 关于直线AC 的对称点Q 在y 轴上,∴∠OCA =∠PCA =45°,∴PC ⊥y 轴,∴P 的纵坐标为-2,由2132242x x -=-+-; 解得16x =,20x =(舍去),∴P 点坐标为(6,2);(3)①设顶点为(m ,m ﹣114),平移后抛物线解析式为2111()44y x m m =--+-, 则2111()44x m m --+-=x -2, 22(42)430x m x m m +-+-+=,设1122(,),(,)M x y N x y , 则2121224,43x x m x x m m +=-⋅=-+,∴MN 22222121212121212()()()(22)2()8x x y y x x x x x x x x -+--+--++-22= ∴MN 的长度为定值22②如图,作KQ ⊥MN ,连接MK ,MP ,由题知P (6,2),Q (0,4),KQ =MN 2,则只需求QM +QN 的最小值即可,∵//,,KQ MN KQ MN =∴KM =QN 即求KM +MP 的最小值,即KP 的长,∵Q (0,4),KQ 2 ∴K (-2,2),∴KP 228445+=∴△QMN 的周长的最小值为52【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,算了掌握二次函数的图象及性质,轴对称的性质,正确作出图形是解题的关键.12.(1)y=﹣x2﹣2x+3.(2)M(﹣2,3)或(,119).(3)最小值为AC=32P(﹣1,2).【解析】【分析】(1)根据A、B点的坐标设出抛物线的交点式,再将C点的坐标带图求解,即可得出结论.(2)过A点作AG⊥x轴交BM的延长线于G,则,设ON=t,则AG=4t,CN=3﹣t,进而得出或2,进而建立方程求解,即可得出结论.(3)先判断出△PCD∽△OBQ,进而得出PC2OQ,在判断出A、P、C在同一条直线上时,BP2的最小值,在求出直线AC的解析式,即可得出结论.(1)解:∵二次函数经过点A(﹣3,0)、B(1,0),∴设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣1),∵点C(0,3)在抛物线上,∴﹣3a=3,∴a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣(x+3)(x﹣1)=﹣x2﹣2x+3;(2)解:如图1,过点A作AG⊥x轴交BM的延长线于G,由(1)知,抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3,设点M(m,﹣m2﹣2m+3)(﹣3<m<0),∴S△BCM=12CN(1﹣m),S△ABM=S△ABG﹣S△AMG=12AG[(1+3)﹣(m+3)]=12AG(1﹣m),∴,∵,∴=14,设ON=t,则AG=4t,CN=3﹣t,∵BM将四边形ABCM的面积分为1:2两部分时,∴=12或2,∴,或2,∴或2,∴t=1或13t ,∴N(0,1)或N(0,13),当N(0,1)时,∵B(1,0),∴直线BM的解析式为y=﹣x+1①,由(1)知,抛物线的解析式为y=﹣(x+3)(x﹣1)②,联立①②解得,或,∴M(﹣2,3);当N(0,13)时,∵B(1,0),∴直线BM的解析式为y=﹣13x+13③,联立②③解得,或,∴M(,119);即M(﹣2,3)或(,119);(3)解:如图2,连接PC,CD,过点C作CH⊥DP于H,由(1)知,抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2m+3=﹣(m﹣1)2+4,∴D(﹣1,4),∵C(0,3),∴CD2,DH=1,CH=1,∴DH=CH,∴∠CDP=45°,∵点Q为直线y=x第一象限上的动点,∴∠BOQ=45°=∠CDP,∵DP2OQ,∴2,∵2∴=2∴△PCD∽△OBQ,∴,∴PC2OQ,∴BP2=BP+PC,连接AP,∵点P是抛物线的对称轴上的点,∴PB=PA,∴BP+2OQ=BP+PC=PA+PC,∴当点A,P,C在同一条直线上时,BP+2OQ最小,最小值为AC==32,∵A(﹣3,0),C(0,3),∴直线AC的解析式为y=x+3,当x=﹣1时,y=2,∴点P(﹣1,2).