云南省2016中考数学 试题研究 三、解答题重难点突破 题型四 函数与几何图形的综合题_第1页
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文档简介

1、函数与几何图形的综合题针对演练类型一 与三角形形状有关的问题1. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线yx2bxc经过点A(0,6)和点C(6,0)(1)求抛物线的解析式(2)若抛物线与x轴的负半轴交于点B,试判断ABC的形状;(钝角三角形、直角三角形、锐角三角形)(3)抛物线上是否存在点P,使得PAC是以AC为底的等腰三角形?若存在,请求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由第1题图2. (2015南通13分)已知抛物线yx22mxm2m1(m是常数)的顶点为P,直线l:yx1.(1)求证点P在直线l上;(2)当m3时,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,与直线l的另一个交点为Q,M是x

2、轴下方抛物线上的一点,ACMPAQ(如图),求点M的坐标;(3)若以抛物线和直线l的两个交点及坐标原点为顶点的三角形是等腰三角形,请直接写出所有符合条件的m的值第2题图3. (2015宜宾12分)如图,抛物线yx2bxc与x轴分别相交于点A(2,0)、B(4,0),与y轴交于点C,顶点为点P.(1)求抛物线的解析式;(2)动点M、N从点O同时出发,都以每秒1个单位长度的速度分别在线段OB、OC上向点B、C方向运动,过点M作x轴的垂线交BC于点F,交抛物线于点H.当四边形OMNH为矩形时,求点H的坐标;是否存在这样的点F,使PFB为直角三角形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由第3题图

3、类型二与四边形形状有关的问题1. 如图,已知直线yx8与x轴交于点A,与y轴交于点B,C是线段AB的中点,抛物线yax2bxc(a>0)过O、A两点,且其顶点的纵坐标为.(1)分别写出A、B、C三点的坐标;(2)求抛物线的函数解析式;(3)在抛物线上是否存在点P,使得以O、P、B、C为顶点的四边形是菱形?若存在,求所有满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由第1题图2. (2015毕节16分)如图,抛物线yx2bxc与x轴交于A(1,0),B(3,0)两点,顶点M关于x轴的对称点是M.(1)求抛物线的解析式;(2)若直线AM与此抛物线的另一个交点为C,求CAB的面积;(3)是否存在过A

4、、B两点的抛物线,其顶点P关于x轴的对称点为Q,使得四边形APBQ为正方形?若存在,求出此抛物线的解析式;若不存在,请说明理由第2题图3. (2015广安10分)如图,边长为1的正方形ABCD一边AD在x负半轴上,直线l:yx2经过点B(x,1)与x轴、y轴分别交于点H、F,抛物线yx2bxc顶点E在直线l上(1)求A、D两点的坐标及抛物线经过A、D两点时的解析式(2)当该抛物线的顶点E(m,n)在直线l上运动时,连接EA、ED,试求EAD的面积S与m之间的函数解析式,并写出m的取值范围(3)设抛物线与y轴交于G点,当抛物线顶点E在直线l上运动时,以A、C、E、G为顶点的四边形能否成为平行四边

5、形?若能,求出E点坐标;若不能,请说明理由第3题图4. (2015梧州13分)如图,抛物线yax2bx2与坐标轴交于A、B、C三点,其中B(4,0)、C(2,0)连接AB、AC,在第一象限内的抛物线上有一动点D,过点D作DEx轴,垂足为点E,交AB于点F.(1)求此抛物线的解析式;(2)在DE上作点G,使G点与D点关于F点对称,以G为圆心,GD为半径作圆,当G与其中一条坐标轴相切时,求点G的横坐标(3)过D点作直线DHAC交AB于H,当DHF的面积最大时,在抛物线和直线AB上分别取M、N两点,并使D、H、M、N四点组成平行四边形,请你直接写出符合要求的M、N两点的横坐标第4题图5. (2015

6、龙东地区10分)如图,四边形OABC是矩形,点A、C在坐标轴上,ODE是由OCB绕点O顺时针旋转90°得到的,点D在x轴上,直线BD交y轴于点F,交OE于点H,线段BC、OC的长是方程x26x80的两个根,且OCBC.(1)求直线BD的解析式(2)求OFH的面积(3)点M在坐标轴上,平面内是否存在点N,使以点D、F、M、N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由第5题图类型三与三角形相似有关的问题1. (2015黔南州12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线yx2bxc过点A(0,4)和C(8,0),P(t,0)是x轴正半轴上的一个动点,M是线段

