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中考數(shù)學(xué)二輪壓軸題培優(yōu)訓(xùn)練拋物線上相似三角形(含全等三角形)有關(guān)問題的探究(2份,原卷版+解析版)
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這是一份中考數(shù)學(xué)二輪壓軸題培優(yōu)訓(xùn)練拋物線上相似三角形(含全等三角形)有關(guān)問題的探究(2份,原卷版+解析版),文件包含中考數(shù)學(xué)二輪壓軸題培優(yōu)訓(xùn)練拋物線上相似三角形含全等三角形有關(guān)問題的探究原卷版doc、中考數(shù)學(xué)二輪壓軸題培優(yōu)訓(xùn)練拋物線上相似三角形含全等三角形有關(guān)問題的探究解析版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共77頁, 歡迎下載使用。
拋物線上動點(diǎn)產(chǎn)生的相似三角形問題一般有三個解題途徑:
① 求相似三角形的第三個頂點(diǎn)時,先要分析已知三角形的邊和角的特點(diǎn),進(jìn)而得出已知三角形是否為特殊三角形。根據(jù)未知三角形中已知邊與已知三角形的可能對應(yīng)邊分類討論.
②或利用已知三角形中對應(yīng)角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函數(shù)、對稱、旋轉(zhuǎn)等知識來推導(dǎo)邊的大小.
③若兩個三角形的各邊均未給出,則應(yīng)先設(shè)所求點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)而用函數(shù)解析式來表示各邊的長度,之后利用相似來列方程求解.
典例分析
例1:(2021遂寧中考改編)如圖,已知二次函數(shù)的圖象與x軸交于A和B(-3,0)兩點(diǎn),與y軸交于C(0,-3),對稱軸為直線,直線y=-2x+m經(jīng)過點(diǎn)A,且與y軸交于點(diǎn)D,與拋物線交于點(diǎn)E,與對稱軸交于點(diǎn)F.
(1)求拋物線的解析式和m的值;
(2)在y軸上是否存在點(diǎn)P,使得以D、E、P為頂點(diǎn)的三角形與△AOD相似,若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,試說明理由;
【答案】(1);m=2;(2)存在,或.
【解析】
【分析】(1)根據(jù)拋物線的對稱性求出A(1,0),再利用待定系數(shù)法,即可求解;再把點(diǎn)A坐標(biāo)代入直線的解析式,即可求出m的值;
(2)先求出E(-5,12),過點(diǎn)E作EP⊥y軸于點(diǎn)P,從而得,即可得到P的坐標(biāo),過點(diǎn)E作,交y軸于點(diǎn),可得,再利用tan∠ADO=tan∠PE,即可求解.
【詳解】(1)解:∵二次函數(shù)的圖象與x軸交于A和B(-3,0)兩點(diǎn),對稱軸為直線,
∴A(1,0),
設(shè)二次函數(shù)解析式為:y=a(x-1)(x+3),把C(0,-3)代入得:-3=a(0-1)(0+3),解得:a=1,
∴二次函數(shù)解析式為:y= (x-1)(x+3),即:,
∵直線y=-2x+m經(jīng)過點(diǎn)A,
∴0=-2×1+m,解得:m=2;
(2)由(1)得:直線AF的解析式為:y=-2x+2,
又∵直線y=-2x+2與y軸交于點(diǎn)D,與拋物線交于點(diǎn)E,
∴當(dāng)x=0時,y=2,即D(0,2),
聯(lián)立,解得:,,
∵點(diǎn)E在第二象限,
∴E(-5,12),
過點(diǎn)E作EP⊥y軸于點(diǎn)P,
∵∠ADO=∠EDP,∠DOA=∠DPE=90°,
∴,
∴P(0,12);
過點(diǎn)E作,交y軸于點(diǎn),可得,
∵∠ED+∠PED=∠PE+∠PED=90°,
∴∠ADO=∠ED=∠PE,即:tan∠ADO=tan∠PE,
∴,即:,解得:,
∴(0,14.5),
綜上所述:點(diǎn)P坐標(biāo)為(0,12)或(0,14.5);
【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)與平面幾何的綜合,掌握待定系數(shù)法,相似三角形的判定和性質(zhì),添加輔助線,是解題的關(guān)鍵.
專題過關(guān)
1、(2021黃岡中考改編)(12分)已知拋物線y=ax2+bx﹣3與x軸相交于A(﹣1,0),B(3,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C(n,0)是x軸上的動點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖1,若n<3,過點(diǎn)N作x軸的垂線交拋物線于點(diǎn)P,當(dāng)n為何值時,△PDG≌△BNG;
【分析】(1)用待定系數(shù)法即可求解;
(2)由△PDG≌△BNG,得到PG=BG=(3﹣n),求出P的坐標(biāo)為(n,﹣(3﹣n)(1+),即可求解;
【解答】解:(1)設(shè)拋物線的表達(dá)式為y=a(x﹣x1)(x﹣x2),
則y=a(x﹣6)(x+1)=ax2﹣5ax﹣3a,
故﹣3a=﹣8,解得a=1,
故拋物線的表達(dá)式為y=x2﹣4x﹣3①;
(2)由拋物線的表達(dá)式知,點(diǎn)C(0,
故OB=OC=6,則∠OBC=∠OCB=45°,
則NB=3﹣n=GG,則BG=,
∵△PDG≌△BNG,
故PG=BG=(3﹣n),
則PN=3﹣n+(3﹣n)=(3﹣n)(5+),
故點(diǎn)P的坐標(biāo)為(n,﹣(3﹣n)(6+),
將點(diǎn)P的坐標(biāo)代入拋物線表達(dá)式得:(n﹣3)(+1)=n2﹣6n﹣3,
解得n=3(舍去)或,
故n=;
2、(2021瀘州中考改編)(12分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=﹣x2+x+4與兩坐標(biāo)軸分別相交于A,B,C三點(diǎn).
(1)求證:∠ACB=90°;
(2)點(diǎn)D是第一象限內(nèi)該拋物線上的動點(diǎn),過點(diǎn)D作x軸的垂線交BC于點(diǎn)E,交x軸于點(diǎn)F.點(diǎn)G是AC的中點(diǎn),若以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與△AOG相似,求點(diǎn)D的坐標(biāo).
【分析】(1)由拋物線y=﹣x2+x+4與兩坐標(biāo)軸分別相交于A,B,C三點(diǎn),求出A,B,C坐標(biāo)和△ABC三邊長,用勾股定理逆定理判斷△ABC是直角三角形即可
(2)
由∠CAB+∠CBA=90°,F(xiàn)EB+∠CBA=90°,得∠CAB=∠FEB=∠DEC,以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與△AOG相似,只需=或=,而OA=2,AG=,用含m的代數(shù)式表示DE=﹣m2+2m,CE=,分情況列出方程即可得m的值,從而得到答案.
