【問題描述】
在坐標(biāo)系中確定點(diǎn),使得由該點(diǎn)及其他點(diǎn)構(gòu)成的三角形與其他三角形相似,即為“相似三角形存在性問題”.
【基本定理】
判定1:三邊對(duì)應(yīng)成比例的兩個(gè)三角形是相似三角形;
判定2:兩邊對(duì)應(yīng)成比例且夾角相等的兩個(gè)三角形是相似三角形;
判定3:有兩組角對(duì)應(yīng)相等的三角形是相似三角形.
以上也是坐標(biāo)系中相似三角形存在性問題的方法來源,根據(jù)題目給的已知條件選擇恰當(dāng)?shù)呐卸ǚ椒?,解決問題.
【題型分析】
通常相似的兩三角形有一個(gè)是已知的,而另一三角形中有1或2個(gè)動(dòng)點(diǎn),即可分為“單動(dòng)點(diǎn)”類、“雙動(dòng)點(diǎn)”兩類問題.
【思路總結(jié)】
根據(jù)相似三角形的做題經(jīng)驗(yàn),可以發(fā)現(xiàn),判定1基本是不會(huì)用的,這里也一樣不怎么用,對(duì)比判定2、3可以發(fā)現(xiàn),都有角相等!
所以,要證相似的兩個(gè)三角形必然有相等角,關(guān)鍵點(diǎn)也是先找到一組相等角.
然后再找:
思路1:兩相等角的兩邊對(duì)應(yīng)成比例;
思路2:還存在另一組角相等.
事實(shí)上,坐標(biāo)系中在已知點(diǎn)的情況下,線段長(zhǎng)度比角的大小更容易表示,因此選擇方法可優(yōu)先考慮思路1.
一、如何得到相等角?
二、如何構(gòu)造兩邊成比例或者得到第二組角?
搞定這兩個(gè)問題就可以了.
直擊中考
1.如圖,設(shè)拋物線與軸交于兩個(gè)不同的點(diǎn)、,對(duì)稱軸為直線,頂點(diǎn)記為點(diǎn).且.
(1)求的值和拋物線的解析式;
(2)已知過點(diǎn)A的直線交拋物線于另一點(diǎn).若點(diǎn)在軸上,以點(diǎn)、、為頂點(diǎn)的三角形與相似,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下,的外接圓半徑等于 .(直接寫答案)
【答案】(1),
(2)或
(3)或
【分析】(1)由點(diǎn)、,對(duì)稱軸為直線,先求得點(diǎn),然后用待定系數(shù)法即可得到拋物線解析式
(2)與相似分兩種情況討論即可求得點(diǎn)的坐標(biāo)
(3)在(2)的條件下,分兩種情況討論可求得的外接圓半徑
【詳解】(1)拋物線與軸交于兩個(gè)不同的點(diǎn)、,對(duì)稱軸為直線,
,
解得:,
∴,
將點(diǎn)、分別代入拋物線得:
,
解得:
拋物線的解析式為
(2)聯(lián)立直線與二次函數(shù)解析式得:
解得:,
,,,
與相似分為以下兩種情況:
①當(dāng)時(shí)得:
,
②當(dāng)時(shí)得:
綜上所述:或.
(3)當(dāng)點(diǎn)時(shí)
線段的垂直平分線為
線段的垂直平分線為
聯(lián)立方程組:
解得圓心坐標(biāo)為
外接圓半徑為
同理:當(dāng)點(diǎn)坐標(biāo)為
線段的垂直平分線為
線段的垂直平分線為
聯(lián)立方程組:
解得圓心坐標(biāo)為,
外接圓半徑為
綜上所述:外接圓半徑為或.
【點(diǎn)睛】本題是相似三角形問題(二次函數(shù)綜合)綜合題,考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)表達(dá)式、二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)、一次函數(shù)的圖象、相似三角形的性質(zhì)及圓的基本性質(zhì);熟練掌握數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)方法是解決問題的關(guān)鍵
2.(2022·四川綿陽·統(tǒng)考中考真題)如圖,拋物線y=ax2+bx+c交x軸于A(-1,0),B兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C(0,3),頂點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為1.
(1)求拋物線的解析式;
(2)在y軸的負(fù)半軸上是否存在點(diǎn)P使∠APB+∠ACB=180°.若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說明理由;
(3)過點(diǎn)C作直線l與y軸垂直,與拋物線的另一個(gè)交點(diǎn)為E,連接AD,AE,DE,在直線l下方的拋物線上是否存在一點(diǎn)M,過點(diǎn)M作MF⊥l,垂足為F,使以M,F(xiàn),E三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形與ΔADE相似?若存在,請(qǐng)求出M點(diǎn)的坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1)y=-x2+2x+3;
(2)存在,P(0,-1)使∠APB+∠ACB=180°,理由見解析;
(3)存在點(diǎn)M,使以M,F(xiàn),E三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形與ΔADE相似,此時(shí)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(3,0)或(-3,-12)或
【分析】(1)由拋物線的對(duì)稱軸可得點(diǎn)B的坐標(biāo),由此設(shè)出交點(diǎn)式,代入點(diǎn)C的坐標(biāo),即可得出拋物線的解析式;
(2)由題意可知,點(diǎn)A,C,B,P四點(diǎn)共圓,畫出圖形,即可得出點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)由拋物線的對(duì)稱性可得出點(diǎn)E的坐標(biāo),點(diǎn)D的坐標(biāo),根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式可得出AD,DE,AE的長(zhǎng),可得出△ADE是直角三角形,且DE∶AE=1:3,再根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可得出EF和FM的比例,由此可得出點(diǎn)M的坐標(biāo).
【詳解】(1)解:∵頂點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為1,
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1,
∵A(-1,0),
∴B(3,0),
設(shè)拋物線的解析式為:y=a(x+1)(x-3),
把C(0,3)代入拋物線的解析式得:
-3a=3,解得a=-1,
∴拋物線的解析式為:y=-(x+1)(x-3)=-x2+2x+3;
(2)存在,P(0,-1),理由如下:
∵∠APB+∠ACB=180°,
∴∠CAP+∠CBP=180°,
∴點(diǎn)A,C,B,P四點(diǎn)共圓,
如圖所示,
∵點(diǎn)A(0,-1),B(3,0),C(0,3),
∴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)解:存在,理由如下:
∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴D(1,4),
由拋物線的對(duì)稱性得:E(2,3),
∵A(-1,0),
∴,
∴,
∴△ADE是直角三角形,且∠AED=90°,DE∶AE=1∶3,
∵點(diǎn)M在直線l下方的拋物線上,
設(shè),則t>2或t<0,
∵M(jìn)F⊥l,
∴點(diǎn)F(t,3),
∴,,