7、AP的中点,将线段MP绕点P顺时针旋转90°得线段PB.过点B作x轴的垂线,过点A作y轴的垂线,两直线相交于点D.(1)求b,c的值;(2)当t为何值时,点D落在抛物线上;(3)是否存在t,使得以A,B,D为顶点的三角形与AOP相似?若存在,求此时t的值;若不存在,请说明理由第1题图2. (2015牡丹江10分)如图,在平面直角坐标系中,ABC的顶点A在x轴负半轴上,顶点C在x轴正半轴上,顶点B在第一象限,过点B作BDy轴于点D,线段OA,OC的长是一元二次方程x212x360的两根,BC4,BAC45°.(1)求点A、C的坐标;(2)反比例函数y的图象经过点B,求k的值;

8、(3)在y轴上是否存在点P,使以P,B,D为顶点的三角形与以P,O,A为顶点的三角形相似?若存在,请写出满足条件的点P的个数,并直接写出其中两个点P的坐标;若不存在,请说明理由第2题图3. (2015随州12分)如图,已知抛物线y(x2)(x4)与x轴交于点A、B(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C,CDx轴,交抛物线于点D,M为抛物线的顶点(1)求点A、B、C的坐标;(2)设动点N(2,n),求使MNBN的值最小时n的值;(3)P是抛物线上一点,请你探究:是否存在点P,使以P、A、B为顶点的三角形与ABD相似(PAB与ABD不重合)?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由4. (20

9、15鄂州12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线yx2与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线yax2bxc的对称轴是x,且经过A、C两点,与x轴的另一交点为B.(1)直接写出点B的坐标;求抛物线解析式(2)若点P为直线AC上方的抛物线上的一点,连接PA,PC.求PAC的面积的最大值,并求出此时点P的坐标(3)抛物线上是否存在点M,过点M作MN垂直x轴于点N,使得以点A、M、N为顶点的三角形与ABC相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由第4题图类型四与面积有关的问题1. (2015武威10分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),其对称轴

10、与x轴相交于点M.(1)求此抛物线的解析式和对称轴;(2)在此抛物线的对称轴上是否存在一点P,使PAB的周长最小?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)连接AC,在直线AC下方的抛物线上,是否存在一点N,使NAC的面积最大?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由第1题图2. (2015贵港10分)如图,抛物线yax2bxc与x轴交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C (0,3),其对称轴l为x1.(1)求抛物线的解析式并写出其顶点坐标;(2)若动点P在第二象限内的抛物线上,动点N在对称轴l上当PANA,且PANA时,求此时点P的坐标;当四边形PABC的面积最大时,求四

11、边形PABC面积的最大值及此时点P的坐标第2题图3. (2015莱芜12分)如图,已知抛物线yax2bxc(a0)经过点A(3,2),B(0,2),其对称轴为直线x,C(0,)为y轴上一点,直线AC与抛物线交于另一点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)试在线段AD下方的抛物线上求一点E,使得ADE的面积最大,并求出最大面积;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点F,使得ADF是直角三角形?如果存在,求出点F的坐标;如果不存在,请说明理由4. (2015深圳9分)如图,关于x的二次函数yx2bxc经过点A(3,0),点C(0,3),点D为二次函数的顶点,DE为二次函数的对称轴,E在x轴上(1)求

12、抛物线的解析式;(2)DE上是否存在点P到AD的距离与到x轴的距离相等,若存在求点P,若不存在请说明理由;(3)如图,DE的左侧抛物线上是否存在点F,使2SFBC3SEBC,若存在,求点F坐标,若不存在说明理由第4题图5. (2015攀枝花12分)如图,已知抛物线yx2bxc与x轴交于A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴与抛物线交于点P、与直线BC相交于点M,连接PB.(1)求该抛物线的解析式;(2)在(1)中位于第一象限内的抛物线上是否存在点D,使得BCD的面积最大?若存在,求出D点坐标及BCD面积的最大值;若不存在,请说明理由(3)在(1)中的抛物线上是否存在点Q

13、,使得QMB与PMB的面积相等?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由第5题图6. (2015达州12分)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的边OA在y轴的正半轴上,OC在x轴的正半轴上,AOC的平分线交AB于点D,E为BC的中点,已知A(0,4)、C(5,0),二次函数yx2bxc的图象抛物线经过A、C两点(1)求该二次函数的表达式;(2)F、G分别为x轴、y轴上的动点,首尾顺次连接D、E、F、G构成四边形DEFG,求四边形DEFG周长的最小值;(3)抛物线上是否存在点P,使ODP的面积为12?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由第6题图类型五与线段有关的问题1. (201

14、5锦州14分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线yax2bx2经过点A(1,0)和点B(4,0),且与y轴交于点C,点D的坐标为(2,0),点P(m,n)是该抛物线上的一个动点,连接CA、CD、PD、PB.(1)求该抛物线的解析式;(2)当PDB的面积等于CAD的面积时,求点P的坐标;(3)当m>0,n>0时,过点P作直线PEy轴于点E交直线BC于点F,过点F作FGx轴于点G,连接EG,请直接写出随着点P的运动,线段EG的最小值2. (2015大连12分)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A、C分别在x轴和y轴的正半轴上,顶点B的坐标为(2m,m)翻折矩形OABC,使点A与

