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文档简介
专题1.9二次函数中的十二大存在性问题【浙教版】TOC\o"1-3"\h\u【题型1二次函数中等腰三角形的存在性问题】 1【题型2二次函数中直角三角形的存在性问题】 3【题型3二次函数中等腰直角三角形的存在性问题】 5【题型4二次函数中全等三角形的存在性问题】 7【题型5二次函数中平行四边形的存在性问题】 8【题型6二次函数中菱形的存在性问题】 11【题型7二次函数中矩形的存在性问题】 13【题型8二次函数中正方形的存在性问题】 15【题型9二次函数中面积问题的存在性问题组】 17【题型10二次函数中线段问题的存在性问题】 18【题型11二次函数中角度问题的存在性问题组】 20【题型12二次函数中最值问题的存在性问题】 22【题型1二次函数中等腰三角形的存在性问题】【例1】(2023春·甘肃张掖·九年级校考期中)如图甲,直线y=−x+3与x轴、y轴分别交于点B、点C,经过B、C两点的抛物线y=x2+bx+c与x轴的另一个交点为A,顶点为P.
(1)求该抛物线的解析式;(2)当0<x<3时,在抛物线上求一点E,使△CBE的面积有最大值(图乙、丙供画图探究),并求出最大面积及E点的坐标.(3)在该抛物线的对称轴上是否存在点M,使以C、P、【变式1-1】(2023秋·广西贵港·九年级统考期末)如图,抛物线y=ax2+3x+ca≠0与x轴交于点A−2,0和点B,与y轴交于点C0,8,点P为直线BC上方抛物线上的动点,连接CP,PB,直线
(1)求抛物线的解析式;(2)求△BCP的面积最大值;(3)点M是抛物线的对称轴l上一动点.是否存在点M,使得△BEM为等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【变式1-2】(2023秋·山西晋城·九年级校考期末)如图1,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A−1,0,B4,0两点,与y轴交于点C,顶点为D.点P是直线BC上方抛物线上的一个动点,过点P作PE⊥x轴于点E
(1)求抛物线的表达式;(2)求线段PQ的最大值;(3)如图2,过点P作x轴的平行线交y轴于点M,连接QM.是否存在点P,使得△PQM为等腰三角形?若存在,请直接写出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.【变式1-3】(2023•沙坪坝区校级模拟)如图1,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)交x轴于点A(﹣1,0),点B(4,0),交y轴于点C.连接BC,过点A作AD∥BC交抛物线于点D(异于点A).(1)求抛物线的表达式;(2)点P是直线BC上方抛物线上一动点,过点P作PE∥y轴,交AD于点E,过点E作EG⊥BC于点G,连接PG.求△PEG面积的最大值及此时点P的坐标;(3)如图2,将抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)水平向右平移32个单位,得到新抛物线y1,在y1的对称轴上确定一点M,使得△BDM是以BD为腰的等腰三角形,请写出所有符合条件的点M【题型2二次函数中直角三角形的存在性问题】【例2】(2023秋·四川广安·九年级校考期中)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(−3,2),B(0,−2),其对称轴为直线x=52,C(0,12
(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,求点F的坐标;如果不存在,请说明理由.【变式2-1】(2023秋·辽宁盘锦·九年级校考期中)如图,已知直线y=x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=−x2+bx+c经过A、B两点,与x轴交于另一个点C,对称轴与直线AB交于点E
(1)求抛物线的解析式;(2)在第三象限内,F为抛物线上一点,以A、E、F为顶点的三角形面积为3,求点F的横坐标;(3)点P是对称轴上的一动点,是否存在某一点P使P、B、C为顶点的三角形是以BC为直角边的直角三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的P点坐标;不存在,说明理由.【变式2-2】(2023春·广东梅州·九年级校考期中)已知二次函数y=x2+bx+c的图象经过A(−2,5),B(−1,0),与x(1)求这个二次函数的解析式;(2)点P直线AC下方抛物线上的一动点,求△PAC面积的最大值;(3)在抛物线对称轴上是否存在点Q,使△ACQ是直角三角形?若存在,直接写出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.【变式2-3】(2023春·甘肃金昌·九年级统考期中)平面直角坐标系中,抛物线y=a(x−1)2+92与x轴交于A,B(4,0)(1)求抛物线的解析式,并直接写出点A,C的坐标;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△BCP是直角三角形?若存在,请直接写出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)如图,点M是直线BC上的一个动点,连接AM,OM,是否存在点M使AM+OM最小,若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由;【题型3二次函数中等腰直角三角形的存在性问题】【例3】(2023秋·山西阳泉·九年级统考期末)综合与探究:在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx−2与x轴交于点A−1,0和点B4,0,与y轴交于点C,过动点D0,m作平行于x轴的直线l,直线l与抛物线
(1)求抛物线的表达式;(2)求m的取值范围;(3)直线l上是否存在一点P,使得△BCP是以BC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求m的值;若不存在,请说明理由.【变式3-1】(2023秋·福建漳州·九年级校考期中)如图①,已知抛物线y=ax2+bx+3的图象经过点B1,0,与y轴交于点A,其对称轴为直线l:x=2,过点A作AC∥x轴交抛物线于点C,∠AOB的角平分线交线段AC于点(1)求抛物线的解析式;(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连接PE、PO,当m为何值时,四边形AOPE面积最大,并求出其最大值;(3)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【变式3-2】(2023秋·湖南湘西·九年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,直线y=−x+3交x轴于点B,交y轴于点C,直线AD交x轴于点A,交y轴于点D,交直线BC于点E−12(1)求直线AD解析式;(2)点P从B点出发沿线段BA方向以1个单位/秒的速度向终点A运动(点P不与A,B两点重合),设点P的运动时间为t,则是否存在t,使得△AEP为等腰直角三角形?若存在,请求出t的值,若不存在,请说明理由;(3)在(2)的条件下,点P出发的同时,点Q从C点出发沿射线CO方向运动,当点P到达终点时,点Q也停止运动,连接AQ,PQ,设△APQ的面积为S,S与t的函数关系式为S=32t2−12t+【变式3-3】(2023秋·北京通州·九年级统考期末)如图,抛物线y1=ax2−2x+c的图象与x轴交点为A和B,与y轴交点为D0,3,与直线(1)求抛物线的解析式;(2)在直线y2=−x−3上是否存在一点M,使得△ABM是等腰直角三角形,如果存在,求出点(3)若点E是x轴上一个动点,把点E向下平移4个单位长度得到点F,点F向右平移4个单位长度得到点G,点G向上平移4个单位长度得到点H,若四边形EFGH与抛物线有公共点,请直接写出点E的横坐标xE【题型4二次函数中全等三角形的存在性问题】【例4】(2023·陕西咸阳·统考三模)如图,抛物线y=14x2−2x+3与x轴交于A、B两点,抛物线的顶点为C,对称轴为直线l,l
(1)求点A、B、C的坐标;(2)点P是抛物线上的动点,过点P作PM⊥y轴于点M,点N在y轴上,且点N在点M上方,是否存在这样的点P、N,使得以点P、M、N为顶点的三角形与△BCD全等,若存在,请求出点P、N的坐标;若不存在,请说明理由.【变式4-1】(2023·甘肃陇南·统考一模)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A−1,0,B两点,与
(1)求抛物线的函数解析式;(2)已知点Pm,n在抛物线上,当−1≤m<3时,直接写出n(3)抛物线的对称轴与x轴交于点M,点D坐标为2,3,试问在该抛物线上是否存在点P,使△ABP与△ABD全等?若存在,请求出所有满足条件的P点的坐标;若不存在,请说明理由.【变式4-2】(2023·陕西咸阳·统考三模)如图,抛物线y=14x2−2x+3与x轴交于A,B两点,抛物线的顶点为C,对称轴为直线l,l
(1)求点A、B、C的坐标;(2)点P是抛物线上的动点,过点P作PM⊥y轴于点M,点N在y轴上,且点N在点M上方,是否存在这样的点P、N,使得以点P、M、N为顶点的三角形与△BCD全等,若存在,请求出点P、N的坐标;若不存在,请说明理由.【变式4-3】(2023·内蒙古通辽·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为B(2,1),且过点A(0,2),直线y=x与抛物线交于点D,E(点E在对称轴的右侧),抛物线的对称轴交直线y=x于点C,交x轴于点G,EF⊥x轴,垂足为F,点P在抛物线上,且位于对称轴的右侧,PQ⊥x轴,垂足为点Q,△PCQ为等边三角形(1)求该抛物线的解析式;(2)求点P的坐标;(3)求证:CE=EF;(4)连接PE,在x轴上点Q的右侧是否存在一点M,使△CQM与△CPE全等?若存在,试求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.[注:3+22=(2【题型5二次函数中平行四边形的存在性问题】【例5】(2023秋·云南临沧·九年级统考期末)如图,抛物线y=ax2+bx−3与x轴交于A−1,0、B3,0
