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专题 05 二次函数的综合题专训之等腰三角形、直角三角形存在性问
题
目录
A题型建模・专项突破
题型一、二次函数的综合题专训之等腰三角形存在性问题..................................................................................1
题型二、二次函数的综合题专训之直角三角形存在性问题..................................................................................7
题型三、二次函数的综合题专训之等腰直角三角形存在性问题.........................................................................14
B综合攻坚・能力跃升
题型一、二次函数的综合题专训之等腰三角形存在性问题
1.解题思路:先设动点坐标(含参数),结合二次函数表达式确定顶点、交点等关键坐标;再分三种情况
(两腰为已知边、一动一静边、两动边)讨论等腰三角形构成。
2.解题技巧:用两点间距离公式将边长转化为含参数的代数式,简化计算;利用二次函数对称性减少分类,
结合图形范围验根防漏解。
3.解题方法:以代数方程法为主,列边长相等的方程求解参数;辅以几何法(如垂直平分线性质)快速定
位可能点,最后结合函数定义域确定有效解。
1.如图,抛物线 (a、c为常数, )与x轴交于点 两点,与y轴交于点
C.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点P是抛物线上的一个动点,连接 ,若 是以 为底边的等腰三角形,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2)点P的坐标为 或 .
【分析】本题考查用待定系数法解抛物线的解析式、抛物线与坐标轴的交点、求直线的解析式、直线与抛
物线的交点、等腰三角形的性质、二元一次方程组的解法等知识,是重要考点,掌握相关知识是解题关键.
(1)将点A,B代入抛物线解析式中,转化为解二元一次方程组,解方程组,即可解答;
(2)求出点C的坐标,可判断出 是等腰直角三角形.由 是以 为底边的等腰三角形,可知 ,连接 ,即 平分 .
过点P作 轴于点D, 轴于点E,则 .
设点P的坐标为 ,则 ,求出m值,即可解答.
【详解】(1)解:将 代入 ,
得
解得
该抛物线的函数表达式为 .
(2)当 时, ,则点C的坐标为 ,
是等腰直角三角形.
由 是以 为底边的等腰三角形,可知 ,连接 ,
点P,O在线段 的垂直平分线上,则 ,即 平分 .
过点P作 轴于点D, 轴于点E,则 .
设点P的坐标为 ,则 ,
,
解得 ,
点P的坐标为 或 .
2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与x轴交于点A,B两点,与y轴交于点
且 的面积为8,D是 中点.(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若点P是第四象限内该抛物线上一动点,求 面积的最大值.
(3)若点G是该抛物线对称轴上的一点,且 是等腰三角形,请直接写出点G 的坐标
【答案】(1)
(2)2
(3) 或 或
【分析】本题考查二次函数的综合,涉及待定系数法求函数解析式、坐标与图形、二次函数的图象与性质、
两点坐标距离公式等知识,正确求得函数解析式是解答的关键.
(1)先求得点B坐标,再利用待定系数法求解函数表达式即可;
(2)先由待定系数法可得直线 的函数解析式为为 ,而D是 中点,有 ,过点P作
轴交 于点Q,设 ,则 ,即得
,则 ,由二次函数性质可得
面积的最大值是2;
(3)设 ,分当 时、当 时、当 时三种情况,结合两点坐标距离公式求解
即可.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ ,
∵ 的面积为8,
∴ ,解得 ,
∴ ,
将 , 代入 得:
,解得 ,抛物线的函数表达式为 ;
(2)解:设直线 为 ,将 代入得: ,解得 ,
直线 为 ,
, ,D是 中点,
,
过点P作 轴交 于点Q,如图:
设 ,则 ,
,
,
, ,
时, 有最大值,最大值为2;
即 面积的最大值是2;
(3)解:由 得抛物线的对称轴为直线 ,
根据题意,设 ,
∴ , , ,
若 是等腰三角形,分三种情况:
当 时, ,
则 ,解得 ,不合题意,舍去;
当 时, ,
则 ,解得 ,此时 ;
当 时, ,则 ,解得 或 ,
此时 或 ,
综上,满足条件的点P的坐标为 或 或 .
3.如图,抛物线 与 轴交于 两点,与 轴交于点 .过点 的直线与 轴交于点 ,
与抛物线交于点 ,连接 ,已知 .
(1)求 的长.
(2)求 的面积.
