一、解答題
1.(2022·山東濟南·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖,直線與x軸交于點,與y軸交于點B,拋物線經(jīng)過點A,B.

(1)求點B的坐標和拋物線的解析式;
(2)M為線段上一動點,過點M且垂直于x軸的直線與直線及拋物線分別交于點P,N.若以B,P,N為頂點的三角形與相似,求點M的坐標;
(3)將拋物線在之間的部分記為圖象L,將圖象L在直線上方部分沿直線翻折,其余部分保持不動,得到一個新的函數(shù)圖象,記這個函數(shù)的最大值為a,最小值為b,若,請直接寫出t的取值范圍.
2.(2022·河南鄭州·統(tǒng)考一模)已知,二次函數(shù)的圖象與軸交于A,兩點(點A在點的左邊),與軸交于點,點A的坐標為,且.
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)當時,求二次函數(shù)的最大值和最小值分別為多少?
(3)設(shè)點與點關(guān)于該拋物線的對稱軸對稱.在軸上是否存在點,使與相似,且與是對應(yīng)邊?若存在,求出點的坐標;若不存在,請說明理由.
3.(2022·山東德州·統(tǒng)考二模)如圖,拋物線經(jīng)過,,三點.
(1)求出拋物線的解析式;
(2)P是拋物線在第一象限上的一動點,過P作PM⊥x軸,垂足為M,是否存在P點,使得以A,P,M為頂點的三角形與△OAC相似?若存在,請求出符合條件的點P的坐標;若不存在,請說明理由;
(3)若拋物線上有一點D(點D位于直線AC的上方且不與點B重合)使得,直接寫出點D坐標.
4.(2022·山東聊城·統(tǒng)考三模)如圖,拋物線y= x2+bx+c的頂點D坐標為(1,4),且與軸相交于A,B兩點點A在點B的左側(cè),與y軸相交于點C,點E在x軸上方且在對稱軸左側(cè)的拋物線上運動,點F在拋物線上并且和點E關(guān)于拋物線的對稱軸對稱,作矩形EFGH,其中點G,H都在x軸上.
(1)求拋物線解析式;
(2)設(shè)點F橫坐標為m,
①用含有m的代數(shù)式表示點E的橫坐標為________(直接填空);
②當矩形EFGH為正方形時,求點G的坐標;
③連接AD,當EG與AD垂直時,求點G的坐標;
(3)過頂點D作DM⊥x軸于點M,過點F作FP⊥AD于點P,直接寫出△DFP與△DAM相似時,點F的坐標.
5.(2022·遼寧丹東·??家荒#┮阎獟佄锞€經(jīng)過點,,與x軸交于另一點C,連接.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖,P是第一象限內(nèi)拋物線上一點,且,求直線的表達式;
(3)在拋物線上是否存在點D,直線交x軸于點E,使與以A,B,C,E中的三點為頂點的三角形相似(不重合)?若存在,請直接寫出點D的坐標;若不存在,請說明理由.
6.(2022·山東濟南·統(tǒng)考一模)如圖,拋物線與x軸交于點A,B,與y軸交于點C,已知A,B兩點坐標分別是,,連接.
(1)求拋物線的表達式;
(2)將沿所在直線折疊,得到,點A的對應(yīng)點D是否落在拋物線的對稱軸上?若點D在對稱軸上,請求出點D的坐標;若點D不在對稱軸上,請說明理由;
(3)若點P是拋物線位于第二象限圖象上的一動點,連接交于點Q,連接BP,的面積記為,的面積記為,求的值最大時點P的坐標.
7.(2022·山東濟南·模擬預(yù)測)如圖,在平面直角坐標系中,點O為坐標原點,直線l與拋物線相交于兩點.
(1)求出拋物線的解析式;
(2)在坐標軸上是否存在點D,使得是以線段為斜邊的直角三角形?若存在,求出點D的坐標;若不存在,說明理由;
(3)點P是線段上一動點,(點P不與點A、B重合),過點P作,交第一象限內(nèi)的拋物線于點M,過點M作軸于點C,交于點N,若的面積滿足,求出的值,并求出此時點M的坐標.
8.(2022·江蘇無錫·無錫市天一實驗學(xué)校??寄M預(yù)測)如圖,拋物線與軸的一個交點為,與軸的交點為,對稱軸與軸交于點.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點為軸正半軸上的一個動點,連接,過點作的垂線,與拋物線的對稱軸交于點,連接.
①若與相似,求點的坐標;
②若點在軸正半軸上運動到某一位置時,有一邊與線段相等,并且此時有一邊與線段具有對稱性,我們把這樣的點稱為“對稱點”,請直接寫出“對稱點”的坐標.
9.(2022·四川成都·成都市樹德實驗中學(xué)??寄M預(yù)測)如圖,在平面直角坐標系中,拋物線與兩坐標軸分別相交于三點.
(1)求證:;
(2)點是第一象限內(nèi)拋物線上的動點,過點作軸的垂線交于點,交軸于點.
①求的最大值;
②點是的中點,若以點為頂點的三角形與相似,求點的坐標.
10.(2022·湖南株洲·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知拋物線與軸有兩個交點.
(1)求實數(shù)的取值范圍;
(2)如圖1,在平面直角坐標系中,拋物線與軸交于兩點(點在原點的左邊,點在原點的右邊),與軸的負半軸交于點,連接,且滿足,求拋物線的解析式;
(3)如圖2,在(2)的條件下,直線,直線交拋物線于兩點(點在點的左邊),直線交軸于點,直線交軸于點,設(shè)的縱坐標分別為、,試問是否為定值?若是定值,求出其定值,若不是定值,請說明理由.
11.(2022·黑龍江綏化·??既#┤鐖D,拋物線經(jīng)過三點.
(1)求出拋物線的解析式;
(2)在直線上方的拋物線上有一點D,使得的面積最大,求出點D的坐標;
(3)P是直線x=1右側(cè)的拋物線上一動點,過P作軸,垂足為M,是否存在P點,使得以為頂點的三角形與相似?若存在,請求出符合條件的點P的坐標;若不存在,請說明理由.
12.(2022·廣東深圳·深圳市寶安第一外國語學(xué)校??既#┮阎獟佄锞€:與軸交于點,過點與點的直線與交于點.
(1)求直線的函數(shù)表達式;
(2)如圖,若點為直線下方的上一點,求點到直線的距離的最大值;
(3)如圖,將直線繞點順時針旋轉(zhuǎn)后恰好經(jīng)過的頂點,沿射線的方向平移拋物線得到拋物線,的頂點為,兩拋物線相交于點設(shè)交點的橫坐標為若,求的值.
13.(2022·河北唐山·統(tǒng)考二模)如圖①、②,在平面直角坐標系中,一邊長為2的等邊三角板CDE恰好與坐標系中的△OAB重合,現(xiàn)將三角板CDE繞邊AB的中點G(G點也是DE的中點),按順時針方向旋轉(zhuǎn)180°到△C′ED的位置.
(1)直接寫出C′的坐標,并求經(jīng)過O、A、C′ 三點的拋物線的解析式;
(2)點P在第四象限的拋物線上,求△C′OP的最大面積;
(3)如圖③,⊙G是以AB為直徑的圓,過B點作⊙G的切線與x軸相交于點F,拋物線上是否存在一點M,使得△BOF與△AOM相似?若存在,請求出點M的坐標;若不存在,請說明理由.
14.(2022·內(nèi)蒙古包頭·包鋼第三中學(xué)??既#┤鐖D,拋物線與軸交于點、,與軸交于點,聯(lián)結(jié)、.
(1)求該拋物線的表達式及頂點的坐標;
(2)如果點在拋物線上,平分,求點的坐標:
(3)如果點在拋物線的對稱軸上,與相似.求點的坐標.
15.(2022·湖北襄陽·模擬預(yù)測)如圖,拋物線交軸于,兩點,與軸交于點連接,.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖,點為拋物線在第三象限的一個動點,軸于點,交于點,于點,當?shù)拿娣e為時,求點的坐標;
(3)如圖,若為拋物線上一點,直線與線段交于點,是否存在這樣的點,使得以,,為頂點的三角形與相似.若存在,請求出此時點的坐標;若不存在,請說明理由.
16.(2022·山西晉中·統(tǒng)考二模)已知拋物線與軸交于點、(點在點的左側(cè)),與軸交于點.
(1)求點、的坐標;
(2)連接,若的中點為點,請你求經(jīng)過點和點的直線表達式;
(3)設(shè)點與點關(guān)于該拋物線的對稱軸對稱.在軸上是否存在點,使與相似,若存在,求出所有點坐標;若不存在,請說明理由.
17.(2022·重慶沙坪壩·重慶一中??级#┰谄矫嬷苯亲鴺讼抵?, 拋物線 與 軸交于點 、點 (點 在點 的左側(cè)),與 軸交于點 , 且過點 .
(1)求拋物線的表達式:
(2)如圖 1, 點 為直線 上方拋物線上 (不與 重合) 一動點, 過點 作 軸, 交 于 ,過點 作 軸, 交直線 于 , 求 的最大值及此時點 的坐標;
(3)如圖 2, 將原拋物線沿 軸向左平移 1 個單位得到新拋物線 , 點 為新拋物線 上一點, 點 為原拋物線對稱軸上一點, 當以點 為頂點的四邊形為平行四邊形時, 求點 的坐標, 并寫出求其中一個 點坐標的解答過程.
18.(2022·四川綿陽·統(tǒng)考三模)如圖1,拋物線與坐標軸分別交于A(-1,0), B(3,0),C(0,3).
(1)求拋物線解析式;
(2)拋物線上是否存在點P,使得∠CBP=∠ACO,若存在,求出點P的坐標,若不存在,說明理由;
(3)如圖2,Q是△ABC內(nèi)任意一點,求的值.
19.(2023·山西太原·山西大附中??家荒#┮阎獟佄锞€向左平移1個單位長度,再向上平移4個單位長度得到拋物線.
(1)直接寫出拋物線的解析式 ;
(2)如圖1,已知拋物線與軸交于,兩點,點在點的左側(cè),點,在拋物線上,交拋物線于點.求點的坐標;
(3)已知點,在拋物線上,軸,點在點的左側(cè),過點的直線與拋物線只有一個公共點與軸不平行),直線與拋物線交于另一點.若線段,設(shè)點,的橫坐標分別為,,直接寫出和的數(shù)量關(guān)系(用含的式子表示為 .
20.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考一模)如圖1,平面直角坐標系中,拋物線與軸交于、 (點在點左側(cè)),與軸交于點.
(1)連接,則 °;
(2)如圖2,若經(jīng)過、、三點,連接、,若與 的周長之比為,求該拋物線的函數(shù)表達式;
(3)如圖3,在(2)的條件下,連接,拋物線對稱軸上是否存在一點,使得以、、為頂點的三角形與相似?若存在,求出點的坐標;若不存在,說明理由.
專題43 二次函數(shù)中的相似三角形問題
【題型演練】
一、解答題
1.(2022·山東濟南·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖,直線與x軸交于點,與y軸交于點B,拋物線經(jīng)過點A,B.