【点睛】本题考察了二次函数解析式的求法,抛物线的性质,三角形面积公式,相识三角形等问题,需要数形结合解答问题.13.(1)443y x=-+(2)(0,4)或(6,-4)(3)(-3,12),(3,-4)或(3,4).【解析】【分析】利用一次函数图象上点的坐标特征可求得点A,B的坐标,由点M是线段OB的中点可得出点M的坐标,根据A、M的坐标,利用待定系数法即可求得直线AM的解析式;设点P的坐标为,利用三角形的面积公式结合,即可得到关于x的含绝对值符号的一元一次方程,解之即可求得点P的坐标;设点N的坐标为,分别以△ABM的三边为对角线,利用平行四边形的对角线互相平分即可得到关于m,n的方程,解之即可求解.(1)解:当x=0时,,。
2015年上海中考数学专题-等腰相似直角三角形存在性问题试题一和参考答案研究创造才智,知识成就未来。
以下是上海市初中数学考试的几道题目。
题目一:等腰相似直角三角形存在性问题给定顶点为P(4,-4)的二次函数图像,经过原点,并且点A在该图像上。
连接OA与对称轴l的交点为M,点M和N 关于点P对称,连接AN和ON。
1) 求该二次函数的关系式。
2) 若点A的坐标是(6,-3),求△ANO的面积。
3) 当点A在对称轴l右侧的二次函数图像上运动时,请回答以下问题:①证明:∠ANM=∠XXX。
②△ANO能否为直角三角形?如果能,请求出所有符合条件的点A的坐标,如果不能,请说明理由。
题目二:等腰三角形的存在性问题在△ABC中,已知AB=AC=5,BC=6,且△ABC≌△DEF,将△XXX与△XXX重合在一起,△XXX不动,△DEF运动,并满足:点E在边BC上沿B到C的方向运动,且DE、始终经过点A,EF与AC交于M点。
1) 求证:△ABE∽△ECM。
2) 探究:在△DEF运动过程中,重叠部分能否构成等腰三角形?若能,请求出BE的长;若不能,请说明理由。
3) 当线段AM最短时,求重叠部分的面积。
题目三:抛物线问题已知抛物线y=3/2x^2+bx+63经过A(2,0)。
设顶点为点P,与x轴的另一交点为点B。
1) 求b的值,求出点P、点B的坐标。
2) 如图,在直线y=3x上是否存在点D,使四边形OPBD 为平行四边形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由。
3) 在x轴下方的抛物线上是否存在点M,使△AMP≌△AMB?如果存在,请举例验证你的猜想;如果不存在,请说明理由。
题目四:三角形问题在△ABC中,∠ABC=45°,tan∠ACB=1.把△XXX的一边BC放置在x轴上,有OB=14,OC=AC与y轴交于点E。
1) 求AC所在直线的函数解析式。
2) 过点O作OG⊥AC,垂足为G,求△OEG的面积。
一、选择题 二、填空题 三、解答题1. (2014年贵州贵阳12分)如图,经过点A (0,﹣6)的抛物线21y x bx c 2=++与x 轴相交于B (﹣2,0),C 两点.(1)求此抛物线的函数关系式和顶点D 的坐标;(2)将(1)中求得的抛物线向左平移1个单位长度,再向上平移m (m >0)个单位长度得到新抛物线y 1,若新抛物线y 1的顶点P 在△ABC 内,求m 的取值范围;(3)在(2)的结论下,新抛物线y 1上是否存在点Q ,使得△QAB 是以AB 为底边的等腰三角形?请分析所有可能出现的情况,并直接写出相对应的m 的取值范围.【答案】解:(1)∵A (0,﹣6),B (﹣2,0)在21y x bx c 2=++上, ∴c 622b c 0=-⎧⎨-+=⎩ ,解得:b 2c 6=-⎧⎨=-⎩.∴此抛物线的函数关系式为21y x 2x 62=--. ∵()2211y x 2x 6x 2822=--=--,∴顶点坐标为(2,﹣8). (2)将(1)中求得的抛物线向左平移1个单位长度,再向上平移m (m >0)个单位长度得到新抛物线()()2211y x 218m x 18m 22=-+-+=--+,∴P (1,﹣8+m ), 在抛物线21y x 2x 62=--中易得C (6,0),∴直线AC 为y 2=x ﹣6.