【解答】解:(1)y=﹣x2+x+4中,令x=0得y=4,令y=0得x1=﹣2,x2=8,
∴A(﹣2,0),B(8,0),C(0,4),
∴OA=2,OB=8,OC=4,AB=10,
∴AC2=OA2+OC2=20,BC2=OB2+OC2=80,
∴AC2+BC2=100,
而AB2=102=100,
∴AC2+BC2=AB2,
∴∠ACB=90°;
(2)
由(1)知∠ACB=90°,
∴∠CAB+∠CBA=90°,
∵DF⊥x軸于F,
∴∠FEB+∠CBA=90°,
∴∠CAB=∠FEB=∠DEC,
∴以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與△AOG相似,只需=或=,
而G為AC中點(diǎn),A(﹣2,0),C(0,4),
∴G(﹣1,2),OA=2,AG=,
由①知:DE=﹣m2+2m,E(m,﹣m+4),
∴CE==,
當(dāng)=時,=,解得m=4或m=0(此時D與C重合,舍去)
∴D(4,6),
當(dāng)=時,=,解得m=3或m=0(舍去),
∴D(3,),
綜上所述,以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與△AOG相似,則D的坐標(biāo)為(4,6)或(3,).
3、(2021黔東南中考改編)如圖,拋物線y=ax2﹣2x+c(a≠0)與x軸交于A、B(3,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C(0,﹣3),拋物線的頂點(diǎn)為D.
(1)求拋物線的解析式;
(2)已知點(diǎn)M是x軸上的動點(diǎn),過點(diǎn)M作x的垂線交拋物線于點(diǎn)G,是否存在這樣的點(diǎn)M,使得以點(diǎn)A、M、G為頂點(diǎn)的三角形與△BCD相似,若存在,請求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【考點(diǎn)】二次函數(shù)綜合題.
【專題】代數(shù)幾何綜合題;圖形的相似;數(shù)據(jù)分析觀念.
【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)點(diǎn)M的坐標(biāo)為:(0,0)或(,0)或(6,0)或(,0).
【分析】(1)用待定系數(shù)法即可求解;
(2)要使以A、M、G為頂點(diǎn)得三角形與△BCD相似,需要滿足條件:,進(jìn)而求解.
【解答】解:(1)將點(diǎn)B(3,0),C(0,﹣3)分別代入y=ax2﹣2x+c中,得:,解得,
∴拋物線得函數(shù)關(guān)系為y=x2﹣2x﹣3;
(2)當(dāng)y=0時,x2﹣2x﹣3=0,解得:x1=﹣1,x2=3,
∴A(﹣1,0),
又y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴拋物線得頂點(diǎn)D得坐標(biāo)為(1,﹣4),
∵C(0,﹣3)、B(3,0)、D(1,﹣4),
∴BD2+22+42=20,CD2=12+12,BC2=32+32,
∴BD2=CD2+BC2,
∴△BDC是直角三角形,且∠BCD=90°,
設(shè)點(diǎn)M得坐標(biāo)(m,0),則點(diǎn)G得坐標(biāo)為(m,m2﹣2m﹣3),
根據(jù)題意知:∠AMG=∠BCD=90°,
∴要使以A、M、G為頂點(diǎn)得三角形與△BCD相似,需要滿足條件:,
①當(dāng)m<﹣1時,此時有:,
解得:,m2=﹣1或m1=0,m2=﹣1,都不符合m<﹣1,所以m<﹣1時無解;
②當(dāng)﹣1<m≤3時,此時有:,
解得:,m2=﹣1(不符合要求,舍去)或m1=0,m2=﹣1(不符合要求,舍去),
∴M()或M(0,0),
③當(dāng)m>3時,此時有:或,
解得:(不符合要求,舍去)或m1=6,m2=﹣1(不符要求,舍去),
∴點(diǎn)M(6,0)或M(,0),
答:存在點(diǎn)M,使得A、M、G為頂點(diǎn)得三角形與△BCD相似,點(diǎn)M的坐標(biāo)為:M(0,0)或M(,0)或M(6,0)或M(,0).
4、(2021陜西中考)(8分)已知拋物線y=﹣x2+2x+8與x軸交于點(diǎn)A、B(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求點(diǎn)B、C的坐標(biāo);
(2)設(shè)點(diǎn)C′與點(diǎn)C關(guān)于該拋物線的對稱軸對稱.在y軸上是否存在點(diǎn)P,使△PCC′與△POB相似,且PC與PO是對應(yīng)邊?若存在;若不存在,請說明理由.
【分析】(1)直接根據(jù)解析式即可求出B,C的坐標(biāo);
(2)先設(shè)出P的坐標(biāo),根據(jù)相似三角形的性質(zhì)列出方程,解出方程即可得到點(diǎn)P的坐標(biāo).
【解答】解:(1)∵y=﹣x2+2x+3,
取x=0,得y=8,
∴C(8,8),
取y=0,得﹣x5+2x+8=5,
解得:x1=﹣2,x6=4,
∴B(4,6);
(2)存在點(diǎn)P,設(shè)P(0,
∵CC'∥OB,且PC與PO是對應(yīng)邊,
∴,
即:,
解得:y1=16,,
∴P(0,16)或P(2,).
5、(2021濟(jì)寧中考)(11分)如圖,直線y=﹣x+分別交x軸、y軸于點(diǎn)A,B,過點(diǎn)A的拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸的另一交點(diǎn)為C,與y軸交于點(diǎn)D(0,3),拋物線的對稱軸l交AD于點(diǎn)E,連接OE交AB于點(diǎn)F.
(1)求拋物線的解析式;
(2)求證:OE⊥AB;
(3)P為拋物線上的一動點(diǎn),直線PO交AD于點(diǎn)M,是否存在這樣的點(diǎn)P,使以A,O,M為頂點(diǎn)的三角形與△ACD相似?若存在,求點(diǎn)P的橫坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【分析】(1)根據(jù)直線y=﹣x+分別交x軸、y軸于點(diǎn)A,B,求出點(diǎn)A、B的坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法即可求得答案;
(2)運(yùn)用待定系數(shù)法求出直線AD的解析式為y=﹣x+3,得出E(1,2),運(yùn)用三角函數(shù)定義得出tan∠OAB=tan∠OEG,進(jìn)而可得∠OAB=∠OEG,即可證得結(jié)論;
(3)運(yùn)用待定系數(shù)法求出直線CD解析式為y=3x+3,根據(jù)以A,O,M為頂點(diǎn)的三角形與△ACD相似,分兩種情況:①當(dāng)△AOM∽△ACD時,∠AOM=∠ACD,從而得出OM∥CD,進(jìn)而得出直線OM的解析式為y=3x,再結(jié)合拋物線的解析式為y=﹣x2+2x+3,即可求得點(diǎn)P的橫坐標(biāo);②當(dāng)△AMO∽△ACD時,利用=,求出AM,進(jìn)而求得點(diǎn)M的坐標(biāo),得出直線AM的解析式,即可求得答案.