∵以M,F(xiàn),E三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形與ΔADE相似,
∴或,
∴或,
解得t=2(舍去) 或t=3或t=-3或(舍去)或,
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(3,0)或(-3,-12)或,
綜上所述,存在點(diǎn)M,使以M,F(xiàn),E三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形與ΔADE相似,此時(shí)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(3,0)或(-3,-12)或.
【點(diǎn)睛】本題屬于二次函數(shù)綜合題,主要考查待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,圓內(nèi)四邊形的性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)與判定,分類討論思想等,第(2)問得出四點(diǎn)共固是解題關(guān)鍵;第(3)問得出△ADE是直角三角形并得出AD∶AE的值是解題關(guān)鍵.
3.(2022·遼寧·統(tǒng)考中考真題)拋物線y=ax2﹣2x+c經(jīng)過點(diǎn)A(3,0),點(diǎn)C(0,﹣3),直線y=﹣x+b經(jīng)過點(diǎn)A,交拋物線于點(diǎn)E.拋物線的對(duì)稱軸交AE于點(diǎn)B,交x軸于點(diǎn)D,交直線AC于點(diǎn)F.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖①,點(diǎn)P為直線AC下方拋物線上的點(diǎn),連接PA,PC,△BAF的面積記為S1,△PAC的面積記為S2,當(dāng)S2=S1時(shí).求點(diǎn)P的橫坐標(biāo);
(3)如圖②,連接CD,點(diǎn)Q為平面內(nèi)直線AE下方的點(diǎn),以點(diǎn)Q,A,E為頂點(diǎn)的三角形與△CDF相似時(shí)(AE與CD不是對(duì)應(yīng)邊),請(qǐng)直接寫出符合條件的點(diǎn)Q的坐標(biāo).
【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3
(2)P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為或
(3)Q點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣7,5)或(﹣12,5)或(3,﹣10)或(3,﹣5)
【分析】(1)用待定系數(shù)法即可求出二次函數(shù)的解析式;
(2)先分別求出直線AE、AC的解析式,進(jìn)而求出點(diǎn)B(1,2),D(1,0),F(xiàn)(1,﹣2),過點(diǎn)P作x軸垂線交AC于點(diǎn)M,交x軸于點(diǎn)N,設(shè)P(m,m2﹣2m﹣3),則M(m,m﹣3),由面積關(guān)系求出P點(diǎn)的橫坐標(biāo);
(3)分類討論①當(dāng)△CDF∽△QAE時(shí), ;②當(dāng)△CDF∽△AQE時(shí),;③當(dāng)△CDF∽△EQA時(shí), ;④當(dāng)△CDF∽△QEA時(shí), .分別求出點(diǎn)Q的坐標(biāo).
(1)
解:將A(3,0),點(diǎn)C(0,﹣3)代入y=ax2﹣2x+c,
∴,
解得,
∴y=x2﹣2x﹣3;
(2)
將A(3,0)代入y=﹣x+b中,
∴b=3,
∴y=﹣x+3,
設(shè)直線AC的解析式為y=kx+b',
∴,
解得,
∴y=x﹣3,
∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴B(1,2),D(1,0),F(xiàn)(1,﹣2),
過點(diǎn)P作x軸垂線交AC于點(diǎn)M,交x軸于點(diǎn)N,
設(shè)P(m,m2﹣2m﹣3),則M(m,m﹣3),
∴PM=﹣m2+3m,
∴S2=×OA×PM=m2+m,
S1=×BF×AD=4,
∵S2=S1,
∴m2+m=,
解得m=或m=,
∴P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為或;
(3)
∵C(0,﹣3),D(1,0),F(xiàn)(1,﹣2),
∴CD=,CF=,DF=2,
∵E(﹣2,5),A(3,0),
∴AE=5,
設(shè)Q(x,y),
①當(dāng)△CDF∽△QAE時(shí),
∴==,
∴AQ=5,EQ=5,
∴,
解得或(舍),
∴Q(﹣7,5);
②當(dāng)△CDF∽△AQE時(shí),,
∴==,
∴AQ=5,QE=10,
∴,
解得(舍)或,
∴Q(﹣12,5);
③當(dāng)△CDF∽△EQA時(shí), ,
∴==,
∴EQ=5,AQ=10,
∴,
解得或(舍),
∴Q(3,﹣10);
④當(dāng)△CDF∽△QEA時(shí), ,
∴==,
∴EQ=5,AQ=5,
∴,
解得或(舍),
∴Q(3,﹣5);
綜上所述:Q點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣7,5)或(﹣12,5)或(3,﹣10)或(3,﹣5).
【點(diǎn)睛】本題主要是二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),三角形面積,相似三角形的判定和性質(zhì),利用數(shù)形結(jié)合和分類討論思想解答是解題的關(guān)鍵.
4.(2022·廣西桂林·統(tǒng)考中考真題)如圖,拋物線y=﹣x2+3x+4與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A位于點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于C點(diǎn),拋物線的對(duì)稱軸l與x軸交于點(diǎn)N,長(zhǎng)為1的線段PQ(點(diǎn)P位于點(diǎn)Q的上方)在x軸上方的拋物線對(duì)稱軸上運(yùn)動(dòng).
(1)直接寫出A,B,C三點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)求CP+PQ+QB的最小值;
(3)過點(diǎn)P作PM⊥y軸于點(diǎn)M,當(dāng)CPM和QBN相似時(shí),求點(diǎn)Q的坐標(biāo).
【答案】(1)A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4)
(2)6
(3)(,)或(,)或(,)
【分析】(1)由y=﹣x2+3x+4可得A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4);
(2)將C(0,4)向下平移至C',使CC'=PQ,連接BC'交拋物線的對(duì)稱軸l于Q,可知四邊形CC'QP是平行四邊形,及得CP+PQ+BQ=C'Q+PQ+BQ=BC'+PQ,而B,Q,C'共線,故此時(shí)CP+PQ+BQ最小,最小值為BC'+PQ的值,由勾股定理可得BC'=5,即得CP+PQ+BQ最小值為6;
(3)由在y=﹣x2+3x+4得拋物線對(duì)稱軸為直線x=﹣=,設(shè)Q(,t),則Q(,t+1),M(0,t+1),N(,0),知BN=,QN=t,PM=,CM=|t﹣3|,①當(dāng)=時(shí),=,可解得Q(,)或(,);②當(dāng)=時(shí),=,得Q(,).
(1)
解:在y=﹣x2+3x+4中,令x=0得y=4,令y=0得x=﹣1或x=4,
∴A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4).
(2)
將C(0,4)向下平移至,使,連接交拋物線的對(duì)稱軸l于Q,如圖所示:
∵,,