(3)抛物线对称轴上是否存在一点 ,使以 , , 为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,直接写出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)4
(2)7
(3) 或 或 或 或
【分析】(1)先求出点A和点E的坐标,再利用待定系数法求出抛物线解析式,进而求出点B的坐标即
可得到答案;
(2)先求出点C坐标,再求出直线 解析式,进而求出点D的坐标,最后根据三角形面积计算公式求解
即可;
(3)分 三种情况,根据两点距离计算公式建立方程求解即可.
【详解】(1)解; ,
∴ ,
点 坐标为 点 坐标为 .
将点 分别代入 中得
解得
抛物线解析式为 .在 中,当 时,则 ,
解得 ,
点 坐标为 ,
∴ .
(2)解;设直线 的解析式为 ,
∴ ,,
.
把点 代入 ,得 解得
直线 的解析式为 .
联立
解得
;
(3)解:∵抛物线解析式为 ,
∴对称轴为直线 ,
∵ ,
∴ .
设 ,
①当 时, ,
解得 ,
;②当 时, ,
解得
或 ;
③当 时, ,
解得
或 .
综上,点 的坐标为 或 或 或 或 .
【点睛】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,两点距离计算公式,等腰三角形的定义等
等,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
题型二、二次函数的综合题专训之直角三角形存在性问题
1.解题思路:先确定抛物线与坐标轴交点等定点(如 A、B),设抛物线上动点 P(x,y),分∠A=90°、
∠B=90°、∠P=90°三类讨论直角顶点。
2.解题技巧:用勾股定理(PA²+PB²=AB²等)或斜率乘积为-1(垂直)列方程,借抛物线表达式消y,结
合x范围验根。
3.解题方法:代数法为主,列坐标方程求解;辅以几何法(过A、B作垂线交抛物线得P),结合图形验证
直角合理性。
4.如图,抛物线 交 轴于 , 两点,交 轴于点 ,连接 , .
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点 为抛物线对称轴上一点,是否存在点 ,使 为直角三角形?若存在,请直接写出点 的坐标;
若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点 的坐标为 , , ,
【分析】(1)把A,B两点坐标代入抛物线的解析式,构建方程组求出b,c的值即可;
(2)分三种情形:当 为斜边时,当 为斜边时,当 为斜边时,再利用勾股定理分别求解即可.【详解】(1)解:将点 , 的坐标分别代入 ,
得
解得
∴该抛物线的函数表达式为 .
(2)解:存在.理由如下:
由抛物线的函数表达式知,抛物线的对称轴为直线 ,
∵ ,
当 时, ,
∴ ,
∴设点 .
由点 , , 的坐标,得
, ,
.
当 为斜边时, ,
整理得: ,
解得 或 ,
∴点 或 ;
当 为斜边时, ,
解得 ,
∴点 ;
当 为斜边时, ,解得 ,
∴点 .
综上所述,点 的坐标为 , , , .
【点睛】本题考查了求解二次函数的解析式,勾股定理的应用,一元二次方程的解法等知识,解题的关键
是掌握待定系数法,学会用分类讨论的思想思考问题.
5.如图,抛物线 经过点 , , .
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点P为对称轴上的一点,若使 最小,求出此时点P的坐标:
(3)设抛物线的顶点为D, 轴于点E,在y轴上是否存在点M使得 是直角三角形?若存在,请
直接写出点 的坐标;若不存在,请说明理由
【答案】(1)
(2)
(3) 或 或 或
【分析】(1)已知抛物线上的三点坐标,利用待定系数法可求出该二次函数的解析式;
(2)连接 交对称轴于点P,根据两点之间线段最短,得出此时 最小,即 最小,求出
直线 解析式为 ,得出当 时, ,即可得出答案;
(3)分三种情况进行讨论:①以A为直角顶点;②以D为直角顶点;③以M为直角顶点;设点M的坐标
为 ,根据勾股定理列出方程,求出t的值即可.
【详解】(1)解:∵抛物线 经过点 , , ,
∴ ,
解得: ,∴抛物线的解析式为: ;
(2)解:如图1中,连接 交对称轴于点P,
根据对称性可知: ,
∴ ,
∵两点之间线段最短,
∴此时 最小,即 最小,
设直线 解析式为 ,则 ,
解得 ,
∴直线 解析式为 ,
∵对称轴为直线 ,
∴当 时, ,
∴点P坐标 .
(3)在y轴上存在点M,能够使得 是直角三角形.
理由如下:
∵ ,
∴顶点D的坐标为 ,
∵ ,
∴ ,
设点M的坐标为 ,则:
, ,
①当A为直角顶点时,由勾股定理,得 ,
即 ,解得 ,
所以点M的坐标为 ;
②当D为直角顶点时,由勾股定理,得 ,
即 ,
解得 ,
所以点M的坐标为 ;
③当M为直角顶点时,由勾股定理,得 ,即
,
解得 或 ,
所以点M的坐标为 或 ;
综上可知,在y轴上存在点M,能够使得 是直角三角形,此时点M的坐标为 或 或
或 .