【解答】解:(1)∵直線y=﹣x+分別交x軸、y軸于點(diǎn)A,B,
∴A(3,0),B(0,),
∵拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過A(3,0),D(0,3),
∴,
解得:,
∴該拋物線的解析式為y=﹣x2+2x+3;
(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴拋物線的對稱軸為直線x=1,
設(shè)直線AD的解析式為y=kx+a,將A(3,0),D(0,3)代入,
得:,
解得:,
∴直線AD的解析式為y=﹣x+3,
∴E(1,2),
∵G(1,0),∠EGO=90°,
∴tan∠OEG==,
∵OA=3,OB=,∠AOB=90°,
∴tan∠OAB===,
∴tan∠OAB=tan∠OEG,
∴∠OAB=∠OEG,
∵∠OEG+∠EOG=90°,
∴∠OAB+∠EOG=90°,
∴∠AFO=90°,
∴OE⊥AB;
(3)存在.
∵A(3,0),拋物線的對稱軸為直線x=1,
∴C(﹣1,0),
∴AC=3﹣(﹣1)=4,
∵OA=OD=3,∠AOD=90°,
∴AD=OA=3,
設(shè)直線CD解析式為y=mx+n,
∵C(﹣1,0),D(0,3),
∴,
解得:,
∴直線CD解析式為y=3x+3,
①當(dāng)△AOM∽△ACD時,∠AOM=∠ACD,如圖2,
∴OM∥CD,
∴直線OM的解析式為y=3x,
結(jié)合拋物線的解析式為y=﹣x2+2x+3,得:3x=﹣x2+2x+3,
解得:x1=,x2=,
②當(dāng)△AMO∽△ACD時,如圖3,
∴=,
∴AM===2,
過點(diǎn)M作MG⊥x軸于點(diǎn)G,則∠AGM=90°,
∵∠OAD=45°,
∴AG=MG=AM?sin45°=2×=2,
∴OG=OA﹣AG=3﹣2=1,
∴M(1,2),
設(shè)直線OM解析式為y=m1x,將M(1,2)代入,
得:m1=2,
∴直線OM解析式為y=2x,
結(jié)合拋物線的解析式為y=﹣x2+2x+3,得:2x=﹣x2+2x+3,
解得:x=±,
綜上所述,點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為±或.
6、(2021東營中考改編)(10分)如圖,拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,直線y=﹣x+2過B、C兩點(diǎn),連接AC.
(1)求拋物線的解析式;
(2)求證:△AOC∽△ACB;
【分析】(1)直線y=﹣x+2過B、C兩點(diǎn),可求B、C兩點(diǎn)坐標(biāo),把B(4,0),C(0,2)分別代入y=﹣x2+bx+c,可得解析式.
(2)拋物線y=﹣x2+x+2與x軸交于點(diǎn)A,即y=0,可得點(diǎn)A的橫坐標(biāo),由相似三角形的判定得:△AOC∽△ACB.
【解答】解:(1)∵直線y=﹣x+2過B、C兩點(diǎn),
當(dāng)x=0時,代入y=﹣x+2,得y=2,即C(0,2),
當(dāng)y=0時,代入y=﹣x+2,得x=4,即B(4,0),
把B(4,0),C(0,2)分別代入y=﹣x2+bx+c,
得,
解得,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2+x+2;
(2)∵拋物線y=﹣x2+x+2與x軸交于點(diǎn)A,
∴﹣x2+x+2=0,
解得x1=﹣1,x2=4,
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣1,0),
∴AO=1,AB=5,
在Rt△AOC中,AO=1,OC=2,
∴AC=,
∴==,
∵=,
∴=,
又∵∠OAC=∠CAB,
∴△AOC∽△ACB;
7、(2021無錫中考改編)(10分)在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線y=﹣x+3與x軸交于點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)C,二次函數(shù)y=ax2+2x+c的圖象過B、C兩點(diǎn),且與x軸交于另一點(diǎn)A,點(diǎn)M為線段OB上的一個動點(diǎn),過點(diǎn)M作直線l平行于y軸交BC于點(diǎn)F,交二次函數(shù)y=ax2+2x+c的圖象于點(diǎn)E.
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)當(dāng)以C、E、F為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似時,求線段EF的長度;
【分析】(1)由y=﹣x+3得B(3,0),C(0,3),代入y=ax2+2x+c即得二次函數(shù)的表達(dá)式為y=﹣x2+2x+3;
(2)由y=﹣x2+2x+3得A(﹣1,0),OB=OC,AB=4,BC=3,故∠ABC=∠MFB=∠CFE=45°,以C、E、F為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似,B和F為對應(yīng)點(diǎn),設(shè)E(m,﹣m2+2m+3),則F(m,﹣m+3),EF=﹣m2+3m,CF=m,①△ABC∽△CFE時,=,可得EF=,②△ABC∽△EFC時,=,可得EF=;
【解答】解:(1)在y=﹣x+3中,令x=0得y=3,令y=0得x=3,
∴B(3,0),C(0,3),
把B(3,0),C(0,3)代入y=ax2+2x+c得:
,解得,
∴二次函數(shù)的表達(dá)式為y=﹣x2+2x+3;
(2)如圖:
在y=﹣x2+2x+3中,令y=0得x=3或x=﹣1,
∴A(﹣1,0),
∵B(3,0),C(0,3),
∴OB=OC,AB=4,BC=3,
∴∠ABC=∠MFB=∠CFE=45°,
∴以C、E、F為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似,B和F為對應(yīng)點(diǎn),
設(shè)E(m,﹣m2+2m+3),則F(m,﹣m+3),
∴EF=(﹣m2+2m+3)﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,CF==m,
①△ABC∽△CFE時,=,
∴=,
解得m=或m=0(舍去),
∴EF=,
②△ABC∽△EFC時,=,
∴=,
解得m=0(舍去)或m=,
∴EF=,
綜上所述,EF=或.
8、(2021邵陽中考)(8分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線C:y=ax2+bx+c(a≠0)經(jīng)過點(diǎn)(1,1)和(4,1).
(1)求拋物線C的對稱軸.
(2)當(dāng)a=﹣1時,將拋物線C向左平移2個單位,再向下平移1個單位,得到拋物線C1.
①求拋物線C1的解析式.
②設(shè)拋物線C1與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的右側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,連接BC.點(diǎn)D為第一象限內(nèi)拋物線C1上一動點(diǎn),過點(diǎn)D作DE⊥OA于點(diǎn)E.設(shè)點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為m.是否存在點(diǎn)D,使得以點(diǎn)O,D,E為頂點(diǎn)的三角形與△BOC相似,若存在,求出m的值;若不存在,請說明理由.
【分析】(1)點(diǎn)(1,1)和(4,1)的縱坐標(biāo)相同,故上述兩點(diǎn)關(guān)于拋物線對稱軸對稱,即可求解;
(2)①用待定系數(shù)法即可求解;
②當(dāng)以點(diǎn)O,D,E為頂點(diǎn)的三角形與△BOC相似時,則tan∠DOE=2或,即tan∠DOE===2或,即可求解.