∴四邊形是平行四邊形,
∴,
∴,
∵B,Q,共線,
∴此時(shí)CP+PQ+BQ最小,最小值為的值,
∵C(0,4),,
∴,
∵B(4,0),
∴==5,
∴,
∴CP+PQ+BQ最小值為6.
(3)
如圖:
由y=﹣x2+3x+4得,拋物線對(duì)稱軸為直線,
設(shè)Q(,t),則P(,t+1),M(0,t+1),N(,0),
∵B(4,0),C(0,4);
∴BN=,QN=t,PM=,CM=|t﹣3|,
∵∠CMP=∠QNB=90°,
∴△CPM和△QBN相似,只需=或=,
①當(dāng)=時(shí),=,
解得t=或t=,
∴Q(,)或(,);
②當(dāng)=時(shí),=,
解得t=或t=(舍去),
∴Q(,),
綜上所述,Q的坐標(biāo)是(,)或(,)或(,).
【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)綜合應(yīng)用,涉及二次函數(shù)圖象上點(diǎn)坐標(biāo)的特征,線段和的最小值,相似三角形的性質(zhì)及應(yīng)用等,解題的關(guān)鍵是分類討論思想的應(yīng)用.
5.(2022·廣西玉林·統(tǒng)考中考真題)如圖,已知拋物線:與x軸交于點(diǎn)A,(A在B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,對(duì)稱軸是直線,P是第一象限內(nèi)拋物線上的任一點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)若點(diǎn)D為線段的中點(diǎn),則能否是等邊三角形?請(qǐng)說明理由;
(3)過點(diǎn)P作x軸的垂線與線段交于點(diǎn)M,垂足為點(diǎn)H,若以P,M,C為頂點(diǎn)的三角形與相似,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)不能,理由過程見詳解
(3)(1,4)或者()
【分析】(1)根據(jù)拋物線對(duì)稱軸即可求出b,再根據(jù)拋物線過B點(diǎn)即可求出C,則問題得解;
(2)假設(shè)△POD是等邊三角形,過P點(diǎn)作PN⊥OD于N點(diǎn),根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)即可求出P點(diǎn)坐標(biāo),再驗(yàn)證P點(diǎn)是否在拋物線上即可求證;
(3)先根據(jù)PH⊥BO,求得∠MHB=90°,根據(jù)(2)中的結(jié)果求得OC=4,根據(jù)B點(diǎn)(2,0),可得OB=2,則有tan∠CBO=2,分類討論:第一種情況:△BMH∽△CMP,即可得,即P點(diǎn)縱坐標(biāo)等于C點(diǎn)縱坐標(biāo)則可求出此時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo)為(1,4);第二種情況:△BMH∽△PMC,過P點(diǎn)作PG⊥y軸于點(diǎn)G,先證明∠GCP=∠OBC,即有tan∠GCP=2,即有2GC=GP,設(shè)GP=a,則GC=,即可得PH=OG=+4,則有P點(diǎn)坐標(biāo)為(a,+4),代入到拋物線即可求出a值,則此時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo)可求.
【詳解】(1)∵的對(duì)稱軸為,
∴,即b=2,
∵過B點(diǎn)(2,0),
∴,
∴結(jié)合b=2可得c=4,
即拋物線解析式為:;
(2)△POD不可能是等邊三角形,
理由如下:
假設(shè)△POD是等邊三角形,過P點(diǎn)作PN⊥OD于N點(diǎn),如圖,
∵當(dāng)x=0時(shí),,
∴C點(diǎn)坐標(biāo)為(0,4),
∴OC=4,
∵D點(diǎn)是OC的中點(diǎn),
∴DO=2,
∵在等邊△POD中,PN⊥OD,
∴DN=NO=DO=1,
∵在等邊△POD中,∠NOP=60°,
∴在Rt△NOP中,NP=NO×tan∠NOP=1×tan60°=,
∴P點(diǎn)坐標(biāo)為(,1),
經(jīng)驗(yàn)證P點(diǎn)不在拋物線上,
故假設(shè)不成立,
即△POD不可能是等邊三角形;
(3)∵PH⊥BO,
∴∠MHB=90°,
根據(jù)(2)中的結(jié)果可知C點(diǎn)坐標(biāo)為(0,4),
即OC=4,
∵B點(diǎn)(2,0),
∴OB=2,
∴tan∠CBO=2,
分類討論
第一種情況:△BMH∽△CMP,
∴∠MHB=∠MPC=90°,
∴,
∴即P點(diǎn)縱坐標(biāo)等于C點(diǎn)縱坐標(biāo),也為4,
當(dāng)y=4時(shí),,
解得:x=1或者0,
∵P點(diǎn)在第一象限,
∴此時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo)為(1,4),
第二種情況:△BMH∽△PMC,
過P點(diǎn)作PG⊥y軸于點(diǎn)G,如圖,
∵△BMH∽△PMC,
∴∠MHB=∠MCP=90°,
∴∠GCP+∠OCB=90°,
∵∠OCB+∠OBC=90°,
∴∠GCP=∠OBC,
∴tan∠GCP=tan∠OBC=2,
∵PG⊥OG,
∴在Rt△PGC中,2GC=GP,
設(shè)GP=a,
∴GC=,
∴GO=+OC=+4,
∵PG⊥OG,PH⊥OH,
∴可知四邊形PGOH是矩形,
∴PH=OG=+4,
∴P點(diǎn)坐標(biāo)為(a,+4),
∴,
解得:a=或者0,
∵P點(diǎn)在第一象限,
∴a=,
∴,
此時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo)為();
∵△BMH與△PCM中,有∠BMH=∠PMC恒相等,
∴△PCM中,當(dāng)∠CPM為直角時(shí),若∠PCM=∠BMH,則可證△PCM是等腰直角三角形,
通過相似可知△BMH也是等腰直角三角形,這與tan∠CBO=2相矛盾,故不存在當(dāng)∠CPM為直角時(shí),∠PCM=∠BMH相等的情況;
同理不存在當(dāng)∠PCM為直角時(shí),∠CPM=∠BMH相等的情況,
綜上所述:P點(diǎn)坐標(biāo)為:(1,4)或者().
【點(diǎn)睛】本題考查了求解拋物線解析式、二次函數(shù)的圖像與性質(zhì)、等邊三角形的判定、相似三角形的性質(zhì)、解直角三角形等知識(shí),掌握二次函數(shù)的圖像與性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵.
6.(2021·黑龍江·統(tǒng)考中考真題)如圖,拋物線與x軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,連接,與拋物線的對(duì)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(duì)稱軸左側(cè)拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)Q在射線上,若以點(diǎn)P、Q、E為頂點(diǎn)的三角形與相似,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根據(jù)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),即可得到關(guān)于a、b的方程,從而可以求得a、b的值,然后即可寫出拋物線的解析式;
(2)根據(jù)(1)中拋物線的解析式,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo),然后再根據(jù)是等腰直角三角形,得出是等腰直角三角形,再分類討論,列出方程,即可求解.
【詳解】解:(1)∵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),