15、点C重合,得到折痕DE.设点B的对应点为F,折痕DE所在直线与y轴相交于点G,经过点C、F、D的抛物线为yax2bxc.(1)求点D的坐标(用含m的式子表示);(2)若点G的坐标为(0,3),求该抛物线的解析式;(3)在(2)的条件下,设线段CD的中点为M,在线段CD上方的抛物线上是否存在点P,使PMEA?若存在,直接写出点P的坐标,若不存在,说明理由第2题图【答案】题型四 函数与几何图形的综合题类型一 与三角形形状有关的问题1. 【思路分析】(1)利用待定系数法通过点A、C的坐标计算b、c的值,得到该抛物线的解析式;(2)由抛物线的解析式得出点B的坐标,结合其他点的坐标判断ABC的形状;(3

16、)利用AC的垂直平分线不平行于抛物线的对称轴,必然与抛物线存在的两个交点都能成为点P,使得PAC为等腰三角形.解:(1)将A(0,-6)和C(6,0)代入y=x2+bx+c中,得 c=-636+6b+c=0,解得 b=-5c=-6,抛物线的解析式为y=x2-5x-6;(2)由x2-5x-6=0,解得x1=-1,x2=6,点B的坐标为B(-1,0),即点B在(-6,0)与原点之间,又OA6,OC=6,OAC=OCA=45°,BAC为锐角,ABC为锐角三角形;(3)存在满足条件的点P,使得PAC是以AC为底的等腰三角形,分两种情况讨论,抛物线上存在两个点P能使得PAC是以AC为底的等腰三

17、角形.如解图,设M为线段AC的中点,则OM为AC的垂直平分线,直线OM与抛物线必有的两个交点都是满足条件的点P,第1题解图A(0,-6),C(6,0),点M的坐标为(3,-3),设直线OM的解析式为y=kx,将点M(3,-3)代入得,k=-1,即直线OM的解析式为y=-x,联立 y=-xy=x2-5x-6,得x2-4x-6=0, x1=2-y1=-2,或 x2=2+y2=-2-,点P的坐标为(2-,-2)或(2+,-2-).2. (1)证明:yx2-2mx+m2+m-1(x-m)2+m-1,顶点P(m,m-1).将xm代入yx-1得ym-1,点P在直线yx-1上.(3分)(2)解:当m-3时,

18、抛物线解析式为yx2+6x+5,令x=0,y=5,点C的坐标为(0,5),作PFx轴于点F,MEy轴于点E,QGy轴于点G.如解图,第2题解图联立 y=x2+6x+5y=x-1,解得 x1=-3y1=-4, x2=-2y2=-3,P(-3,-4),Q(-2,-3).yx2+6x+5(x+5)(x+1),A(-5,0),B(-1,0),(5分)QG=3,AG=5-2=3,CAOACO45°,OAQ=45°,APF90°-(PAQ+45°)45°-PAQ,MCE45°-ACM,ACMPAQ,APFMCE,RtCMERtPAF,(7分).设

19、点M的坐标为(x,x2+6x+5),则ME=-x,CE=-x2-6x,PF=4,AF=2.,解得x1=-4,x2=0(舍去).则x2+6x+5=-3,M(-4,-3).(12分)(3)解:m的值为0,.(13分)【解法提示】联立抛物线解析式和直线l的解析式得y=x2-2mx+m2+m-1y=x-1,解得 x1=my1=m-1, x2=m+1y2m,P(m,m-1),Q(m+1,m),由题意,OPQ为等腰三角形,OP2m2+(m-1)2=2m2-2m+1,OQ2=(m+1)2+m2=2m2+2m+1,PQ2=(m+1-m)2+ m-(m-1)2=2,当OP2OQ2时,2m2-2m+1=2m2+2

20、m+1,解得m=0.当OQ2PQ2时,2m2+2m+1=2,解得m1=,m2=.当OP2PQ2时,2m2-2m+1=2,解得m1=,m2=.综上,当OPQ为等腰三角形时,m的值为0,,.3. 【思路分析】(1)将A、B两点坐标代入函数解析式,求得其待定系数b、c的值即可.(2)如解图,根据已知,点M和点N移动速度相同,因此四边形OMHN若为矩形,则OM=ON,且NH=OM,HM=ON,所以可以得到点H到x轴与到y轴的距离相等,又因为点H在抛物线上,设点H横坐标为t,则它的纵坐标为-t2+t+4,再根据以上关系得出一个关于t的一元二次方程.先假设点F存在,用一个未知数m表示出点F的横坐标和纵坐标