(1)求點B的坐標和拋物線的解析式;
(2)M為線段上一動點,過點M且垂直于x軸的直線與直線及拋物線分別交于點P,N.若以B,P,N為頂點的三角形與相似,求點M的坐標;
(3)將拋物線在之間的部分記為圖象L,將圖象L在直線上方部分沿直線翻折,其余部分保持不動,得到一個新的函數(shù)圖象,記這個函數(shù)的最大值為a,最小值為b,若,請直接寫出t的取值范圍.
【答案】(1);
(2)或
(3)
【詳解】(1)解:將代入得,
解得,
∴直線的解析式為,
將代入得,
∴點B坐標為.
將代入得:
,解得,
∴拋物線的解析式為.
(2)解:∵,
∴當時, ,
此時;
當時, ,
如圖,當時,,
∴點B,N關(guān)于拋物線對稱軸對稱,
∵,
∴拋物線對稱軸為直線,
∵點B坐標為,
∴點N坐標為,
∴點M坐標為;
如圖,當時, ,作軸于點C,
設(shè),則,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
解得或0(舍去),
∴點M坐標為;
綜上所述,點M坐標為或;
(3)解:∵,
∴拋物線頂點坐標為,
∴翻折后頂點坐標為,
當點A為最低點時,,解得,
令,
解得,
∴.
【點睛】本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,解題關(guān)鍵是掌握待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,掌握相似三角形的性質(zhì),通過分類討論求解.
2.(2022·河南鄭州·統(tǒng)考一模)已知,二次函數(shù)的圖象與軸交于A,兩點(點A在點的左邊),與軸交于點,點A的坐標為,且.
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)當時,求二次函數(shù)的最大值和最小值分別為多少?
(3)設(shè)點與點關(guān)于該拋物線的對稱軸對稱.在軸上是否存在點,使與相似,且與是對應(yīng)邊?若存在,求出點的坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)函數(shù)的最大值為5,最小值為
(3)存在,或
【分析】(1)先求出點C的坐標,得到點B的坐標,再將點A、B的坐標代入解析式計算即可;
(2)將函數(shù)解析式化為頂點式,根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)解答即可;
(3)存在點,設(shè),根據(jù)相似三角形對應(yīng)邊成比例列得,代入數(shù)值求出m即可.
【詳解】(1)二次函數(shù)的圖象與軸交于點,.
,點在點的左邊,.
又點A的坐標為,
由題意可得:,解得:.
二次函數(shù)的解析式為.
(2),二次函數(shù)頂點坐標為,
當時,,
當時,隨著的增大而減小,
當時,,
當時,隨著的增大而增大,
當時,.
當時,函數(shù)的最大值為5,最小值為.
(3)存在點,如圖,設(shè),
,且與是相似三角形的對應(yīng)邊,
,即:,
解得:或,
或.
【點睛】此題考查了二次函數(shù)與圖形問題,待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的對稱性,相似三角形的性質(zhì),二次函數(shù)的最值,正確掌握二次函數(shù)的綜合知識是解題的關(guān)鍵.
3.(2022·山東德州·統(tǒng)考二模)如圖,拋物線經(jīng)過,,三點.
(1)求出拋物線的解析式;
(2)P是拋物線在第一象限上的一動點,過P作PM⊥x軸,垂足為M,是否存在P點,使得以A,P,M為頂點的三角形與△OAC相似?若存在,請求出符合條件的點P的坐標;若不存在,請說明理由;
(3)若拋物線上有一點D(點D位于直線AC的上方且不與點B重合)使得,直接寫出點D坐標.
【答案】(1)
(2)存在,(2,1)
(3)點的坐標為(3,1)
【分析】(1)把A、B、C坐標代入解析式即可確定出解析式;
(2)存在P點,使得以A,P,M為頂點的三角形與△OAC相似,首先根據(jù)點P的位置求得點m的取值范圍,然后由相似三角形的兩種情況進行分類討論;
(3)過D作y軸的平行線交AC于E.利用待定系數(shù)法求得直線的解析式為.再利用三角形面積公式列式求解即可.
【詳解】(1)解:∵該拋物線過點A(4,0),B(1,0),C(0,-2),
∴將A(4,0),B(1,0),C(0,-2)代入解析式,
得,
解得,
∴此拋物線的解析式為;
(2)解:存在.
如圖,設(shè)點的橫坐標為,
∵是拋物線段上一動點,
∴,
則點的縱坐標為,
當時,,.
又∵,
∴①當時,,
即.
解得,(舍去),
∴P(2,1);
②當時,,
即.
解得,(均不合題意,舍去)
∴當時,P(2,1).
綜上所述,符合條件的點P的坐標為(2,1);
(3)解:如圖,設(shè)點的橫坐標為,則點的縱坐標為.
過D作y軸的平行線交AC于E.
設(shè)直線AC解析式為,
將A與C坐標代入得:,
解得:,
∴直線的解析式為.
∴點的坐標為.
∴,
∴,