(1)求抛物线的解析式;(2)若点D是抛物线上的一点,当△ABD的面积为10时,求点D的坐标;(3)点P是抛物线对称轴上的一点,在抛物线上是否存在一点Q,使得以B、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【变式5-1】(2023秋·山东东营·九年级校考期末)如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A−1,0、B3,0两点,与y
(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为线段BC上的一动点(不与B、C重合),PM∥y轴,且PM交抛物线于点M,交x轴于点N,当△BCM的面积最大时,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,当△BCM的面积最大时,点D是抛物线的对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点E,使得以A、P、D、E为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【变式5-2】(2023秋·重庆梁平·九年级统考期末)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=−2x2+4x+6与y轴交于点A,与x轴交于点E,B(E
(1)如图2,抛物线的顶点为点Q,求△BEQ的面积;(2)如图3,过点A作AC平行于x轴,交抛物线于点C,点P为抛物线上的一点(点P在AC上方),作PD平行于y轴交AB于点D、交AC于点F,当点P在何位置时,PD+CF最大?求出最大值;(3)在(2)条件下,当PD+CF最大时,将抛物线y=−2x2+4x+6沿着射线AB平移,使得抛物线经过点C,此时得到新抛物y′,点N是原抛物线对称轴上一点,在新抛物线y′上是否存在一点M,使以点A,D,M【变式5-3】(2023秋·重庆江北·九年级重庆十八中校考期末)如图1,抛物线y=ax2+bx+3a≠0与x轴正半轴交于点A,B,与y轴正半轴交于点C,且(1)求该抛物线的函数表达式;(2)点P为直线BC下方该抛物线上任意一点,点E为直线BC与该抛物线对称轴的交点,求△PBE面积的最大值;(3)如图2,将该抛物线沿射线CB的方向平移22个单位后得到新抛物线y′,新抛物线y′的顶点为D′,过(2)问中使得△PBE面积为最大时的点P作平行于y轴的直线交新抛物线y′于点M.在新抛物线y′的对称轴上是否存在点N,使得以点P,D′【题型6二次函数中菱形的存在性问题】【例6】(2023春·重庆云阳·九年级校联考期中)如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴相交于点A、B(点B在点A左侧),与y轴相交于点C(0,3).已知点A坐标为(1,0)(1)求抛物线的解析式;(2)点P是直线BC上方抛物线上一动点,过点P作直线BC的垂线,垂足为点E,过点P作PF∥y轴交BC于点F,求△PEF周长的最大值及此时点(3)如图2,将该抛物线向左平移2个单位长度得到新的抛物线y′,平移后的抛物线与原抛物线相交于点D,点M为直线BC上的一点,点N是平面坐标系内一点,是否存在点M,N,使以点B,D,M,N为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点M【变式6-1】(2023秋·甘肃庆阳·九年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C0,−3,点A在原点的左侧,点B的坐标为3,0,点(1)求这个二次函数的表达式.(2)连接PO、PC,并把△POC沿CO所在直线翻折,得到四边形POP′C,那么是否存在点P,使四边形PO(3)当点P运动到什么位置时,四边形ABPC的面积最大?求出此时P点的坐标和四边形ABPC的面积.【变式6-2】(2023秋·广东汕头·九年级统考期末)如图:已知直线l:y=−2x+2与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=−x2+bx+c经过点B,且与x(1)求该抛物线的解析式;(2)已知点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,连接AM、BM,设点M的横坐标为m,四边形OAMB的面积为S,求S与m的函数表达式,并求出S的最大值;(3)若点P在平面内,点Q在直线AB上,平面内是否存在点P使得以O,B,P,Q为顶点的四边形是菱形.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【变式6-3】(2023秋·广东汕头·九年级统考期末)如图:已知直线l:y=−2x+2与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=−x2+bx+c经过点B,且与x(1)求该抛物线的解析式;(2)已知点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,连接AM、BM,设点M的横坐标为m,四边形OAMB的面积为S,求S与m的函数表达式,并求出S的最大值;(3)若点P在平面内,点Q在直线AB上,平面内是否存在点P使得以O,B,P,Q为顶点的四边形是菱形.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【题型7二次函数中矩形的存在性问题】【例7】(2023秋·浙江湖州·九年级统考期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,抛物线y=a(x+3)(x﹣1)(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧).(1)求点A与点B的坐标;(2)若a=13,点M是抛物线上一动点,若满足∠MAO不大于45°,求点M的横坐标m(3)经过点B的直线l:y=kx+b与y轴正半轴交于点C.与抛物线的另一个交点为点D,且CD=4BC.若点P在抛物线对称轴上,点Q在抛物线上,以点B,D,P,Q为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.【变式7-1】(2023·山东东营·东营市胜利第一初级中学校考三模)已知抛物线y=ax2+bx−4a≠0交x轴于点A4,0和点B
(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点P是抛物线上位于直线AC下方的动点,过点P分别作x轴、y轴的平行线,交直线AC于点D,交x轴于点E,当PD+PE取最大值时,求点P的坐标及PD+PE最大值.(3)在抛物线上是否存在点M,对于平面内任意点N,使得以A、C、M、N为顶点且AC为一条边的四边形为矩形,若存在,请直接写出M、N的坐标,不存在,请说明理由.【变式7-2】(2023春·内蒙古通辽·九年级校考期中)如图,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于A(3,0),B(−1,0)两点,交y(1)求抛物线的解析式和对称轴.(2)若R为第一象限内抛物线上点,满足SΔRAC=(3)若点P在抛物线的对称轴上,点Q是平面直角坐标系内的任意一点,是否存在点P使得A、C、P、Q为顶点的四边形是矩形,若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标.【变式7-3】(2023秋·广东江门·九年级校考期末)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx−2a≠0交x轴于A−1,0、B(1)求该抛物线的函数解析式;(2)P为第四象限内抛物线上一点,连接PB,过点C作CQ∥BP交x轴于点Q,连接PQ,求△PBQ面积的最大值及此时点(3)在(2)的条件下,将抛物线y=ax2+bx−2a≠0向右平移经过点Q,得到新抛物线,点E在新抛物线的对称轴上,是否在平面内存在一点F,使得以A、P、E、【题型8二次函数中正方形的存在性问题】【例8】(2023·辽宁阜新·阜新实验中学校考一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx−3与x轴交于A(−1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C
(1)求该抛物线的函数表达式;(2)点D为直线y=x上的动点,当点P在第四象限时,求四边形PBDC面积的最大值及此时点P的坐标;(3)已知点E为x轴上一动点,点Q为平面内任意一点,是否存在以点P,C,E,Q为顶点的四边形是以PC为对角线的正方形,若存在,请直接写出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.【变式8-1】(2023·陕西西安·校考模拟预测)如图,已知拋物线y=−x2+2x+c与x轴交于点A3,0,