21、,进而用m表示出BF2、FP2并求PB2的值,然后根据勾股定理分两种情况分别进行求解.解: (1)抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于点A(-2,0)、B(4,0), -×(-2)2-2b+c=0-×42+4b+c=0,解得 b=1c=4,(2分)抛物线的解析式为y=-x2+x+4.(3分)(2)如解图,设经过t秒后,四边形OMHN为正方形,则第3题解图OM=t,ON=t,点H的坐标为(t,- t2+t+4),四边形OMHN为正方形,-t2+t+4=t,解得t1=2,t2=-2 (不符合题意,舍去),(5分)点H的坐标为(2,2).(6分)设存在点F,使PFB为直角三角形,

22、由(1)得点B(4,0),点C(0,4),设直线BC的函数解析式为y=kx+b(k0), 4k+b=0b=4,解得 k=-1b=4,直线BC的解析式为y=-x+4,设点F的横坐标为m,则点F的纵坐标为-m+4,抛物线的解析式为y=-x2+x+4,y=- (x-1)2+,抛物线顶点P的坐标为(1,),PB2=(4-1)2+(0-)2=,FP2=(1-m)2+(-4+m)2=2m2-m+,BF2=(4-m)2+(-m+4)2=2m2-16m+32,(8分)点P为抛物线顶点,当PFB=90°时,如解图,BF2+FP2=PB2,2m2-16m+32+2m2-m+=,4m2-17m+4=0,解

23、得m1=4,m2=,若能组成直角三角形,则点F在点P左侧,第3题解图m1,m= ,-m+4= ,点F的坐标为(, ),(10分)当FPB=90°时,如解图,第3题解图 PB2+FP2=BF2,+2m2-m+=2m2-16m+32,解得m= ,-m+4= ,点F的坐标为(, ).综上所述,点F的坐标为(,)或(,).(12分)【难点突破】本题的难点是第(2)问,要求点F的坐标,首先假设点F存在,根据抛物线上各点的位置关系,表示出线段长,由于PFB的直角顶点不确定,所以求解过程中需分两种情况进行讨论.【一题多解】假设存在点F使PFB为直角三角形.()如解图,当PFB=90°时,

24、设抛物线的对称轴与x轴交于点E,过F作FDPE于点D,第3题解图OCOB,OC=OB=4,OCB=OBC45°,直线BC的解析式:y=-x+4,过F作FDOB交PE于点D,则DFBCBO=45°,又PFB=90°,PFD=45°,PD=FD,设F(t,-t+4),由(1)知P(1, ),则PD=-(-t+4),FD=1-t,-(-t+4)=1-t,t=,-t+4=,F(, ).()如解图,当FPB=90°时,过F作FDPE于点D,FPD+DPB=90°,第3题解图又DPB+PBO=90°,FPD=PBO,tanFPD=tan

25、PBO,即,t=,-t+4=,F(, ).综上所述,点F的坐标为(,)或(,).类型二 与四边形形状有关的问题1. 解:(1)直线y-x+8与x轴交于点A,与y轴交于点B,令y=-x+80,x6,即A(6,0),令x=0,y0+88,即B(0,8).C是线段AB的中点,3,4,A(6,0)、B(0,8)、C(3,4);(2)抛物线经过点O(0,0),点A(6,0),顶点的纵坐标为-,其顶点坐标为(3,-), c=036a+6b+c=09a+3b+c=-,解得 a=b=-c=0,抛物线的函数解析式为yx2-x; (3)存在点P,使以O、P、B、C为顶点的四边形是菱形,AOB90°,A(

26、6,0)、B(0,8),AB =10,C是AB的中点,OC= AB=BC=5,OB=8,OBOC,且OBBC,当以O、P、B、C为顶点的四边形是菱形时,OB是菱形的对角线,连接PC,如解图,则OB是PC的垂直平分线,第1题解图点P与点C关于直线OB对称,即P与C关于y轴对称,C(3,4),P(-3,4),把点P(-3,4)代入抛物线解析式y=x2-x中,当x-3时,y×(-3)2-×(-3)4,点P(-3,4)在抛物线上.故在抛物线上存在点P,使以O、P、B、C为顶点的四边形是菱形,点P的坐标是(-3,4).2. 解:(1)抛物线与x轴交于点A(-1,0),B(3,0),(

27、2分)y=(x+1)(x-3)=x2-2x-3.(4分)(2)抛物线y=x2-2x-3=(x-1)2-4,点M的坐标为(1,-4).M与M关于x轴对称,点M的坐标为(1,4),(6分)设直线AM的解析式为y=kx+m,将点A(-1,0),点M(1,4)代入得-k+m=0k+m=4,解得 k=2m=2,直线AM的解析式为y=2x+2,(8分)与抛物线y=x2-2x-3联立得 y=2x+2y=x2-2x-3,解得 x1=-1y1=0, x2=5y2=12,点C的坐标为(5,12),(10分)又AB=4,SABC=×4×12=24.(12分) (3)存在.理由如下:如解图,四边形

