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文档简介
2023年中考数学压轴题训练一一二次函数与相似三角形
1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线ynax^+bx+c与x轴相交于A、B两点,与y
轴相交于点C(0,3).且点A的坐标为(-1,0),点B的坐标为(3,0),点P是抛
物线上第一象限内的一个点.
备用图
(1)求抛物线的函数表达式;
⑵连P0、PB,如果把APOB沿0B翻转,所得四边形POP'B恰为菱形,那么在抛物线
的对称轴上是否存在点Q,使AQAB与APOB相似?若存在求出点Q的坐标;若不存在,
说明理由;
⑶若(2)中点Q存在,指出AQAB与APOB是否位似?若位似,请直接写出其位似中
心的坐标.
2.如图1,在平面直角坐标系中,已知aABC中,ZABC=90°,B(4,0),C(8,0),
(1)求点A的坐标及抛物线的解析式;
⑵如图2,过点A作ADJ_AB交BC的垂线于点D,动点P从点A出发,沿线段AB向终
点B运动,同时点Q从点C出发,沿线段CD向终点D运动,速度均为每秒1个单位长
度,运动时间为t秒,过点P作PE_LAB交AC于点E.
①过点E作EF1AD于点F,交抛物线于点G.当t为何值时,线段EG取得最大值?最
大值是多少?
②连接EQ,在点P,Q运动过程中,t为何值时,使得4CEQ与AABC相似?
3.如图,抛物线y=ax?+bx+c经过A(-1,0),B两点,且与y轴交于点C(0,3),
抛物线的对称轴是直线x=l
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)抛物线与直线y=-X-1交于A、E两点,P点在x轴上且位于点B的左侧,若以P、
B、C为顶点的三角形与aABE相似,求点P的坐标;
(3)F是直线BC上一动点,M为抛物线上一动点,若AMBF为等腰直角三角形,请直接
写出点M的坐标.
4.如图,以D为顶点的抛物线y=-gx?+bx+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C,
(1)求抛物线的表达式;
(2)在直线BC上有一点P,使PO+PA的值最小,求点P的坐标;
⑶在x轴上是否存在一点Q,使得以A、C、Q为顶点的三角形与4BCD相似?若存在,
请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
5.如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线y=gx+2与x轴交于点A,与y轴交于点
C,抛物线y=a/+bx+c的对称轴是直线x=-:且经过A,C两点,与x轴的另一交
图1图2
(1)求抛物线解析式;
(2)在第四象限的抛物线上找一点M,过点M作MN垂直x轴于点N.若4AMN与AABC相
似,求点M的坐标;
(3)如图2,P为抛物线上一点,横坐标为p,直线EF交抛物线于E,F两点,其中/EPF
为直角,当p为定值时,直线EF过定点D,求随着p的值发生变化时,D点移动时形成
的图像解析式.
6.如图所示,已知抛物线y=x2-l与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.
(1)求A、B、C三点的坐标;
(2)过点A作AP〃CB交抛物线于点P,求四边形ACBP的面积;
(3)在x轴上方的抛物线上是否存在一点M,过M作MGLx轴于点G,使以A、M、G三
点为顶点的三角形与APCA相似?若存在,请求出M点的坐标;否则,请说明理由.
7.如图,抛物线y=-V+fec+c与x轴交于点4-1,0)和点B.与y轴交于点CQ-5),
连接BC,N是线段BC上方抛物线上一点,过点N作NMJ.8C于M.
(1)求抛物线的解析式和点B的坐标;
(2)求线段的最大值;
(3)若点P是y轴上的一点,是否存在点P,使以B,C,P为顶点的三角形与相
似?若存在,求点P的坐标,若不存在,请说明理由,
8.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x-3分别交x轴、y轴于A、B两点,抛
物线y=x?+bx+c经过点A和点B,且其顶点为D.
(1)求抛物线的表达式:
(2)求NBAD的正切值;
(3)设点C为抛物线与x轴的另一个交点,点E为抛物线的对称轴与直线y=x-3的
交点,点P是直线y=x-3上的动点,如果aPAC与4AED是相似三角形,求点P的坐
9.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax>bx-1(aWO)经过点A(-2,0),B(1,
0)和点D(-3,n),与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的表达式及点D的坐标;
(2)将抛物线平移,使点C落在点B处,点D落在点E处,求AODE的面积;
(3)如果点P在y轴上,4PCD与AABC相似,求点P的坐标.