(1)求c的值及该抛物线的对称轴;(2)若点D在直线AC上,点E是平面内一点.是否存在点E,使得以点A,B,D,E为顶点的四边形为正方形?若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【变式8-2】(2023·山西晋中·山西省平遥中学校校考模拟预测)如图,二次函数y=−x2+2x+3的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C.连接BC.点P是抛物线第一象限内的一个动点,设点P的横坐标为m,过点P作直线PD⊥x轴于点D.交BC于点E.过点P作BC的平行线,交y(1)求A,B,C三点的坐标,并直接写出直线BC的函数表达式;(2)在点P的运动过程中,求使四边形CEPM为菱形时,m的值;(3)点N为平面内任意一点,在(2)的条件下,直线PM上是否存在点Q使得以P,E,Q,N为顶点的四边形是正方形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【变式8-3】(2023·江西赣州·统考一模)已知二次函数C1(1)有关二次函数C1①二次函数C1②二次函数C1的图象的对称轴是直线x③二次函数C1④函数值y随着x的增大而减小.(2)当m=1时,①抛物线②将抛物线C1沿x轴翻折得到抛物线C2,则抛物线(3)设抛物线C1与y轴相交于点E,过点E作直线l∥x轴,与抛物线C1的另一交点为F,将抛物线C1沿直线l翻折,得到抛物线C3,抛物线C1,C3的顶点分别记为P,Q.是否存在实数m,使得以点E,【题型9二次函数中面积问题的存在性问题组】【例9】(2023秋·四川广安·九年级统考期末)如图1,抛物线y=ax2+bx+3经过A1,0,B
(1)求抛物线的函数解析式.(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得△ACM的周长最小?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(3)如图2,连接BC,若在BC下方的抛物线上存在一点P,使得S△BCP=1【变式9-1】(2023春·江西九江·九年级校考期中)如图,已知二次函数L1:y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,A点坐标(−1,0),B点坐标(3,0),与
(1)求二次函数L1的表达式及顶点P(2)二次函数L3与二次函数L1关于X轴对称,直线L2与二次函数L3相交于①直接写出二次函数L3②求出D点的坐标;③在直线L2上半部分的二次函数L3上,是否存在一点M,使得△AMD的面积最大?若存在,请求出【变式9-2】(2023春·山东东营·九年级东营市实验中学校考期中)如图,抛物线y=ax2+bx+ca≠0与y轴交于点C0,4,与x
(1)求抛物线的解析式;(2)若点M是抛物线上的一动点,且在直线BC的上方,当S△MBC取得最大值时,求点M(3)在抛物线上是否存在点P,使三角形ABP的面积为12?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【变式9-3】(2023秋·福建泉州·九年级统考期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,顶点为E1,4的抛物线y=ax2+bx+c与x轴从左到右依次交于A,B两点,与y轴的交点为(1)求此抛物线的解析式;(2)若直线BP与抛物线对称轴交于点D,当BD−CD取得最大值时,求点P的坐标;(3)若直线BC与抛物线对称轴交于点F,连接PC,PE,PF,记△PCF,△PEF的面积分别为S1,S2,判断【题型10二次函数中线段问题的存在性问题】【例10】(2023春·内蒙古巴彦淖尔·九年级校考期中)如图1,抛物线y=ax2+bx+ca≠0与x轴交于A−8,0,C2,0两点,与y轴交于点D0,4.点E是第二象限内抛物线上的一个动点,设点E的横坐标为n,过点E作直线EB⊥x轴于点B
(1)求该抛物线的解析式;(2)如图1,当△EFD是以FD为底边的等腰三角形时,求点E的坐标;(3)如图2,连接CD,过点E作直线l∥CD,交y轴于点H,连接BH.试探究:在点E运动的过程中,是否存在点E,使得FD=BH,若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【变式10-1】(2023春·四川南充·九年级统考期中)如图,平面直角坐标系中的Rt△AOB和Rt△COD全等,直角边OB、OD在x轴上.已知点C的坐标为4,2,过A、C两点的直线分别交x轴、y轴于点E、F,抛物线y=ax2+bx+c(1)写出点A的坐标并求该抛物线的函数解析式;(2)点G为抛物线上位于线段OC所在可直线上方部分的一动点,求G到直线OC的最大距离和此时点G的坐标;(3)点P为线段OC上一个动点,过点P作y轴的平行线交抛物线于点M,交x轴于点N,问是否存在这样的点P,使得四边形ABPM的边AM与边BP相等?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.【变式10-2】(2023秋·云南曲靖·九年级统考期末)已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A−1,0,B3,0两点,与y(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上是否存在点M,使得B、C两点到直线AM的距离相等,如果存在,求出点M的坐标,如果不存在,请说明理由;(3)点P为x轴上一动点,以P为旋转中心,把线段BC逆时针旋转90°,得到线段GH,其中点B的对应点为点G,当抛物线的对称轴刚好经过GH中点时,求此时点P的坐标.【变式10-3】(2023秋·安徽阜阳·九年级校考期末)如图,已知抛物线经过原点O和x轴上另一点A,它的对称轴x=−2与x轴交于点C,直线y=−2x+1经过抛物线上一点B2,m,且与y轴.直线x=−2分别交于点D、E(1)求m的值及该抛物线对应的函数关系式;(2)①判断△CBE的形状,并说明理由;②判断CD与BE的位置关系;(3)若Px,y是该抛物线上的一个动点,是否存在这样的点P,使得PB=PE?若存在,试求出所有符合条件的点P【题型11二次函数中角度问题的存在性问题组】【例11】(2023秋·辽宁葫芦岛·九年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=−x2+bx+c与x轴交于A,B4,0两点,与y轴交于点C,点(1)求该抛物线的解析式;(2)如图1,连接OD,若OP平分∠COD,求点P的坐标;(3)如图2,连接AC,BC,抛物线上是否存在点P,使∠CBP+∠ACO=45°?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【变式11-1】(2023秋·内蒙古鄂尔多斯·九年级统考期末)如图,直线y=−x+3与x轴、y轴分别交于B、C两点,抛物线y=−x2+bx+c经过点B、C,与x轴另一交点为A(1)求抛物线的解析式;(2)在第四象限的抛物线上是否存在一点M,使△MBC的面积为27?若存在,求出M点坐标;若不存在,请说明理由.(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得∠APB=∠OCB?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.【变式11-2】(2023春·江苏盐城·九年级统考期末)如图,抛物线y=12x2+mx+n与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(1)求抛物线的函数表达式;(2)点E是线段AC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDAF的面积最大?求出四边形CDAF的最大面积及此时E点的坐标;(3)在y轴上是否存在点P,使得∠OAP+∠OAC=60°?若存在,请直接写出P点的坐标,若不存在,请说明理由.【变式11-3】(2023秋·浙江湖州·九年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,直线y=12x−2与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=12x2+bx+c经过A,(1)求抛物线的函数表达式;(2)当△ACP的面积与△ABC的面积相等时,求点P的坐标;(3)是否存在点P,使得∠ACP=∠ABC−∠BAC,若存在,请直接写出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.【题型12二次函数中最值问题的存在性问题】【例12】(2023秋·甘肃庆阳·九年级统考期中)如图,已知抛物线y=38x2−34x−3与x轴的交点为点A、D(点(1)直接写出A、D、C三点的坐标;(2)在抛物线的对称轴上找一点M,使得MD+MC的值最小,并求出点M的坐标;(3)设点C关于抛物线对称轴的对称点为点B,在抛物线上是否存在点P,使得以A、B、C、P四点为顶点的四边形为梯形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【变式12-1】(2023秋·浙江宁波·九年级校考期中)对于给定的两个函数,任取自变量x的一个值,当x<0时,它们对应的函数值互为相反数;当x≥0时,它们对应的函数值相等,我们称这样的两个函数互为“伴随”函数.例如:一次函数y=x−3,它的“伴随”函数为y=−x+3(1)已知点M−2,1在一次函数y=−mx+1(2)已知二次函数y=−x①当点Aa,3②当−3≤x≤3时,函数y=−x【变式12-2】(2023秋·河南洛阳·九年级河南省洛阳市第二十三中学校考期中)如图,已知二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,其中点A的坐标为−3,0,与y轴交于点C
(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴上是否存在点P,使得△PAD周长最小,若存在,求出P点的坐标及△PAD周长的最小值;(3)若点M是直线AC下方的抛物线上的一动点,过M作y轴的平行线与线段AC交于点N,求线段MN的最大值.【变式12-3】(2023春·湖南长沙·九年级校考期末)已知抛物线y=a−1x2+2a−7x+a
(1)求a的值.(2)若点P8−t,s和点Qt−4,(3)设点A位于x轴的下方且在这个抛物线的对称轴的左侧运动,过点A作x轴的平行线交抛物线于另一点D,过点A作AB⊥x轴,垂足为点B,过点D作DC⊥x轴,垂足于点C,试问四边形ABCD的周长是否存在最大值?如果存在,请求出这个最大值和对应的x值,如果不存在,请说明理由.