28、APBQ是正方形,PQ垂直且平分AB,AB垂直且平分PQ,且PQ=AB,第2题解图设PQ与x轴交点为N,则PN= AB=2,点P的坐标为(1,2)或(1,-2). (13分)设过A、B两点的抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-3),将点(1,2)代入得a=- ,此时抛物线解析式为y=- (x+1)(x-3)=- x2+x+ ;(15分)将点(1,-2)代入得a=,此时抛物线解析式为y= (x+1)(x-3)= x2-x- .综上,存在这样的抛物线2条,其解析式为y=-x2+x+或y=x2-x-.(16分)【易错分析】在确定四边形APBQ为正方形时,一定要注意点P可能在x轴上方,也可能在x轴下

29、方,不要漏掉任何一种情况.3. 【思路分析】(1)把B点坐标代入一次函数的解析式中求出B点的横坐标,进而得到A、D点的坐标,再用待定系数法求出二次函数的解析式.(2)把E点坐标代入一次函数解析式,得到n关于m的关系式,根据三角形的面积公式列出S与m的函数解析式.(3)分情况讨论,假设存在E点,根据平行四边形的性质,列方程求E点坐标便可.解:(1)把B点的坐标(x,1)代入y=x+2中,得x+2=1,解得x=-2,B(-2,1),正方形ABCD的边长为1,A(-2,0),(1分)则D(-3,0),(2分)把A(-2,0),D(-3,0)代入抛物线的解析式中,得 -4-2b+c=0-9-3b+c=

30、0,解得 b=-5c=-6,经过A、D两点的抛物线的解析式为y=-x2-5x-6.(4分)(2)E(m,n)在直线y=x+2上,n=m+2,(5分)根据三角形的面积公式得,S=AD·|m+2|=|m+2|,当m+20,即m-4时,S= (m+2)=14m+1;当m+20,即m-4时,E、A、D三点共线,此时不构成三角形;当m+2<0,即m<-4时,S= (-m-2)=- m-1,综上可知,S= m+1(m-4)-m-1(m<-4). (7分)(3)存在点E,使得以A、C、E、G为顶点的四边形是平行四边形,分两种情况:当AC为对角线时,此时EG与AC则互相平分,这不可

31、能存在,故此情况不存在;(8分)第3题解图当AC为平行四边形的边时,如解图所示,E点在y轴左边,即为E点,过E点作EMy轴,E(m,m+2),抛物线是由y=-x2-5x-6平移得到的,设此时的抛物线的解析式为y=-(x-m)2+m+2,即y=-x2+2mx-m2+m+2,G(0,-m2+m+2),在RtEMG中,根据勾股定理可得EG2=EM2+GM2=m2+(m+2)-(-m2+m+2)2=m4+m2,又平行四边形的对边相等,EG=AC=,EG2=AC2,即m4+m2=2,解得m2=1,(9分)m<0,m=-1.故存在点E(-1,),使得四边形AGEC为平行四边形.(10分)4. 【思路

32、分析】(1)将B、C两点的坐标代入抛物线y=ax2+bx+2得方程组求解,即可求得抛物线的解析式;(2)利用(1)中求出的二次函数解析式,确定出A点的坐标,然后根据A、B两点的坐标求出AB的解析式,分别用含有参数的代数式表示出圆的半径以及圆心到坐标轴的距离,然后分G与y轴相切和G与x轴相切两种情形来讨论即可求解.(3)根据DHAC,DEx轴,确定出当DF的值最大时,DHF的面积最大,再根据平移的性质,确定使D、H、M、N四点组成的平行四边形的M、N两点的横坐标即可.解:(1)将B(4,0)、C(-2,0)代入y=ax2+bx+2,得 16a+4b+2=04a-2b+2=0,(2分) 解得 a=

33、-b=,(3分)抛物线的解析式为y=-x2+x+2;(4分)(2)令x=0,即y=2,则A(0,2),设直线AB的解析式为y=kx+b(k0),将点A(0,2)、B(4,0)代入中,得 b=24k+b=0,解得 k=-b=2,直线AB的解析式为:y=-x+2,设点D的坐标为(t,-t2+t+2)(0<t<4),则点F的坐标为(t,-t+2),G点与D点关于F点对称,G点的坐标为(t,t2-t+2),(5分)如果G与y轴相切,则t=|-t2+t+2-(t2-t+2)|,解得t1=2,t2=6>4(舍去),t3=t4=0(舍去);(6分)如果G与x轴相切,则t2-t+2=|-t2