【解答】解:(1)∵點(diǎn)(1,1)和(4,1)的縱坐標(biāo)相同,
故上述兩點(diǎn)關(guān)于拋物線對稱軸對稱,
故拋物線的對稱軸為直線x=(1+4)=;
(2)①由題意得:,解得,
故原拋物線的表達(dá)式為y=﹣x2+5x﹣3;
由平移的性質(zhì)得,平移后的拋物線表達(dá)式為y=﹣(x+2)2+5(x+2)﹣3﹣1=﹣x2+x+2;
②存在,理由:
令y=﹣x2+x+2=0,解得x=﹣1或2,令x=0,則y=2,
故點(diǎn)B、A的坐標(biāo)分別為(﹣1,0)、(2,0),點(diǎn)C(0,2);
∵tan∠BCO=,
同理可得:tan∠CBO=2,
當(dāng)以點(diǎn)O,D,E為頂點(diǎn)的三角形與△BOC相似時,
則tan∠DOE=2或,
設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(m,﹣m2+m+2),
則tan∠DOE===2或,
解得:m=﹣2(舍去)或1或(舍去)或,
故m=1或.
9、(2021懷化中考改編)(14分)如圖所示,拋物線與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,且OA=2,OB=4,OC=8,拋物線的對稱軸與直線BC交于點(diǎn)M,與x軸交于點(diǎn)N.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若點(diǎn)P是對稱軸上的一個動點(diǎn),是否存在以P、C、M為頂點(diǎn)的三角形與△MNB相似?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo),若不存在,請說明理由;
.
【解答】解:(1)由題意得,點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)分別為(﹣2,0)、(4,0)、(0,8),
設(shè)拋物線的表達(dá)式為y=ax2+bx+c,則,解得,
故拋物線的表達(dá)式為y=﹣x2+2x+8;
(2)存在,理由:
當(dāng)∠CP′M為直角時,
則以P、C、M為頂點(diǎn)的三角形與△MNB相似時,則P′C∥x軸,
則點(diǎn)P′的坐標(biāo)為(1,8);
當(dāng)∠PCM為直角時,
在Rt△OBC中,設(shè)∠CBO=α,則tan∠CBO==2=tanα,則sinα=,csα=,
在Rt△NMB中,NB=4﹣1=3,
則BM==3,
同理可得,MN=6,
由點(diǎn)B、C的坐標(biāo)得,BC==4,則CM=BC=MB=,
在Rt△PCM中,∠CPM=∠OBC=α,
則PM===,
則PN=MN+PM=6+=,
故點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,),
故點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,8)或(1,);
10、(2021鶴崗中考改編)如圖,拋物線y=ax2+bx+3(a≠0)與x軸交于點(diǎn)A(1,0)和點(diǎn)B(﹣3,0),與y軸交于點(diǎn)C,連接BC,與拋物線的對稱軸交于點(diǎn)E,頂點(diǎn)為點(diǎn)D.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)P是對稱軸左側(cè)拋物線上的一個動點(diǎn),點(diǎn)Q在射線ED上,若以點(diǎn)P、Q、E為頂點(diǎn)的三角形與△BOC相似,請求出點(diǎn)P的坐標(biāo).
【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求得關(guān)系式;
(2)首先可得△OBC是等腰直角三角形,然后求出對稱軸和EN備用,分情況討論:
①先得出PH=HE,根據(jù)關(guān)系設(shè)出點(diǎn)P坐標(biāo),然后代入二次函數(shù)關(guān)系式即可求出點(diǎn)P坐標(biāo),
②如圖所示,可知點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為2,設(shè)出點(diǎn)P坐標(biāo)代入關(guān)系式即可求出結(jié)果.
解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+3過點(diǎn)A(1,0),B(﹣3,0),
∴,
解得,
∴拋物線的解析式為:y=﹣x2﹣2x+3;
(2)令x=0,y=3,
∴OC=OB=3,即△OBC是等腰直角三角形,
∵拋物線的解析式為:y=﹣x2﹣2x+3,
∴拋物線對稱軸為:x=﹣1,
∵EN∥y軸,
∴△BEN∽△BCO,
∴,
∴,
∴EN=2,
①若△PQE~△OBC,如圖所示,
∴∠PEH=45°,
過點(diǎn)P作PH⊥ED垂足為H,
∴∠PHE=90°,
∴∠HPE=∠PEH=45°,
∴PH=HE,
∴設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)(x,﹣x﹣1+2),
∴代入關(guān)系式得,﹣x﹣1+2=﹣x2﹣2x+3,
整理得,x2+x﹣2=0,
解得,x1=﹣2,x2=1(舍),
∴點(diǎn)P坐標(biāo)為(﹣2,3),
②若△PEQ∽△CBO,如圖所示,
設(shè)P(x,2),
代入關(guān)系式得,2=﹣x2﹣2x+3,
整理得,x2+2x﹣1=0,
解得,(舍),
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣1﹣,2),
綜上所述點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣1﹣,2)或(﹣2,3).
11、(2021鎮(zhèn)江中考改編)(11分)將一張三角形紙片ABC放置在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(﹣6,0),點(diǎn)B(0,2),點(diǎn)C(﹣4,8),二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象經(jīng)過點(diǎn)A,B,該拋物線的對稱軸經(jīng)過點(diǎn)C,頂點(diǎn)為D.
(1)求該二次函數(shù)的表達(dá)式及點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)點(diǎn)M在邊AC上(異于點(diǎn)A,C),將三角形紙片ABC折疊,使得點(diǎn)A落在直線AB上,且點(diǎn)M落在邊BC上,點(diǎn)M的對應(yīng)點(diǎn)記為點(diǎn)N,折痕所在直線l交拋物線的對稱軸于點(diǎn)P,然后將紙片展開.點(diǎn)Q在二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象上,當(dāng)△PDQ~△PMN時,求點(diǎn)Q的坐標(biāo).
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可.
(2)設(shè)P(﹣4,m).由△PDQ∽△PMN,△PMN是等腰直角三角形,推出△PDQ是等腰直角三角形,推出∠DPQ=90°,DP=PQ=m+,推出Q(﹣+m,m),構(gòu)建方程求出m即可.
【解答】解(1)由題意得:,
解之得:a=,b=,c=2,
∴y=+,
∴當(dāng)x=﹣4時,y==﹣,
∴D(﹣4,﹣).
(2)設(shè)P(﹣4,m).
∵△PDQ∽△PMN,△PMN是等腰直角三角形,
∴△PDQ是等腰直角三角形,
∴∠DPQ=90°,DP=PQ=m+,
∴Q(﹣4+m+,m),即Q(﹣+m,m),
把Q的坐標(biāo)代入y=+,得到,m=(﹣+m)2+(﹣+m)+2,
整理得,9m2﹣42m﹣32=0,
解得m=或﹣(舍棄),
∴Q(2,),
根據(jù)對稱性可知Q′(﹣10,)也滿足條件,
綜上所述,滿足條件的點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(2,)或(﹣10,).