当x=1时,y 2=﹣5,∴﹣5<﹣8+m <0,解得:3<m <8. (3)存在. ①当3<m <10318时,存在两个Q 点,可作出两个等腰三角形; ②当m=10318时,存在一个点Q ,可作出一个等腰三角形; ③当10318<m <8时,Q 点不存在,不能作出等腰三角形.【考点】1.二次函数综合题;2.线动平移和等腰三角形存在性问题;3.待定系数法的应用;4.曲线上点的坐标与方程的关系;5.二次函数的性质;6.一元二次方程根的判别式;7.解一元一次不等式组;8.分类思想的应用.【分析】(1)根据已知点的坐标代入已知的函数的解析式即可利用待定系数法确定二次函数的解析式; (2)首先根据平移确定平移后的函数的解析式,然后确定点P 的坐标,然后求得点C 的坐标,从而利用待定系数法确定直线AC 的解析式,然后确定m 的取值范围即可.(3)∵A (0,﹣6),B (﹣2,0),∴线段AB 的中点坐标为(﹣1,﹣3),直线AB 的解析式为y=﹣3x ﹣6.∴过AB 的中点且与AB 垂直的直线的解析式为:18y x 33=-.联立()218y x 331y x 18m2⎧=-⎪⎪⎨⎪=--+⎪⎩,消去y ,得()2181x x 18m 332-=--+,即23x 8x 296m 0+-+=.由()2843296m 0∆=-⨯⨯-+=解得.103m 18= ∴①当3<m <10318时,存在两个Q 点,可作出两个等腰三角形; ②当m=10318时,存在一个点Q ,可作出一个等腰三角形; ③当10318<m <8时,Q 点不存在,不能作出等腰三角形.2. (2014年山东滨州10分)如图,已知正方形ABCD ,把边DC 绕D 点顺时针旋转30°到DC′处,连接AC′,BC′,CC′,写出图中所有的等腰三角形,并写出推理过程.【答案】解:图中的等腰三角形有:△DCC′,△DC′A ,△C′AB ,△C′BC ,理由如下: ∵四边形ABCD 是正方形,∴AB=AD=DC ,∠BAD=∠ADC=90°.∴DC=DC′=DA. ∴△DCC′,△DC′A 为等腰三角形.∵∠C′DC=30°,∠ADC=90°,∴∠ADC′=60°.∴△AC′D 为等边三角形. ∵∠C′AB=90°-60°=30°,∴∠CDC′=∠C′AB.在△DCC′和△AC′B 中CD =BA ,∠CDC′=∠C′AB ,C′D =C′A , ∴△DCC′≌△A C′B (SAS ).∴CC′=C′B ,∴△BCC′为等腰三角形.【考点】1.线动旋转问题;2.正方形的性质;3.等腰三角形的判定;4.全等三角形的判定和性质;5.旋转的性质.【分析】利用旋转的性质以及正方形的性质进而得出等腰三角形,再利用全等三角形的判定与性质判断得出.3. (2014年山东临沂13分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x 轴交于点A (﹣1,0)和点B (1,0),直线y=2x ﹣1与y 轴交于点C ,与抛物线交于点C 、D . (1)求抛物线的解析式; (2)求点A 到直线CD 的距离;(3)平移抛物线,使抛物线的顶点P 在直线CD 上,抛物线与直线CD 的另一个交点为Q ,点G 在y 轴正半轴上,当以G 、P 、Q 三点为顶点的三角形为等腰直角三角形时,求出所有符合条件的G 点的坐标.【答案】解:(1)直线y=2x ﹣1,当x=0时,y=﹣1,则点C 坐标为(0,﹣1). ∵点A (﹣1,0)、B (1,0)在抛物线上,∴设抛物线解析式为()()y a x 1x 1=+-. ∵点C (0,﹣1)在抛物线上,∴()()1a 0101-=+-,解得a 1=.∴抛物线的解析式为:()()y x 1x 1=+-即y=x 2﹣1. (2)如答图1,直线y=2x ﹣1,当y=0时,1x 2=, 设直线CD 交x 轴于点E ,则E (12,0). 在Rt △OCE 中,OC=1,OE=12, 由勾股定理得:, 设∠OEC=θ,则,.