34、+t+2-(t2-t+2)|,解得t1=,t2=4(舍去),t3=-2<0(舍去),t4=4(舍去).(7分)综上所述,当t=2或时,G与坐标轴相切,当G与x轴相切时,点G的横坐标是,当G与y轴相切时,点G的横坐标是2.(8分)(3)点M、N的横坐标分别为2-2,-2或2+2,+2.(13分)【解法提示】由于DH始终平行于AC,FD始终垂直于x轴,所以不管D点怎么变化,DHF的形状都不会改变,于是当DF的值最大时,DHF的面积就最大.由(2)可知DF=-t2+t+2-(-t+2)=- t2+t,当t=-=2时,DHF的面积最大,此时D(2,2),F(2,1),DHAC,AC的解析式可求得

35、为:y=x+2,设DH的解析式为:y=x+b,代入点D(2,2),得b=0,即DH的解析式为:y=x,第4题解图解方程组y=-x+2y=x,可求得H(,),如解图,过点H作HKDE于点K,则HK=2-=DK,当MNDH,MN=DH时,四边形DHMN为平行四边形,设N(n,- n+2),由于四边形DHMN是平行四边形,把点N平移到M,就等于把点D平移到H,而把点D平移到H,是把D点横坐标向左移动个单位,而把纵坐标向下平移个单位,M(n-,-n+),M点在抛物线上,- (n-)2+ (n-)+2=-n+,解得n1=,n2=,M1 (2-2,),N1(-2,+),M2 (2+2,-),N2(+2,-

36、).综上所述,在抛物线和直线AB上分别取M、N两点,并使D、H、M、N四点组成平行四边形,点M、N的横坐标分别为2-2,-2或2+2,+2.【难点突破】本题的难点在于第(3)问,如何通过已知条件确定DHF的面积最大时的情况,还有在确定使D、H、M、N四点组成平行四边形时,要通过点平移来确定M、N两点的横坐标.5. 【思路分析】(1)先解已知的一元二次方程,求得B、D两点的坐标,再根据待定系数法求得结果.(2)求出直线OE的解析式,再求出两直线的交点H的坐标,以及F的坐标,再根据三角形的面积公式进行计算即可.(3)根据DF为矩形的边或对角线进行确定N点的坐标便可.解:(1)x2-6x+80,解得

37、x1=2,x2=4,OC>BC,OC=4,BC=2,B(-2,4),ODE是OCB绕点O顺时针旋转90度得到的,OD=OC=4,DE=BC=2,D(4,0),设直线BD的解析式为y=kx+b(k0), -2k+b=44k+b=0,解得 k=-b=,直线BD的解析式为y=-x+.(3分)(2)DE=2,E(4,2),直线OE的解析式为y=x,联立 y=-x+y=x,解得 x=y=,H(,),H点到y轴的距离为,又由BD的解析式可得F(0, ),SOFH.(6分)(3)以点D、F、M、N为顶点的四边形是矩形,第5题解图DFM是直角三角形.当MFD为直角时,则M只能在x轴上,连接FN交MD于点

38、G,如解图,BD的解析式为y=-x+且直线FM与直线BD垂直,直线FM的斜率是,又直线FM过F(0,)点,直线FM的解析式为y=x+,M(-,0),OD=4,OF=,MFD=MFO+OFD=90°,又MFO+FMO=90°,NMO=DFO,又MOF=FOD=90°,RtFOMRtDOF,即=,OM=,M(-,0),点G是MD的中点,G(,0),同时点G又是FN的中点,根据两点的中点坐标公式可得N(,-),当MDF为直角时,点M在y轴上,连接DN交FM于点G,如解图,BD的解析式为y=-x+且直线MD与直线BD垂直,又直线MD过D(4,0)点,直线MD的解析式为y=

39、x-6,OF=,OD=4,同理可得,即,OM=6,M(0,-6),点G是FM的中点,G(0,- ),同时点G又是DN的中点,根据两点的中点坐标公式可得N(-4,-).第5题解图当FMD为直角时,点M是原点,如解图,由图可知,四边形FMDN为矩形,所以N点的坐标是(4,).综上所述,点N存在,坐标为(,-),(-4,-),(4,).(10分)类型三 与三角形相似有关的问题1. 解:(1)由抛物线y=-x2+bx+c过点A(0,4)和C(8,0),(1分)可得 c=4-×64+8b+c=0, 解得 c=4b=. (4分)(2)AOP=PEB=90°,OAP=90°-A

40、PO=EPB,AOPPEB,PB是MP旋转所得,PB=MP,又M是AP的中点,AP=2MP2PB,相似比为=2,(5分)AO=4,PE=2,OE=OP+PE=t+2,又DE=OA=4,点D的坐标为(t+2,4),(6分)当点D落在抛物线上时,有- (t+2)2+ (t+2)+4=4,解得t=3或t=-2.t>0,t=3,故当t为3时,点D落在抛物线上.(7分)(3)存在t,使得以A,B,D为顶点的三角形与AOP相似.理由:当0<t<8时,若POAADB,由(2)知AOPPEB且相似比为2,则2,BE=OP,BD=4-t,则,即,整理得t2+16=0,t无解;(8分)若POAB