12、(2020綏化中考改編)如圖1,拋物線與拋物線相交y軸于點(diǎn)C,拋物線與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)B在點(diǎn)A的右側(cè)),直線交x軸負(fù)半軸于點(diǎn)N,交y軸于點(diǎn)M,且.
(1)求拋物線的解析式與k的值;
(2)拋物線的對稱軸交x軸于點(diǎn)D,連接,在x軸上方的對稱軸上找一點(diǎn)E,使以點(diǎn)A,D,E為頂點(diǎn)的三角形與相似,求出的長;
【答案】(1),k的值為;(2)的長為或10;【解析】
【分析】
(1)根據(jù)拋物線可求得點(diǎn)C的坐標(biāo),代入即可求得t的值,由,求得點(diǎn)N的坐標(biāo),進(jìn)而求得k的值;
(2)因?yàn)椤螦OC=∠EDA=90°已確定,所以分兩種情況討論△BDA與△AOC相似,通過對應(yīng)邊的比相等可求出DE的長;
【詳解】(1)當(dāng)時,,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為 (0,4),
∵點(diǎn)C (0,4)在拋物線的圖象上,
∴,
∴,
∴拋物線的解析式為,
∵C (0,4),,
∴,
∴點(diǎn)N的坐標(biāo)為 (,0),
∵直線過N (,0),
∴,
解得,
∴拋物線的解析式為,k的值為;
(2)連接,
令,則,
解得,
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為 (,0),點(diǎn)B的坐標(biāo)為 (4,0),
∴拋物線的對稱軸為直線.
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為 (,0),
∵C (0,4),
∴,,,
①當(dāng)時,
,
∴,
∴;
②當(dāng)時,
,
∴,
∴,
綜上,的長為或10;
13、(2020鄂州中考改編)如圖,拋物線與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B左邊),與y軸交于點(diǎn)C.直線經(jīng)過B、C兩點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)P是拋物線上的一動點(diǎn),過點(diǎn)P且垂直于x軸的直線與直線及x軸分別交于點(diǎn)D、M.,垂足為N.設(shè).當(dāng)點(diǎn)P在直線下方的拋物線上運(yùn)動時,是否存在一點(diǎn)P,使與相似.若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1);(2)存在,(3,-2)
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)直線經(jīng)過B、C兩點(diǎn)求出B、C兩點(diǎn)的坐標(biāo),將B、C坐標(biāo)代入拋物線可得答案;
(2)先證明,得出,再根據(jù)與相似得出,則,可得出,求出點(diǎn)P的縱坐標(biāo),代入拋物線,即可求得點(diǎn)P的橫坐標(biāo).
【詳解】解:(1)由直線經(jīng)過B、C兩點(diǎn)得B(4,0),C(0,-2)
將B、C坐標(biāo)代入拋物線得
,解得,
∴拋物線的解析式為:;
(2)
∵拋物線的解析式為:,
∴A(-1,0),B(4,0),C(0,-2)
∴AO=1,CO=2,BO=4,
∴,又=90°,
∴,
∴,
∵與相似
∴,
∴,
∴ ,
∴點(diǎn)P的縱坐標(biāo)是-2,代入拋物線,得
解得:(舍去),,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為:(3,-2)
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的綜合題:熟練掌握二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、二次函數(shù)的性質(zhì)和相似三角形的判定和性質(zhì);會利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式.
14、(2020荊州中考)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,,以O(shè)為圓心,OA的長為半徑的半圓O交AO的延長線于C,連接AB,BC,過O作ED//BC分別交AB和半圓O于E,D,連接OB,CD.
(1)求證:BC是半圓O的切線;
(2)試判斷四邊形OBCD的形狀,并說明理由;
(3)如圖2,若拋物線經(jīng)過點(diǎn)D,且頂點(diǎn)為E,求此拋物線的解析式;點(diǎn)P 是此拋物線對稱軸上的一動點(diǎn),以E,D,P為頂點(diǎn)的三角形與相似,問拋物線上是否存在點(diǎn)Q,使得,若存在,請直接寫出Q點(diǎn)的橫坐標(biāo);若不存在,說明理由.
【答案】(1)見解析;(2)平行四邊形,見解析;(3)拋物線的解析式為,存在,Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)為或或或
【解析】
【分析】(1)證得OE是△ABC的中位線,求得點(diǎn)E的坐標(biāo),分別求得AB、AC、BC的長,利用勾股定理的逆定理證得是直角三角形,從而證明結(jié)論;
(2)求得BC=OD=OA=,利用平行四邊形的判定定理可證得四邊形OBCD是平行四邊形;
(3)證明Rt△ODNRt△OEM,求得點(diǎn)D的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法可求得此拋物線的解析式;分△PED△OAB和△DEP△OAB兩種情況討論,利用相似三角形的性質(zhì)求得PE的長,再根據(jù)三角形的面積公式即可求得Q點(diǎn)的橫坐標(biāo).
【詳解】(1)如圖1,
設(shè)AB與y軸交于點(diǎn)M,則AM=2,OM=1,AB=5,
則OA=OC,
∵OE∥BC,
∴OE是△ABC的中位線,
∴AE=AB=,BC=2EO,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(,),ME=,OM=1,
∴OE=,
∴BC=2OE=,
∵,
是直角三角形,
即,
所以BC是半圓的O的切線;
(2)四邊形OBCD是平行四邊形,
由圖知: BC=OD=OA=,
∵OD∥BC,
∴四邊形OBCD是平行四邊形;
(3)①由(2)知:OD=OA=,
E為AB的中點(diǎn),過點(diǎn)D作軸,則DN//ME,
∴Rt△ODNRt△OEM,
∴,
∴,
∴,,
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(,),
∵拋物線經(jīng)過點(diǎn)D(,),且頂點(diǎn)為E(,),
∴設(shè)此拋物線的解析式為,
則
∴,
∴此拋物線的解析式為,
即,
如圖,設(shè)拋物線對稱軸交AC于F,
由(1)知:∠AOE=∠ACB=90,∠AEF=90,
∴∠OEF+∠AEO=90,∠A+∠AEO=90,
∴∠OEF=∠A,
∵以E,D,P為頂點(diǎn)的三角形與相似,
∴分△PED△OAB和△DEP△OAB兩種情況討論,
當(dāng)△PED△OAB時,ED=OE+OD=
,即,
∴,
∵,
設(shè)點(diǎn)Q到PE的距離為h,
∴,即,
∴,
∴點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)為或;
當(dāng)△DEP△OAB時,ED=OE+OD=
,即,
∴,
∵,
設(shè)點(diǎn)Q到PE的距離為,
∴,即,
∴,
∴點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)為或;
∴符合條件的Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)為或或或.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)的綜合題,考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,圓的切線的判定,相似三角形的性質(zhì)和判定,勾股定理的逆定理,平行四邊形的判定等知識點(diǎn)的應(yīng)用,此題綜合性比較強(qiáng),有一定的難度,對學(xué)生提出較高的要求.注意:不要漏解,分類討論思想的巧妙運(yùn)用.