叫
1-
~01X
10.在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(5,0)(如图),经过点A的抛物线丫=
x?+bx+5与y轴相交于点B,顶点为点C
(1)求此抛物线表达式与顶点C的坐标;
(2)求NABC的正弦值;
(3)将此抛物线向上平移,所得新抛物线的顶点为D,且4DCA与相似,求平移
后的新抛物线的表达式.
3
11.如图,抛物线y=x?+bx+c交x轴于A(--,0),B两点,交y轴于点C(0,-3),
4
点D是线段BC下方的抛物线上一个动点,过点D作DE±x轴于点E,交线段BC于点F.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求4BCD面积的最大值,并写出此时点D的坐标.
(3)是否存在点D,使得4CDF与4BEF相似,若存在,求出点D的坐标,若不存在,
12.如图所示,直线1:y=3x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B.把AAOB沿y轴翻
折,点A落到点C,抛物线过点B、C和D(3,0).
(1)求直线BD和抛物线的解析式.
(2)若BD与抛物线的对称轴交于点M,点N在坐标轴上,以点N、B、D为顶点的三角
形与相似,求所有满足条件的点N的坐标.
(3)在抛物线上是否存在点P,使SAPBD=6?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说
明理由.
13.如图,抛物线y=yx2+mx+n与直线y=-yx+3交于A,B两点,交x轴与I),C两点,
(I)求抛物线的解析式和tan/BAC的值;
(II)在(I)条件下:
(1)P为y轴右侧抛物线上一动点,连接PA,过点P作PQ1PA交y轴于点Q,问:是
否存在点P使得以A,P,Q为顶点的三角形与aACB相似?若存在,请求出所有符合条
件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(2)设E为线段AC上一点(不含端点),连接DE,一动点M从点D出发,沿线段DE
以每秒一个单位速度运动到E点,再沿线段EA以每秒血个单位的速度运动到A后停止,
当点E的坐标是多少时,点M在整个运动中用时最少?
14.如图,已知抛物线>=依2+法(〃K0)过点A(6,-3)和B(36,0),过点A作直线
AC〃x轴,交y轴与点C
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上取一点P,过点P作直线AC的垂线,垂足为D,连接0A,使得以A,D,
P为顶点的三角形与aAOC相似,求出对应点P的坐标;
(3)抛物线上是否存在点Q,使得“4改=35凶。°?若存在,求出点Q的坐标;若不存
在,请说明理由.
15.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax?+bx+c(a工0)与x轴的两个交点分别为A(-3,
0)、B(1,0),与y轴交于点D(0,3),过顶点C作QUx轴于点H.
(1)求抛物线的解析式和顶点C的坐标;
(2)连结AD、CD,若点E为抛物线上一动点(点E与顶点C不重合),当4ADE与4ACD
面积相等时,求点E的坐标;
(3)若点P为抛物线上一动点(点P与顶点C不重合),过点P向CD所在的直线作垂
线,垂足为点Q,以P、C、Q为顶点的三角形与△ACH相似时,求点P的坐标.
16.如图,二次函数yn-x'+bx+c的图象与x轴交于点A(-1,0),B(2,0),与y轴相
交于点C.
(1)求二次函数的解析式;
(2)若点E是第一象限的抛物线上的一个动点,当四边形ABEC的面积最大时,求点E
的坐标,并求出四边形ABEC的最大面积;
(3)若点M在抛物线上,且在y轴的右侧.(DM与y轴相切,切点为D.以C,D,M为
顶点的三角形与AAOC相似,请直接写出点M的坐标.
17.已知:直角梯形。4BC中,BC〃OA,N4?C=90°,以AB为直径的圆M交0C
于点£>、E,连接A。、BD、BE.
(1)在不添加其他字母和线的前提下,直接写出图1中的两对相似三角形:
(2)直角梯形。43c中,以。为坐标原点,A在x轴正半轴上建立直角坐标系(如图2),
若抛物线'=如2-2以-3〃(4<0)经过点A、B、D,且8为抛物线的顶点.
①写出顶点8的坐标(用含”的代数式表示);
②求抛物线的解析式;
③在x轴下方的抛物线上是否存在这样的点P,过点P作/轴于点N,使得以点P、
A、N为顶点的三角形与△AD8相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
图1图2
18.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知二次函数尸#十法+c图象经过点4-2,0),
C(0,-6),其对称轴为直线x=2.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若直线y=-gx+〃?将的面积分成相等的两部分,求加的值;
(3)点B是该二次函数图象与x轴的另一个交点,点。是直线x=2上位于x轴下方的动
点,点E是第四象限内该二次函数图象上的动点,且位于直线x=2右侧.若以点E为直
角顶点的与凶OC相似,求点E的坐标.