【点睛】本题是二次函数的综合,考查了待定系数法求函数解析式,三角形周长,二次函数的顶点式,勾
股定理等知识,有一定的难度,数形结合、分类讨论及方程思想的运用是解题的关键.
6.如图,抛物线 与x轴交于 两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,
已知 .
(1)求抛物线的表达式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使 是直角三角形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果
不存在,请说明理由;
(3)点M是线段BC上的一个动点,过点M作x轴的垂线,与抛物线相交于点N,当点M移动到什么位置时,
使 的面积最大?求出 的最大面积及此时M点的坐标.【答案】(1)
(2)存在满足条件的点 ,其坐标为 或
(3)点M为 的中点, 的面积最大,最大面积为4,此时M点坐标为
【分析】(1)由 的坐标,利用待定系数法可求得抛物线的解析式;
(2)可设出 点坐标,则可表示出 、 和 的长,分 、 两种情
况分别得到关于 点坐标的方程,可求得 点坐标;
(3)由 、 的坐标可求得直线 的解析式,可设出M点坐标,则可表示出N点的坐标,从而可表示出
的长,可表示出 的面积,再利用二次函数的性质可求得其最大值及此时点M的坐标.
【详解】(1)解: 在抛物线 上,
,解得 ,
抛物线解析式为 ;
(2) ,
抛物线对称轴为直线 ,
当 时, ,
,且 ,
,
点 在对称轴上,
可设 ,
, ,
当 时, ,
解得 ,此时 点坐标为 ;
当 时,
解得 (与 重合,舍去)或 ,此时 点坐标为 ;综上可知:存在满足条件的点 ,其坐标为 或 ;
(3)当 时,即 ,解得 或 ,
, ,
设直线 解析式为 ,
由题意可得 ,解得 ,
直线 解析式为 ,
点M是线段 上的一个动点,
可设 ,则 ,
,
,
,
当 时, 有最大值,最大值为4,
此时 ,
,即M为 的中点,
点M为 的中点, 的面积最大,最大面积为4,此时M点坐标为 .
【点睛】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、二次函数的性质、等腰三角形的性质、勾股定理、
方程思想及分类讨论思想等知识.在(1)中注意待定系数法的应用,在(2)中用 点的坐标表示出
和 是解题的关键,在(3)中用M点坐标表示出 的面积是解题的关键.本题考查知识点较多,
综合性较强,难度适中.题型三、二次函数的综合题专训之等腰直角三角形存在性问题
1.解题思路:确定抛物线定点(如A、B),设动点P,分∠A、∠B、∠P为直角顶点三类,每类需满足
“直角”+“两直角边相等”。
2.解题技巧:用坐标表边长,结合勾股定理(直角)与距离相等(等腰)列方程,借抛物线消y;利用斜率
(垂直时积为-1)简化计算,结合图形限x范围。
3.解题方法:代数法联立直角与等腰方程求解;几何法构造全等(如过P作横纵垂线,使直角边等长),
验证交点合理性。
7.如图,将抛物线 向右平移 个单位得到新抛物线,新抛物线的顶点为 ,与 轴交于点 ,
且 为等腰直角三角形.
(1)求 的值;
(2)在新抛物线上是否存在一点 ,使 为等腰直角三角形?若存在,请求出点 的坐标;若不存在,
请说明理由.
【答案】(1)1
(2)在图中的抛物线上存在点C,使 为等腰直角三角形,点C的坐标为
【分析】本题考查了二次函数的平移、解一元二次方程、等腰直角三角形的判定以及二次函数的性质,解
题的关键是:(1)找出关于a的一元二次方程;(2)找出点C的位置.本题属于中档题,难度不大,解
决该题时,巧妙的利用了抛物线的对称性来寻找点C的位置.
(1)根据平移的性质找出平移后的抛物线的解析式,分别求出点A,B的坐标,根据 为等腰直角三
角形即可得出关于a的一元二次方程,解方程即可求出a值;
(2)作点B关于抛物线对称轴对称的点C,连接 ,交抛物线的对称轴于点D,根据等腰直角三角形的
判定定理找出 为等腰直角三角形,由抛物线的对称性结合点B的坐标即可得出点C的坐标.