解得,,
當時,點與點重合,不符合題意,
當t=3時,y=1,
∴點的坐標為(3,1).
【點睛】此題屬于二次函數(shù)綜合題,涉及的知識有:二次函數(shù)圖象與性質(zhì),待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,相似三角形的判定與性質(zhì),熟練掌握各自的性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵.
4.(2022·山東聊城·統(tǒng)考三模)如圖,拋物線y= x2+bx+c的頂點D坐標為(1,4),且與軸相交于A,B兩點點A在點B的左側(cè),與y軸相交于點C,點E在x軸上方且在對稱軸左側(cè)的拋物線上運動,點F在拋物線上并且和點E關(guān)于拋物線的對稱軸對稱,作矩形EFGH,其中點G,H都在x軸上.
(1)求拋物線解析式;
(2)設(shè)點F橫坐標為m,
①用含有m的代數(shù)式表示點E的橫坐標為________(直接填空);
②當矩形EFGH為正方形時,求點G的坐標;
③連接AD,當EG與AD垂直時,求點G的坐標;
(3)過頂點D作DM⊥x軸于點M,過點F作FP⊥AD于點P,直接寫出△DFP與△DAM相似時,點F的坐標.
【答案】(1)
(2)①;②點坐標為;③點坐標為(,0)
(3)點坐標為(,)
【分析】(1)根據(jù)題意設(shè)頂點式即可拋物線解析式;
(2)①根據(jù)點F在拋物線上,設(shè)F(m,)(),則E(,),
②由矩形為正方形,可得,列方程即可求解;
③連接AD,當EG與AD垂直時,證明Rt△GEH∽Rt△DAM,得出,列方程即可求解;
(3)設(shè)AD交于,根據(jù)題意可得△DFQ為等腰三角形,則,求得直線的解析式為,繼而求得(,),根據(jù),列方程即可求解.
(1)
解:由題意得:拋物線解析式為,

(2)
①設(shè)F(m,)(),則E(,),
故答案為:;
②矩形為正方形,
,
即,
整理得(舍去),
點坐標為;
③且軸,

∴Rt△GEH∽Rt△DAM,
即,
,
即,
整理得,解得(舍去),
點坐標為(,0);
(3)
F點坐標為(,).
設(shè)AD交于,如圖,


∵△DFP與相似,
∴∠1=∠3,
∵∠1=∠2,
∴∠2=∠3,
而,
∴△DFQ為等腰三角形,

設(shè)直線的解析式為,
把,代入得,解得,
直線的解析式為,
當時,,解得,
則(,),

而,

而,

整理得,解得(舍去),
點坐標為(,).
【點睛】本題考查了二次函數(shù)綜合運用,正方形的性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)與判定,熟練運用已學(xué)知識是解題的關(guān)鍵.
5.(2022·遼寧丹東·??家荒#┮阎獟佄锞€經(jīng)過點,,與x軸交于另一點C,連接.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖,P是第一象限內(nèi)拋物線上一點,且,求直線的表達式;
(3)在拋物線上是否存在點D,直線交x軸于點E,使與以A,B,C,E中的三點為頂點的三角形相似(不重合)?若存在,請直接寫出點D的坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求拋物線的解析式;
(2)令求拋物線與x軸的交點C的坐標,作和的高線,根據(jù)面積相等可得,證明,則,根據(jù)三角函數(shù)列式可得P的坐標,利用待定系數(shù)法求一次函數(shù)的解析式;
(3)先利用概率的知識分析A,B,C,E中的三點為頂點的三角形,有兩個三角形與有可能相似,即和,
①當與以A,B,C中的三點為頂點的三角形相似,如圖2,根據(jù)存在公共角,可得,列比例式可得E的坐標,利用待定系數(shù)法求直線BE的解析式,與拋物線列方程組可得交點D的坐標;
②當與以B,C、E中的三點為頂點的三角形相似,如圖3,同理可得結(jié)論.
【詳解】(1)解:把點代入,得
,解得:,
∴拋物線的解析式為:;
(2)解:當時,,
解得:或4,
∴,
如圖1,過O作于E,過C作于F,設(shè)交x軸于G,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
設(shè),過P作軸于M,
,
∴,
∴,
∴,
∴(舍),,
∴,
∴,
設(shè)直線AP的解析式為,
∴,

∴;
(3)解:以A,B,C,E中的三點為頂點的三角形有共4個,其中重合,不符合條件,不能構(gòu)成三角形,
∴當與以A,B,C,E中的三點為頂點的三角形相似,存在兩個三角形:和,
①當與以A,B,C中的三點為頂點的三角形相似,如圖2,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,

∴,
∵,
∴由待定系數(shù)法可求的解析式為:,
則,
(舍),,
∴;
②當與以B,C、E中的三點為頂點的三角形相似,如圖3,此時E在C的左邊,
∵,
∴當時,,
∴,
設(shè),
中,由勾股定理得:,
∴,