参考答案:
1.(l)y=-X2+2X+3
(2)存在,(1,5)或(1,-5)
⑶(3,0)或牛。)
【分析】(1)根据待定系数法求解析式即可;
(2)根据抛物线的对称性以及菱形的对称性求得。点的坐标;
(3)根据(2)的结论找到位似中心,分类讨论,根据相似的性质即可求解.
(1)
VA(-1,0)、B(3,0),C(0,3)在抛物线y=ax、bx+c上,
a-b+c=G
<9。+3〃+c=0,
c=3
a=-\
解得b=2.
c=3
抛物线的解析式为y=-X2+2X+3;
(2)
根据题意。为对称轴上的点,尸为08的垂直平分线上的点,
B(3,0)
13
则埠=万(0+3)=万
当犬=|■时,y=-卜3+3=,;
设直线PB的解析式为y=mx+n,
3m+n=0
则有《315,
—m+n=——
124
5
m=——
2
解得
15
n=一
2
直线PB的解析式为y=-|x+y.
♦.•抛物线的对称轴为x=--^—=1,
2x(-1)
515
.'.x=l,y=X1+—=5,
22
.,.点Q的坐标为(1,5)
根据对称性点Q坐标还可以为(1,-5).
(3)
①如图,由(2)可得△QABSAPOB,Z\QAB与APOB位似,则N尸8。=/。衣4,
/.AQ//PB
又AO,Q尸交于点&则位似中心为点B,点B的坐标为(3,0).
②如图,若当Q点坐标(1,-5)时,设P。与x轴的交点为。,则位似中心为
由(2)可得△QABSAPOB,则NP8O=NQ8A,
:...PBD^..QAD
.PBBD
又工04BsPOB
.PBOB
''AQ~~BA
.BDOB
'~AD~~AB
P(|,m,Q(l,-5),A(-1,0),B(3,0)
.3-。_3
''a+1~4
9
解得4=]
9
则当Q点坐标(1,-5)时,位似中心。坐标为(,,0);
9
综上所述,位似中心坐标为(3,0)或(,,0)
【点评】本题考查了二次函数与相似三角形的性质与判定,翻折的性质,菱形的性质,位似
图形的性质,掌握以上知识是解题的关键.
2.⑴A的坐标为(4,8),抛物线得解析式为:y=-;x?+4x
40
⑵①t=4时,线段EG有最大值且为2;②t=4或不
【分析】(1)由tan/ACB=2求出A(4,8),然后再将A、C两点坐标代入y=ax、bx中即可
求出二次函数解析式;
(2)①先求出E的坐标为(4+;,8-t),再代入二次函数y=-gd+4x中进而求出G点纵
坐标,最后用G点纵坐标减去E点纵坐标即可求出EG关于t的表达式,利用配方法求最大
值即可;
22
②由勾股定理求出34AP+PE=争,AC=VFT^=4石,再分当△CEQS^ACB
时和当△CEQs^ABC时两种情况分类讨论即可求解.
【解析】(1)解::B(4,0),C(8,0),
;.BC=4,
VZABC=90°,tanZACB=2,
/.AB=BC*tanZACB=8,
.*.A的坐标为(4,8),
将A(4,8),C(8,0)代入y=ax?+bx,
乍J16。+4。=8
(644+86=0'
解得:"二一5,
b=4
.♦.抛物线得解析式为:y=-1x2+4x;
(2)解:①由题得:AP=t,ZAPE=ZABC=90°,ZEAP=ZCAB,
APAB
PE4即PE=tg,
t82
VPB=AB-AP=8-t,
・,.E的坐标为(4+彳,8-t),
将x=4+,代入》=一,炉+4%,
22
1,
得:>+8,
8
;・G的纵的坐标为-三产+8,
8
.*.EG=--r2+8-(8-r)=--/2+f=-i(r-4)2+2,♦;0<tW8,
888
,t=4时,线段EG有最大值且为2;
®VCQ=t,PE=pAP=t,BC=4,AB=8,
,AE=14尸+PE?=*t,AC=yjAB2+BC2=475>
CE=AC-AE=4石-丹,
2
当^CEQsaACB时,g=坐,代入数据:
ACAB
.4君一坐
.._____2__£,
4石-8
解得:t=4,
当△CEQs^ABC时,g=g,代入数据:
ABAC
.4下-粤t
8一4石
解得t=¥
9
.•.综上,t=4或至.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数中线段最值问题,相似三角形
的判定及性质等,本题属于综合题,熟练掌握二次函数图像性质及相似三角形的性质是解题
的关键.
