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文档简介
1、等腰三角形存在性问题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yBAOx【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=CByBAC1OC3C5C2C4x【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2yBACC1OHxC、C同理可求,下求C345yAC
2、1=AB=(4-1)2+(3-1)2=13作AHx轴于H点,AH=1C1H=C2H=13-1=23C1(1-23,0)C2(1+23,0)BAOC5x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A坐标为(1,0),点B坐标为(4,2)时,可构造直角三角形勾股解:yAH=3,BH=2设AC5=x,则BC5=x,C5H=3-x(3-x)2+22=x2B解得:x=136OAC5Hx而对于本题的C,或许代数法更好用一些5故C5坐标为(196,0)【代数法】表示线段构相等yBAOC5x(1)表示点:设点C坐标为(m,0),又A点坐标(1,1)、B点坐标(4,3),5(2)表
3、示线段:AC(m1)2(01)2,BC55(m4)2(03)2(3)分类讨论:根据ACBC,可得:55(m1)212(m4)232,(4)求解得答案:解得:m23,故C坐标为23,0665【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AB=AC、AB=BC、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
4、,以此为突破口如图,在平面直角坐标系中,二次函数yax2bxc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yCD()()AOE【分析】(1)y3x23x6;42(2)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)当AE=AP时,以A为圆心,AE为半径画圆,与对称轴
5、交点即为所求P点AE=25,AP=25,又AH=3,PH11,11故P1,11、P1,1112当EA=EP时,以E点为圆心,EA为半径画圆,与对称轴交点即为所求P点Bx(25)1过点E作EM垂直对称轴于M点,则EM=1,PMPM342219,()()()()()()故P1,219、P1,21934当PA=PE时,作AE的垂直平分线,与对称轴交点即为所求P点设P(1,m),PA2(14)2(m0)2,PE2=(10)2(m2)2555m29(m2)21,解得:m=1故P(1,1)5综上所述,P点坐标为P1,11、P1,11、P1,219、P1,219、P(1,1)12345yyyP1P3HP5A
6、OBxAOBxAOBxEMEEP2P4【补充】“代数法”用点坐标表示出线段,列方程求解亦可以解决1如图1,抛物线yax2bx1经过A(1,0)、B(2,0)两点,交y轴于点C点P为抛物线上的一个动点,过点P作x轴的垂线交直线BC于点D,交x轴于点E(1)请直接写出抛物线表达式和直线BC的表达式(2)如图1,当点P的横坐标为2时,求证:OBDABC3(3)如图2,若点P在第四象限内,当OE2PE时,求POD的面积(4)当以点O、C、D为顶点的三角形是等腰三角形时,请直接写出动点P的坐标23【分析】(1)待定系数法即可求得;(2)先把P点的横坐标代入直线y1x1,求得DE2,从而求得DEOE,得出
7、EOD45,因为2OACEOD45,OBDABC,即可求得OBDABC;(3)分三种情况:当ODCD时,则5m2m15m2,当ODOC时,则5m2m11,当OCCD444时,则5m21,分别求解,即可求得4【解答】方法一:4a2b10a2解得22,抛物线表达式:y12xx1;22则,解得2222233解:(1)由抛物线yax2bx1可知C(0,1),yax2bx1经过A(1,0)、B(2,0)两点,ab101b1211设直线BC的解析式为ykxb,2kb0b11kb1直线BC的表达式:y1x12故抛物线表达式:y1x21x1;直线BC的表达式:y1x112(2)如图1,当点P的横坐标为2时,把
8、x233代入y1x1,2得y1212,2DE23又OE2,3DEOEOED90EOD45又OAOC1,AOC90OAC45OEx,PE|x2x1|x2x1OACEOD又OBDABCOBDABC(3)如图2,设点P的坐标为P(x,1x21x1)2211112222又OE2PEx2(1x2212x1)解得x2,x2(不合题意舍去),12PD22P、D两点坐标分别为P(2,2()2122OE2),D(2,222),22POD1S122PDOE(21)2222,OC21,CD2m2(1m1)2m2,4445455(4)P(1,1),P(4,27),P(25,35),P(25,35)4125253555