41、DA,同理,解得t=-2±2 (负值舍去);(9分)当t>8时,若POAADB,则,即,解得t=8±4 (负值舍去);(10分)若POABDA,同理,解得t无解.(11分)综上所述,当t=-2+2 或t=8+4 时,以A,B,D为顶点的三角形与AOP相似.(12分)2. 【思路分析】(1)解一元二次方程得出方程的根,便可求出点的坐标;(2)过点B作BEAC于点E,设OE=x,在RtBCE中,由勾股定理列出方程便可求出x,进而得出B点坐标,问题就迎刃而解;(3)根据相似三角形的比例线段进行解答即可.解:(1)由x2-12x+36=0,解得:x1=x2=6,OA=6,OC

42、=6,A(-6,0),C(6,0).(2分) (2)过点B作BEAC于点E,如解图,第2题解图设OE=x,则CE=6-x,AE=6+x,BAC=45°,BE=AE=6+x,在RtBCE中,BE2+CE2BC2,即(6+x)2+(6-x)2=(4 )2,x1=2,x2=-2(舍去),B(2,8),将点B坐标代入y= 中,k=16.(6分)(3)存在,满足条件的点P有5个,坐标为(0,12),(0,6),(0,2),(0,4+2 ),(0,4-2 )(写出任意两个即可).(10分)【解法提示】设P(0,y),ODB=90°,DOA=90°,PDB与POA对应.两三角形

43、相似共有四种情况:PBDPAO、PBDAPO、BPDPAO、BPDAPO,依次讨论即可,下面以第一个为例分析,后面的情况类似.PBDPAO,即,y=12或y=6,P1(0,12),P2(0,6).同理,由其他三种情况的比例关系类似,可求得P3(0,2),P4(0,4+2),P5(0,4-2.满足条件的点P的个数是5个.3. 【思路分析】(1)A、B、C是抛物线与坐标轴的交点,故当y0时,可计算A、B的坐标,当x=0时,可计算C的坐标;(2)作B(或M)关于x=-2的对称点B,连接BM,与x=-2的交点即N,由BM的解析式与x=-2可确定n值;(3)假设满足条件的点P存在,分类讨论:在第一、二、

44、四象限,x轴下方.通过数形结合可知,一、二象限内两点关于抛物线对称轴对称,故求其中一个可知另一个,具体方法是过D作DEx轴于点E,过P作PFx轴于点F,在讨论PAFDAE的前提下计算ABP的边长和点P坐标,然后根据“两边对应成比例且夹角相等”来检验PAB和ABD是否相似;点P在x轴下方时易知其和点D关于抛物线对称轴对称.解:(1)抛物线解析式为y= (x+2)(x-4),令x=0得y=-,令y=0得x1=-2,x2=4,A(-2,0),B(4,0),C(0,- ).(3分) (2)如解图,过点A(-2,0)作y轴平行线l,第3题解图则点B关于l的对称点B(-8,0),由抛物线顶点坐标公式得M(

45、1,-).连接BM与l的交点即为使MN+BN值最小的点N.设直线BM的解析式为y=kx+b(k0),则 -8k+b=0k+b=-,解得 k=-b=-,直线BM的解析式为y=-x-.当x=-2时,n=-.(7分)(3)假设存在点P(t, (t+2)(t-4),使P、A、B为顶点的三角形与ABD相似.下面分三种情况讨论:()当点P在第一象限时,显然PBA为钝角,BAD与ABD为锐角,过D作DEx轴于点E,过P作PFx轴于点F,易得D(2,-),PF=(t+2)(t-4),AF=t+2,DE=,AE=4.第3题解图若PAFDAE,则PAFDAE,即4× (t+2)(t-4)= (t+2),

46、解得:t1=-2(舍去),t2=6,当t=6时,PF=2,AF=8,PA=6,又AD3,当t=6时,PAB与BAD相似,且P(6,2).若PAF=DBE,则PAFDBE,即2× (t+2)(t-4)= (t+2),解得:t1=-2(舍去),t2=8,当t=8时,AF=10,PF=5,PA=,DE,BD=,显然且,当t=8时,PAB与ABD不可能相似.()点P为第二象限时,根据对称性易知存在点P(-4,2),使PABBDA(当然,也可以像()中一样计算得出).()点P在x轴下方时,根据对称性易知存在点P(0,-),使PABBDA.综上所述,存在点P1(6,2),P2(-4,2),P3(