3.(l)y=-x,2x+3
39
(2)点P的坐标为(弓,0)或(-;,0)
⑶点M的坐标为(-1,0)或(-2,-5)
【分析】(1)由点A的坐标及抛物线的对称轴可得出点B的坐标,由点A、B、C的坐标,利
用待定系数法即可求出抛物线的函数表达式;
(2)联立直线AE和抛物线的函数关系式成方程组,通过解方程组可求出点E的坐标,进而
可得出AE的长度,由直线AE的函数表达式可得出NBAE=45°,由点B、C的坐标可得出NCBO
=45°、BC=3a,设点P的坐标为(m,0),则PB=3"m,由NBAE=NCB0利用相似三角
PRARPRAP
形的性质可得出总=笠或会=黑,代入数据即可求出m的值,此问得解;
BCAEBCAB
(3)由NCB0=45°可得出存在两种情况:①取点血与点A重合,过点M作ME〃y轴,交
直线BC于点F”则△BME为等腰直角三角形,由此可得出点品的坐标;②取点C'(0,T),
连接BC',延长BC'交抛物线于点M2,过点也作gFJ/y轴,交直线BC于点F,,则△岫BF,
为等腰直角三角形,由点B、C'的坐标可求出直线BC'的函数关系式,联立直线BC'和抛
物线的函数关系式成方程组,通过解方程组可求出点岫的坐标,综上即可得出结论.
(1)
解:•.•抛物线的对称轴是直线x=l,且过点A(-1,0),
...点B的坐标为(3,0).
将A(-1,0)、B(3,0)、C(0,3)代入y=ax,bx+c,得:
a-h+c=Oa=-1
v9。+38+c=0,解得:b=2,
c=3c=3
.••抛物线的函数表达式为y=-X2+2X+3.
(2)
y=-x-l
联立直线AE和抛物线的函数关系式成方程组,得:
y=-V+2x+3
.♦.点E的坐标为(4,-5),
二AE=J[4-(-l)]2+(-5-O)2=5垃.
•••点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),
,/CB0=45°,BC=3&.
•.•直线AE的函数表达式为y=-X-1,
.\ZBAE=45°=ZCBO.
设点P的坐标为(m,0),则PB=3-m.
•・,以P、B、C为顶点的三角形与4ABE相似,
,,就二花或就"罚’
.3-m_43-m5近
•.而=妮或艰=十
.,3、9
解得:m=§或01=一万,
VZCB0=45°,
•••存在两种情况(如图2).
①取点Mi与点A重合,过点此作ME〃y轴,交直线BC于点宿,
VZCBMI=45°,NBMR=90°,
此时△BME为等腰直角三角形,
点虬的坐标为(-1,0);
②取点C'(0,-3),连接BC',延长BC'交抛物线于点曲,过点曲作快F"y轴,交直
线BC于点&,
•.•点C、C关于x轴对称,N0BC=45°,
/.ZCBC,=90°,BC=BC,,
/.△CBC,为等腰直角三角形,
•加2〃丫轴,
/.△M2BF2为等腰直角三角形.
•.,点B(3,0),点C'(0,-3),
二直线BC'的函数关系式为y=x-3,
y=x-3
联立直线BC'和抛物线的函数关系式成方程组,得:
y=-x"+2x+3
-2X=3
解得:2
一5'
%=y2=0
.•.点Mz的坐标为(-2,-5).
综上所述:点M的坐标为(-1,0)或(-2,-5).
【点评】本题考查了二次函数的性质、待定系数法求一次(二次)函数解析式、相似三角形
的性质以及等腰直角三角形,解题的关键是:(1)由点的坐标,利用待定系数法求出二次函
PRARPRAf7
数关系式;(2)利用相似三角形的性质找出会=线或会=笠,;(3)根据等腰直角三
BCAEBCAB
角形的性质找出点M的位置.