9、5设D(m,1m1),2则OD2m2(1m1)25m2m1,241524当ODCD时,则5m2m15m2,解得m1,1当ODOC时,则5m2m11,解得m4,2当OCCD时,则5m21,解得m25,m25,34P(1,1),P(,25252535,P(,)55551方法二:(1)略427),P(3,)42535x1,把x代入,(2)lBC:y1223y,即D(,),tanEOD()()1,t2(0t2t1),222333O(0,0),2233A(1,0),C(0,1),tanOAC1,EODOAC,OD/AC,OBDABC(3)设P(t,1t21t1),E(t,0),22OE2PE,1122解
10、得:t2,t2(舍),12PD22P、D两点坐标分别为P(2,2()2122OE2),D(2,222),22POD1S122PDOE(21)2222(00)2(10)2(t0)2(t1)2,t0(舍),t,(4)设P(t,1t21t1),D(t,1t1),O(0,0),C(0,1),222OCD是等腰三角形,OCOD,OCCD,ODCD,142125(00)2(10)2(t0)2(t11)2,t255112525,t,2(t0)2(t1)2(t0)2(t11)2,t1,1122P(1,1),P(,),p(2525555542713,25352535)p()4【点评】本题考查了待定系数法求解析式
11、、三角形相似的判定以及分类讨论的思想的应用2如图1,抛物线yx2bxc过点A(1,0),点B(3,0),与y轴交于点C在x轴上有一动点E(m,0)(0m3),过点E作直线lx轴,交抛物线于点M(1)求抛物线的解析式及C点坐标;(2)当m1时,D是直线l上的点且在第一象限内,若ACD是以DCA为底角的等腰三角形,求点D的坐标;(3)如图2,连接BM并延长交y轴于点N,连接AM,OM,设AEM的面积为S,MON的面积为S,12若S2S,求m的值122【解答】解:(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式得,解得,【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)若ACD是以DCA为底角的等腰三角形,则可以分C
12、DAD或ACAD两种情况,分别求解即可;(3)S1AEy,2SONx,即可求解1M2M1bc0b293bc0c3故抛物线的表达式为yx22x3,当x0时,y3,故点C(0,3);(2)当m1时,点E(1,0),设点D的坐标为(1,a),由点A、C、D的坐标得,AC(01)2(30)210,同理可得:ADa24,CD1(a3)2,当CDAD时,即a241(a3)2,解得a1;当ACAD时,同理可得a6(舍去负值);故点D的坐标为(1,1)或(1,6);设直线BM的表达式为ysxt,则,解得,03stt3m3SAEy(m1)(m22m3),222SONx(3m3)mS(m1)(m22m3),2(3
13、)E(m,0),则设点M(m,m22m3),m22m3smtsm1故直线BM的表达式为y(m1)x3m3,当x0时,y3m3,故点N(0,3m3),则ON3m3;111M12M1解得m27或1(舍去负值),故m72【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、等腰三角形的性质、面积的计算等,其中(2),要注意分类求解,避免遗漏3如图,已知抛物线ya(x6)(x2)过点C(0,2),交x轴于点A和点B(点A在点B的左侧),抛物线的顶点为D,对称轴DE交x轴于点E,连接EC(1)直接写出a的值,点A的坐标和抛物线对称轴的表达式;(2)若点M是抛物线对称轴DE上的点,当MCE是等腰三角
14、形时,求点M的坐标;(3)点P是抛物线上的动点,连接PC,PE,将PCE沿CE所在的直线对折,点P落在坐标平面内的点P处求当点P恰好落在直线AD上时点P的横坐标a,【分析】(1)将点C坐标代入抛物线解析式中,即可得出结论;(2)分三种情况:直接利用等腰三角形的性质,即可得出结论;(3)先判断出PQEPQE(AAS),得出PQPQ,EQEQ,进而得出PQn,EQQEm2,确定出点P(n2,2m),将点P的坐标代入直线AD的解析式中,和点P代入抛物线解析式中,联立方程组,求解即可得出结论【解答】解:(1)抛物线ya(x6)(x2)过点C(0,2),2a(06)(02),16抛物线的解析式为y(x6
15、)(x2)(x2)21166抛物线的对称轴为直线x2;针对于抛物线的解析式为y1(x6)(x2),6令y0,则1(x6)(x2)0,6x2或x6,A(6,0);83,(2)如图1,由(1)知,抛物线的对称轴为x2,E(2,0),C(0,2),OCOE2,D(2,),CE2OC22,CED45,CME是等腰三角形,当MEMC时,ECMCED45,CME90,M(2,2),当CECM时,MMCM2,1EM4,1M(2,4),1当EMCE时,EMEM22,23M(2,22),M(2,22),23即满足条件的点M的坐标为(2,2)或(2,4)或(2,22)或(2,22);(3)如图2,由(1)知,抛物