过点A 作AF ⊥CD 于点F ,则AF=AE•sinθ=(OA+OE )•sinθ=112⎛⎫+= ⎪⎝⎭∴点A 到直线CD. (3)∵平移后抛物线的顶点P 在直线y=2x ﹣1上,∴设P (t ,2t ﹣1),则平移后抛物线的解析式为y=(x ﹣t )2+2t ﹣1.联立()2y x t 2t 1y 2x 1⎧=-+-⎪⎨=-⎪⎩,化简得:x 2﹣(2t+2)x+t2+2t=0,解得:x 1=t ,x 2=t+2,即点P 、点Q 的横坐标相差2,∴PQ=2cos ==θ △GPQ 为等腰直角三角形,可能有以下情形:i )若点P 为直角顶点,如答图2,则PG=PQ=. ∴CG=PG 10cos =θ.∴OG=CG ﹣OC=10﹣1=9,∴G (0,9).ii )若点Q 为直角顶点,如答图3,则QG=PQ=.同理可得:Q (0,9).iii )若点G 为直角顶点,如答图4,此时PQ=,则P 、Q 作y 轴的垂线,垂足分别为点M 、N .易证Rt △PMG ≌Rt △GNQ ,∴GN=PM ,GM=QN . 在Rt △QNG 中,由勾股定理得:GN 2+QN 2=GQ 2,即PM 2+QN 2=10 ①∵点P 、Q 横坐标相差2,∴NQ=PM+2,代入①式得:PM 2+(PM+2)2=10,解得PM=1,∴NQ=3. 直线y=2x ﹣1,当x=1时,y=1,∴P (1,1),即OM=1. ∴OG=OM+GM=OM+NQ=1+3=4,∴G (0,4).综上所述,符合条件的点G 有两个,其坐标为(0,4)或(0,9).【考点】1.二次函数综合题;2.线动平移问题;3.待定系数法的应用;4.曲线上点的坐标与方程的关系;5.锐角三角函数定义;6.等腰直角三角形的性质;7.勾股定理;8.全等级三角形的判定和性质;9.分类思想的应用.【分析】(1)首先求出点C 坐标,然后利用待定系数法求出抛物线的解析式.(2)设直线CD 与x 轴交于点E ,求出点E 的坐标,然后解直角三角形(或利用三角形相似),求出点A 到直线CD 的距离.(3)△GPQ 为等腰直角三角形,有三种情形,需要分类讨论.为方便分析与计算,首先需要求出线段PQ 的长度.4.(2013年四川成都10分)在平面直角坐标系中,已知抛物线21y x bx c 2=-++(b ,c 为常数)的顶点为P ,等腰直角三角形ABC 的顶点A 的坐标为(0,﹣1),C 的坐标为(4,3),直角顶点B 在第四象限. (1)如图,若该抛物线过A ,B 两点,求该抛物线的函数表达式;(2)平移(1)中的抛物线,使顶点P 在直线AC 上滑动,且与AC 交于另一点Q .(i )若点M 在直线AC 下方,且为平移前(1)中的抛物线上的点,当以M 、P 、Q 三点为顶点的三角形是等腰直角三角形时,求出所有符合条件的点M 的坐标; (ii )取BC 的中点N ,连接NP ,BQ .试探究PQNP BQ+是否存在最大值?若存在,求出该最大值;若不存在,请说明理由.(2)(i)∵A(0,﹣1),C(4,3),∴直线AC的解析式为:y=x﹣1。
一. 问题解读(1)找点:轨迹为两圆一线(2)求点:根据线段相等,分三种情况讨论进行求解. 几何法:解三角形去进行求解;解析法:根据两点间距离公式或者勾股定理去进行求解.(3)定点:注意题目中的条件或问题是在线段、射线或直线上,还是在轴、y 轴或坐标轴上,也需要注意三点要能构成三角形,三点不共线.二.例题解析例1. 如图,抛物线223y x x =--+与y 轴交于点C ,与x 轴交于点A 、B (点B 在点A 的左侧),抛物线223y x x =--+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,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.BAMOxDyCBAMO4P Dy C3P 2P 1P x解析:存在符合条件的P 点,由(0,3)C ,(1,0)M -,∴CM =①当CM CP =时,1(1,6)P -;②当MCMP =时,2(1,P -,4(1,P -;③当PC PM =时,连接3CP ,过C 作对称轴的垂线,由勾股定理可得3513P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,.AB综上所述,符合条件的点P 的坐标为1(1,6)P -,2(P -,3513P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,,4(1,P -. 