专题1.9二次函数中的十二大存在性问题【浙教版】TOC\o"1-3"\h\u【题型1二次函数中等腰三角形的存在性问题】 1【题型2二次函数中直角三角形的存在性问题】 12【题型3二次函数中等腰直角三角形的存在性问题】 23【题型4二次函数中全等三角形的存在性问题】 33【题型5二次函数中平行四边形的存在性问题】 42【题型6二次函数中菱形的存在性问题】 53【题型7二次函数中矩形的存在性问题】 63【题型8二次函数中正方形的存在性问题】 75【题型9二次函数中面积问题的存在性问题组】 87【题型10二次函数中线段问题的存在性问题】 97【题型11二次函数中角度问题的存在性问题组】 110【题型12二次函数中最值问题的存在性问题】 123【题型1二次函数中等腰三角形的存在性问题】【例1】(2023春·甘肃张掖·九年级校考期中)如图甲,直线y=−x+3与x轴、y轴分别交于点B、点C,经过B、C两点的抛物线y=x2+bx+c与x
(1)求该抛物线的解析式;(2)当0<x<3时,在抛物线上求一点E,使△CBE的面积有最大值(图乙、丙供画图探究),并求出最大面积及E点的坐标.(3)在该抛物线的对称轴上是否存在点M,使以C、P、【答案】(1)y=(2)最大面积为278,(3)存在,见详解【分析】(1)把B、(2)连接CE、BE,经过点E作x轴的垂线FE,交直线BC于点F,设点F(x,−x+3),则点代入求出即可.(3)先求出C、P的坐标,由勾股定理可求【详解】(1)解:∵直线y=−x+3与x轴、y轴分别交于点B、点C,∴B(3,∴c=30=9+3b+c,解得b=−4∴抛物线解析式为y=x(2)当0<x<3时,在此抛物线上任取一点E,连接CE、BE,过点E作x轴的垂线FE,交直线BC于点
设点F(x,∴EF=−x∴S△CBE=S△CEF+S△BEF∵a=−32<0∴当x=32时,S△CBE有最大值27∴E3(3)∵y=x∴对称轴为直线x=2,顶点坐标为P(∴CP=2−0设点M的坐标为(2,m),则PM=m+1则m+1=2∴m=−1±25∴点M2,−1−25或2,−1+2若CP=CM=25,则4+∴m=7,∴点M(若PM=CM,如图,过点C作CH⊥PM于H,
∴CH=2,PH=4,∵CH∴4+HM∴HM=3∴点M2,∴满足条件的点M分别为M1(2,7),M22,−1−25,【点睛】本题综合考查了二次函数的综合,二次函数的最值,等腰三角形性质,用待定系数法求二次函数的解析式,三角形的面积等知识点的应用,综合性比较强.【变式1-1】(2023春·广西贵港·九年级统考期末)如图,抛物线y=ax2+3x+ca≠0与x轴交于点A−2,0和点B,与y轴交于点C0,8,点P为直线BC上方抛物线上的动点,连接CP,PB,直线
(1)求抛物线的解析式;(2)求△BCP的面积最大值;(3)点M是抛物线的对称轴l上一动点.是否存在点M,使得△BEM为等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=−(2)△BCP的面积最大值为32(3)存在,M点坐标为3,0或3,−5或3,52+5【分析】(1)根据待定系数法求二次函数解析式即可;(2)先求出直线BC的解析式,过点P作PG∥y轴交BC于G,设Pt,−12(3)分三种情况进行讨论:当BE=BM时;当BE=EM时;当BM=EM时;进而得出答案.【详解】(1)解:将A−2,0,C0,8代入∴4a−6+c=0c=8解得a=−1∴y=−1(2)令y=0,则−1解得x=−2或x=8,∴B8,0设直线BC的解析式为y=kx+b,∴b=88k+b=0解得k=−1b=8∴y=−x+8,过点P作PG∥y轴交BC于
设Pt,−12∴PG=−1∴S△CBP∴当t=4时,△BCP的面积有最大值,最大值为32;(3)①存在点M,使得△BEM为等腰三角形,理由如下:∵y=−1∴抛物线的对称轴为直线x=3,∴E3,5,设M∴BE=52,BM=25+m当BE=BM时,52解得m=5(舍)或m=−5,∴M3,−5当BE=EM时,52解得m=52+5或∴M3,52+5当BM=EM时,25+m解得m=0,∴M3,0综上所述:M点坐标为3,0或3,−5或3,52+5或【点睛】本题考查了二次函数综合,待定系数法求二次函数解析式,二次函数综合-面积问题以及特殊三角形问题,熟练掌握二次函数的性质是解本题的关键.【变式1-2】(2023春·山西晋城·九年级校考期末)如图1,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A−1,0,B4,0两点,与y轴交于点C,顶点为D.点P是直线BC上方抛物线上的一个动点,过点P作PE⊥x轴于点E
(1)求抛物线的表达式;(2)求线段PQ的最大值;(3)如图2,过点P作x轴的平行线交y轴于点M,连接QM.是否存在点P,使得△PQM为等腰三角形?若存在,请直接写出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=−(2)3(3)存在一点P,当点P的横坐标为83时,△PQM【分析】(1)利用待定系数法求解即可;(2)先求出点C的坐标,进而求出直线BC的解析式,设Pm,−34(3)先证明PQ⊥PM,则当△PQM为等腰三角形,只存在PM=PQ这一种情况,设Pn,−34【详解】(1)解:把A−1,0,B4,0代入y=ax∴a=−3∴抛物线解析式为y=−3(2)解:设直线BC的解析式为y=kx+b在y=−34x2+∴C0把C0,3,B4,0代入∴k=−3∴直线BC的解析式为y=−3设Pm,−∴PQ=−=−=−=−3∵−3∴当m=2时,PQ有最大值,最大值为3;(3)解:∵PQ⊥x轴,PM∥x轴,∴PQ⊥PM,∴当△PQM为等腰三角形,只存在PM=PQ这一种情况,设Pn,−同理可得PQ=−3又∵PM=n,∴−3解得n=83或∴存在一点P,当点P的横坐标为83时,△PQM【点睛】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,待定系数法求函数解析式,等腰三角形的定义等等,熟知二次函数的相关知识是解题的关键.【变式1-3】(2023•沙坪坝区校级模拟)如图1,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)交x轴于点A(﹣1,0),点B(4,0),交y轴于点C.连接BC,过点A作AD∥BC交抛物线于点D(异于点A).(1)求抛物线的表达式;(2)点P是直线BC上方抛物线上一动点,过点P作PE∥y轴,交AD于点E,过点E作EG⊥BC于点G,连接PG.