16、线的解析式为y1(x6)(x2)1(x2)28,66383令y0,则(x6)(x2)0,x6或x2,点A(6,0),直线AD的解析式为y2x4,3过点P作PQx轴于Q,过点P作PQDE于Q,EQPEQP90,2m(n2)4,n(m6)(m2),由(2)知,CEDCEB45,由折叠知,EPEP,CEPCEP,PQEPQE(AAS),PQPQ,EQEQ,设点P(m,n),OQm,PQn,PQn,EQQEm2,点P(n2,2m),点P在直线AD上,23点P在抛物线上,16联立解得,m13241或m13241,22即点P的横坐标为13241或132412255154如图1所示,在平面直角坐标系中,抛物
17、线F:ya(x)2与x轴交于点A(,0)和点B,与y【点评】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,用分类讨论的思想解决问题是解本题的关键26461轴交于点C(1)求抛物线F的表达式;1(2)如图2,将抛物线F先向左平移1个单位,再向下平移3个单位,得到抛物线F,若抛物线F与抛物121线F相交于点D,连接BD,CD,BC2求点D的坐标;判断BCD的形状,并说明理由;(3)在(2)的条件下,抛物线F上是否存在点P,使得BDP为等腰直角三角形,若存在,求出点P的2坐标;若不存在,请说明理由55155515【分析】(1)把点A(6,0)代入抛物线F:ya
18、(x2)264中,求出a的值,即可求解;1(2)由平移的原则:左加,右减,上加,下减,可得抛物线F的解析式,与抛物线F联立方程组,解出21可得点D的坐标;根据两点的距离公式和勾股定理的逆定理可得:BDC是等腰直角三角形;(3)设Pm,5(m3)219,根据两点的距离公式和勾股定理列方程可解出m的值,并确认两直角边3515是否相等,可得符合条件的点P的坐标【解答】解:(1)把点A(6,0)代入抛物线F:ya(x2)264中得:1抛物线F:y(x)253562640a()25515解得:a5,31,26415;3515y(x)2,(2)由平移得:抛物线F:y5(x21)2643,253193515
19、53195264(x)2(x)235153515,10 x,1033解得:x1,D(1,1);当x0时,y54644,32515BD2(21)21210,PB2(m2)2(m)22,PD2(m1)2(m)212,C(0,4),当y0时,5(x2)2640,3515解得:x6或2,5B(2,0),D(1,1),BD2(21)2(10)210,CD2(01)2(41)210,BC2224220,BD2CD2BC2且BDCD,BDC是等腰直角三角形;(3)存在,设P(m,5(m3)219),3515B(2,0),D(1,1),5319531935153515分三种情况:当DBP90时,BD2PB2P
20、D2,即10(m2)25(m3)2192(m1)25(m3)21912,35153515解得:m4或1,当m4时,BD10,PB36324610,即BDP不是等腰直角三角形,不符合题意,当m1时,BD10,PB1910,BDPB,即BDP是等腰直角三角形,符合题意,P(1,3);当BDP90时,BD2PD2PB2,即10(m1)25(m3)21912(m2)25(m3)2192,35153515解得:m1(舍)或2,当m2时,BD10,PD1910,BDPD,即此时BDP为等腰直角三角形,P(2,2);当BPD90时,且BPDP,有BD2PD2PB2,如图3,当BDP为等腰直角三角形时,点P和
21、P不在抛物线上,此种情况不存在这样的点P;12综上,点P的坐标是(1,3)或(2,2)【点评】本题是二次函数综合题型,主要利用了待定系数法和平移求二次函数解析式,勾股定理及逆定理,两点的距离公式,难点在于(3)根据直角三角形的直角顶点分情况讨论5如图,已知抛物线yax2bxc经过A(2,0),B(4,0),C(0,4)三点(1)求该抛物线的解析式;(2)经过点B的直线交y轴于点D,交线段AC于点E,若BD5DE求直线BD的解析式;已知点Q在该抛物线的对称轴l上,且纵坐标为1,点P是该抛物线上位于第一象限的动点,且在l右侧,点R是直线BD上的动点,若PQR是以点Q为直角顶点的等腰直角三角形,求点
22、P的坐标GQx2x3,再利用三垂线构造出PQGQRH(AAS),得出RHGQx2x3,QHPGx1,进而得出R(x2x4,2x),最后代入直线BD的解析式中,即可求出x的值,即a,【分析】(1)根据交点式设出抛物线的解析式,再将点C坐标代入抛物线交点式中,即可求出a,即可得出结论;(2)先利用待定系数法求出直线AC的解析式,再利用相似三角形得出比例式求出BF,进而得出点E坐标,最后用待定系数法,即可得出结论;、当点R在直线l右侧时,先确定出点Q的坐标,设点P(x,1x2x4)(1x4),得出PGx1,2112212可得出结论;、当R在直线l左侧时,同的方法即可得出结论【解答】解:(1)抛物线y
23、ax2bxc经过A(2,0),B(4,0),设抛物线的解析式为ya(x2)(x4),将点C坐标(0,4)代入抛物线的解析式为ya(x2)(x4)中,得8a4,12抛物线的解析式为y(x2)(x4)1212x2x4;将点A(2,0),C(0,4),代入ykxb中,得,b4,(2)如图1,设直线AC的解析式为ykxb,2kb0k2b4直线AC的解析式为y2x4,过点E作EFx轴于F,OD/EF,BODBFE,OBBDBFBE,B(4,0),OB4,BD5DE,BD5DEBD5,BEBDDE5DEBE6BFBE624OB4BD55,4,OFBFOB24455412,52,将x4代入直线AC:y2x4