解得
∴此拋物線的解析式為:
(2)當(dāng)時(shí),,所以,OB=OC=3,
∴是等腰直角三角形,
以點(diǎn)P、Q、E為頂點(diǎn)的三角形與相似,
∴是等腰直角三角形,
設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,拋物線的對(duì)稱軸為直線,
設(shè)BC的解析式為,將B(﹣3,0),C(0,3)代入得,

解得,,故BC的解析式為,
把代入得,,則E點(diǎn)坐標(biāo)為,
如圖,當(dāng)E為直角頂點(diǎn)時(shí),,解得,,(舍去),把代入得,,則P點(diǎn)坐標(biāo)為,
當(dāng)Q為直角頂點(diǎn)時(shí),PQ=QE,即,解得,(舍去),把代入得,,則P點(diǎn)坐標(biāo)為;
當(dāng)P為直角頂點(diǎn)時(shí),作PM⊥EQ于M,PM=ME,即,解得,(舍去),則P點(diǎn)坐標(biāo)為;
綜上,P點(diǎn)坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式和相似三角形與等腰直角三角形的性質(zhì),解題關(guān)鍵是熟練運(yùn)用待定系數(shù)法和設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),根據(jù)題意列出方程.
7.(2023秋·上海浦東新·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸的正、負(fù)半軸分別交于點(diǎn)B、A,與y軸交于點(diǎn)C,已知,,.
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)設(shè)該拋物線的對(duì)稱軸分別與x軸、交于點(diǎn)E、F,求的長(zhǎng);
(3)在(2)的條件下,聯(lián)結(jié),如果點(diǎn)P在該拋物線的對(duì)稱軸上,當(dāng)和相似時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo)
【答案】(1)
(2)
(3)P的坐標(biāo)為:或.
【分析】(1)先利用拋物線的解析式求解C的坐標(biāo),再求解B的坐標(biāo),A的坐標(biāo),設(shè)設(shè)拋物線為,把代入即可;
(2)先求解拋物線的對(duì)稱軸為直線,再求解直線為,可得F的坐標(biāo),從而可得答案;
(3)如圖,過作于,證明,可得,而,可得,則,當(dāng)和相似時(shí),顯然與對(duì)稱軸沒有交點(diǎn),不在的下方,只能在的上方,且與是對(duì)應(yīng)角,再分兩種情況分別求解即可.
【詳解】(1)解:∵拋物線,
當(dāng),則,即,
∵,
∴,即,
∵,
∴,即,
設(shè)拋物線為,把代入得:
,解得:,
∴拋物線的解析式為:.
(2)∵,,
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線,
∵,,
設(shè)直線為,
∴,解得:,
∴直線為,
當(dāng)時(shí),,即,
∴.
(3)如圖,過作于,
∵,,,
∴,,,,
∴,則,
∴,而,
∴,
而,
∴,
∴,
當(dāng)和相似時(shí),顯然與對(duì)稱軸沒有交點(diǎn),
∴不在的下方,只能在的上方,且與是對(duì)應(yīng)角,
當(dāng)時(shí),
∴,
∴,
∴,
當(dāng),
∴,
∴,解得:,
∴.
綜上:P的坐標(biāo)為:或.
【點(diǎn)睛】本題考查的是利用待定系數(shù)法求解拋物線的解析式,求解一次函數(shù)的解析式,銳角三角函數(shù)的應(yīng)用,相似三角形的判定與性質(zhì),角平分線的判定與性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用,熟練的證明與是對(duì)應(yīng)角是解(3)的關(guān)鍵.
8.如圖,直線分別交軸、軸于、兩點(diǎn),繞點(diǎn)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)后得到,拋物線經(jīng)過、、三點(diǎn).
(1)填空:, 、 , 、 , ;
(2)求拋物線的函數(shù)關(guān)系式;
(3)為拋物線的頂點(diǎn),在線段上是否存在點(diǎn),使得以、、為頂點(diǎn)的三角形與相似?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1),,
(2)
(3)存在點(diǎn),使得以、、為頂點(diǎn)的三角形與相似,此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)為,
【分析】(1)直線中,,則;,則,解得A|、B坐標(biāo),根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)知:,即;
(2)把,,兩點(diǎn)坐標(biāo)代入拋物線即可解得;
(3)過點(diǎn)作軸垂足為點(diǎn),求出,分情況討論,①當(dāng)時(shí),,過點(diǎn)作軸,垂足為點(diǎn),根據(jù)勾股定理求出,②當(dāng)時(shí),,則,求出點(diǎn)坐標(biāo).
【詳解】(1)直線中,
,則;,則;
,;
根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)知:,即;
,,;
(2)拋物線經(jīng)過點(diǎn),
;
又拋物線經(jīng)過,兩點(diǎn),
,解得;