4.(l)y=-g/+2x+6
1824
(2)点P的坐标为TTT
(3)存在,Q的坐标为(0,0)或(18,0)
【分析】(1)先求解8,C的坐标,再把民C的坐标代入二次函数的解析式,利用待定系数
法求解二次函数的的解析式即可;
(2)如图1所示:作点0关于BC的对称点0',当A、P、0'在一条直线上时,0P+AP有最
小值,再求解AO,的解析式,再求解两直线的交点P的坐标即可;
(3)分两种情况讨论:当△ACQS/^DCB时,当△ACQs^DBC时,再利用相似三角形的性质
列方程求解即可.
【解析】(1)解:(1)把x=0代入y=-x+6,得:y=6,
:.C(0,6),
把y=0代入y=-x+6得:x=6,
AB(6,0),
将C(0,6)、B(6,0)代入y=—g/+bx+c得:
一~-x36+6Z?+c=0
<2,
c=6
b=2
解得
c=6
,抛物线的解析式为y=-gx?+2x+6;
(2)解:如图1所示:作点0关于BC的对称点0',由O8=OC=6,?。8c1OCB45?,
则O"=OC,O8=O3,?O@B?OBC45?,
VO,与0关于BC对称,
.*.PO=PO'.
・・・PO+AP=PO'+AP.
・••当A、P、O'在一条直线上时,OP+AP有最小值.
Vy=-^-x2+2x+6,
当y=0时,-gx2+2x+6=0,
解得:xi=-2,X2=6,
AA(-2,0),
设AP的解析式为y=mx+n,
[—2/n+/?=C
把A(-2,0)、O'(6,6)代入得:/
0/77+«=O
解得:,
33
JAP的解析式为y=wx+]
f33
qqIv=Y+
将丫=二%+5与y=-x+6联立J“42,
42[),=_*+6
18
x——
7
解得:
24,
y=T
,点p的坐标为
(3)解:如图2,
图2
1,1,
y=——X"+2,x+6=——(x—2)'+8,
AD(2,8),
又■(0,6)、B(6,0),
,CD=2后,BC=6&,BD=4石.
.*.CD2+BC2=BD2,
...△BCD是直角三角形,
Be
tanZBDC=---=3,
CD
VA(-2,0),C(0,6),
/.0A=2,0C=6,AC=29
oc
•二tanZCAO==3,
OA
AZBDC=ZCA0.
当△ACQSZ\DCB时,有g=黑,
DCDB
pn2MAQ
即亚=而解得AQ=20,
AQ(18,0);
当△ACQs^DBC时,有4£=超
DBDC
2710AQ
4石―2店'解得AQ=2,
AQ(0,0);
综上所述,当Q的坐标为(0,0)或(18,0)时,以A、C、Q为顶点的三角形与aBCD相
似.
【点评】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式,利用轴对称求解两条线段和
的最小值,相似三角形的判定与性质,勾股定理的逆定理的应用,锐角三角函数的应用,证
明ZBDC=ZCA0是解决问题的关键.
13
5.(1)y=—x~9—x+2
22
(2)M(2,-3)或(5,-18)
(3)y--^-x2-^-x
22
【分析】(1)利用函数的对称轴确定点B的坐标,再用待定系数法求解即可.
(2)利用勾股定理的逆定理判定三角形ABC是直角三角形,根据三角形相似,对应边不确定
时,分类求解即可.
(3)设E(乙,先),F(xf,炸),P(p,%),过P作y轴平行线/,分别过E,F作直
线/的垂线,垂足分别为M,N,构造一线三直角相似模型,证明相似,再构造方程组,转化
为一元二次方程的根与系数关系定理,求解即可.
(1)
,直线y=gx+2与x轴交于点A,与y轴交于点C,
当x=0时,y=2,即C(0,2),
当y=0时,1x+2=0,
解得x=-4,即A(-4,0).
3
由A、B关于对称轴x=-1对称,得
B(1,0).
将A、B、C点坐标代入函数解析式,得
l6a-4b+c=0
■a+b+c=O,
c-2
3
解得
c=2
1,3
...抛物线的解析式为y=-]x2-1x+2.
(2)
连接BC,
图1
i3
设M(m,—m2—m+2),则N(m,0).