,
∴或,
∵,或是鈍角,此時與以B,C、E中的三點為頂點的三角形不相似,如圖4,
∴;
由待定系數(shù)法可求的解析式為:,
,
或0(舍)
∴;
同理可得E在C的右邊時,,
∴,
設(shè),
中,由勾股定理得:,
∴,

,
∴(舍)或,
∵,∠BEC是鈍角,此時△ABE與以B,C、E中的三點為頂點的三角形不相似,
綜上,點D的坐標為或.
【點睛】本題考查的是二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,解答本題主要應(yīng)用了待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,一次函數(shù)的解析式,相似三角形的性質(zhì)和判定,一元二次方程的解法,三角形面積以及勾股定理,分類討論是解(3)的關(guān)鍵.
6.(2022·山東濟南·統(tǒng)考一模)如圖,拋物線與x軸交于點A,B,與y軸交于點C,已知A,B兩點坐標分別是,,連接.
(1)求拋物線的表達式;
(2)將沿所在直線折疊,得到,點A的對應(yīng)點D是否落在拋物線的對稱軸上?若點D在對稱軸上,請求出點D的坐標;若點D不在對稱軸上,請說明理由;
(3)若點P是拋物線位于第二象限圖象上的一動點,連接交于點Q,連接BP,的面積記為,的面積記為,求的值最大時點P的坐標.
【答案】(1)
(2)點不在拋物線的對稱軸上,理由見解析
(3)
【分析】(1)利用待定系數(shù)法可求得函數(shù)的表達式;
(2)拋物線的表達式為,可證明,繼而可證,則將沿所在直線折疊,點D一定落在直線上,延長至D,使,過點D作軸交y軸于點E,可證,可得點D橫坐標.則可判斷D點是否在拋物線對稱軸上;
(3)先求出過點、的直線解析式,分別過A、P作x軸的垂線,利用解析式,用同一個字母m表示出P,N的坐標,再證明,進而用m表示出的值,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可以確定出的最大值,進而可確定出此時的P點坐標.
【詳解】(1)解:∵拋物線過點,,
∴,
解得:,
∴拋物線的表達式為.
(2)解:點不在拋物線的對稱軸上,理由是:
∵拋物線的表達式為,
∴點坐標為.
∵,,
∴.
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
∴將沿所在直線折疊,點一定落在直線上,
延長至,使,過點作軸交軸于點.
又∵,
∴,
∴,則點橫坐標為,
∵拋物線的對稱軸為直線,
∴點不在拋物線的對稱軸上.
(3)解:設(shè)過點、的直線表達式為,
∵,,
∴,
解得:,
∴過點、的直線解析式為.
過點作軸的垂線交的延長線于點,
∵當時,,
∴點坐標為,
∴.
過點作軸的垂線交于點,
設(shè)點坐標為,則點坐標為,
∴,
∵,
∴,
∴.
若分別以、為底計算和的面積(同高不等底),
則與的面積比為,即,
∴.
∵,
∴當時,的最大值為,此時點坐標為.
【點睛】本題考查了待定系數(shù)法求解析式,相似三角形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),三角形面積的計算,二次函數(shù)中常見輔助線的作法,利用點的坐標表示線段的長度,確定函數(shù)最值,關(guān)鍵在于作出垂線段利于用點的坐標表示相關(guān)線段的長度.
7.(2022·山東濟南·模擬預(yù)測)如圖,在平面直角坐標系中,點O為坐標原點,直線l與拋物線相交于兩點.
(1)求出拋物線的解析式;
(2)在坐標軸上是否存在點D,使得是以線段為斜邊的直角三角形?若存在,求出點D的坐標;若不存在,說明理由;
(3)點P是線段上一動點,(點P不與點A、B重合),過點P作,交第一象限內(nèi)的拋物線于點M,過點M作軸于點C,交于點N,若的面積滿足,求出的值,并求出此時點M的坐標.
【答案】(1)
(2)存在,D點坐標為或或
(3),M點坐標為
【分析】(1)利用待定系數(shù)法來求解;
(2)分兩種情況來求解:點D在x軸上和點D在y軸上.當點D在x軸上時,過點A作軸于點D,易求D點的坐標;當點D在y軸上時,設(shè),在中利用勾股定理可求得d的值,可的答案;
(3)過P作于點F,易證,從而得到,在中和在中利用三角函數(shù)得出,設(shè),則,利用和之間的面積關(guān)系,進而表示出M的坐標,再根據(jù)M點在拋物線上求出a的值,進而得到答案.
【詳解】(1)解:∵兩點在拋物線的圖像上,
∴ ,解得 ,
∴拋物線解析式為;
(2)解:存在三個點滿足題意,理由如下:當點D在x軸上時,如圖1,過點A作AD⊥x軸于點D,
∵,∴D坐標為;
當點D在y軸上時,設(shè),則,且,
∵是以為斜邊的直角三角形,
∴,即,解得,或
∴D點坐標為或;綜上可知存在滿足條件的D點,其坐標為或或;
(3)解:如圖2,過P作于點F,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,設(shè),則,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴M點坐標為,
又M點在拋物線上,代入可得,
解得或(舍去),
,,∴點M的坐標為.
【點睛】本題主要考查二次函數(shù)圖像綜合問題,涉及三角函數(shù)的計算及相似三角形的判定及性質(zhì)的運用,能夠熟練運用數(shù)形結(jié)合思想是解題關(guān)鍵.
8.(2022·江蘇無錫·無錫市天一實驗學(xué)校??寄M預(yù)測)如圖,拋物線與軸的一個交點為,與軸的交點為,對稱軸與軸交于點.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點為軸正半軸上的一個動點,連接,過點作的垂線,與拋物線的對稱軸交于點,連接.
①若與相似,求點的坐標;
②若點在軸正半軸上運動到某一位置時,有一邊與線段相等,并且此時有一邊與線段具有對稱性,我們把這樣的點稱為“對稱點”,請直接寫出“對稱點”的坐標.
【答案】(1)
(2)①M點的坐標為或 ;②M點的坐標為或或
【分析】(1)利用待定系數(shù)法去求拋物線解析式;
(2)①先求出拋物線的對稱軸為,作直線于點D,作于E,根據(jù)相似三角形的判定和性質(zhì)進行如下的分類討論即可:(1)當時,(2)當時進行求解即可;
②先確定進行如下的分類討論即可:(1)當時,(2)當時,(3)當時進行求解即可.
【詳解】(1)將點,分別代入得,
解得,
∴拋物線的解析式為;
(2)①拋物線的對稱軸為直線,
作直線于點D,作于E,
∵,
∴當,即,
∴,如圖1,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
而,
∴,
此時M點的坐標為,
∴當,即,
∴,如圖2,
同理可得,
∴,
而,
∴,
此時M點的坐標為,
綜上所述,M點的坐標為或;
②∵,
∴,
當時,,此時點M的坐標為;
當時,點N與點P重合,則,
∴,此時M點的坐標為;
當時,在中,,
∵,
∴,即,
解得,此時點M的坐標為,
綜上所述,M點的坐標為或或.
【點睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合題,熟練掌握二次函數(shù)圖象上點的坐標特征和二次函數(shù)的性質(zhì);會利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式;會靈活應(yīng)用相似三角形的判定和性質(zhì)進行幾何計算;理解坐標與圖形的性質(zhì);會利用分類討論的思想解決數(shù)學(xué)問題.
9.(2022·四川成都·成都市樹德實驗中學(xué)??寄M預(yù)測)如圖,在平面直角坐標系中,拋物線與兩坐標軸分別相交于三點.
(1)求證:;
(2)點是第一象限內(nèi)拋物線上的動點,過點作軸的垂線交于點,交軸于點.
①求的最大值;
②點是的中點,若以點為頂點的三角形與相似,求點的坐標.
【答案】(1)見解析
(2)①;②或.
【分析】(1)分別計算三點的坐標,再利用勾股定理求得的長,最后利用勾股定理逆定理解題;
(2)①先解出直線的解析式,設(shè),得出,由,得出利用二次函數(shù)的配方法求最值;
②根據(jù)直角三角形斜邊的中線性質(zhì),解得的長,再證明,再分兩種情況討論以點為頂點的三角形與相似,結(jié)合相似三角形對應(yīng)邊成比例性質(zhì)解題即可.
【詳解】(1)解:令,得,
,
令得,