24、中,得y2(4)412,555,12E(4),55设直线BD的解析式为ymxn,4mn0mn51mn2直线BD的解析式为y1x2;2、当点R在直线l右侧时,抛物线与x轴的交点坐标为A(2,0)和B(4,0),抛物线的对称轴为直线x1,点Q(1,1),如图2,设点P(x,1x2x4)(1x4),2PGx1,GQx2x41x2x3,RHGQx2x3,QHPGx1,R(x2x4,2x)(x2x4)22x,PGx1,GQx2x41x2x3,RHGQx2x3,QHPGx1,过点P作PGl于G,过点R作RHl于H,1122PGl,PGQ90,GPQPQG90,PQR是以点Q为直角顶点的等腰直角三角形,PQ
25、RQ,PQR90,PQGRQH90,GPQHQR,PQGQRH(AAS),1212由知,直线BD的解析式为y1x2,21122x2或x4(舍),当x2时,y1x2x414244,22P(2,4),、当点R在直线l左侧时,记作R,设点P(x,1x2x4)(1x4),2过点P作PGl于G,过点R作RHl于H,1122同的方法得,PQGQRH(AAS),12R(x2x2,x),(x2x2)2x,12由知,直线BD的解析式为y1x2,21122x113或x113(舍),当x113时,y1x2x42134,2P(113,2134),即满足条件的点P的坐标为(2,4)或(113,2134)【点评】此题是二
26、次函数综合题,主要考查了待定系数法,相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,构造出全等三角形是解本题的关键6如图,抛物线yax2bx4交x轴于A(3,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,连接AC,BCM为线段OB上的一个动点,过点M作PMx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PNBC,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a9a3
27、b40【解答】解:(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式得,解得b1PQm2m4m4m2m,【分析】(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式,即可求解;(2)PNPQsin452(1m24m)2(m2)222,即可求解;23363(3)分ACCQ、ACAQ、CQAQ三种情况,分别求解即可16a4b40故抛物线的表达式为:y1x21x4;33(2)由抛物线的表达式知,点C(0,4),由点B、C的坐标得,直线BC的表达式为:yx4;设点M(m,0),则点P(m,1m21m4),点Q(m,m4),3311143333OBOC,故ABCOCB45,PQNBQM45,313,PNPQsin45214222
28、(m2m)(m2)223363,260,故当m2时,PN有最大值为22;3(3)存在,理由:点A、C的坐标分别为(3,0)、(0,4),则AC5,当ACCQ时,过点Q作QEy轴于点E,连接AQ,则CQ2CE2EQ2,即m24(m4)225,解得:m52(舍去负值),2故点Q(52,852);22当ACAQ时,则AQAC5,在RtAMQ中,由勾股定理得:m(3)2(m4)225,解得:m1或0(舍去0),故点Q(1,3);当CQAQ时,则2m2m(3)2(m4)2,解得:m25(舍去);2综上,点Q的坐标为(1,3)或(52,852)22【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质
29、、解直角三角形、等腰三角形的性质等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏7已知抛物线yax2bxc(a0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C(0,3),顶点D的坐标为(1,4)(1)求抛物线的解析式(2)在y轴上找一点E,使得EAC为等腰三角形,请直接写出点E的坐标(3)点P是x轴上的动点,点Q是抛物线上的动点,是否存在点P、Q,使得以点P、Q、B、D为顶点,BD为一边的四边形是平行四边形?若存在,请求出点P、Q坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)根据抛物线的顶点坐标设出抛物线的解析式,再将点C坐标代入求解,即可得出结论;(2)先求出点A,C坐标,设出点E坐标,表示出