22
I_3
AN=m+4,MN=-w2+—m-2.由勾股定理,得
22
AC=4AOr+OC2=742+22=2石,BC=^BO2+OC2=Vl2+22=石,
AB=l-(-4)=5,
AC2+BC2=AB2,
:.ZACB=90°,
①当△ANMs/\ACB时,NCAB=NMAN,
Be]
VtanZCAB=tanZMAN,tanZCAB=---=—,
AC2
12^30
.—mH—in—21
•.tanN/AMIA1NT=22_£,
根+42
整理,得加+2〃?-8=0,
解得:叫=-4(舍去),m2=2,
AM(2,-3),
②当△ANM's/\BCA时,ZCBA=ZMAN,
AC
1anZCBA=tanZMAN,tanZCBA=---=2,
BC
13c
・八一根2—m—2
..tanZMAN=22—乙,
〃z+4
整理,得病-加-20=0,
解得:叫=-4(舍去),加2=5,
AM(5,-18),
综上,点M的坐标是M(2,-3)或(5,-18).
(3)
设E(X£,%),F(X..,力),P(p,%),过P作y轴平行线/,分别过E,F作直线/的
垂线,垂足分别为M,N,
图2
・・・NEPF为直角,
・・・NMPE+NNPF=90°,
•・・NPFN+NNPF=90°,
・・・NMPE=NNPF,
VZPME=ZFPN=90°,
/.△PME^AFNP,
.MEPM
・・丽一俞’
.•.ME・NF=PM・PN,(xE,yE),F(xF,yF),P(p,yP),
••(-p)(工尸-p)=(九-%)yp~yF)①,
I3।3]
12
<%-yp=一耳工/--xE+2-(--p--/?+2)="—(xE-p)(x£+p+3),
1931?31
yp~+_/工/+2)=5(xE-p)(xF+p+3),
代入①式得4•/■+(p+3)+x尸)+〃2+6p=-13②,
设直线EF的解析式为y=kx+m,联立y=-5/-耳1+2得
y=--x2--x+2
22,
y=kx+m
:.x2+(2k+3)x+2加一4=0,
・・・/、号是该方程的两个根,
==:
.・冗6+x尸-2k-3,%E•Xp2m-4,
代入②,整理,得
/+3,
m=(p+3)k-
2
则直线EF的解析式为y=kx+(p+3)k-/+3p,
2
・••当P为定值时,直线EF过定点D(-p-3,-"+3p
),
2
x=-p-3,y=-P+3〃,
2
._123
・・y=--x~2Xf
13
随着p的值发生变化时,D点移动时形成的图像解析式为>
【点评】本题考查了待定系数法确定二次函数的解析式,勾股定理,三角函数,三角形相似
的判定和性质,一元二次方程根与系数关系定理,定点的意义,熟练运用待定系数法,灵活
用三角形的相似,一元二次方程根与系数关系定理是解题的关键.
6.(1)A(-1,0),B(1,0),C(0,-1);(2)四边形ACBP的面积为4;(3)M点的坐标
47
为(-2,3)或(§,—)或(4,15).
【分析】(1)抛物线与x轴的交点,即当y=0,C点坐标即当x=0,分别令y以及x为0,求
出A,B,C坐标的值;
(2)四边形ACBP的面积=AABC+ZXABP,由A,B,C三点的坐标,可知△ABC是直角三角形,
且AC=BC,则可求出AABC的面积,根据已知可求出P点坐标,可知点P到直线AB的距离,
从而求出AABP的面积,则就求出四边形ACBP的面积;
(3)假设存在这样的点M,两个三角形相似,根据题意以及上两题可知,NPAC和NMGA是
直角,只需证明当=鬻或婴=誓即可.设M点坐标,根据题中所给条件可求出线段
PACACAPA
AG,CA,MG,CA的长度,然后列等式,分情况讨论,求解.
【解析】解:(1)令y=0,
得x2-l=0,
解得x=±l,
令x=0,得y=T,
AA(-1,0),B(1,0),C(0,-1);
(2)VOA=OB=OC=1,
AZBAC=ZAC0=ZBC0=ZCB0=45°.
・.・AP〃CB,
・・・NPAB=NCB0=45°.
过点P作PE,x轴于E,则4APE为等腰直角三角形,
y
令OE=a,则AE=PE=a+l,
;・P(a,a+1).
•・•点P在抛物线y=x2-l±,
•*.a+l=aJ_l.
解得5=2,a2=-l(不合题意,舍去).
APE=3.
四边形ACBP的面积S=-AB«OC+-AB«PE
22
=-X2X1+-X2X3=4;
22
(3)假设存在,
VZPAB=ZBAC=45°,
APA±AC,
•;MG,x轴于点G,
/.ZMGA=ZPAC=90°,
在RtZ\AOC中,0A=0C=L
;.AC=&,
在RtZ\PAE中,AE=PE=3,
,AP=3后,
设M点的横坐标为m,则M(m,m2-l),
①点M在y轴左侧时,则m<-l.