,,
,
,
,
,
(2)①設(shè)直線的解析式為:,代入,得
,
,
,
設(shè),
,
,
∴,
∴,
,
,

,
,
,
即的最大值為9;
②點是的中點,
在中,,
即為等腰三角形,
,
,
,
,
,
若以點為頂點的三角形與相似,
則①,
,
又,

,
,,
,
,,
或,
經(jīng)檢驗:不符合題意,舍去,
②,
又,
,
,
,
整理得,,
,,
或,
同理:不合題意,舍去,
綜上所述,或.
【點睛】本題考查二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、平行線分線段成比例,相似三角形的判定與性質(zhì)、直角三角形斜邊中線的性質(zhì)、勾股定理及其逆定理、二次函數(shù)的最值、解一元二次方程等知識,掌握相關(guān)知識是解題關(guān)鍵.
10.(2022·湖南株洲·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知拋物線與軸有兩個交點.
(1)求實數(shù)的取值范圍;
(2)如圖1,在平面直角坐標系中,拋物線與軸交于兩點(點在原點的左邊,點在原點的右邊),與軸的負半軸交于點,連接,且滿足,求拋物線的解析式;
(3)如圖2,在(2)的條件下,直線,直線交拋物線于兩點(點在點的左邊),直線交軸于點,直線交軸于點,設(shè)的縱坐標分別為、,試問是否為定值?若是定值,求出其定值,若不是定值,請說明理由.
【答案】(1);
(2);
(3)是定值,.
【分析】(1)根據(jù)拋物線與軸有兩個交點可知,求解即可;
(2)根據(jù)題意可知,,得出,從而得出,求解根據(jù)得出的值,則解析式可得;
(3)先根據(jù)二次函數(shù)解析式求出點的坐標,根據(jù)待定系數(shù)法求出直線的解析式,設(shè)直線的解析式,,,連立二次函數(shù)與一次函數(shù)可得,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系可得,過點D作軸于點,過點作軸于點,則可證明,則,即,解出的值,同理得出的值,相加即可.
【詳解】(1)解:拋物線與軸有兩個交點,
,解得,
實數(shù)的取值范圍為;
(2),
,
,
,則,即,
,
,解得,
,

則拋物線的解析式為;
(3)是定值,理由如下:
當時,有,解得,
,
,
設(shè)直線的解析式為:,
則,
解得:,
直線的解析式為:,
,
設(shè)直線的解析式,,,
聯(lián)立得,
則,
過點D作軸于點,過點作軸于點,

∴,則,
,
解得,
同理,
則,

【點睛】本題考查了二次函數(shù)綜合題,二次函數(shù)與坐標軸的交點問題,相似三角形的判定與性質(zhì),一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,解直角三角形,熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)以及相似三角形的判定與性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵.
11.(2022·黑龍江綏化·??既#┤鐖D,拋物線經(jīng)過三點.
(1)求出拋物線的解析式;
(2)在直線上方的拋物線上有一點D,使得的面積最大,求出點D的坐標;
(3)P是直線x=1右側(cè)的拋物線上一動點,過P作軸,垂足為M,是否存在P點,使得以為頂點的三角形與相似?若存在,請求出符合條件的點P的坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)拋物線的解析式為
(2)
(3)符合條件的點P為或.
【分析】(1)本題需先根據(jù)已知條件,過C點,設(shè)出該拋物線的解析式為,再根據(jù)過兩點,即可得出結(jié)果.
(2)先根據(jù)題意設(shè)出D點的橫坐標和D點的縱坐標,再過D作y軸的平行線交于E,再由題意可求得直線的解析式為,即可求出E點的坐標,再利用面積公式列函數(shù)關(guān)系式,利用二次函數(shù)的性質(zhì)得出結(jié)果即可.
(3)首先判斷出存在,首先設(shè)出的坐標,,再分兩種情況進行討論,當時,當時 ,再根據(jù)兩邊對應(yīng)成比例且夾角相等的兩個三角形相似列方程求解即可.
【詳解】(1)解:∵該拋物線過點,
∴可設(shè)該拋物線的解析式為. 將代入,

解得
∴此拋物線的解析式為
(2)如圖,設(shè)D點的橫坐標為,則D點的縱坐標為,
過D作y軸的平行線交于E,而
設(shè)直線為:
∴ 解得:
∴直線的解析式為.
∴E點的坐標為