30、AE,CE,AC,再分三种情况建立方程求解即可;(3)利用平移先确定出点Q的纵坐标,代入抛物线解析式求出点Q的横坐标,即可得出结论【解答】解:(1)抛物线的顶点为(1,4),设抛物线的解析式为ya(x1)24,将点C(0,3)代入抛物线ya(x1)24中,得a43,a1,抛物线的解析式为ya(x1)24x22x3;(2由(1)知,抛物线的解析式为yx22x3,令y0,则x22x30,x1或x3,B(3,0),A(1,0),令x0,则y3,C(0,3),AC10,设点E(0,m),则AEm21,CE|m3|,E(0,),m,ACE是等腰三角形,当ACAE时,10m21,m3或m3(点C的纵坐标,
31、舍去)E(0,3),当ACCE时,10|m3|,m310,E(0,310)或(0,310),当AECE时,m21|m3|,4343即满足条件的点E的坐标为(0,3)、(0,310)、(0,310)、(0,4);3(3)如图,存在,D(1,4),将线段BD向上平移4个单位,再向右(或向左)平移适当的距离,使点B的对应点落在抛物线上,这样便存在点Q,此时点D的对应点就是点P,点Q的纵坐标为4,设Q(t,4),将点Q的坐标代入抛物线yx22x3中得,t22t34,t122或t122,Q(122,4)或(122,4),分别过点D,Q作x轴的垂线,垂足分别为F,G,抛物线yx22x3与x轴的右边的交点B
32、的坐标为(3,0),且D(1,4),FBPG312,点P的横坐标为(122)2122或(122)2122,即P(122,0)、Q(122,4)或P(122,0)、Q(122,4)8如图,抛物线yax2xc经过点A(1,0)和点C(0,3)与x轴的另一交点为点B,点M是直线BC上【点评】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,等腰三角形的性质,平移的性质,用方程的思想解决问题是解本题的关键94一动点,过点M作MP/y轴,交抛物线于点P(1)求该抛物线的解析式;(2)在抛物线上是否存在一点Q,使得QCO是等边三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;(3)以M为圆心,MP为半径作M
33、,当M与坐标轴相切时,求出M的半径【分析】(1)把点A(1,0)和点C(0,3)代入yax29xc求出a与c的值即可得出抛物线的解析式;4(2)当点Q在y轴右边时,假设QCO为等边三角形,过点Q作QHOC于H,OC3,则OH3,2,求出Q(,),把x代入yx2x3,得y,则假设不成tan603333QH339273333OH222448162立;当点Q在y轴的左边时,假设QCO为等边三角形,过点Q作QTOC于T,OC3,则OT3,2,求出Q(,),把x代入yx2x3,得y,则假设tan603333QT339273333OT222448162PMME,PDMDEMx,设P(x,x2x3),M(x
34、,x3),则PDx2x3,MDx3,代入即可得出结果;当M在BC延长线,M与x轴相切时,点P与A重合,M的纵坐不成立;(3)求出B(4,0),待定系数法得出BC直线的解析式y3x3,当M在线段BC上,M与x轴相切时,4延长PM交AB于点D,则点D为M与x轴的切点,即PMMD,设P(x,3x29x3),M(x,3x3),444则PD3x29x3,MD3x3,由PDMDMD,求出x1,即可得出结果;当M在线段BC上,444M与y轴相切时,延长PM交AB于点D,过点M作MEy轴于E,则点E为M与y轴的切点,即393394444434标的值即为所求;当M在CB延长线,M与y轴相切时,延长PD交x轴于D
35、,过点M作MEy轴于E,则点E为M与y轴的切点,即PMME,PDMDEMx,设P(x,3x29x3),M(x,3x3),444则PD3x29x3,MD3x3,代入即可得出结果44490a3ca,【解答】解:(1)把点A(1,0)和点C(0,3)代入yax2xc得:43解得:4c3抛物线的解析式为:y3x29x3;4494c,(2)不存在,理由如下:当点Q在y轴右边时,如图1所示:假设QCO为等边三角形,过点Q作QHOC于H,点C(0,3),OC3,则OH1OC3,tan60QH,22OH333QHOHtan60322,Q(333),22把x33代入y3x29x3,244得:y273333,81
36、62假设不成立,当点Q在y轴右边时,不存在QCO为等边三角形;当点Q在y轴的左边时,如图2所示:假设QCO为等边三角形,过点Q作QTOC于T,点C(0,3),OC3,则OT1OC3,tan60QT,22OT333QTOTtan60322,把B、C的坐标代入则,k,BC直线的解析式为:yx3,(x2x3)(x3)x3,M的半径为:MD3;,Q(333),22把x33代入y3x29x3,244得:y273333,8162假设不成立,当点Q在y轴左边时,不存在QCO为等边三角形;综上所述,在抛物线上不存在一点Q,使得QCO是等边三角形;(3)令3x29x30,44解得:x1,x4,12B(4,0),
37、设BC直线的解析式为:ykxb,04kb3b3解得:4b334当M在线段BC上,M与x轴相切时,如图3所示:延长PM交AB于点D,则点D为M与x轴的切点,即PMMD,设P(x,3x29x3),M(x,3x3),444则PD3x29x3,MD3x3,44439334444解得:x1,x4(不合题意舍去),123944(x2x3)(x3)x,当M在线段BC上,M与y轴相切时,如图4所示:延长PM交AB于点D,过点M作MEy轴于E,则点E为M与y轴的切点,即PMME,PDMDEMx,设P(x,3x29x3),M(x,3x3),444则PD3x29x3,MD3x3,444393444解得:x8,x0(