求△PEG面积的最大值及此时点P的坐标;(3)如图2,将抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)水平向右平移32个单位,得到新抛物线y1,在y1的对称轴上确定一点M,使得△BDM是以BD为腰的等腰三角形,请写出所有符合条件的点M【分析】(1)用待定系数法直接可得抛物线的函数表达式;(2)过点G作GH⊥PE于H,根据勾股定理的逆定理可得△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,则AC⊥BC,由EG⊥BC得AC=BG,根据等角的余角相等得∠ACO=∠GEH,证明△ACO≌△GEH,可得GH=AO=1,用待定系数法求出直线BC为y=−12x+2,根据AD∥BC得直线AD为y=−12x−12,设P(m,−12m2+32m+2),则E(m,−12m(3)求出点D的坐标D(5,﹣3),设点M的坐标为(3,t),可得BD2=(5﹣4)2+32=10,BM2=(4﹣3)2+t2=1+t2,MD2=(5﹣3)2+(t+3)2=t2+6t+13,分两种情况:①当BD=BM时,②当BD=MD时,根据等腰三角形的性质即可求解.【解答】解:(1)把A(﹣1,0),B(4,0)代入抛物线y=ax2+bx+2得:16a+4b+2=0a−b+2=0,解得a=−∴抛物线的函数表达式为y=−12x2(2)过点G作GH⊥PE于H,∵抛物线y=−12x2∴C(0,2),∵A(﹣1,0),B(4,0),∴AB=5,AC=12+22∴AB2=AC2+BC2,∴△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,∴AC⊥BC,∵AD∥BC,EG⊥BC,∴AC=BG=5∵PE∥y轴,∴∠OCG=∠EFG,∵∠ACO+∠OCG=90°,∠GEH+∠EFG=90°,∴∠ACO=∠GEH,∵∠AOC=∠GHE=90°,∴△ACO≌△GEH(AAS),∴GH=AO=1,设直线BC为y=kx+n,将C(0,2),B(4,0)代入得:4k+n=0n=2,解得k=−∴直线BC为y=−1∵AD∥BC,A(﹣1,0),∴直线AD为y=−12x设P(m,−12m2+32m+2),则E(m,∴PE=−12m2+2m∴△PEG面积为12PE•GH=−14m2+m+∵−1∴m=2时,△PEG面积的最大值为94此时点P的坐标为(2,3);(3)∵抛物线y=−12x2+32x+2=−12(x−32)2∴y1的对称轴为x=3,联立直线AD为y=−12x−12,抛物线y=−12x2∴D(5,﹣3),设点M的坐标为(3,t),∴BD2=(5﹣4)2+32=10,BM2=(4﹣3)2+t2=1+t2,MD2=(5﹣3)2+(t+3)2=t2+6t+13,①当BD=BM时,∴BD2=BM2,∴1+t2=10,∴t=±3,∴点M的坐标为(3,3)或(3,﹣3),∵点(3,3)与B,D共线,∴点M的坐标为(3,﹣3);②当BD=MD时,∴BD2=MD2,∴t2+6t+13=10,∴t=﹣3±6,∴点M的坐标为(3,﹣3+6)或(3,﹣3−综上所述,点M的坐标为(3,﹣3)或(3,﹣3+6)或(3,﹣3−【题型2二次函数中直角三角形的存在性问题】【例2】(2023春·四川广安·九年级校考期中)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(−3,2),B(0,−2),其对称轴为直线x=52,C(0,12
(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,求点F的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)y=1(2)E(1,−223),△ADE的面积S(3)存在,点F的坐标为F(52,13)或(52【分析】(1)根据点的坐标,运用待定系数法,建立方程组求解;(2)运用待定系数法,确定直线AD解析式为y=−12x+12,联立二次函数解析式,求解得D(5,−2),过点E作EF⊥x轴,交AD于点G,设E(m,16m2−5(3)存在.设点F(52,n),则AF2=n2−4n+1374;D【详解】(1)解:由题意,c=−29a−3b−2=2−∴y=1(2)解:设直线AD的解析式为y=kx+p(k≠0),则−3k+p=2p=1∴直线AD解析式为y=−1联立直线与抛物线解析式,得y=−12x+1∴D(5,−2)过点E作EF⊥x轴,交AD于点G,设E(m,16m2△ADE的面积S=∴S=−∴当m=1时,−3<m<5,△ADE的面积有最大值102此时,16∴E(1,−22
(3)解:存在.设点F(5AFDFAD①若∠FAD=90°,则DF∴n2+∴F(5
②若∠FDA=90°,则AF∴n2−4n+∴F(5
③若∠DFA=90°,则AD∴n2解得,n=±∴F(52
综上,点F的坐标为F(52,13)或(52【点睛】本题考查待定系数法确定函数解析式,函数图象交点与方程组的联系,勾股定理,二次函数的性质;根据勾股定理建立方程是解题的关键.【变式2-1】(2023春·辽宁盘锦·九年级校考期中)如图,已知直线y=x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=−x2+bx+c经过A、B两点,与x轴交于另一个点C,对称轴与直线AB交于点E
(1)求抛物线的解析式;(2)在第三象限内,F为抛物线上一点,以A、E、F为顶点的三角形面积为3,求点F的横坐标;(3)点P是对称轴上的一动点,是否存在某一点P使P、B、C为顶点的三角形是以BC为直角边的直角三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的P点坐标;不存在,说明理由.【答案】(1)y=−(2)−3−(3)存在,−1,83【分析】(1)先由直线AB的解析式为y=x+3,求出它与x轴的交点A,与y轴的交点B的坐标,再将A,B两点坐标代入y=−x(2)设第三象限内的点F的坐标为m,−m2+2m+3,运用配方法求出抛物线的对称轴和顶点D的坐标,再设抛物线的对称轴与x轴交于点G,连接FG,再根据S△AEF=S△AEG(3)设点P坐标为−1,n,先由B,C两点坐标运用勾股定理求出BC,再分两种情况讨论:①若∠PBC=90°,根据勾股定理列出关于n的方程,求出n值,得出P点坐标;②若∠BCP=90°,同①可求出对应的P点坐标,进而得出结果.【详解】(1)∵y=x+3与x轴的交点A,与y轴的交点B的坐标,∴当y=0时,x=−3,即点A的坐标为−3,0,当x=0时,y=3,即点B的坐标为0,3,将A−3,0,B0,3代入得−9−3b+c=0c=3∴b=−2∴抛物线的解析式为y=−(2)如图1,设第三象限内的点F的坐标为m,−m
则m<0,−m∵y=−x∴对称轴为直线x=−1,顶点D设抛物线的对称轴与轴交于点G,连接FG,则G−1,0,AG=2∵直线AB的解析式为y=x+3,∴当x=−1∴E点坐标为−1,2.∵S==∴以A、E、F为顶点的三角形面积为3时,m2解得:m1=−3−当m=−3−−=−=−3+m+3=m=∴点F的坐标为−3−21(3)设点P坐标为−1,n,∵B0,3,∴B分两种情况①如图2,
若∠PBC=90°,则PB2+B∴n=8∴点P的坐标为−1,8②如图3,