∴當時,面積最大,此時

(3)存在.如圖,設(shè)P點的橫坐標為m, 則P點的縱坐標為,
當時,,
又∵,
∴①當 ,
∵C在拋物線上,

∴,

解得(舍去),

②當 時,△APM∽△CAO,
即.
解得(均不合題意,舍去)
∴當時,,
如圖,當時,,
① 或② ,
當 時,則,
解得: (都不符合題意,舍去)
當時,則,
解得:(不符合題意舍去)
此時 則,
綜上所述,符合條件的點P為或.
【點睛】本題主要考查了二次函數(shù)解析式的確定、二次函數(shù)的性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),函數(shù)圖象交點的求法等知識點,主要考查學(xué)生數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法.
12.(2022·廣東深圳·深圳市寶安第一外國語學(xué)校??既#┮阎獟佄锞€:與軸交于點,過點與點的直線與交于點.
(1)求直線的函數(shù)表達式;
(2)如圖,若點為直線下方的上一點,求點到直線的距離的最大值;
(3)如圖,將直線繞點順時針旋轉(zhuǎn)后恰好經(jīng)過的頂點,沿射線的方向平移拋物線得到拋物線,的頂點為,兩拋物線相交于點設(shè)交點的橫坐標為若,求的值.
【答案】(1)y=x+2
(2)
(3)
【分析】(1)先根據(jù)拋物線的函數(shù)表達式求出點A的坐標,再將點A的坐標和(1,3)代入y=kx+b,即可求出直線AB的函數(shù)表達式;
(2)過點P作交直線AB于點Q,過點P作PM⊥AB,垂足為點M,易證△MPQ為等腰直角三角形,分別表示出點P和點Q的坐標,求出PQ的最大值,當PQ取最大值時PM也取最大值,
(3)過點E作,交x軸于點P,過點D作DQ⊥PQ,垂足為Q,易證△APE~△DEQ,將點D的坐標用m表示出來,根據(jù)即可求出m的值.
(1)
解:當x=0時,,
∴A(0,2),
設(shè)直線AB的函數(shù)表達式為:y=kx+b,
把A(0,2)和(1,3)代入y=kx+b,
,解得:,
∴直線AB得函數(shù)表達式為:y=x+2.
(2)
將拋物線的函數(shù)表達式整理為一般式為:,
如圖,過點P作交直線AB于點Q,過點P作PM⊥AB,垂足為點M,
設(shè)點P的坐標為(a,),
∵,
∴點Q的橫坐標為a,
∵點Q在直線AB上,
∴點Q的坐標為(a,a+2),
∴,整理得:,
當a=時,PQ有最大值,最大值為,
∵直線AB與豎直方向得夾角為45°,
∴∠MQP=45°,
∴△MPQ為等腰直角三角形,
∴PM=,
當PQ取最大值時,PM也取最大值,
∴PM的最大值為:,
(3)
∵拋物線的函數(shù)表達式為:,
∴頂點C(1,1),
設(shè)直線AC的函數(shù)表達式為:y=kx+b,將點C和點A的坐標代入得:
,解得:,
∴直線AC的函數(shù)表達式為:y=-x+2,
設(shè)點D的橫坐標為b,
∵點D在直線AC上,
∴點D的縱坐標為-b+2,即D(b,-b+2),
∴的函數(shù)表達式為:,
E的橫坐標為m,
∵點E在拋物線上,
∴點E的縱坐標為:,
∵點E也在拋物線上,
∴點E的縱坐標為:,
∴=,
整理得:解得:b=2m或b=1(舍),
∴D(2m,-2m+2),
過點E作,交x軸于點P,過點D作DQ⊥PQ,垂足為Q,
∵∠AED=90°,∠EPA=90°,
∴∠AEP+∠DEQ=90°,∠AEP+∠EAP=90°,
∴∠DEQ=∠EAP,
在△APE和△DEQ中,
∠DEQ=∠EAP,∠APE=∠DQE,
∴△APE~△DEQ,
∴,
∵A(0,2),E(m,),D(2m,-2m+2),
∴PE=m,EQ=m,
DQ=,
AP=,
∴,整理得:,
解得:或(舍).
【點睛】本題主要考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,相似三角形的性質(zhì)于判定,熟練掌握相關(guān)內(nèi)容,根據(jù)函數(shù)的表達式將點的坐標用同一個參數(shù)表示以及構(gòu)造相似三角形是解題的關(guān)鍵.
13.(2022·河北唐山·統(tǒng)考二模)如圖①、②,在平面直角坐標系中,一邊長為2的等邊三角板CDE恰好與坐標系中的△OAB重合,現(xiàn)將三角板CDE繞邊AB的中點G(G點也是DE的中點),按順時針方向旋轉(zhuǎn)180°到△C′ED的位置.
(1)直接寫出C′的坐標,并求經(jīng)過O、A、C′ 三點的拋物線的解析式;
(2)點P在第四象限的拋物線上,求△C′OP的最大面積;
(3)如圖③,⊙G是以AB為直徑的圓,過B點作⊙G的切線與x軸相交于點F,拋物線上是否存在一點M,使得△BOF與△AOM相似?若存在,請求出點M的坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)存在,M的坐標為:,,
【分析】(1)根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)求出點的坐標,根據(jù)二次函數(shù)經(jīng)過,,設(shè)出二次函數(shù)的交點式,將代入,求出二次函數(shù)解析式;
(2)過P作軸,交于Q,連接,求出的表達式,將P點的橫坐標為m,則有:,,表示出△的面積,求出最大值即可;
(3)根據(jù)三角形相似的判定,找出點M的位置,求出坐標即可.
(1)
解:過點作⊥x軸,垂足為M,
∵由題意可知△OAB和△C′DE是等邊三角形,
∴,,
∴,
∴,,

∴,
∵,在拋物線上,故設(shè)拋物線的解析式,
∴將代入:3a=,即a=,
∴.
(2)
解:過P作軸,交于Q,連接,
∵設(shè)的表達式為:,且經(jīng)過點,
∴,即
∴的表達式為:,
設(shè)P點的橫坐標為m,則有:,,
∴,