【详解】(1)解:∵将抛物线 向右平移 个单位得到新抛物线,
∴新抛物线的解析式为 ,
∴新抛物线的顶点为 ,
∴ ,
当 时, ,
∴点B的坐标为 ,即 ,∵ 为等腰直角三角形,
∴ ,
∴ ,解得: 或0(舍去),
∴a的值为1;
(2)解:存在,理由如下:
如图,作点B关于抛物线对称轴对称的点C,连接 ,交抛物线的对称轴于点D,则
, , ,
∵ 为等腰直角三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ 、 为等腰直角三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等腰直角三角形,
由(1)得点B的坐标为 ,对称轴为直线 ,
∴点C的坐标为 ,
故在图中的抛物线上存在点C,使 为等腰直角三角形,点C的坐标为 .
8.如图1,在平面直角坐标系 中,已知抛物线 与x轴交于 、B两点,与y
轴交于点C,且关于直线 对称.
(1)当 时,求y的取值范围;(2)如图2,点G为抛物线对称轴上的一点,点 , 在对称轴右侧抛物线上,若 为等腰
直角三角形, ,试证明: 为定值.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查二次函数图象得性质.熟练掌握二次函数的对称性,等腰直角三角形性质,全等三角形
的判定和性质是解题关键.
(1)由A、B的坐标求出抛物线解析式,求出顶点,可得y的取值范围;
(2)分别过 、 作直线 的垂线,垂直为 、 ,根据 为等腰直角三角形,可得
,得到 , ,得 根据
,即得答案.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于 、B两点,且对称轴为 ,
.
∵抛物线 与x轴交于 两点,
.
. .
.
∴当 时, .
∵当 时, ,
当 时, .
故 的取值范围为 ;
(2)证明:分别过 、 作直线 的垂线,垂直为 、 .
则 .
.
又 为等腰直角三角形,
, .
..
.
, .
, ,
, .
.
∵ , ,
∴ .
.
.
为定值.
9.如图,抛物线 与 轴交于 两点,与 轴交于点 ,连接 .若点
在线段 上运动(点 不与点 重合),过点 作 轴的垂线,交抛物线于点 ,交 轴于点 .设
点 的横坐标为 .
(1)求拋物线的函数表达式.
(2)若 ,求 的值.
(3)在点 的运动过程中,是否存在 使得 为等腰直角三角形?若存在,请直接写出 的值;若不存
在请说明理由.
【答案】(1)抛物线解的函数表达式为
(2)
(3) 或
【分析】本题考查了二次函数的性质,等腰直角三角形的判断与性质等知识:
(1)根据题意设 代入 ,待定系数法求解析式,即可求解;
(2)设 ,得 , ,求出 , ,
根据 列方程,求出方程的解即可;(3)先证明 是等腰直角三角形,得 ,再分 和 两种情况列出关
于 的方程,求出方程的解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线 与 轴交于 两点,
∴设
代入 ,得
解得:
∴抛物线解的函数表达式为 ;
(2)解:设直线 的解析式为 ,
把 , 代入解析式得,
,
解得,
∴直线 的解析式为 ;
∵点P的横坐标为m,
∴点P的坐标为
∴ , ,
∴ ; ,
∵ ,
∴ ,
整理得, ,
解得, 或 (不合题意,舍去)
∴ ;
(3)解:由②知 , , ,
∵ ,
∴ ,又 轴,
∴
∴ ,
若 是等腰直角三角形,则有:
①当 时,连接 ,如图,
∴ ,
∵
∴
∴ 轴,
∴
∴ ,
解得, 或 (不合题意,舍去)
②当 时,如图,连接 则 作 于点K,
则 且 轴,
∴
∵
∴∴ ,
∵
∴
解得, 或 (不符合题意,舍去),
综上,当 或 时, 为等腰直角三角形
一、解答题
1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数 的图象与x轴交于 两点,A点在原点的左侧,
B点的坐标为 ,与y轴交于 点.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)在直线 上找一点Q,使得 为等腰三角形,写出Q点坐标.
【答案】(1) ;
(2)Q点坐标为 或 或 或 .
【分析】(1)根据点 的坐标,利用待定系数法求解即可得;
(2)设点 的坐标为 ,利用两点之间的距离公式可得 , , 的值,再分 、
和 三种情况,分别建立方程,解方程即可得.
