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已知角度关系求动点坐标
一阶 方法突破练
1.如图,抛物线 y=x²−4x+3与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,连接BC,已知点 D是抛物线上对称轴
右侧一动点,连接 CD,若 ∠BCD=∠ABC,求点 D 的坐标.
2.如图,已知抛物线 y=−x²+5x−4与x轴交于A,B 两点,与y轴交于点 C,P 是x轴上方抛物线上一动
1
点,连接 BC,BP,当 ∠PBA= ∠PBC时,求直线 BP的解析式.
2
3
3. 如图,在平面直角坐标系中,点A(-1,0),B(4,0),C(0,2),点P在直线 l:x= 上,若 ∠APC+∠OAC=90°,求点
2
P 的坐标.
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二阶 设问进阶练
√3 2√3
例 如图,已知抛物线 y=− x2+ x+3√3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线对称轴与x
9 3
轴交于点E,连接AC,BC.
(1)已知点G是抛物线上一点,连接CG,若 ∠GCB=∠ABC,求点G的坐标;
(2)已知R是y轴上一点,连接AR,若AR平分 ∠OAC,,求点R的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上,是否存在点Q,使得 ∠AQC+∠CAB= 90°?若存在,求出点Q 的坐标;若不存
在,请说明理由.
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综合强化练
1.如图,抛物线 y=ax²+bx+2(a≠0)与x轴交于点. A(−1,0),B(2,0),与y轴交于点C,点 F 是抛物线上一
动点,过点 B,C 作直线 BC.
(1)求抛物线的解析式及 tan∠CBO的值;
√2
(2)当点 F 到直线 BC 的距离为 时,求点 F的坐标;
2
(3)(角度和为定值)过点 F 作 FE⊥x轴于点 E,交直线 BC于点D,若 ∠FCD+∠ACO=45°,求点 F 的坐
标.
作图区 答题区
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1
2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线 y= x2+bx+c经过点 A(−7,24),B(0,10)
7
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接OA,点C 为线段OA上任意一点(与点O,A不重合),过点C作. MN‖x轴,与y轴交于点M,与抛
物线的交点靠近y轴的记为点 N,若 MC=MN,,求点 C 的横坐标;
(3)(角度倍数关系)过点A作. AD‖x轴,与抛物线的另一个交点为点 D,与y轴交于点E,取OA 中点P,点Q
为直线AD上一动点,且点Q与点 A 不重合,当 ∠OPQ=3∠AQP时,请直接写出线段AQ的长.
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1
3.在平面直角坐标系中,抛物线 y= x2+bx+c与x轴交于A,B两点(点A在点 B左侧),与y轴交于点 C,
2
1
直线 BC的解析式为 y= x−2.
2
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①,点M为线段BC上的一点,设点M的横坐标为t,过点 M作y轴的平行线,过点 C作x轴的平行
线,两条平行线相交于点N,将 △MCN沿 MC 翻折得到 △MCN',,当点 N'落在线段AB上时,求此时t的值;
(3)(同一三角形中角度倍数关系)如图②,点 D 是直线 BC 下方的抛物线上一点,过点 D 作DE⊥BC于点E,当
△CDE中的某个角恰好为 2∠ABC时,请求出点 D的横坐标.
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考向2 已知角度关系求动点坐标
一阶 方法突破练
1. 解:∵抛物线与y轴交于点C,
∴当x=0时,y=3,
∴C点坐标为(0,3),
∵y=x²−4x+3,
∴ 抛物线的对称轴为直线x=2,如解图,∵∠BCD=∠ABC,
∴CD∥AB,
∴点D 与点C 关于抛物线的对称轴直线x=2对称,∵C(0,3),∴D(4,3).
2. 解:如解图,过点 P 作 PH⊥x轴于点 H,
令x=0,得y=-4,令y=0,解得x=1或x=4,
∴B(4,0),C(0,-4),∴OB=OC,
∴∠ABC=45°(根据已知条件找特殊角).
1
∵ 点P位于x轴上方,且 ∠PBA= ∠PBC,
2
∴∠PBA=∠ABC=45°(由角度倍数关系计算角的度数求解),
又∵∠PHB=90°,∴PH=BH,
设PH=BH=t,则(OH=4-t,∴P(4-t,t),
把P(4-t,t)代入 y=−x²+5x−4,
得 t=−(4−t)²+5(4−t)−4,
解得t=0(此时与点B重合,舍去)或t=2,
∴P(2,2).