38、不合题意舍去),132M的半径为:EM83;当M在BC延长线,M与x轴相切时,如图5所示:点P与A重合,M的横坐标为1,M的半径为:M的纵坐标的值,即:3(1)315;44当M在CB延长线,M与y轴相切时,如图6所示:(x2x3)(x3)x,延长PM交x轴于D,过点M作MEy轴于E,则点E为M与y轴的切点,即PMME,PDMDEMx,设P(x,3x29x3),M(x,3x3),444则PD3x29x3,MD3x3,444393444解得:x16,x0(不合题意舍去),132M的半径为:EM16;3综上所述,M的半径为9或8或15或163443【点评】本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求
39、解析式、等边三角形的性质、圆的性质、三角函数等知识;熟练掌握待定系数法求解析式是解题的关键9已知二次函数yax24axc(a0)的图象与它的对称轴相交于点A,与y轴相交于点C(0,2),其对称轴与x轴相交于点B(1)若直线BC与二次函数的图象的另一个交点D在第一象限内,且BD2,求这个二次函数的表达式;(2)已知P在y轴上,且POA为等腰三角形,若符合条件的点P恰好有2个,试直接写出a的值(C【分析】1)先求得对称轴方程,进而得B点坐标,过D作DHx轴于点H,由B,的坐标得OBC45,进而求得DH,BH,便可得D点坐标,再由待定系数法求得解析式;(2)先求出A点的坐标,再分两种情况:A点在x轴
40、上时,OPA为等腰直角三角形,符合条件的点P恰好有2个;A点不在x轴上,AOB30,OPA为等边三角形或顶角为120的等腰三角形,符合条件的点P恰好有2个据此求得a【解答】解:(1)过点D作DHx轴于点H,如图1,二次函数yax24axc,对称轴为x4a2,2aB(2,0),C(0,2),OBOC2,OBCDBH45,BH2,BHDH1,OHOBBH213,D(3,1),把C(0,2),D(3,1)代入yax24axc中得,9a12ac1c2,a1c2二次函数的解析式为yx24x2;(2)yax24axc过C(0,2),c2,yax24axca(x2)24a2,A(2,4a2),P在y轴上,且
41、POA为等腰三角形,若符合条件的点P恰好有2个,当抛物线的顶点A在x轴上时,POA90,则OPOA,这样的P点只有2个,正、负半轴各一个,如图2,此时A(2,0),4a20,解得a1;2当抛物线的顶点A不在x轴上时,AOB30时,则OPA为等边三角形或AOP120的等腰三角形,这样的P点也只有两个,如图3,ABOBtan30232333,|4a2|233,a3或311112626综上,a1或113或11322626【点评】本题是二次函数的综合题,其中涉及到运用待定系数法求二次函数,等腰三角形的性质,解直角三角形等知识,运用数形结合、分类讨论及方程思想是解题的关键10如图,抛物线yax2bx2交
42、x轴于点A(3,0)和点B(1,0),交y轴于点C(1)求这个抛物线的函数表达式(2)点D的坐标为(1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP面积的最大值(3)点M为抛物线对称轴上的点,问:在抛物线上是否存在点N,使MNO为等腰直角三角形,且MNO为直角?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)抛物线的表达式为:ya(x3)(x1)a(x22x3)ax22ax3a,即3a2,即可求解;四边形ADCPS(2)SAPOSCPOSODC,即可求解;(3)分点N在x轴上方、点N在x轴下方两种情况,分别求解【解答】解:(1)抛物线的表达式为:ya(x3)(x1
43、)a(x22x3)ax22ax3a,即3a2,解得:a2,3故抛物线的表达式为:y2x24x2,33(2)连接OP,设点P(x,2x24x2),33四边形ADCPS则SSAPOSCPOS1112AOyOCxPPODC22COOD3(x2x2)2(x)21x23x2,1241123322时,S的最大值为10,故S有最大值,当x317;24(3)存在,理由:MNO为等腰直角三角形,且MNO为直角时,点N的位置如下图所示:33当点N在x轴上方时,点N的位置为N、N,12N的情况(MNO):111设点N的坐标为(x,2x24x2),则MEx1,1144444444(2)如图,过点P作y轴垂线交y轴于点
44、N,连接MN交BC于点Q,当MQ过点N作x轴的垂线交x轴于点F,过点M作x轴的平行线交NF于点E,111FNOMNE90,MNEEMN90,EMNFNO,1111111111MENNFO90,ONMN,111111MNENOF(AAS),MENF,11111即:x12x24x2,解得:x773(舍去负值),334则点N(773,373);1N的情况(MNO):222同理可得:点N(173,373);2当点N在x轴下方时,点N的位置为N、N,34同理可得:点N、N的坐标分别为:(173,373)、(773,373)34(综上,点N的坐标为:773,373)或(173,373)或(173,373)