(3)過點(diǎn)作軸垂足為點(diǎn);
由(2)得
,
,;

;

;
①當(dāng)時(shí),,
則,
過點(diǎn)作軸,垂足為點(diǎn);
,
設(shè),則
在中,.

,(不合題意,舍去)
又,
;
②當(dāng)時(shí),,則,


(不合題意,舍去)
綜上所述,存在點(diǎn),使得以、、為頂點(diǎn)的三角形與相似,此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)為,.
【點(diǎn)睛】此題考查了一次函數(shù)與坐標(biāo)軸交點(diǎn),求拋物線解析式,三角形相似, 解決本題的關(guān)鍵時(shí)熟練掌握二次函數(shù)得圖像和性質(zhì),一元二次方程的知識(shí).
9.(2022春·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))已知:如圖,,,點(diǎn)的坐標(biāo)為,拋物線過、、三點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)過點(diǎn)作交拋物線于點(diǎn),求四邊形的面積;
(3)在軸上方軸左側(cè)的拋物線上是否存在一點(diǎn),過作軸于點(diǎn),使以、、三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形與相似?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在點(diǎn),使與相似
【分析】(1)由題意知,為等腰直角三角形,則,由此可得、、的坐標(biāo),進(jìn)而利用待定系數(shù)法求得拋物線的解析式;
(2)由,可得,設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,由于點(diǎn)位于拋物線的圖象上,將點(diǎn)代入拋物線的解析式中,即可確定點(diǎn)的坐標(biāo);易知的長(zhǎng),可分別求出和的面積,它們的面積之和即為四邊形的面積;
(3)根據(jù)、、的坐標(biāo),可求出、的長(zhǎng),由于,若以、、三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形與相似,那么它們的對(duì)應(yīng)直角邊對(duì)應(yīng)成比例,可設(shè)出點(diǎn)的橫坐標(biāo),然后表示出、的長(zhǎng),進(jìn)而可根據(jù)①,②,兩種情況下所得不同的比例線段,求出不同的點(diǎn)的坐標(biāo).
【詳解】(1)解:,,
為等腰直角三角形,
點(diǎn),
點(diǎn),點(diǎn),
設(shè)拋物線的解析式為,

,
拋物線的解析式為.
(2)解:,
,

;
過點(diǎn)作軸于點(diǎn),則為等腰直角三角形;
令,則,
;
點(diǎn)在拋物線上,
,解得,(不合題意,舍去),
;
四邊形的面積.
(3)解:假設(shè)存在符合條件的點(diǎn).