∵B(4,0),
∴ BP所在直线的解析式为y=-x+4.
3. 解:∵A(-1,0),B(4,0),C(0,2),
∴AC=√5,BC=2√5,AB=5.
∵AC²+BC²=AB²,∴∠ACB=90°
3
∵ 直线l:x= ,A(-1,0),B(4,0)
2
3
∴线段AB 的中点坐标为(( ,0),
2
∴l与x轴的交点即为AB的中点,如解图,以AB 为直径画圆,l与AB 交点即为圆心,记为点 D(构造辅助
圆);∵∠ACB=90°,∴点C 在 ⊙D 上, ∴ ∠CAB +∠CBA=90°,
∵∠APC+∠OAC=90°,
∴∠CBA=∠CPA,
∴点 P是直线l与⊙D 的交点.
5
∴DP=AD= ,
2
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(3 5) (3 5)
∴点P的坐标为 , 或 ,− .
2 2 2 2
二阶 设问进阶练
√3 2√3
例 解:(1)∵ 抛物线的解析式为 y=− x2+ x+3 √3,与y轴交于点C,
9 3
∴抛物线的对称轴为直线x=3,C(0,3 √3),
①当点 G在线段 BC上方时,如解图①,
∵∠GCB=∠ABC,∴CG∥AB,
∴点 G 与点 C 关于抛物线的对称轴直线x=3 对称.∴G(6,3 √3);
②当点G在直线BC的下方时,如解图②,设 CG交x轴于点 T,
√3 2√3
令y=0,即 − x2+ x+3√3=0,
9 3
解得 x₁=−3,x₂=9,
∴A(-3,0),B(9,0).
OC 3√3 √3
∵在Rt△BOC中, tan∠CBO= = = ,
OB 9 3
∴∠CBA=30°.
∵∠GCB=∠ABC,∴∠TCB=∠CBA=30°.
∵∠OCB=60°,∴∠OCT=30°,在 Rt△COT中,( OT=CO⋅tan∠OCT=3√3×tan30❑∘=3,
∴点 T的坐标为(3,0),即点 T与点 E 重合,
设直线 CT的解析式为 y=k₁x+t₁(k₁≠0),
将点C(0,3 √3),T(3,0)代入,
{ t =3√3 {k =−√3
1 , 1 ,
得 解得
3k +t =0 t =3√3
1 1 1
∴ 直线 CT的解析式为 y=−√3x+3√3,
{ y=− √3 x2+ 2√3 x+3√3
联立 9 3 ,
y=−√3x+3√3
{ x =0 { x =15
1 2 ,
解得 (舍去),
y =3√3 y =−12√3
1 2
此时点 G的坐标为(15,-12 √3),
综上所述,点G 的坐标为(6,3 √3)或(15,-12 √3);
(2)如解图③,过点R 作RD⊥AC于点 D,设点 R的坐标为(0,r),
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∵AR平分∠OAC,RO⊥AO,RD⊥AC,
∴DR=RO,∠CDR=∠AOC=90°.
∵ ∠RCD=∠ACO,
∴△CDR∽△COA,
CR DR
∴ = .
CA OA
又∵点A(-3,0),C(0,3 √3),
∴OA=3,OC=3 √3,
在 Rt△AOC 中,由勾股定理得 AC=√OA2+OC2= √32+(3√3) 2=6,
3√3−r r
∴ = ,解得 r=√3,
6 3
∴点R的坐标为(0, √3);
(3)存在.
∵OC=3 √3,OA=3,∴∠ACO=30°,
由(1)得∠BCO=60°,
∴∠ACB=90°,∴∠CAB+∠ABC=90°.
要使得∠AQC+∠CAB=90°,只需∠AQC=∠ABC,
∴如解图④,点 Q 为以 AB 为直径的圆与抛物线对称轴的交点,
1
∵AB=12,∴EQ= AB=6,
2
∴点Q的坐标为(3,6)或(3,-6).