45、或(773,4444444373)4【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及三角形全等、等腰直角三角形的性质、图形的面积计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏11如图,直线yx4与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线yx2bxc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;1时,求t的值;NQ2(3)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【分析】(1)求直线yx4与x轴交点B,与y轴交点C,用待定系数法
46、即求得抛物线解析式(2)根据点B、C坐标求得OBC45,又PEx轴于点E,得到PEB是等腰直角三角形,由PB2t求得BEPEt,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MPQNCQ,故有MPMQ1,把用t表示的MP、NC代入即得到关于t的方程,NCNQ2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:若MDMP,则MDPMPD45,故有DMP90,不合题意;若DMDP,则DMPMPD45,进而得AEME,把含t的式子代入并解方程即可;若MPDP,则PMDPDM,由对顶角相等和两直线平行内错角相等可得CFDPMDPDMC
47、DF进而得CFCD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CFCD,解方程即得到t的值【解答】解:(1)直线yx4中,当x0时,y4C(0,4)当yx40时,解得:x4B(4,0)抛物线yx2bxc经过B,C两点164bc0b3解得:00c4c4抛物线解析式为yx23x4(2)B(4,0),C(0,4),BOC90OBOCOBCOCB45MEx轴于点E,PB2tBEP90RtBEP中,sinP
48、BEPEMP2PB2BEPE2PBt2xxOEOBBE4t,yPEtMPP点M在抛物线上y(4t)23(4t)4t25tMMPyyt24tMPPNy轴于点NPNONOEPEO90四边形ONPE是矩形ONPEtNCOCON4tMP/CNMPQNCQMQ1NCNQ2t24t14t2解得:t1,t4(点P不与点C重合,故舍去)122t的值为12(3)PEB90,BEPEBPEPBE45MPDBPE45若MDMP,则MDPMPD45DMP90,即DM/x轴,与题意矛盾若DMDP,则DMPMPD45AEM90AEMEyx23x40时,解得:x1,x412A(1,0)由(2)得,x4t,MEyt25tMM
49、AE4t(1)5t5tt25t解得:t1,t5(0t4,舍去)12若MPDP,则PMDPDM如图,记AM与y轴交点为F,过点D作DGy轴于点GCFDPMDPDMCDFCFCDA(1,0),M(4t,t25t),设直线AM解析式为yaxmam0at解得:a(4t)mt25tmt直线AM:ytxtF(0,t)CFOCOF4ttxtx4,解得:x4tt1DGx4tDt1CGD90,DCG45CD2DG2(4t)t14t2(4t)t1解得:t21综上所述,当PDM是等腰三角形时,t1或t21【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
50、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12已知:如图,抛物线yax2bx3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,PAB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【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PAB分成
51、PAF与PBF求面积和,即得到PAB面积与t的函数关系,配方即得到t为何值时,PAB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,DPE90,所以PDPE,把含t的式子代入求值即得到点P坐标【解答】解:(1)抛物线yax2bx3过点B(3,0),C(1,0)9a3b30a1解得:ab30b2抛物线解析式为yx22x3(2)过点P作PHx轴于点H,交AB于点Fx0时,yx22x33A(0,3)直
52、线AB解析式为yx3点P在线段AB上方抛物线上设P(t,t22t3)(3t0)F(t,t3)PFt22t3(t3)t23tPBF1SPABSPAFS1133327PFOHPFBHPFOB(t23t)(t)22222228215,PAB面积最大点P运动到坐标为(,3)4(3)存在点P使PDE为等腰直角三角形设P(t,t22t3)(3t0),则D(t,t3)PDt22t3(t3)t23t抛物线yx22x3(x1)24对称轴为直线x1PE/x轴交抛物线于点Eyy,即点E、P关于对称轴对称EPxExP12x2x2tEPPE|xx|22t|EP22PDE为等腰直角三角形,DPE90PDPE当3t1时,P