15、(2020隨州中考)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線的對稱軸為直線,其圖象與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn).
(1)直接寫出拋物線的解析式和的度數(shù);
(2)動點(diǎn),同時從點(diǎn)出發(fā),點(diǎn)以每秒3個單位的速度在線段上運(yùn)動,點(diǎn)以每秒個單位的速度在線段上運(yùn)動,當(dāng)其中一個點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時,另一個點(diǎn)也隨之停止運(yùn)動.設(shè)運(yùn)動的時間為秒,連接,再將線段繞點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn),設(shè)點(diǎn)落在點(diǎn)的位置,若點(diǎn)恰好落在拋物線上,求的值及此時點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下,設(shè)為拋物線上一動點(diǎn),為軸上一動點(diǎn),當(dāng)以點(diǎn),,為頂點(diǎn)的三角形與相似時,請直接寫出點(diǎn)及其對應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo).(每寫出一組正確的結(jié)果得1分,至多得4分)
【答案】(1),;(2)t=,D點(diǎn)坐標(biāo)為; (3);;; ;; ;; ; ;; .
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)拋物線的對稱軸以及點(diǎn)B坐標(biāo)可求出拋物線表達(dá)式;
(2)過點(diǎn)N作于E,過點(diǎn)D作于F,證明,得到,從而得到點(diǎn)D坐標(biāo),代入拋物線表達(dá)式,求出t值即可;
(3)設(shè)點(diǎn)P(m,),當(dāng)點(diǎn)P在y軸右側(cè),點(diǎn)Q在y軸正半軸,過點(diǎn)P作PR⊥y軸于點(diǎn)R,過點(diǎn)D作DS⊥x軸于點(diǎn)S,根據(jù)△CPQ∽△MDB,得到,從而求出m值,再證明△CPQ∽△MDB,求出CQ長度,從而得到點(diǎn)Q坐標(biāo),同理可求出其余點(diǎn)P和點(diǎn)Q坐標(biāo).
【詳解】解:(1)∵拋物線的對稱軸為直線,
∴,則b=-3a,
∵拋物線經(jīng)過點(diǎn)B(4,0),
∴16a+4b+1=0,將b=-3a代入,
解得:a=,b=,
拋物線的解析式為:,
令y=0,解得:x=4或-1,
令x=0,則y=1,
∴A(-1,0),C(0,1),
∴tan∠CAO=,
∴;
(2)由(1)易知,
過點(diǎn)N作于E,過點(diǎn)D作于F,
∵∠DMN=90°,
∴∠NME+∠DMF=90°,又∠NME+∠ENM=90°,
∴∠DMF=∠ENM,
, ,
(AAS),
,
由題意得:,,,
,
,
,
,又,
故可解得:t=或0(舍),
經(jīng)檢驗(yàn),當(dāng)t=時,點(diǎn)均未到達(dá)終點(diǎn),符合題意,
此時D點(diǎn)坐標(biāo)為;
(3)由(2)可知:D,t=時,M(,0),B(4,0),C(0,1),
設(shè)點(diǎn)P(m,),
如圖,當(dāng)點(diǎn)P在y軸右側(cè),點(diǎn)Q在y軸正半軸,
過點(diǎn)P作PR⊥y軸于點(diǎn)R,過點(diǎn)D作DS⊥x軸于點(diǎn)S,
則PR=m,DS=,
若△CPQ∽△MDB,
∴,則,
,解得:m=0(舍)或1或5(舍),
故點(diǎn)P的坐標(biāo)為:,
∵△CPQ∽△MDB,
∴,
當(dāng)點(diǎn)P時,,解得:CQ=,,
∴點(diǎn)Q坐標(biāo)為(0,),
;
同理可得:點(diǎn)P和點(diǎn)Q的坐標(biāo)為:
;;
;;
;;;;;;.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)的圖像和性質(zhì),二次函數(shù)表達(dá)式,全等三角形的判定和性質(zhì),相似三角形的性質(zhì),難度較大,計(jì)算量較大,解題時注意結(jié)合函數(shù)圖像,找出符合條件的情形.
16、(2020邵陽中考改編)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,矩形的邊與x軸、y軸的交點(diǎn)分別為,拋物線過B,C兩點(diǎn),動點(diǎn)M從點(diǎn)D開始以每秒5個單位長度的速度沿的方向運(yùn)動到達(dá)C點(diǎn)后停止運(yùn)動.動點(diǎn)N從點(diǎn)O以每秒4個單位長度的速度沿方向運(yùn)動,到達(dá)C點(diǎn)后,立即返回,向方向運(yùn)動,到達(dá)O點(diǎn)后,又立即返回,依此在線段上反復(fù)運(yùn)動,當(dāng)點(diǎn)M停止運(yùn)動時,點(diǎn)N也停止運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動時間為.
(1)求拋物線的解析式;
(2)求點(diǎn)D的坐標(biāo);
(3)當(dāng)點(diǎn)M,N同時開始運(yùn)動時,若以點(diǎn)M,D,C為頂點(diǎn)的三角形與以點(diǎn)B,O,N為頂點(diǎn)的三角形相似,求t的值;
【答案】(1);(2);(3)或;
【解析】
【分析】
(1)將代入計(jì)算即可;
(2)作于點(diǎn)E,證明,可得CE,DE長度,進(jìn)而得到點(diǎn)D的坐標(biāo);
(3)分為點(diǎn)M在AD,BC上兩種情況討論,當(dāng)點(diǎn)M在AD上時,分為和兩種情況討論;當(dāng)點(diǎn)M在BC上時,分為和兩種情況討論;
【詳解】(1)將代入得
,解得
∴拋物線的解析式為:
(2)作于點(diǎn)E
∵
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴
∴
(3)若點(diǎn)M在DA上運(yùn)動時,
當(dāng),則,即不成立,舍去
當(dāng),則,即,解得:
若點(diǎn)M在BC上運(yùn)動時,
當(dāng),則,即
∴
當(dāng)時,
∴,解得(舍去)
當(dāng)時,
∴,無解;
當(dāng),則,即
∴
當(dāng)時,
∴,解得(舍去)
當(dāng)時,
∴,解得
綜上所示:當(dāng)時,;時
17、(2020赤峰中考) 如圖,巳知二次函數(shù)y =ax2+bx +c(a≠0)的圖象與x軸交于A(1 ,0) ,B(4,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,直線經(jīng)過B,C兩點(diǎn).