此题非常简单,利用此题带着学生回忆等腰三角形存在性问题的轨迹:两圆一线,以及在抛物线中的算点坐标的过程.例2. 已知:Rt ABC △的斜边长为5,斜边上的高为2,将这个直角三角形放置在平面直角坐标系中,使其斜边AB 与x 轴重合(其中OA OB <),直角顶点C 落在y 轴正半轴上.(1)请直接写出A 、B 的坐标:A 、B ;并求经过A 、B 、C 三点的抛物线解析式;(2)如图,点D 的坐标为(2,0),点(,)P m n 是该抛物线上的一个动点(其中0m >,0n >),连接DP 交BC 于点E .①当BDE △是等腰三角形时,直接写出此时点E 的坐标.②又连接CD 、CP ,CDP △是否有最大面积?若有,求出CDP △的最大面的最大面积和此时点P 的坐标;若没有,请说明理由.xCBOAyPEDy AOBCxD E P y A O B C x解析:(1)由Rt Rt AOC COB △∽△,易知,2()CO OA OB OA AB OA =⋅=⋅-,2()OC OA AB OA =-,可求1OA =,4OB =∴(1,0)A -,(4,0)B ,(0,2)C可设解析式为(1)(4)y a x x =+-,将点(00)C ,代入,可求12a =-. ∴213222y x x =-++.(2)①1132E ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,24855E ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,34E ⎛ ⎝提示:直线BC 的解析式为122y x =-+设(,)E x y ,利用勾股定理和点(,)E x y 在直线BC 上,可得两个方程组()22212222y x x y ⎧=-+⎪⎨⎪-+=⎩ ()22212242y x x y ⎧=-+⎪⎨⎪-+=⎩分别可求2E 和3E . ②过D 作x 轴的垂线,交PC 于M , 易求PC 的解析式为22n y x m -=+,且2422n M m -⎛⎫+ ⎪⎝⎭,, 故()()12CDP CDM DMP P C M D S S S x x y y =+=--△△△11242222P M n x y m m n m -⎛⎫=⋅=+=+- ⎪⎝⎭2132222m m m ⎛⎫=+-++- ⎪⎝⎭21522m m =-+故,当52m =时,25=8CDP S 最大值△,52128P ⎛⎫⎪⎝⎭,.本题主要考查点在一般的直线上的等腰三角形存在性问题.例3. 已知抛物线2()y a x m n =-+与y 轴交于点A ,它的顶点为B ,点A 、B 关于原点O 的对称点分别是点C 、D . 若点A 、B 、C 、D 中任何三点都不在一直线上,则称四边形ABCD 为抛物线的伴随四边形,直线AB 为抛物线的伴随直线. 如图,若抛物线2()y a x m n =-+的伴随直线是2(0)y x b b =-+>,且伴随四边形ABCD 是矩形.(1)用含b 的代数式表示m ,n 的值;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P ,使得PBD △是一个等腰三角形?若存在,请直接写出点P 的坐标(用含b 的代数式);若不存在,请说明理由.yOxy xODCBA解析:(1)如图,作BE x ⊥轴,由题意可得(0,)A b ,,)(0b C -∵抛物线的顶点(,)B m n 在2(0)y x b b =-+>上, ∴2n m b =-+,(,2)B m m b -+在矩形ABCD 中,OC OB =,∴22OC OB = 即:222(2)b m m b =+-+ ∴(54)0m m b -=∴10m =(舍去),245m b = ∴325n m b b =-+=- ∴45m b =,35n b =-;(2)存在,有4个点:47,55b b ⎛⎫ ⎪⎝⎭,49,55b b ⎛⎫ ⎪⎝⎭,416,515b b ⎛⎫ ⎪⎝⎭,413,55b b ⎛⎫- ⎪⎝⎭. 