47、0,- )三点使得以P、A、B为顶点的三角形与ABD相似.(12分)4. 【思路分析】(1)根据直线解析式,求出点A的坐标,根据对称性可得点B的坐标;求出点A、C的坐标,然后代入抛物线的解析式y=a(x+ )2+k,求出a,k即可;(2)结合抛物线的解析式,设出点P的坐标,过点P作y轴的垂线PE,垂足为E,根据SPACS四边形AOEP-SPEC-SAOC,求得三角形面积与点P的横坐标的二次函数关系式,得到确定根据二次函数最大值,即PAC的面积的最大值,进而可求得点P的坐标;(3)结合抛物线的解析式,设出点M的坐标,然后分三种情况进行讨论,由于两个三角形相似,根据相似三角形对应线段成比例,列出方

48、程求解即可.解:(1)点B的坐标为(1,0).(1分)【解法提示】由直线y=x+2可知,点A的坐标为(-4,0),点A与点B关于直线x=-对称,点B的坐标为(1,0).由直线y=x+2可知,点A的坐标为(-4,0),点C的坐标为(0,2),抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是x=-,可设抛物线的解析式为y=a(x+)2+k,(2分)根据题意得 a+k=0a+k=2,解得 a=-k=,抛物线的解析式为y=-(x+)2+-x2-x+2.(4分) (2)如解图,设点P的坐标为(t,-t2-t+2),过点P作y轴的垂线PE,垂足为点E,第4题解图点P为直线AC上方的抛物线的一点,-4<t<

49、0,则PE=-t,OE=-t2-t+2,CE=-t2-t,SPACS四边形AOEP-SPEC-SAOC(-t+4)(-t2-t+2)- (-t)(-t2-t)-×4×2-(t+2)2+4,PAC的面积的最大值为4.(7分)此时点P的坐标为(-2,3).(8分)(3)存在以点A、M、N为顶点的三角形与ABC相似.设点M的坐标为(m,-m2-m+2),点A(-4,0),B(1,0),C(0,2),AB=5,AC=2,BC,AB2AC2+BC2,即ABC是直角三角形,且ACB90°,(9分)当点M在x轴上方,即-4<m<1时,当时,RtAMNRtBAC,,解

50、得:m1=-3,m2=-4(舍去),点M的坐标为(-3,2);当时,RtAMNRtABC,解得:m3=0,m4=-4(舍去),点M的坐标为(0,2);(10分)当点M在x轴下方,且m>1时,当时,RtAMNRtBAC,,解得:m5=5,m6=-4(舍去),点M的坐标为(5,-18);当时,RtAMNRtABC,,解得:m72,m8-4(舍去),点M的坐标为(2,-3);(11分)当点M在x轴下方,且m<-4时,当时,RtAMNRtBAC,m无解,当时,RtAMNRtABC,,解得:m9=-2+ (舍去),m10=-2- (舍去),综上所述,存在点M,使得以点A、M、N为顶点的三角形

51、与ABC相似,点M的坐标为(-3,2)或(0,2)或(5,-18)或(2,-3).(12分)类型四与面积有关的问题类型四 与面积有关的问题1. 解:(1)设抛物线的解析式为ya(x-1)(x-5),把点A(0,4)代入上式,解得a,(1分)y= (x-1)(x-5)= x2-x+4= (x-3)2-,(2分)抛物线的对称轴是直线x3.(3分)(2)存在,P点坐标为(3,).(4分)如解图,连接AC交对称轴于点P,连接BP,BA,第1题解图点B与点C关于对称轴对称,PB=PC,AB+AP+PBAB+AP+PCAB+AC,此时PAB的周长最小,(5分)设直线AC的解析式为ykx+b,把A(0,4)

52、,C(5,0)代入y=kx+b中,得 b=45k+b=0,解得 k-b4,直线AC的解析式为y-x+4,点P的横坐标为3,y-×3+4=,P点坐标为(3,).(6分)(3)在直线AC下方的抛物线上存在点N,使NAC面积最大,如解图,设N点的横坐标为t,第1题解图此时点N(t,t2-t+4)(0<t<5).(7分)过点N作y轴的平行线,分别交x轴、AC于点F、G,过点A作ADNG,垂足为点D.由(2)可知直线AC的解析式为y-x+4,把xt代入y-x+4得y-t+4,则G(t,-t+4).此时NG-t+4-(t2-t+4)-t2+4t,(8分)AD+CFOC5,SNAC=SANG+SCNG=NG·AD+NG·CFNG·OC×(-t2+4t)×5-2t2+10t=-2(t-)2+,当t时,NAC的面积最大,最大值为,(9分)由t,得yt2-t+4-3,N点坐标为(,-3).(10分)2. 解:(1)抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C(0,3),其对称轴l为x=-1, a+b+c=0c=3-=-1, 解得 a=-1b=-2c=3,抛物线的解析式为y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,(2分)顶

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