53、E22tt23t22t解得:t1(舍去),t212P(2,3)当1t0时,PE22tt23t22t解得:t517,t517(舍去)12P(5175317,)22综上所述,点P坐标为(2,3)或(517,5317)时使PDE为等腰直角三角形2213抛物线yx2bxc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【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29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
54、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(2)确定PB、CE的表达式,联立求得点F(22m,0),SPCFPCDF(2m)(22)5,【分析】(1)函数的表达式为:y2(x1)(x5),即可求解;9112m3223即可求解;(3)分当CPCF、CPPF、CFPF三种情况,分别求解即可【解答】解:(1)函数的表达式为:y2(x1)(x5)2x28x10;9999(2)抛物线的对称轴为x2,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:ysxt并解得:函数PB的表达式为:y1m
55、x5m,33CEPB,故直线CE表达式中的k值为3,m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:y3x(26),mm解得:x22m,3故点F(22m,0),3PCFPCDF(2m)(22)5,S112m223CP2(2m)2,CF2(2m)24,PF2()2m2,解得:m5或3,故点P(2,3)或(2,5);(3)由(2)确定的点F的坐标得:2m33,当CPCF时,即:(2m)2(2m)24,解得:m0或36(0舍去)35当CPPF时,同理可得:m9313,2当CFPF时,同理可得:m2(舍去2),故点P(2,36)或(2,2)或(2,9313)或(2,9313)522【点评
56、】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14如图1,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线yax2bxc与y轴交于点A(0,6),与x轴交于点B(2,0),C(6,0)(1)直接写出抛物线的解析式及其对称轴;(2)如图2,连接AB,AC,设点P(m,n)是抛物线上位于第一象限内的一动点,且在对称轴右侧,过点P作PDAC于点E,交x轴于点D,过点P作PG/AB交AC于点F,交x轴于点G设线段DG的长为d,求d与m的函数关系式,并注明m的取值范围;(3)在(2)的条件下,若PDG的面积为49,12求点P的坐标;设M为
57、直线AP上一动点,连接OM,直线OM交直线AC于点S,则点M在运动过程中,在抛物线上是否存在点R,使得ARS为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点M及其对应的点R的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)已知抛物线与x轴交点B、C,故可设交点式,再把点A代入即求得抛物线解析式用配方法或公式求得对称轴(2)过点P作PHx轴于点H,由PDAD于点E易证PDH45,故DHPHn由PG/AB易证PGHABO,利用对应边成比例可得GHBOPH2PH1n,把含m的式子代入dDHGH即AO63得到d与m的函数关系式,再由点P的位置确定2m6,求得n的值(舍去负值),再利用nm22m6(3)用n表示DG、PH
58、,代入SPDG1491DGPH2122解关于m的方程即求得点P坐标因为ARS为等腰直角三角形且AS与y轴夹角为45,故AR与y轴夹角为45或90由于不确定ARS哪个为直角顶点,故需分3种情况讨论,画出图形,利用45或90来确定点R、S的位置,进而求点R、S坐标,再由S的坐标求直线OM解析式,把直线OM与直线AP解析式联立方程组,解得点M坐标【解答】解:(1)抛物线与x轴交于点B(2,0),C(6,0)设交点式ya(x2)(x6)抛物线过点A(0,6)12a6a12抛物线解析式为y(x2)(x6)x22x6(x2)28111222抛物线对称轴为直线x2(2)过点P作PHx轴于点H,如图1PHD90点P(m,n)是抛物线上位于第一象限内的一动点且在对称轴右侧2m6,PHnm22m6,n0PH12OAOC6,AOC90ACO45PDAC于点ECED90CDE90ACO45DHPHnPG/ABPGHABOPGHABOGHA
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