∴△的最大面積為.
(3)
解:存在.
∵BF與⊙G相切
∴∠ABF=90°
∵∠BAF=60°,AB=OA=2
∴AF=4,OF=2,
∵∠BOF=180°-∠BOA=120°,
∴△BOF為頂角為120°的等腰三角形
①AO=AM=2時,點M與點重合,此時∠OAC’=120°,滿足相似
∴M
②OA=OM=2時,點M與點關(guān)于直線x=1對稱,此時∠AOM=120°,滿足相似
∴M
③MO=MA時,點M為拋物線頂點(1,),此時tan∠AOM=,
∴∠AOM=30°,滿足相似
∴M
綜上∶M的坐標為:,,.
【點睛】本題考查待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)與面積的綜合計算,二次函數(shù)與相似三角形的綜合問題,掌握二次函數(shù)的計算與幾何圖形的性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵.
14.(2022·內(nèi)蒙古包頭·包鋼第三中學(xué)??既#┤鐖D,拋物線與軸交于點、,與軸交于點,聯(lián)結(jié)、.
(1)求該拋物線的表達式及頂點的坐標;
(2)如果點在拋物線上,平分,求點的坐標:
(3)如果點在拋物線的對稱軸上,與相似.求點的坐標.
【答案】(1),
(2)
(3)(2,?2)或
【分析】(1)用待定系數(shù)法求解即可;
(2)作線段AB關(guān)于CB的對稱線段EB,連接CE,則可證得△ABC≌△EBC,則可得CB是∠ACE的平分線;則易得點E的坐標,可求得直線CE的解析式,并與二次函數(shù)解析式聯(lián)立即可求得點P的坐標;
(3)分兩種情況考慮:∽;∽,利用相似三角形的性質(zhì)即可求得點Q的坐標.
(1)
解:把、代入中,得:,
解得:,
所求拋物線的解析式為,
∵,
∴頂點D的坐標為(2,1);
(2)
解:作線段AB關(guān)于CB的對稱線段EB,其中點E與點A是對稱點,連接CE,如圖.
則∠EBC=∠ABC,EB=AB.
在中,令x=0,則y=?3,即C(0,?3),
∴OC=3,
∵,,
∴OB=OC=3,OA=1,
∴EB=AB=OB?OA=3?1=2.
∵∠BOC=90°,
∴∠ABC=45°,
∴∠EBC=∠ABC=45°,
∵AB=EB,BC=BC,
∴△ABC≌△EBC,
∴∠ACB=∠ECB,
∴CB是∠ACE的平分線;
∵∠ABE=∠ABC+∠EBC=90°,
即EB⊥AB,且EB=2,
∴E的坐標為(3,?2);
設(shè)直線CE的解析式為,把C、E兩點坐標分別代入得:,
解得:,
即直線CE解析式為;
由消去y并整理得:,
解得:或x=0(舍去),
當時,,
即點P的坐標為;
(3)
設(shè)拋物線對稱軸交x軸于點F,如圖,則F(2,0).
∴BF=1,
由頂點D的坐標得DF=1,
即DF=BF
∴∠BDF=∠ABC=45°.
由勾股定理得DB=,.
設(shè)點Q的坐標為,則.
①當∽時,則,
即,
∴,
解得:,
即點Q坐標為(2,?2);
②當∽時,則,
即,
∴,
解得:
即點Q坐標為;
綜上滿足條件的點Q的坐標為(2,?2)或.
【點睛】本題是二次函數(shù)的綜合問題,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,軸對稱的性質(zhì),相似三角形的性質(zhì),等腰直角三角形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),勾股定理等知識,涉及分類討論思想,綜合性較強,有一定的運算量,熟練運用這些知識是解題的關(guān)鍵.
15.(2022·湖北襄陽·模擬預(yù)測)如圖,拋物線交軸于,兩點,與軸交于點連接,.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖,點為拋物線在第三象限的一個動點,軸于點,交于點,于點,當?shù)拿娣e為時,求點的坐標;
(3)如圖,若為拋物線上一點,直線與線段交于點,是否存在這樣的點,使得以,,為頂點的三角形與相似.若存在,請求出此時點的坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)存在,坐標為或或或
【分析】(1)把和的坐標代入拋物線解析求出a和b即可求解;
(2)求出直線的解析式為,設(shè),則,由三角形面積可得出或,則可得出答案;
(3)分兩種情況,①若,②若,由相似三角形的性質(zhì)可求出的長,求出點坐標,聯(lián)立直線和拋物線的解析式可求出答案.
【詳解】(1)解:∵拋物線y=a+bx-3交x軸于,兩點,
∴ ,
解得,
∴該拋物線的解析式為;
(2)解:∵拋物線的解析式為,
∴時,,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵,,
∴,
設(shè)直線AC的解析式為,
∴ ,
∴,
∴直線AC的解析式為,
設(shè),
則,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴或,
∴或;
(3)解:∵,,,
∴,,,
若以A,O,N為頂點的三角形與相似,可分兩種情況:
①若,
∴,
∴,
∴,
過點N作于點K,
∴,
∴,
∴,
∴直線ON的解析式為,
∴ ,
∴,
∴或(;
②若,
∴,
∴,
∴,
∴,
同理ON的解析式為,
∴ ,
∴,
∴或.
綜上所述,點Q的坐標為或或或.
【點睛】本題是二次函數(shù)壓軸題,考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、待定系數(shù)法、圖形面積計算、相似三角形的判定與性質(zhì)等知識點,熟練掌握二次函數(shù)圖象和性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)等相關(guān)知識是解題關(guān)鍵.
16.(2022·山西晉中·統(tǒng)考二模)已知拋物線與軸交于點、(點在點的左側(cè)),與軸交于點.
(1)求點、的坐標;
(2)連接,若的中點為點,請你求經(jīng)過點和點的直線表達式;
(3)設(shè)點與點關(guān)于該拋物線的對稱軸對稱.在軸上是否存在點,使與相似,若存在,求出所有點坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】(1);
(2)
(3)存在,或或或或或
【分析】(1)直接根據(jù)解析式即可求出B,C的坐標;
(2)先根據(jù)中點坐標公式求出,再利用待定系數(shù)法,即可求解;
(3)根據(jù)點與點關(guān)于該拋物線的對稱軸對稱.,可得,,設(shè),再根據(jù)相似三角形的性質(zhì)列出方程,解出方程即可得到點P的坐標.
(1)
解:∵,
令,得,
∴,
令,得,
解得:,,
∴;
(2)
解∶ 由(1)得,
∵的中點為點,,
∴點坐標為,即,
設(shè)直線的表達式為,
由,得:
,解得,
∴直線的表達式為;
(3)
解:存在點,
∵,
∴拋物線的對稱軸為直線x=1,
∵點與點關(guān)于該拋物線的對稱軸對稱.,
∴,,
∵,
∴,
根據(jù)題意得:,
設(shè),
∴當時,,
∴,
∴,即,
解得:,,
∴或.
∴當時,,
∴,
∴,即:,
解得:,,,
∴或或或.
∴存在點坐標為或或或或或
【點睛】本題主要考查二次函數(shù)的性質(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)是解題的關(guān)鍵.
17.(2022·重慶沙坪壩·重慶一中校考二模)在平面直角坐標系中, 拋物線 與 軸交于點 、點 (點 在點 的左側(cè)),與 軸交于點 , 且過點 .
(1)求拋物線的表達式:
(2)如圖 1, 點 為直線 上方拋物線上 (不與 重合) 一動點, 過點 作 軸, 交 于 ,過點 作 軸, 交直線 于 , 求 的最大值及此時點 的坐標;
(3)如圖 2, 將原拋物線沿 軸向左平移 1 個單位得到新拋物線 , 點 為新拋物線 上一點, 點 為原拋物線對稱軸上一點, 當以點 為頂點的四邊形為平行四邊形時, 求點 的坐標, 并寫出求其中一個 點坐標的解答過程.
【答案】(1)
(2)最大值為,
(3)(1,3)或(1,-3).
【分析】(1)直接運用待定系數(shù)法求解即可;
(2)利用待定系數(shù)法求出直線BC的解析式,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可表達PE+BD的值,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出最值;
(3)分兩種情況:當AC為平行四邊形ACNM的邊時,當AC為平行四邊形ACNM的對角線時,分別利用點的平移和中點坐標公式進行求解即可.
(1)
把代入得,
解得,
∴拋物線的解析式為
(2)
對于
令則,

令則
解得,


設(shè)直線的解析式為
把代入得,
解得,,
∴設(shè)直線的解析式為
延長PD交x軸相交于點F,設(shè)


∴,
∵軸,軸,
∴∠

∴,





∴當時,的最大值為,此時
(3)

∴該拋物線的對稱軸為直線
將拋物線向左平移1個單位后的解析式為:
若以為頂點的四邊形是平行四邊形有兩種情況;
①以AC為邊,如圖,
根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)可知:
由圖可知,點A向右平移3個單位,再向下平移若干個單位,即可得到點N,
∴將點C(0,3)向右平移3個單位,再向下平移若干個單位,可得到點M,
∴點M的橫坐標為:0+3=3,
當時,