若∠BCP=90°,则BC2∴n=−∴点P的坐标为−1,−2综上所述,P点坐标为−1,83或【点睛】本题主要考查了二次函数的综合题型,运用待定系数法求抛物线的解析式,函数图像上的点的坐标特征,抛物线的顶点坐标和三角形面积的求法,直角三角形性质和勾股定理,其中利用面积的和差表示出S△AEF【变式2-2】(2023春·广东梅州·九年级校考期中)已知二次函数y=x2+bx+c的图象经过A(−2,5),B(−1,0),与x(1)求这个二次函数的解析式;(2)点P直线AC下方抛物线上的一动点,求△PAC面积的最大值;(3)在抛物线对称轴上是否存在点Q,使△ACQ是直角三角形?若存在,直接写出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)二次函数的解析式为y(2)S(3)存在,Q1(1,8),Q2(1,−2)【分析】(1)直接把点A(−2,5),B(−1,0)代入y=x2+bx+c,求出b、c的值即可得出抛物线的解析式;(2)先求出点C的坐标,根据S△PAC=1(3)设点Q的坐标为(1,y),然后分三种情况讨论:①∠QAC=90°;②∠QCA=90°;③∠CQA=90°.由勾股定理得到关于y的方程,解方程求出y的值即可.【详解】(1)解:将A(−2,5),B(−1,0)代入y=得4−2b+c=5解得b=−2c=−3∴二次函数的解析式为y(2)将y=0代入y=x2−∴点C(3,0)∵点P直线AC下方抛物线上的一动点,过点P作PE⊥x轴交AC于点E,如图所示:
则S由A(−2,5),C(3,0)得直线AC的解析式为:y=−x+3∴设P(x,x2∴xPE=y∴S∵x=−b将x=12代入S△PAC(3)解:存在,Q1(1,8),Q2(1,−2)∵y=x∴对称轴是直线x=1.∵A(−2,5),C(3,0),∴AC设点Q的坐标为(1,y),分三种情况:①如果∠QAC=90°,那么QA则1+22+y−5所以点Q的坐标为(1,8);②如果∠QCA=90°,那么QC则1−32+y−0所以点Q的坐标为(1,−2);③如果∠CQA=90°,那么QC则1−32+y−02+所以点Q的坐标为Q(1,−1)或Q(1,6).综上所述,所求点Q的坐标为Q1(1,8),Q2(1,−2),【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,主要利用了待定系数法求二次函数、一次函数的解析式,三角形的面积,二次函数的性质,勾股定理等知识.熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.【变式2-3】(2023春·甘肃金昌·九年级统考期中)平面直角坐标系中,抛物线y=a(x−1)2+92与x轴交于A,B(4,0)(1)求抛物线的解析式,并直接写出点A,C的坐标;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△BCP是直角三角形?若存在,请直接写出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)如图,点M是直线BC上的一个动点,连接AM,OM,是否存在点M使AM+OM最小,若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由;【答案】(1)y=−12(x−1)2+92,(2)存在,P(1,5),(1,−3),(1,2+7),(1,2−7)(3)存在,M(85,125【分析】(1)将B(4,0)代入y=a(x−1)2+(2)根据题意y=−12(x−1)2+92,对称轴为直线x=1,设P1,n,根据勾股定理BC2=(3)存在点M使AM+OM最小,作O点关于BC的对称点Q,连接AQ交BC于点M,连接BQ,求得直线AQ的解析式y=23x+43【详解】(1)解:将B(4,0)代入y=a(x−1)即0=9a+92,解得:∴y=−1令x=0,则y=−1令y=0,则−1解得:x1A(−2,0),C(0,4)(2)解:存在点P,∵y=−12(x−1)设P1,n∵B(4,0),C(0,4),∴BC2=4①当∠BCP=90°时,BP∴4−12+n2=32解得:n=5②当∠CBP=90°时,PC∴12+4−n2=4−1解得:n=−3③当∠BPC=90°时,BC32=4−12+n2解得:n=2−7或n=2+综上所述:P(1,5),(1,−3),(1,2+7),(1,2−7)(3)存在点M使AM+OM最小,理由如下:作O点关于BC的对称点Q,连接AQ交BC于点M,连接BQ,由对称性可知,OM=QM,∴AM+OM=AM+QM≥AQ,当A、M、Q三点共线时,AM+OM有最小值,∵B(4,0),C(0,4),∴OB=OC,∴∠CBO=45°,由对称性可知∠QBM=45°,∴BQ⊥BO,∴Q(4,4),设直线AQ的解析式为y=kx+b,∴−2k+b=04k+b=4解得k=2∴直线AQ的解析式y=2设直线BC的解析式为y=mx+4,∴4m+4=0,∴m=−1,∴直线BC的解析式为y=−x+4,联立方程组y=−x+4y=解得x=8∴M(85,125【点睛】本题考查了二次函数综合运用,待定系数求解析式,勾股定理,轴对称的性质求线段长的最值问题,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.【题型3二次函数中等腰直角三角形的存在性问题】【例3】(2023春·山西阳泉·九年级统考期末)综合与探究:在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx−2与x轴交于点A−1,0和点B4,0,与y轴交于点C,过动点D0,m作平行于x轴的直线l,直线l与抛物线
(1)求抛物线的表达式;(2)求m的取值范围;(3)直线l上是否存在一点P,使得△BCP是以BC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求m的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=1(2)m>−25(3)存在,2或4.【分析】(1)把点A−1,0和点B4,0代入(2)将抛物线解析式化成顶点式,求得y的最小值为−258.由直线l与抛物线有两个交点,即可得出(3)分两种情况:①当∠BCP=90°,BC=PC时,②如图,当∠CBP=90°,BC=BP时,分别求解即可.【详解】(1)解:∵抛物线y=ax2+bx−2经过点A∴a−b−2=0,解得a=∴抛物线的表达式为y=1(2)解:y=1∴y的最小值为−25∵直线l与抛物线有两个交点,∴m>−25(3)解:存在.当x=0时,y=1∴点C的坐标为0,−2.①如图,当∠BCP=90°,BC=PC时,过点P作PG⊥y轴于G,∴∠BOC=∠CGP=90°.∵∠BCO+∠PCG=90°,∠GPC+∠PCG=90°,∴∠BCO=∠CPG.