(1)直接寫出二次函數(shù)的解析式 ;
(2)平移直線BC,當(dāng)直線BC與拋物線有唯一公共點(diǎn)Q時,求此時點(diǎn)Q的坐標(biāo);
(3)過(2)中的點(diǎn)Q作QE // y軸,交x軸于點(diǎn)E.若點(diǎn)M是拋物線上一個動點(diǎn),點(diǎn)N是x軸上一個動點(diǎn).是否存在以E,M,N三點(diǎn)為頂點(diǎn)的直角三角形(其中M為直角頂點(diǎn))與△BOC相似?如果存在,請直接寫出滿足條件的點(diǎn)M的個數(shù)和其中一個符合條件的點(diǎn)M的坐標(biāo);如果不存在,請說明理由.
【答案】(1)拋物線解析式為,(2)點(diǎn)Q(2,-1),(3)存在,滿足條件的點(diǎn)M有8個,M(,)
【解析】
【分析】
(1)求出點(diǎn)C坐標(biāo),將A、B、C坐標(biāo)代入拋物線,即可求解.
(2)設(shè)出直線BC平移后的函數(shù),令直線與拋物線函數(shù)相等,Δ等于零,求出Q坐標(biāo)即可.
(3)利用△OBC∽△EMN,得到兩種情況∠MEN=∠OCB,∠MEN=∠OBC;利用,,得到M的橫坐標(biāo)的方程,解方程即可.
【詳解】(1)由題意知:直線經(jīng)過B,C兩點(diǎn)
∴將x=0代入直線,解得y=2
∴C(0,2)
由題意知:A(1 ,0) ,B(4,0),C(0,2)代入拋物線,
可得
解得 , ,
∴拋物線解析式為.
(2)由題意知:設(shè)直線BC平移后的函數(shù)為
∵直線BC平移后與拋物線有唯一公共點(diǎn)Q,
∴
化簡得
即
∴直線BC平移后的函數(shù)為
令
解得,
∴點(diǎn)Q(2,-1).
(3)如圖所示,過點(diǎn)M作MP⊥EN,設(shè)M點(diǎn)坐標(biāo)為(m,n).
由題意知:△OBC∽△EMN
分兩種情況討論:
第一種,∠MEN=∠OCB
在Rt△OBC中,
∵OC=2,OB=4
∴
∴
又∵點(diǎn)Q(2,-1),QE⊥AB
∴點(diǎn)E(2,0)
∴
代入拋物線可得
化簡
如圖所示,有4個交點(diǎn)
第二種,∠MEN=∠OBC
在△RtOBC中,
∵OC=2,OB=4
∴
∴
又∵點(diǎn)Q(2,-1),QE⊥AB
∴點(diǎn)E(2,0)
∴
代入拋物線可得
化簡
如圖所示,有4個交點(diǎn)
綜上所述,有8個交點(diǎn).
由上述可知M只要滿足下列任意一個函數(shù)即可;
∴令(m>4),
解得,(舍).
∴M(,).
【點(diǎn)睛】本題主要考查了一次函數(shù)平移與二次函數(shù)的綜合問題,以及一次函數(shù)平移與二次函數(shù)的交點(diǎn)問題,正確掌握一次函數(shù)平移與二次函數(shù)的綜合問題,以及一次函數(shù)平移與二次函數(shù)的交點(diǎn)問題的解法是解題的關(guān)鍵.
18、(2020聊城中考)如圖,二次函數(shù)的圖象與軸交于點(diǎn),,與軸交于點(diǎn),拋物線的頂點(diǎn)為,其對稱軸與線段交于點(diǎn),垂直于軸的動直線分別交拋物線和線段于點(diǎn)和點(diǎn),動直線在拋物線的對稱軸的右側(cè)(不含對稱軸)沿軸正方向移動到點(diǎn).
(1)求出二次函數(shù)和所在直線的表達(dá)式;
(2)在動直線移動的過程中,試求使四邊形為平行四邊形的點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)連接,,在動直線移動的過程中,拋物線上是否存在點(diǎn),使得以點(diǎn),,為頂點(diǎn)的三角形與相似,如果存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo),如果不存在,請說明理由.
【答案】(1),;(2);(3)存在,點(diǎn)的坐標(biāo)是.
【解析】
【分析】
(1)將,代入,解出a,b得值即可;求出C點(diǎn)坐標(biāo),將C,B代入線段所在直線的表達(dá)式,求解即可;
(2)根據(jù)題意只要,四邊形即為平行四邊形,先求出點(diǎn)D坐標(biāo),然后求出DE,設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則,,得出,根據(jù),得,求解即可;
(3)由(2)知,,根據(jù)與有共同的頂點(diǎn),且在的內(nèi)部,只有當(dāng)時,,利用勾股定理,可得
,,根據(jù),即,解出t值,即可得出答案.
【詳解】解:(1)由題意,將,代入,
得,
解得,
∴二次函數(shù)的表達(dá)式,
當(dāng)時,,得點(diǎn),又點(diǎn),
設(shè)線段所在直線的表達(dá)式,
∴,解得,
∴所在直線的表達(dá)式;
(2)∵軸,軸,
∴,
只要,此時四邊形即為平行四邊形,
由二次函數(shù),
得點(diǎn),
將代入,即,得點(diǎn),
∴,
設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則,,
由,得,
解之,得(不合題意舍去),,
當(dāng)時,,
∴;
(3)由(2)知,,
∴,
又與有共同的頂點(diǎn),且在的內(nèi)部,
∴,
∴只有當(dāng)時,,
由,,,
利用勾股定理,可得,,
由(2)以及勾股定理知,,
,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
當(dāng)時,,
∴點(diǎn)的坐標(biāo)是.
【點(diǎn)睛】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),平行四邊形的判定和性質(zhì),勾股定理,靈活運(yùn)用知識點(diǎn)是解題關(guān)鍵.
19、(2020濰坊中考改編) 如圖,拋物線與x軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,頂點(diǎn)為D,連接與拋物線的對稱軸l交于點(diǎn)E.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)點(diǎn)N是對稱軸l右側(cè)拋物線上的動點(diǎn),在射線上是否存在點(diǎn)M,使得以點(diǎn)M,N,E為頂點(diǎn)的三角形與相似?若存在,求點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1);(2)在射線上存在點(diǎn)M,使得以點(diǎn)M,N,E為頂點(diǎn)的三角形與相似,點(diǎn)M的坐標(biāo)為:,或.
【解析】
【分析】(1)直接將和點(diǎn)代入,解出a,b的值即可得出答案;
(2)由題意得出三角形BOC為等腰直角三角形,然后分MN=EM,MN=NE,NE=EM三種情況討論結(jié)合圖形得出邊之間的關(guān)系,即可得出答案.