設(shè)點,
∵,
∴,
解得,
∴點N的坐標為或;
②當AC為平行四邊形的線時,

∴AC的中點坐標為:,即
設(shè),
由中點坐標公式得,
∴,
當時,,



∴點N(1,3),
綜上,點N的坐標為(1,3)或(1,-3).
【點睛】本題主要考查了待定系數(shù)法示函數(shù)解析式,二次函數(shù)最值問題,中點坐標公式,平行四邊形存在性等知識,包括分類討論思想等,(3)關(guān)鍵是進行正確的分類討論.
18.(2022·四川綿陽·統(tǒng)考三模)如圖1,拋物線與坐標軸分別交于A(-1,0), B(3,0),C(0,3).
(1)求拋物線解析式;
(2)拋物線上是否存在點P,使得∠CBP=∠ACO,若存在,求出點P的坐標,若不存在,說明理由;
(3)如圖2,Q是△ABC內(nèi)任意一點,求的值.
【答案】(1)
(2)存在,
(3)的值為1
【分析】(1)設(shè)拋物線解析式為,代入A(-1,0),B(3,0),C(0,3)求解即可;
(2)作,交于點,分兩種情況,在上方或下方,利用相似三角形的性質(zhì),求得的坐標,得到的解析式,聯(lián)立拋物線,即可求解;
(3)作,則,得到,由題意可得:,同理可得,,即可求解.
(1)
解:設(shè)拋物線解析式為,代入A(-1,0),B(3,0),C(0,3),可得
,解得
故拋物線解析式為;
(2)
解:存在,理由如下:
作,交于點
當在上方時,作軸,連接并延長交拋物線于點,如下圖:
由題意可得:,,,,則,
∴為等腰直角三角形,


∴,即
解得
∴,故
設(shè)解析式為,則,解得
即,
聯(lián)立拋物線可得,,即
解得,(舍去)
則,
當在下方時,作軸,連接交拋物線于點,如下圖:
可得,
此時
設(shè)解析式為,則,解得
即,
聯(lián)立拋物線可得,,即
解得,(舍去)

綜上所述,
(3)
解:,理由如下:
作,如下圖:
則,得到,
由題意可得:,
同理可得,,
∴.
【點睛】此題考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,涉及了待定系數(shù)法求解析式,相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,平行線分線段成比例的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是掌握相關(guān)基礎(chǔ)性質(zhì),學(xué)會利用數(shù)形結(jié)合的思想求解問題.
19.(2023·山西太原·山西大附中校考一模)已知拋物線向左平移1個單位長度,再向上平移4個單位長度得到拋物線.
(1)直接寫出拋物線的解析式 ;
(2)如圖1,已知拋物線與軸交于,兩點,點在點的左側(cè),點,在拋物線上,交拋物線于點.求點的坐標;
(3)已知點,在拋物線上,軸,點在點的左側(cè),過點的直線與拋物線只有一個公共點與軸不平行),直線與拋物線交于另一點.若線段,設(shè)點,的橫坐標分別為,,直接寫出和的數(shù)量關(guān)系(用含的式子表示為 .
【答案】(1);
(2);
(3)
【分析】(1)逆向考慮,拋物線平移到拋物線,即可求拋物線的解析式;
(2)求出、、的點的坐標,設(shè),過點作軸交于點,過點作軸交于點,可以證明ΔBNQ∽ΔPMB,由相似可得,求出即可;
(3)求出、、點坐標,設(shè)的解析式為,將點代入解析式可得,再由直線與拋物線只有一個交點,聯(lián)立方程,由判別式△可得,則直線為,在求出點坐標代入的解析式即可求解.
【詳解】(1)由已知可知,拋物線向右平移1個單位長度,再向下平移4個單位長度得到拋物線,
拋物線,
故答案為:;
(2),
令,,
解得或,
,,
點,在拋物線上,
,解得,
,,
設(shè),
過點作軸交于點,過點作軸交于點,如圖所示,
,

,
,

,
或,
點在第二象限,
,
,;
(3)點與在上,

軸,
,
設(shè)的解析式為,
,
,
,
直線與拋物線只有一個交點,

△,
,
直線的解析式為,
,設(shè)點D的坐標為(x,y)
∴,


∵點D在直線MD上
,
整理得,,
,
故答案為:.
【點睛】本題是二次函數(shù)的綜合題;熟練掌握二次函數(shù)的平移特點,通過構(gòu)造直角三角形相似求點的坐標,并會求直線與拋物線交點坐標是解題的關(guān)鍵.
20.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考一模)如圖1,平面直角坐標系中,拋物線與軸交于、 (點在點左側(cè)),與軸交于點.
(1)連接,則 °;
(2)如圖2,若經(jīng)過、、三點,連接、,若與 的周長之比為,求該拋物線的函數(shù)表達式;
(3)如圖3,在(2)的條件下,連接,拋物線對稱軸上是否存在一點,使得以、、為頂點的三角形與相似?若存在,求出點的坐標;若不存在,說明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,點的坐標為
【分析】(1)根據(jù)函數(shù)表達式,分別求出、,繼而得到、是等腰直角三角形,即可得解;
(2)根據(jù)三角形外接圓圓心和圓周角定理可得是等腰直角三角形,繼而表示出的周長為:,再根據(jù)是等腰直角三角形表示出的周長為:,最后利用周長之比即可求出值,代入拋物線表達式即可得解;
(3)在(2)的條件下求出,,拋物線的對稱軸為直線,以及點,繼而得到,,,然后設(shè),表示出,分情況討論求出值即可解答.
【詳解】(1)解:根據(jù)題意,在函數(shù)中,
當時,,
解得:,
∴,即,
當時, ,
∴,即,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
故答案為:;
(2)解:由(1)知,
又∵點是的外接圓圓心,
∴, ,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,,
∴ ,
∴的周長為: ;
∵是等腰直角三角形,,
∴,
∴的周長為: ,
又∵與 的周長之比為,
∴ ,
解得,(舍去),
∴該拋物線的函數(shù)表達式為;
(3)解:存在;
在(2)的條件下,,,
∴,
∵,
∴拋物線的對稱軸為直線,
∵點是的外接圓圓心,點為拋物線與軸的交點,
∴點也在直線上,
設(shè)直線與相交于點,如圖所示,
則,,,
∴ ,
∴,,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴點是拋物線對稱軸上在點下方一動點,
∴設(shè)(),
∴,
∴當時,
∴ ,
解得:,(舍去);
當時,
∴,
解得:,(舍去);
綜上所述,點的坐標為.
【點睛】本題考查二次函數(shù)幾何綜合,以及圓的有關(guān)性質(zhì)定理,熟練掌握圓周角定理,外接圓圓心性質(zhì),兩點間的距離公式、勾股定理及相似三角形的性質(zhì)與判定進行分類是解題的關(guān)鍵.

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