本题属于较难的等腰三角形存在问题,此题可以训练学生对于信息的处理能力 以及含参的计算.二. 真题反馈1. 如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知点D 的坐标为(3, 4),点P 是x 轴正半轴上的一个动点,如果△DOP 是等腰三角形,求点P 的坐标.ABCDE2. 在平面直角坐标系中,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(1,0)A -.(1)请直接写出B 、C 的坐标:B 、C ;并求经过A 、B 、C 三点的抛物线解析式;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.备用图3. 如图,已知ABC ∆中,AB = AC = 6,BC = 8,点D 是BC 边上的一个动点,点E 在AC 边上,∠ADE =∠B .设BD 的长为x ,CE 的长为y . (1)当D 为BC 的中点时,求CE 的长;(2)求y 关于x 的函数关系式,并写出x 的取值范围; (3)如果ADE ∆为等腰三角形,求x 的值.4.已知,一条抛物线的顶点为E(1-,4),且过点A(3-,0),与y轴交于点C,点D是这条抛物线上一点,它的横坐标为m,且31m-<<-,过点D作DK x⊥轴,垂足为K,DK分别交线段AE、AC于点G、H(1)求这条抛物线的解析式;(2)求证:GH = HK;(3)当CGH∆是等腰三角形时,求m的值.5. 如图,直线y=2x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,点P是x轴正半轴上的一个动点,直线PQ与直线AB垂直,交y轴于点Q,如果△APQ是等腰三角形,求点P的坐标.6. 如图,在ABC ∆中,∠C = 90°,BC = 3,AB = 5.点P 从点B 出发,以每秒1个单位长度的速度沿B →C →A →B 的方向运动;点Q 从点C 出发,以每秒2个单位长度的速度沿C →A →B 的方向运动,到达点B 后立即原速返回,若P 、Q 两点同时运动,相遇后同时停止,设运动时间为t 秒. (1)当t =____秒时,点P 与点Q 相遇;(2)在点P 从点B 到点C 运动的过程中,当t 为何值时,PCQ ∆为等腰三角形?7. 如图,抛物线与x 轴交于A 、B 两点,直线1y kx =-与抛物线交于A 、C 两点,其中(1,0)A -,(3,0)B ,点A 的纵坐标为3-. (1)求k 的值;(2)求抛物线的解析式;(3)抛物线上是否存在点P ,使得ACP △是以AC 为底边的等腰三角形?如果存在,写出所有满足条件的点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.ABCDEFG P 8. 如图,已知在平行四边形ABCD 中,AB =5,BC =8,cosB =45,点P 是边BC 上的动点,以CP 为半径的圆C 与边AD 交于点E 、F (点F 在点E 的右侧),射线CE 与射线BA 交于点G .(1)当圆C 经过点A 时,求CP 的长; (2)联结AP ,当AP //CG 时,求弦EF 的长; (3)当△AGE 是等腰三角形时,求圆C 的半径长.9. 如图,已知△ABC 中,AB =AC =6,BC =8,点D 是BC 边上的一个动点,点E 在AC 边上,∠ADE =∠B .设BD 的长为x ,如果△ADE 为等腰三角形,求x 的值.10.已知四边形ABCD 是矩形,AB=16,BC=12.点E 在射线BC 上,点F 在线段BD 上,且∠DEF=∠ADB.设B E=x,当△DEF 为等腰三角形时,求x的长.11. 如图,已知正方形OABC的边长为2,顶点A、C分别在x、y轴的正半轴上,M是BC的中点.P(0,m)是线段OC上一动点(C点除外),直线PM交AB的延长线于点D.(1)求点D的坐标(用含m的代数式表示);(2)当△APD是等腰三角形时,求m的值.。