(i)当△AMGs/\pcA时,有---=----
PACA
AG=-m-l,MG=m2-l.
-m-\病_[
即WFF'
2
解得nh=T(舍去)m2=y(舍去);
(ii)当△MAGs/iPCA时有%="
CAPA
-m-\_m2-\
即丁一近
解得:m=~l(舍去)小2二-2,
AM(-2,3);
(i)当Z\AMGsAPCA时有---=---
PACA
VAG=m+l,MG=m2-l,
/n+1_m2-1
‘次"丁’
4
解得叫二-1(舍去)m2=y;
(。,〉;
(ii)当△MAGs/ipCA时有半=也
C4PA
即空_m2—1
一3丘.
解得:叫二-1(舍去)m2=4,
AM(4,15);
4
・・・存在点M,使以A、M、G三点为顶点的三角形与4PCA相似,M点的坐标为(-2,3)或(耳,
7
或(4,15).
y
【点评】本题考查了抛物线与数轴交点求解问题,以及抛物线与三角形,四边形之间关系转
换问题,相似三角形问题,要特别注意在第三问时要分情况讨论.
7.(1)抛物线解析式为y=-/-6x-5,点B(-5,0);(2)NM最大值为=耳?;(3)存
在,点P的坐标(0,-1)或(0,).
【分析】(1)利用待定系数法点A(T,。)、点C(O,-5)代入抛物线),=-/+队+。上,的方程
f—1—/?+<?=0[Z?=-6
组u,解方程组求出{」令y=0,解方程,即可求出点B(-5,0);
[c=-5[c=-5
(2)过N作ND〃y轴交BC于D,用待定系数法求BC解析式为:y=-x-5,由0B=0C=5,
/B0C=90°,可得△B0C为等腰三角形,Z0CB=45°,由MWJ_BC可得NNDM=N0CB=45°,
利用三角函数NM=^ND,ND最大时,NM最大,设N(x,-x2-6x-5),D(x,-x-5),
2
ND=/x+g+生,由a=T<0,当x=时,ND有最大值=3即可;
I2)424
(3)存在,点P的坐标(0,T)或(0,y).分类考虑,当点P在0C上,PC=AB时,AABC^APCB
(SAS),P(0,-1),当点P在y轴正半轴上,ZABC=NPCB=45。,当器=冬时,
△ABC^APCB,点P(0,y)即可.
【解析】解:(1)点解TO)、点。(0,-5)在抛物线y=-f+fcc+c上,
[―1—/?+c=0
代入抛物线得:「,
解得
...抛物线解析式为y=-x2-6x-5,
当y=0时,一V-6x-5=0,因式分解得(x+5)(x+l)=。,
解得x=-5,x=-1,
・••点B(-5,0);
(2)设BC解析式为:y=kx+bf过点B(-5,0)和(0,-5),
-5k+b=0
代入得
b=-5
k=-\
解得
b=-5
BC解析式为:产-x-5,
V0B=0C=5,ZB0C=90°,
•••△BOC为等腰三角形,
AZ0CB=45°,
过N作ND〃y轴交BC于D,
・・・NNDM=N0CB=45°,
又•:NMIBC,
ANM=NDXcos45°二,ND,
2
・・・ND最大时,NM最大,
设N(x,-x2-6x-5),D(x,-x-5),
Va=-l<0,
当工=-;5时,ND有最?5大值二?,
ANM最大值为二立ND=旦义竺=身旦;
2248
(3)存在,点P的坐标(0,-1)或(0,—).
2
当点P在0C上,PC=AB时,
在aABC和aPCB中,
AB=PC
<NABC=/PCB=45。,
BC=CB
AAABC^APCB(SAS),
;・AABC^APCB,
VAB=-l+5=4,
・・・PC=4,
A0P=0C-PC=5-4=l,
P(0,-1),
当点P在y轴正半轴上,
■:NABC=NPCB=45。,
当空=g£时,△ABCS/\PCB,
BCCP
:.CP8c2_(50)125,
AB42
2515
/.PO=PC_0C=---5=—
22f
点P(0,),
存在点P,使以B,C,P为顶点的三角形与-ABC相似,点P的坐标(0,-1)或(0,y).