三阶 综合强化练
1. 解:(1)∵ 抛物线 y=ax²+bx+2与 x 轴交于点A(-1,0),B(2,0),
∴将A,B两点坐标代入,
{ a−b+2=0
,
得
4a+2b+2=0
{a=−1
,
解得
b=1
∴抛物线的解析式为 y=−x²+x+2,
∴C(0,2),∴OB=2,OC=2,
OC
∴在Rt△COB中,
tan∠CBO= =1;
OB
(2)【思路点拨】看到 √2,可想到等腰直角三角形,恰巧图中△OBC是等腰直角三角形,且. BC=2√2,可作
OD⊥BC于点D,得到( OD=√2,取OD的中点G,可得到12的距离,过点G 作 BC 的平行线与抛物线的交点即为
点 F,同理,在 BC 上方同样有一条符合题意的平行线.
如解图①,当点 F 在直线 BC 下方时,过点 O 作OD⊥BC 于点 D.
∵OB=2,OC=2,
∴△OBC是等腰直角三角形, ∴OD=√2.
取OD的中点G,过点 G作BC的平行线l₁,交y轴于点H,与抛物线的交点即为点 F,
∵B(2,0),C(0,2),
∴直线 BC的解析式为y=-x+2,
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1 1
∵直线 l BC,OG= OD,∴OH= OC=1,
1 2 2
则直线 l₁的解析式为y=-x+1,
{y=−x2+x+2
,
联立
y=−x+1
{x =1+√2 {x =1−√2
1 , 2 ,
解得
y =−√2 y =√2
1 2
∴ 点 F 的 坐 标 为 ( 1 + √2,−√2)或 (1−√2,√2),同理可得,当点 F 在 BC 上方时,直线 l₂ 的解析式为y=-
x+3,
{y=−x2+x+2
,
联立
y=−x+3
{x=1
解得
y=2
∴点F的坐标为(1,2),
综上所述,点 F 的坐标为 (1+√2,−√2)或 (1−√2, √2)或(1,2);
(3)【思路点拨】分点F在x轴上方和下方两种情况,可通过构造相似三角形得到线段的比例关系,得到直线
CF与x轴交点的坐标,进而得到 CF的解析式,与抛物线联立求得点 F的坐标.
当点 F在x轴的上方时,如解图②,延长CF交x轴于点 N,
∵OB=OC=2,∴∠BCO=∠OBC=45°,
∵∠FCD+∠ACO=45°,∠OBC=∠BCF+∠CNO=45°,∴∠ACO=∠CNB,
AO CO 1 2
又∵∠AOC=∠CON=90°,∴△AOC∽△CON, ∴ = ,∴ = ,
OC ON 2 ON
∴ON=4,∴点N的坐标为(4,0),
1 1 3
∵C(0,2),∴直线 CN的解析式为 y=− x+2,令 − x+2=−x2+x+2,解得x=0(舍去)或 x= ,
2 2 2
(3 5)
∴点F的坐标为( , ;
2 4
当点F在x轴下方时,如解图③,设CF与x轴交于点H,
∵∠FCD+∠ACO=45°,∠OCB=45°,
∴∠ACO=∠FCO,
又∵CO⊥AH,
∴ △AHC 是等腰三角形,
∴OH=OA=1,∴H(1,0),
∴ 直线 CH 的解析式为y=-2x+2,
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令 −2x+2=−x²+x+2,解得x=0(舍去)或x=3,
∴点F的坐标为(3,-4),
(3 5)
综上所述,点 F 的坐标为 , 或(3,-4).
2 4
1
2. 解:(1)将点A(-7,24),点 B(0,10)代入抛物线y=
x2+bx+c,
7
{1
×(−7) 2−7b+c=24 {b=−1
得 7 , 解得 ,
c=10
c=10
1
∴抛物线解析式为
y= x2−x+10;
7
(2)【思路点拨】设出 C点坐标,由MC=MN,则C、N两点关于y轴对称,表示出点N的坐标,代入抛物线解
析式,即可求得点N的横坐标.
如解图①,设线段 OA 所在直线的解析式为y=kx(k≠0),
24
将点A(-7,24)代入,得-7k=24,解得 k=− ,
7
24
∴ 线段 OA所在直线的解析式为 y=− x,
7
∵点 C在线段OA上,且与点O,A不重合,
( 24 )
∴设 C m,− m ,
7
( 24 )
∵ MC=MN且MN∥x轴,∴ N −m,− m ,(C,N 两点到y轴距离相等,则横坐标互为相反数)
7
1
∵ 点 N在抛物线
y= x2−x+10上,
7
1 24
∴ (−m) 2−(−m)+10=− m,
7 7
−31±√681
解得 m= ,
2
∵点C在线段OA上,
∴-7