,
軸于點(diǎn),
,
在中,,

在中,,

設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則,
點(diǎn)在軸上方軸左側(cè),

①當(dāng)時(shí),有,
,,即,
解得(舍去),(舍去);
②當(dāng)時(shí),有,
即,
解得(舍去),;
綜上可知,存在點(diǎn),使與相似.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)的綜合題,考查了待定系數(shù)法求解析式、等腰直角三角形的性質(zhì)、函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)意義、相似三角形的判定和性質(zhì),注意(3)小問中,要根據(jù)相似三角形不同對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)來分類討論,以免漏解.
10.(2022春·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,一次函數(shù)的圖象與二次函數(shù)圖象的對(duì)稱軸交于點(diǎn).
(1)寫出點(diǎn)的坐標(biāo) ;
(2)將直線沿軸向上平移,分別交軸于點(diǎn)、交軸于點(diǎn),點(diǎn)是該拋物線與該動(dòng)直線的一個(gè)公共點(diǎn),試求當(dāng)?shù)拿娣e取最大值時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)已知點(diǎn)是二次函數(shù)圖象在軸右側(cè)部分上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),若的外接圓直徑為,試問:以、、為頂點(diǎn)的三角形與能否相似?若能,請(qǐng)求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不能,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1)
(2)點(diǎn)的坐標(biāo)為
(3)相似,點(diǎn)的坐標(biāo)為或
【分析】(1)由拋物線解析式求出對(duì)稱軸,再代入即可求出點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)如圖1,由題意可設(shè)直線的解析式為,要是的面積最大,只需直線與拋物線相切,由此可求出的值,即可求得點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)過點(diǎn)作軸,如圖2,由題意可設(shè)直線的解析式為,從而可得,,,由的外接圓直徑為可得,易證,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可得,然后分兩種情況討論:①,②,用含的代數(shù)式表示點(diǎn)的坐標(biāo),然后代入拋物線的解析式,求出,即可得到點(diǎn)的坐標(biāo).
【詳解】(1)解:拋物線的對(duì)稱軸為,
當(dāng)時(shí),,
則點(diǎn)的坐標(biāo)為.
故答案為:;
(2)解:如圖1,
設(shè)直線的解析式為,
聯(lián)立,
消去并整理得,
,
當(dāng)直線與拋物線相切時(shí),
,
解得,
此時(shí)直線的解析式為,
令,可得,
的面積最大時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)為;
(3)解:過點(diǎn)作軸,如圖2.
設(shè)直線的解析式為,
則有,,
從而可得,,.
的外接圓直徑為,
,

,
,




①若,則有.

,,
,
點(diǎn)的坐標(biāo)為.
點(diǎn)在拋物線上,
,
解得:(舍去),,
點(diǎn)的坐標(biāo)為;
②若,則有.

,,
,
點(diǎn)的坐標(biāo)為.
點(diǎn)在拋物線上,
,
解得:(舍去),,
點(diǎn)的坐標(biāo)為.
綜上所述:點(diǎn)的坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)的綜合題,主要考查了拋物線的對(duì)稱軸,拋物線與直線的交點(diǎn)的坐標(biāo)特征,相似三角形的判定與性質(zhì),圓周角定理,解一元二次方程,運(yùn)用分類討論和構(gòu)造型相似是解題的關(guān)鍵.
11.已知拋物線與軸交于,兩點(diǎn),(在的左側(cè)),與軸交于,若,且.
(1)求拋物線的解析式;
(2)設(shè)拋物線的頂點(diǎn)為,點(diǎn)在拋物線的對(duì)稱軸上,且,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)在拋物線上是否存在一點(diǎn),過作軸于,以、、為頂點(diǎn)的三角形與相似,若存在,求出所有符合條件的點(diǎn)坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)存在符合條件的點(diǎn),且坐標(biāo)為:,,,,
【分析】(1)根據(jù),可得,將,的坐標(biāo)代入拋物線解析式中,即可求得待定系數(shù)的值,從而確定拋物線的解析式.
(2)根據(jù)小得到的拋物線的解析式,可求得點(diǎn)的坐標(biāo),分點(diǎn)在軸上方和在軸下方兩種情況,根據(jù)相似三角形和軸點(diǎn)的坐標(biāo)特征即可得點(diǎn)的坐標(biāo).
(3)根據(jù),的坐標(biāo),可知進(jìn)而由相似三角形可得或者,可設(shè)出點(diǎn)的橫坐標(biāo)根據(jù)拋物線的解析式表示出它的縱坐標(biāo),然后表示出,的長(zhǎng),從而得出點(diǎn)的坐標(biāo).
【詳解】(1)解:∵且

∴將代入拋物線及解析式中,
∴可得: ,解得;

故答案為:.
(2)如圖:
解:∵,



∵函數(shù)解析式為:






當(dāng)點(diǎn)在軸上方時(shí)


∴=
∴=



當(dāng)點(diǎn)在軸下方時(shí)

∴點(diǎn)和點(diǎn)關(guān)于軸對(duì)稱
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為
故答案為:或者.
(3)解:∵


若以,,為頂點(diǎn)的三角形與相似
∴或者
∴或者
設(shè)則
如圖:
∵當(dāng)時(shí)



解得


解得
∵且
∴上述四個(gè)結(jié)果都不符合題意
如圖:
∵當(dāng)時(shí),



解得(舍去)