【点评】本题考查待定系数法求抛物线解析式和一次函数解析式,解一元二次方程,等腰直
角三角形,特殊角锐角三角函数,三角形全等判定与性质,三角形相似判定与性质,掌握待
定系数法求抛物线解析式和一次函数解析式,解一元二次方程,等腰直角三角形,特殊角锐
角三角函数,三角形全等判定与性质,三角形相似判定与性质是解题关键.
8.(1)y=x2-2x-3;(2)tanN84D=g;(3)P点坐标为(5,2)或(7,4)
【分析】(1)根据一次函数y=x-3可以求出A点和B点坐标,把A点和B点坐标代入
y=+for+c即可求出抛物线的表达式;
(2)利用勾股定理分别求出AB、AD、BD的长度,再根据勾股定理逆定理可以证明4ABD是
直角三角形,从而可以求出/BAD的正切值;
ArAPACAP
(3)先通过计算得出NAEO=135。,则P点在x轴上方,然后分黑=娱或置=三两
AEDEDEAE
种情况进行讨论即可得到答案.
【解析】解:(1)在y=x-3中,
x=0时,y=-3,
y=0时,x=3,
・・・A(3,0),B(0,-3),
(c=-3
把A(3,0),B(0,-3)代入丫=/+法+。得:上°,'八,
9+3/?+c=0
h=-2
解得
...抛物线的表达式为y=x?-2x-3;
(2)Vy=x2-2x-3=(x-l)2-4,
AD(1,-4),
又•;A(3,0),B(0,-3),
AD=^(3-l)2+[0-(-4)]2=2yj5,BD="O-lf+[(-3)-(-4)f=&,
AB=>/(3-0)2+[0-(-3)]2=3夜,
AB2+BD2=(3&y+(&y=20,AD2=Q舟=20,
...AB2+BD2=AD2.
.'△ABD是直角三角形,且NADB=90°.
tanZBAD=
(3)如图,
V0A=0B=3,ZA0B=90°,
・・・N1=N2=45°,
又・・・DE〃OB,
・・・N3=N2=45°,
.,.ZAED=135°,
又,•'△PAC与AAED相似,Zl=45°,
•An*IIA口ACAP—ACAP
..点P在X岫上方,且瓦=法或须=布
在y=x-3中,x=l时,y=-2,
在y=f-2x-3中,y=0时,x1=-Lx2=3,
/.E(l,-2),C(-l,0),
・・・AC=3-(-1)=4,DE=(-2)-(-4)=2,AE=^(3-l)2+[O-(-2)]2=272,
4AP—4Ap
二显=3或5=TT
解得:AP=2应或AP=40,
过点P作PQ_Lx轴于点Q
又;N4=N1=45°,
.♦.△PAQ是等腰直角三角形,
当4P=2&时,AQ=2,此时P(5,2),
当AP=4x历时,AQ=4,此时P(7,4),
综上所述,P点坐标为(5,2)或(7,4).
【点评】本题为二次函数综合题.考查一次函数与坐标轴的交点问题,利用待定系数法求函
数解析式,两点的距离公式,勾股定理,三角函数解直角三角形,相似三角形的性质以及等
腰直角三角形的判定和性质等知识.利用数形结合的思想结合分类讨论并正确的作出辅助线
是解答本题的关键.
9.(1)y=;f+;x-l,D(-3,2);(2)S&0DE=|;(3)P的坐标为(0,8)或(0,1)
【分析】(1)由待定系数法可求出解析式,由抛物线解式可求出点。的坐标;
(2)求出E点坐标,由三角形面积公式可得出答案;
(3)由点的坐标得出?ABC?OCD45?,若APC£)与AABC相似,分两种情况:①当
?BAC?C£>尸时,DDCP^DABC;②当?8AC?/)PC时,DPCD^DABC,得出比例线段,则
可求出答案.
【解析】解:(1)抛物线丫=奴2+'T经过点A(-2,0),8(1,0)和D(-3,“),
|4a-2b=1
Jt7+b-1'
1
a=—
2
解得:7,
b=—
2
••・抛物线解析式为:y=^2+|x-i;
••.«=!?(3『+;?(3)-1=2,
•・.£>(-3,2);
(2)将抛物线平移,使点C落在点8处,点。落在点E处,
\E(-2,3),
\SDODE=9-驷2?21=|;
(3)如图1,连接CO,AC,CB,过点。作DE工y轴于点E,
图1
.4-2,0),8(1,0),C(-l,0),£>(-3,2),
OB=OC,DE=CE=3,AB=
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