【詳解】(1)拋物線過點(diǎn)和點(diǎn)
拋物線解析式為:
(2)
為等腰直角三角形
拋物線的對稱軸為
點(diǎn)E的橫坐標(biāo)為3
又點(diǎn)E在直線BC上
點(diǎn)E的縱坐標(biāo)為5
設(shè)
①當(dāng)MN=EM,,時
解得或(舍去)
此時點(diǎn)M的坐標(biāo)為
②當(dāng)ME=EN,時
解得:或(舍去)
此時點(diǎn)M的坐標(biāo)為
③當(dāng)MN=EN,時
連接CM,易知當(dāng)N為C關(guān)于對稱軸l的對稱點(diǎn)時,,
此時四邊形CMNE為正方形
解得:(舍去)
此時點(diǎn)M的坐標(biāo)為
在射線上存在點(diǎn)M,使得以點(diǎn)M,N,E為頂點(diǎn)的三角形與相似,點(diǎn)M的坐標(biāo)為:,或.
【點(diǎn)睛】本題是一道綜合題,涉及到二次函數(shù)的綜合、相似三角形的判定及性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理、正方形的性質(zhì)等知識點(diǎn),綜合性比較強(qiáng),解答類似題的關(guān)鍵是添加合適的輔助線.
20、(2020煙臺中考改編)如圖,拋物線y=ax2+bx+2與x軸交于A,B兩點(diǎn),且OA=2OB,與y軸交于點(diǎn)C,連接BC,拋物線對稱軸為直線x=,D為第一象限內(nèi)拋物線上一動點(diǎn),過點(diǎn)D作DE⊥OA于點(diǎn)E,與AC交于點(diǎn)F,設(shè)點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為m.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)拋物線上是否存在點(diǎn)D,使得以點(diǎn)O,D,E為頂點(diǎn)的三角形與相似?若存在,求出m的值;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+x+2;(2)存在,m=1或
【解析】
【分析】
(1)點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為(2t,0)、(﹣t,0),則x==(2t﹣t),即可求解;
(2)以點(diǎn)O,D,E為頂點(diǎn)的三角形與△BOC相似,則或,即=2或,即可求解.
【詳解】解:(1)設(shè)OB=t,則OA=2t,則點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為(2t,0)、(﹣t,0),
則x==(2t﹣t),解得:t=1,
故點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為(2,0)、(﹣1,0),
則拋物線的表達(dá)式為:y=a(x﹣2)(x+1)=ax2+bx+2,
解得:a=﹣1,
故拋物線的表達(dá)式為:y=﹣x2+x+2;
(2)存在,理由:
點(diǎn)D(m,﹣m2+m+2)(m>0),則OD=m,DE=﹣m2+m+2,
以點(diǎn)O,D,E為頂點(diǎn)的三角形與△BOC相似,
則或,即=2或,即=2或,
解得:m=1或﹣2(舍去)或或(舍去),
故m=1或.
21、(2020陜西中考)如圖,拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)(3,12)和(﹣2,﹣3),與兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為A,B,C,它的對稱軸為直線l.
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)P是該拋物線上的點(diǎn),過點(diǎn)P作l的垂線,垂足為D,E是l上的點(diǎn).要使以P、D、E為頂點(diǎn)的三角形與△AOC全等,求滿足條件的點(diǎn)P,點(diǎn)E的坐標(biāo).
【分析】(1)將點(diǎn)(3,12)和(﹣2,﹣3)代入拋物線表達(dá)式,即可求解;
(2)由題意得:PD=DE=3時,以P、D、E為頂點(diǎn)的三角形與△AOC全等,分點(diǎn)P在拋物線對稱軸右側(cè)、點(diǎn)P在拋物線對稱軸的左側(cè)兩種情況,分別求解即可.
【解答】解:(1)將點(diǎn)(3,12)和(﹣2,﹣3)代入拋物線表達(dá)式得,解得,
故拋物線的表達(dá)式為:y=x2+2x﹣3;
(2)拋物線的對稱軸為x=﹣1,令y=0,則x=﹣3或1,令x=0,則y=﹣3,
故點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為(﹣3,0)、(1,0);點(diǎn)C(0,﹣3),
故OA=OC=3,
∵∠PDE=∠AOC=90°,
∴當(dāng)PD=DE=3時,以P、D、E為頂點(diǎn)的三角形與△AOC全等,
設(shè)點(diǎn)P(m,n),當(dāng)點(diǎn)P在拋物線對稱軸右側(cè)時,m﹣(﹣1)=3,解得:m=2,
故n=22+2×2﹣5=5,故點(diǎn)P(2,5),
故點(diǎn)E(﹣1,2)或(﹣1,8);
當(dāng)點(diǎn)P在拋物線對稱軸的左側(cè)時,由拋物線的對稱性可得,點(diǎn)P(﹣4,5),此時點(diǎn)E坐標(biāo)同上,
綜上,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,5)或(﹣4,5);點(diǎn)E的坐標(biāo)為(﹣1,2)或(﹣1,8).
22、(2020成都中考改編)在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線與軸交于,兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn).
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式
(2)如圖,連接,,過點(diǎn)作直線,點(diǎn),分別為直線和拋物線上的點(diǎn).試探究:在第一象限是否存在這樣的點(diǎn),,使.若存在,請求出所有符合條件的點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1);(2)存在,或
【解析】
【分析】(1)利用待定系數(shù)法進(jìn)行求解即可;
(2)先確定出∠ACB=90°,再得出直線的表達(dá)式為.設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,然后分點(diǎn)在直線右側(cè),點(diǎn)在直線左側(cè)兩種情況分別進(jìn)行討論即可.
【詳解】(1)∵拋物線與軸交于,兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn).
∴,
∴,
∴拋物線的函數(shù)表達(dá)式為;
(2)∵,,.
∴AC=,BC=,AB=5,
∴AC2+BC2=25=52=AB2,
∴∠ACB=90°,
∵過點(diǎn)作直線,直線的表達(dá)式為,
∴直線的表達(dá)式為.
設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為.
①當(dāng)點(diǎn)在直線右側(cè)時,如圖,∠BPQ=90°,過點(diǎn)P作PN⊥x軸于點(diǎn)N,過點(diǎn)Q作QM⊥PN于點(diǎn)M,
∴∠M=∠PNB=90°,
∴∠BPN+∠PBN=90°,
∵∠QPM+∠BPN=180°-∠QPB=180°-90°=90°,
∴∠QPM=∠PBN,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵NB=t-4,PN=,
∴,
∴QM=,PM=,
∴MN=+,,
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為.
將點(diǎn)的坐標(biāo)為代入,得
,
解得:,t2=0(舍去),
此時點(diǎn)的坐標(biāo)為.
②當(dāng)點(diǎn)在直線左側(cè)時.如圖,∠BPQ=90°,過點(diǎn)P作PN⊥x軸于點(diǎn)N,過點(diǎn)Q作QM⊥PN于點(diǎn)M,
∴∠M=∠PNB=90°,
∴∠BPN+∠PBN=90°,
∵∠QPM+∠BPN=180°-∠QPB=180°-90°=90°,
∴∠QPM=∠PBN,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵NB=4-t,PN=,
∴,
∴QM=,PM=,
∴MN=+,,
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為.
將點(diǎn)的坐標(biāo)為代入,得
,
解得:,
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