解得(舍去)(舍去)
∴,
如圖
∵當(dāng)時(shí),



解得(舍去),


解得:(舍去),
故)或者
綜上所述符合,存在符合條件的M點(diǎn),且坐標(biāo)),,
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)的綜合題,主要考查了二次函數(shù)解析式的確定以及相似三角形的判定和性質(zhì),要注意的是第二和第三小問需要分類討論,一定要考慮全面,以免漏解.
12.如圖,已知過坐標(biāo)原點(diǎn)的拋物線經(jīng)過,,,兩點(diǎn),且、是方程兩根,拋物線頂點(diǎn)為.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若點(diǎn)在拋物線上,點(diǎn)在拋物線的對(duì)稱軸上,且以、、、為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)作軸,垂足為,是否存在點(diǎn)使得以點(diǎn)、、為頂點(diǎn)的三角形與相似?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)存在點(diǎn),的坐標(biāo)是,,,
【分析】(1)通過解方程求出的值,就可以求出點(diǎn)A、B的坐標(biāo),再根據(jù)待定系數(shù)法就可以求出拋物線的解析式.
(2)①當(dāng)為邊時(shí),根據(jù)E在上,能求出D的橫坐標(biāo),根據(jù)平行四邊形性質(zhì)求出D的坐標(biāo)即可;②為對(duì)角線時(shí),根據(jù)平行四邊形的對(duì)角線互相平分,求出D和C重合,進(jìn)一步求出E的坐標(biāo);
(3)設(shè),根據(jù)勾股定理的逆定理求出直角三角形,根據(jù)相似三角形的性質(zhì),得出比例式,代入求出即可.
【詳解】(1)、是方程的兩根,
解得原方程的兩根分別是:,,
,,
設(shè)拋物線的解析式為,,則,
解得:,
拋物線的解析式是.
(2),
對(duì)稱軸為:,
①當(dāng)為邊時(shí),
以、、、為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,
,,
在對(duì)稱軸上,
的橫坐標(biāo)是1或,
的坐標(biāo)是或,此時(shí)的坐標(biāo)是;
②當(dāng)是對(duì)角線時(shí),則和互相平分,有在對(duì)稱軸上,且線段的中點(diǎn)橫坐標(biāo)是,
由對(duì)稱性知,符號(hào)條件的點(diǎn)只有一個(gè),即是頂點(diǎn),此時(shí),
綜合上述,符合條件的點(diǎn)共由兩個(gè),分別是或.
(3)假設(shè)存在,設(shè),
,,
,,,
,
是直角三角形,,,
以、、為頂點(diǎn)的三角形和相似,
又,
,或,

解得:或或或,
存在點(diǎn),的坐標(biāo)是,,,,,.
【點(diǎn)睛】本題綜合考查了二次函數(shù)的綜合,用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,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(shí)點(diǎn)的應(yīng)用,此題綜合性比較強(qiáng),有一定的難度,對(duì)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.
13.(2022春·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))已知,如圖二次函數(shù)的圖象與軸交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn),,點(diǎn),拋物線的對(duì)稱軸為,直線交拋物線于點(diǎn).
(1)求二次函數(shù)的解析式并寫出點(diǎn)坐標(biāo);
(2)點(diǎn)是中點(diǎn),點(diǎn)是線段上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)和相似時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1),點(diǎn)的坐標(biāo)為
(2)點(diǎn)的坐標(biāo)為或,
【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法就可求出二次函數(shù)的解析式,然后把點(diǎn)代入二次函數(shù)的解析式,就可求出點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)過點(diǎn)D作于點(diǎn)H,如圖,根據(jù)勾股定理可求出,易求出點(diǎn)A的坐標(biāo),從而得到長(zhǎng),然后分兩種情況(①若,②若)討論,只需運(yùn)用相似三角形的性質(zhì)就可求出,從而得到,即可得到點(diǎn)Q的坐標(biāo).
【詳解】(1)由題可得:
,
解得:,
二次函數(shù)的解析式為.
點(diǎn)在拋物線上,
,
點(diǎn)的坐標(biāo)為.
(2)過點(diǎn)作于點(diǎn),如圖,
點(diǎn),點(diǎn),
,,,
,