在△BCO和△CPG中,∠BOC=∠CGP,∴△BCO≌△CPG.∴CG=BO=4.∵CO=2,∴m=OG=4−2=2.延长PC至P′使得CP′易得,此时m=−6.(不合题意,舍去)②如图,当∠CBP=90°,BC=BP时,过点P作PM⊥x轴于M,
∵∠BOC=∠BMP=90°,∠BCO+∠OBC=90°,∠PBM+∠OBC=90°,∴∠BCO=∠PBM.∴△BCO≌△PBM.∴PM=BO=4.∴m=PM=4.延长PB,使得BP′=BP同理可得,m=−4.(不合题意,舍去)综上所述,直线l上存在一点P,使得△BCP是以BC为直角边的等腰直角三角形.m的值为2或4.【点睛】本题属二次函数综合题目,主要考查了用待定系数法求二次函数解析式,二次函数图象性质,二次函数图象与直线交点问题,全等三角形判定与性质,等腰直角三角形性质,属中考常考试题目,要求学生熟练掌握相关性质并能灵活运用是解题的关键,注意(3)问要分类讨论,以免漏解.【变式3-1】(2023春·福建漳州·九年级校考期中)如图①,已知抛物线y=ax2+bx+3的图象经过点B1,0,与y轴交于点A,其对称轴为直线l:x=2,过点A作AC∥x轴交抛物线于点C,∠AOB的角平分线交线段AC于点(1)求抛物线的解析式;(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连接PE、PO,当m为何值时,四边形AOPE面积最大,并求出其最大值;(3)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=(2)当m=52时,四边形AOPE面积最大,最大值为(3)P点的坐标为:P1(3+52,1−52),P2(3−52,1+52),P3(5+【分析】(1)根据对称轴可得x=−b2a=2(2)设P(m,m2−4m+3),根据OE的解析式表示点G的坐标,表示PG(3)存在四种情况:如图3,作辅助线,构建全等三角形,证明△OMP≌△PNF,根据OM=PN列方程可得点P的坐标;同理可得其他图形中点P的坐标.【详解】(1)解:依题意,x=−b∴b=−4a,∴抛物线解析式为y=ax将点B1,0代入得解得:a=1,∴抛物线的解析式;y=x(2)如图2,设P(m,∵OE平分∠AOB,∠∴∠∴△AOE是等腰直角三角形,∴AE=OA=3,∴E(3,3),设直线OE的解析式为y=kx,∴3=3k,解得:k=1,则直线OE的解析式为:y=x,过P作PG∥y轴,交OE于点∴G(m,m),∴PG=m−(m∴S=12×3×3+12=92+12=−32m2+15=32m−52∵−32<0∴当m=52时,S有最大值是75(3)如图3,过P作MN⊥y轴,交y轴于M,交l于N,∵△OPF是等腰直角三角形,且OP=PF,∵∠OMP=∠OPF=∠FNP=90°∴∠MOP=90°−∠OPM=∠NPF∴△OMP≌△PNF,∴OM=PN,∵P(m,m则−m解得:m=5+52∴P的坐标为(5+52,1+52)或(5−52如图4,过P作MN⊥x轴于N,过F作FM⊥MN于M,连接PF.同理得△ONP≌△PMF,∴PN=FM,则−m解得:x=3+52P的坐标为(3+52,1−52)或(3−综上所述,点P的坐标是:P1(3+52,1−52),P2(3−52,1+52),P3(5+5【点睛】本题属于二次函数综合题,主要考查了二次函数的综合应用,相似三角形的判定与性质以及解一元二次方程的方法,解第(2)问时需要运用配方法,解第(3)问时需要运用分类讨论思想和方程的思想解决问题.【变式3-2】(2023春·湖南湘西·九年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,直线y=−x+3交x轴于点B,交y轴于点C,直线AD交x轴于点A,交y轴于点D,交直线BC于点E−12(1)求直线AD解析式;(2)点P从B点出发沿线段BA方向以1个单位/秒的速度向终点A运动(点P不与A,B两点重合),设点P的运动时间为t,则是否存在t,使得△AEP为等腰直角三角形?若存在,请求出t的值,若不存在,请说明理由;(3)在(2)的条件下,点P出发的同时,点Q从C点出发沿射线CO方向运动,当点P到达终点时,点Q也停止运动,连接AQ,PQ,设△APQ的面积为S,S与t的函数关系式为S=32t2−12t+【答案】(1)y=x+4(2)存在t=72使得(3)a=−32【分析】(1)先求出点C的坐标,再根据CD=1求出点D的坐标,再根据点D和点E的坐标利用待定系数法求解即可;(2)先求出点A和点B的坐标,得到OA=OD=4,则∠OAD=45°,推出当△AEP为等腰直角三角形时,只存在∠APE=90°或∠AEP=90°两种情况,当∠APE=90°时,此时EP⊥AP,即EP⊥x轴,当∠AEP=90°时,则点E在线段AP的中垂线上,则此时点A和点P关于直线x=−1(3)将3,12代入S=at−1t−7中即可求出a的值;再根据当1<t<7时,S是关于t的二次函数,利用二次函数的对称性得到当t=4时,S有最大值,最大值为272,进而求出AP=3【详解】(1)解:当x=0时,y=−x+3=3,∴点C的坐标为0,∵CD=1,∴点D的坐标为0,设直线AD的解析式为y=kx+b,∴−1∴k=1b=4∴直线AD的解析式为y=x+4;(2)解:当y=−x+3=0时,x=3,∴点B的坐标为3,当y=x+4=0时,x=−4,∴A−4∴OA=OD=4,又∵∠AOD=90°,∴∠OAD=45°,∴当△AEP为等腰直角三角形时,只存在∠APE=90°或∠AEP=90°两种情况,当∠APE=90°时,此时EP⊥AP,即EP⊥x轴,∵E−∴P−∴BP=3−−∴t=7当∠AEP=90°时,则点E在线段AP的中垂线上,∴此时点A和点P关于直线x=−1∴点P的坐标为3,0(舍去,此时点P与点综上所述,存在t=72使得(3)解:将3,12代入S=at−1∴a=−3∵当1<t<7时,S=−32t−1t−7,即∴由对称性可知,当t=1+72=4时,∴BP=4,∴AP=3−−4∵S△APQ∴12∴OQ=9,∴AQ=O【点睛】本题主要考查了一次函数与几何综合,二次函数的性质,勾股定理等等,正确理解题意并读懂函数图象是解题的关键.【变式3-3】(2023春·北京通州·九年级统考期末)如图,抛物线y1=ax2−2x+c的图象与x轴交点为A和B,与y轴交点为D0,3,与直线(1)求抛物线的解析式;(2)在直线y2=−x−3上是否存在一点M,使得△ABM是等腰直角三角形,如果存在,求出点(3)若点E是x轴上一个动点,把点E向下平移4个单位长度得到点F,点F向右平移4个单位长度得到点G,点G向上平移4个单位长度得到点H,若四边形EFGH与抛物线有公共点,请直接写出点E的横坐标xE【答案】(1)y=−(2)存在,M(3)−2【分析】(1)先求得A−3,0,然后将A−3,0,D0,3(2)设Mm,−m−3,根据△ABM(3)设点E的横坐标xE,分别求出,FxE,−4,GxE+4,−4,HxE+4,0,当F【详解】(1)解:由y=−x−3得,y=0时,x=−3,∴A−3,0∵抛物线y=ax2−2x+c经过A−3,0∴9a+6+c=0c=3,解得∴抛物线的解析式为y=−x(2)解:由y=−x2−2x+3,令y=0解得:x1∴B1,0∵A−3,0∴AB=4,∵M是直线y2=−x−3上的点,设当AB为斜边时,BM=2∴m−12解得:m1∴M当AB为直角时,BM=2∴m−1解得:m1∴M综上所述,存在M(3)解:∵点E的横坐标xE∴Ex由题可知,FxE,−4,当F点在抛物线上时,−x解得xE=−1+22当G点在抛物线上时,−(解得xE=−5+22∴−22−5<x【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,正方形的性质,数形结合解题是关键.【题型4二次函数中全等三角形的存在性问题】【例4】(2023·陕西咸阳·统考三模)如图,抛物线y=14x2−2x+3与x轴交于A、B两点,抛物线的顶点为C,对称轴为直线l,l
(1)求点A、B、C的坐标;(2)点P是抛物线上的动点,过点P作PM⊥y轴于点M,点N在y轴上,且点N在点M上方,是否存在这样的点P、N,使得以点P、M、N为顶点的三角形与△BCD全等,若存在,请求出点P、N的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)A2,0,B6,0(2)存在,P12,0、N10,1或P2−2,8、N20,9【分析】(1)根据题意,令y=0,解方程即可得到A2,0,B6,0,将一般式化为顶点式即可得到定点坐标(2)作出图形,根据题意,要求以点P、M、N为顶点的三角形与△BCD全等,找出等边或者等角,分类讨论:①PM与BD是对应边;②PM与CD是对应边,列方程求解即可得到答案.【详解】(1)解:∵抛物线y=14x2−2x+3与x∴令y=0,则14x2−2x+3=0,解得∴A2,0,B∵抛物线y=1∴C4,−1(2)解:如图所示:
∵C4,−1∴对称轴l:x=4,∴l交x轴于点D2,0,则CD=1,BD=2根据题意可得∠CDB=∠PMN=90°,若以点P、M、N为顶点的三角形与△BCD全等,则点M与点D是对应点,设点P的坐标为m,14m①当PM与BD是对应边时,则PM=BD=2,MN=DC=1,即m=2∴m=2或−2,当m=2时,14当m=−2时,14∴P12,0、N10,1,②当PM与CD是对应边时,则PM=CD=1,MN=BD=2,即m=1∴m=1或−1,当m=1时,14当m=−1时,14具体情况,如图所示:
∴P31,54、N3综上所述,存在这样的点P、N,使得以点P、M、N为顶点的三角形与△BCD全等,点P、N的坐标为P12,0、N10,1或P2−2,8、N20,9或【点睛】本题考查二次函数综合,涉及二次函数图像与坐标轴的交点坐标、二次函数中三角形全等问题,熟练掌握二次函数图像与性质,理解二次函数综合问题的解法是解决问题的关键.【变式4-1】(2023·甘肃陇南·统考一模)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A−1,0,B两点,与
(1)求抛物线的函数解析式;(2)已知点Pm,n在抛物线上,当−1≤m<3时,直接写出n(3)抛物线的对称轴与x轴交于点M,点D坐标为2,3,试问在该抛物线上是否存在点P,使△ABP与△ABD全等?若存在,请求出所有满足条件的P点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y(2)−4≤n≤0(3)存在,点P的坐标为0,−3或2,−3【分析】(1)将A,C两点的坐标代入解析式可得抛物线的解析式;(2)根据二次函数的性质可求n的取值范围;(3)在x轴上方的P不存在,点P只可能在x轴的下方,按照题意,分别求解即可.【详解】(1)解:将A−1,0、C0,3代入抛物线c=−31−b+c=0解得:b=−2c=−3∴抛物线的函数解析式为:y=(2)令y=x解得:x=3或−1,即A−1,0、B∴抛物线的对称轴为x=1,当m=−1时,n=(−1)当m<3时,函数的最小值为顶点纵坐标的值:y=1−2−3=−4,故n的取值范围为−4≤n≤0;(3)∵D(2,3)到x轴的距离为3,由图象可知,
∵△ABP≌△ABD,则点P在x轴下方,点P到x轴的距离为3,(关于x轴对称,或关于点M中心对称),当y=−3时,x2解得:x=0或x=2,∴点P的坐标为0,−3或2,−3.【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,熟练掌握是解题的关键.【变式4-2】(2023·陕西咸阳·统考三模)如图,抛物线y=14x2−2x+3与x轴交于A,B两点,抛物线的顶点为C,对称轴为直线l,l
(1)求点A、B、C的坐标;(2)点P是抛物线上的动点,过点P作PM⊥y轴于点M,点N在y轴上,且点N在点M上方,是否存在这样的点P、N,使得以点P、M、N为顶点的三角形与△BCD全等,若存在,请求出点P、N的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)A(2,0),(2)存在,点P和点N的坐标分别为:P2,0,N0,1或P−2,8,N0,9或P1,【分析】(1)令y=0,得14x2−2x+3=0,解方程求出x的值,可得(2)分△PMN≅△BDC和△PMN≅△CDB两种情况,依据全等三角形的性质讨论求解即可.【详解】(1)对于y=14x2解得,x∵点A在点B的左侧,∴A(2,又y=∴C4,−1(2)由(1)知,A(2,0),∵l交x轴于点D∴D∴BD=2,CD=1,∵PM⊥y轴,∴∠PMN=∠BDC=90°,
分两种情况讨论:①当△PMN≅△BDC时,PM=BD=2,MN=DC=1∴点P的横坐标为2或−2;当x=2时,y=1∴P∴M∴N当x=−2时,y=1∴P∴M∵MN=1,∴N②当△PMN≅△CDB时,PM=CD=1,MN=BD=2,∴点P的横坐标为1或−1;当x=1时,y=1∴P∴M∵MN=2,∴N当x=−1时,y=1∴P∴M∴N综上所述,点P和点N的坐标分别为:P2,0,N0,1或P−2,8,N0,9或P1,【点睛】本题主要考查了二次函数图象与性质,正确进行分类讨论是解答本题的关键.【变式4-3】(2023·内蒙古通辽·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为B(2,1),且过点A(0,2),直线y=x与抛物线交于点D,E(点E在对称轴的右侧),抛物线的对称轴交直线y=x于点C,交x轴于点G,EF⊥x轴,垂足为F,点P在抛物线上,且位于对称轴的右侧,PQ⊥x轴,垂足为点Q,△PCQ为等边三角形(1)求该抛物线的解析式;(2)求点P的坐标;(3)求证:CE=EF;(4)连接PE,在x轴上点Q的右侧是否存在一点M,使△CQM与△CPE全等?若存在,试求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.[注:3+22=(2【答案】(1)y=14(x−2)2+1;(2)(2+2【详解】试题分析:根据抛物线的顶点是(2,1),因而设抛物线的表达式为y=a(x−2)2试题解析:(1)设抛物线的表达式为y=a(x−2)2解这个方程,得a=14,∴抛物线的表达式为y=14(2)将x=2代入y=x,得y=2
∴点C的坐标为(2,2)即CG=2,∵△PCQ为等边三角形∴∠CQP=60°,CQ=PQ,∵PQ⊥x轴,∴∠CQG=30°,∴CQ=4,GQ=23.∴OQ=2+23,PQ=4,将y=4代入y=14(x−2)2+1,得4=14解这个方程,得x1=2+23=OQ,x2=2﹣23∴点P的坐标为(2+23,4);(3)把y=x代入y=14(x−2)2+1,得x=14解这个方程,得x1=4+22,x2=4﹣22<2(不合题意,舍去)∴y=4+2∴点E的坐标为(4+22,4+22)∴OE==4+42,又∵OC==22,∴CE=OE﹣OC=4+22,∴CE=EF;(4)不存在.如图,假设x轴上存在一点,使△CQM≌△CPE,则CM=CE,∠QCM=∠PCE∵∠QCP=60°,∴∠MCE=60°,又∵CE=EF,∴EM=EF,又∵点E为直线y=x上的点,∴∠CEF=45°,∴点M与点F不重合.∵EF⊥x轴,这与“垂线段最短”矛盾,∴原假设错误,满足条件的点M不存在.考点:二次函数综合题【题型5二次函数中平行四边形的存在性问题】【例5】(2023春·云南临沧·九年级统考期末)如图,抛物线y=ax2+bx−3与x轴交于A−1,0、B3,0
(1)求抛物线的解析式;(2)若点D是抛物线上的一点,当△ABD的面积为10时,求点D的坐标;(3)点P是抛物线对称轴上的一点,在抛物线上是否存在一点Q,使得以B、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线的解析式为:y(2)点D的坐标为4,5或−2,5(3)存在满足条件的Q点的坐标为2,−3或4,5或−2,5【分析】(1)利用待定系数法求解析式即可;(2)设点D的坐标为x,x2−2x−3(3)分情况讨论,当BC为四边形的对角线时或当BC为边时,分别求解即可.【详解】(1)将A−1,0、B3,0代入a−b−3=09a+3b−3=0解得:a=1b=−2∴抛物线的解析式为:y=(2)设点D的坐标为x,x∵A−1,0、B∴AB=4,∴S△ABD即x2∴x2−2x−3=5或解得:x1=4,∴点D的坐标为4,5或−2,5;(3)抛物线y=x2假设存在,设Pxp,∴x分两种情况讨论:当BC为四边形的对角线时,PB∥CQ,∴xB即2=x此时点Q的坐标为2,−3;②当BC为边时,PQ∥BC,∴xQ−x解得:xQ=4或此时点Q的坐标为4,5或−2,5.综上所述,存在满足条件的Q点的坐标为2,−3或4,5或−2,5.【点睛】本题是二次函数的综合题,考查待定系数法求解析式,三角形面积问题,以及二次函数中平行四边形存在问题,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.【变式5-1】(2023春·山东东营·九年级校考期末)如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A−1,0、B3,0两点,与y
(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为线段BC上的一动点(不与B、C重合),PM∥y轴,且PM交抛物线于点M,交x轴于点N,当△BCM的面积最大时,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,当△BCM的面积最大时,点D是抛物线的对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点E,使得以A、P、D、E为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.【答案
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