點(diǎn)為的中點(diǎn),

令得,
解得:,,
點(diǎn)為,

①若,
則,
,
解得:,
,
點(diǎn)的坐標(biāo)為;
②若,
則,
,

,
點(diǎn)的坐標(biāo)為,.
綜上所述:點(diǎn)的坐標(biāo)為或,.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式、二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、相似三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理等知識(shí),運(yùn)用相似三角形的性質(zhì)及分類討論是解決第(2)小題的關(guān)鍵.
14.如圖,拋物線與軸交于,兩點(diǎn),與軸交點(diǎn)
(1)求拋物線的解析式以及頂點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)若是線段的中點(diǎn),連接,猜想線段與線段之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系,并證明你的猜想;
(3)在坐標(biāo)軸上是否存在點(diǎn),使得以P、A、C為頂點(diǎn)的三角形與相似?若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1)拋物線的解析式是,頂點(diǎn)的坐標(biāo)是
(2),理由見解析
(3)坐標(biāo)軸上存在點(diǎn),使得以P、A、C為頂點(diǎn)的三角形與相似,P點(diǎn)坐標(biāo)為,,.
【分析】(1)設(shè)拋物線的解析式是:,把C的坐標(biāo)代入求出即可;
(2)分別求得、、的長(zhǎng),利用勾股定理的逆定理證明為直角三角形,根據(jù)直角三角形斜邊的中線即可求解;
(3)①當(dāng),②當(dāng)時(shí),③當(dāng),根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得到比例式,代入求出即可.
【詳解】(1)解:設(shè)拋物線的解析式是:,
把代入得:,
解得:,
∴,
∴,
答:拋物線的解析式是,頂點(diǎn)的坐標(biāo)是.
(2)解:線段與線段之間的數(shù)量關(guān)系是.
證明:∵頂點(diǎn)的坐標(biāo)是,
∴,,,
∴,
∴為直角三角形,,
∵為的中點(diǎn),
∴;
(3)解:坐標(biāo)軸上存在點(diǎn),使得以P、A、C為頂點(diǎn)的三角形與相似,點(diǎn)的坐標(biāo)是,,.
∵為直角三角形,,
若點(diǎn)P在x軸上,
當(dāng),即點(diǎn)P在原點(diǎn)時(shí),
∵,
∴,此時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo)為;
當(dāng),,,
即,
解得,此時(shí)P;
若P點(diǎn)在y軸上,
當(dāng)時(shí),P點(diǎn)在原點(diǎn)滿足條件,
當(dāng)時(shí),,,
即,解得,
則,此時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo)為,
綜上所述,P點(diǎn)坐標(biāo)為,,.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合題:熟練掌握二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征和二次函數(shù)的性質(zhì);會(huì)利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式;熟練運(yùn)用相似三角形的知識(shí)求線段的長(zhǎng);理解坐標(biāo)與圖形性質(zhì);理解勾股定理的逆定理以及直角三角形斜邊的中線性質(zhì),會(huì)運(yùn)用分類討論的思想解決數(shù)學(xué)問題.
15.如圖,平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)、、在軸上,點(diǎn)、在 軸上,,,,直線與經(jīng)過、、三點(diǎn)的拋物線交于、兩點(diǎn),與其對(duì)稱軸交于.點(diǎn)為線段上一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(與、不重合),PQ∥y軸與拋物線交于點(diǎn).
(1)求經(jīng)過、、三點(diǎn)的拋物線的解析式;
(2)是否存在點(diǎn),使得以、、為頂點(diǎn)的三角形與相似?若存在,求出滿足條件的點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1)
(2)存在,點(diǎn)坐標(biāo)為,或,
【分析】(1)由條件可以求出點(diǎn)B、E、C的坐標(biāo),然后利用待定系數(shù)法就可以直接求出拋物線的解析式.
(2)易知是等腰,若以P、Q、M為頂點(diǎn)的三角形與相似,那么也必須是等腰;由于,因此本題分兩種情況:①為斜邊,M為直角頂點(diǎn);②為斜邊,Q為直角頂點(diǎn);首先求出直線的解析式,進(jìn)而可得到M點(diǎn)的坐標(biāo);設(shè)出P點(diǎn)橫坐標(biāo),然后根據(jù)拋物線和直線的解析式表示出P、Q的縱坐標(biāo),即可得到的長(zhǎng);在①中,的長(zhǎng)為M、P橫坐標(biāo)差的絕對(duì)值的2倍;在②中,的長(zhǎng)正好等于M、P橫坐標(biāo)差的絕對(duì)值,由此可求出符合條件的P點(diǎn)坐標(biāo);
【詳解】(1),,,
,,,,
設(shè)函數(shù)解析式為,
,解得,
經(jīng)過、、三點(diǎn)的拋物線的解析式為:
(2)設(shè)直線的解析式為
,;

解得
所以直線;
聯(lián)立,
解得,
∴,,,;
設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為,,則;
;
由條件容易求得,,
若以、、為頂點(diǎn)的三角形與相似,則為等腰直角三角形;
①以為直角頂點(diǎn),為斜邊;,
即:,
解得,(不合題意舍去)
,;
②以為直角頂點(diǎn),為斜邊;,
即:,
解得,(不合題意舍去)

故存在符合條件的點(diǎn),且點(diǎn)坐標(biāo)為,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,相似三角形的判定與性質(zhì),同時(shí)還考查了分類討論的數(shù)學(xué)思想.
16.(2022秋·湖南郴州·九年級(jí)??计谀┤鐖D1,平面直角坐標(biāo)系中,拋物線交軸于,兩點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的右邊),交軸于點(diǎn).點(diǎn)是線段上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)作軸的垂線,交拋物線于點(diǎn)E.
(1)求,兩點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)求線段的最大值;
(3)如圖2,是否存在以點(diǎn),,為頂點(diǎn)的三角形與相似?若存在,求點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1),
(2)最大值為
(3)存在,或
【分析】(1)令,得到,即可求解;
(2)設(shè),則,先求出直線的解析式為,可得,可得到用m表示的長(zhǎng),再根據(jù)二次函數(shù)的的性質(zhì),即可求解;
(3)根據(jù)題意可得,從而得到當(dāng)以點(diǎn),,為頂點(diǎn)的三角形與相似時(shí),與為對(duì)應(yīng)頂點(diǎn).然后分兩種情況討論,即可求解.
【詳解】(1)解:∵拋物線與軸相交于,兩點(diǎn)
∴.
解得:,
∴,;
(2)解:設(shè),則,
∵拋物線與軸相交于點(diǎn),
∴.
設(shè)直線解析式為,
∵直線經(jīng)過點(diǎn),,
∴,解得 .
∴直線的解析式為,
∴,
又∵,
∴;
∴當(dāng)時(shí),取得最大值;
(3)解:存在以點(diǎn),,為頂點(diǎn)的三角形與相似,理由如下:
設(shè),
由(2)得:,
如圖,過點(diǎn)F作軸于點(diǎn)G,則,
由(1)可得:,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴.
∴當(dāng)以點(diǎn),,為頂點(diǎn)的三角形與相似時(shí),與為對(duì)應(yīng)頂點(diǎn).
①當(dāng)時(shí),,
即,
解得:或(舍去),
∴;
②當(dāng)時(shí),,即
解得:或(舍去)
∴.
綜上所述,或.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),相似三角形的性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),相似三角形的性質(zhì),利用分類討論思想解答是解題的關(guān)鍵.

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