【详解】(1)解:将点 代入二次函数 得: ,
解得 ,
则这个二次函数的表达式为 ;
(2)解:设点 的坐标为 ,∵ ,
∴ , , ,
①当 时, 为等腰三角形,
则 ,即 ,
解得 或 (此时点 与点 重合,不符合题意,舍去),
当 时, ,
所以此时点 的坐标为 ;
②当 时, 为等腰三角形,
则 ,即 ,
解得 或 ,
当 时, ,即 ,
当 时, ,即 ;
③当 时, 为等腰三角形,
则 ,即 ,
解得 ,
此时 ,
所以此时点 的坐标为 ,
综上,点 的坐标为 或 或 或 .
【点睛】本题考查了求二次函数的解析式、二次函数的综合问题、等腰三角形的定义、一元二次方程的应
用等知识,熟练掌握二次函数的性质是解题关键.
2.如图,抛物线 与 轴交于 , 两点,与 轴交于点 ,作直线 ,其中点 ,
点 .(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点 在线段 上运动(点 不与点 , 重合),过点 作 轴的垂线,交抛物线于点 ,交 轴于
点 ,是否存在点 使得 为等腰直角三角形?若存在,请求出点 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点 的坐标为 或
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,一元二次方程,掌握这些知识点的应用是解题的关键.
( )把点 , 点 代入 即可求解;
(2)分当 时和当 时两种情况分析即可;
【详解】(1)解:∵抛物线 过点 ,点 ,
∴ ,解得: ,
∴该抛物线的解析式为 ;
(2)存在,理由:
令 ,则 ,
解得 ,
∴ , ,
设直线 的解析式为 ,
∵ , ,
∴ , ,解得 ,
∴ ,直线 的解析式为 ,
设点E的坐标为 ,则 , ,
∵ 轴,
∴ ,
∴ ;当 时, ,如图 ,
∴ ,即 解得: , (舍去),
∴此时 ;
当 时,如图 ,作 于点 ,则有 ,
∴ ,解得: , (舍去),
∴此时 ;
综上可知:点 的坐标为 或 .
3.如图,抛物线 与直线 相交于 两点,抛物线与x轴的另一个交点是
点C.
(1)求抛物线的解析式.
(2)点P是抛物线上的一个动点(不与 重合),过点P作 轴于点D,交直线 于点E,连接
,是否存在点P,使 为直角三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;否则,请说明理由.【答案】(1)
(2)存在点P,使 为直角三角形,且点P的坐标为 或
【分析】本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数的解析式、函数图象上点的坐标特点、勾
股定理、解一元二次方程等知识,熟练掌握函数图象上点的坐标满足函数解析式、全面分类是解题的关键;
(1)先求出点B的坐标,然后利用待定系数法求解即可;
(2)先求出点C的坐标,然后设点 ,则 , ,利用两点间的距离公式
表示出 ,再分三种情况:当 、 、 时,利用勾股定理列出
方程求解即可.
【详解】(1)解:把 代入直线 ,得 ,
∴ ,
把 代入抛物线的解析式可得:
,
解得: ,
∴抛物线的解析式是 ;
(2)解:对于 ,当 时, ,
解得 ,
∴ ,
设点 ,则 , ,
∴ , ,
,
若 为直角三角形,
则当 时, ,
∴ ,即
解得: 或 (舍去);
此时点P的坐标为 ;
当 时, ,
∴ ,即
解得: ;此时点P的坐标为 ;
当 时, ,
∴ ,
解得: (舍去);
综上,存在点P,使 为直角三角形,且点P的坐标为 或 .
4.如图,已知在平面直角坐标系 中,抛物线 与 轴交于点 和点 ,与 轴相交
于点 .
(1)求抛物线的解析式和顶点 的坐标;
(2) 的面积;
(3)点 在抛物线上,且 是以 为底的等腰三角形,求 点的坐标.
【答案】(1) ; ;
(2)
(3) 或
【分析】本题考查了二次函数与几何综合,涉及到了二次函数的图象性质,割补法求三角形面积,等腰三
角形的判定等知识点,熟悉掌握各知识点是解题的关键.
(1)把 , 代入 运算求解即可;
(2)利用割补法运算求解即可;
(3)根据等腰三角形的性质推出 ,列方程运算求解即可.
【详解】(1)解:把 , 代入 可得:
,
解得: ,
∴ ,∵ ,
∴顶点坐标 ;
(2)解:过点 作 ,交 轴于点 , ,垂足为 如图所示:
∵ ,
∴ ,
把 代入 可得: ,
解得: 或 ,
∴ ,
∴ ,
∴ , , , , , ,
∴ ;
(3)解:令 且满足 , , ,
∵ 是以 底的等腰三角形,
∴ ,即 ,
化简得: ,
由 ,
解得: 或 ,
∴点 的坐标为 或 .
5.如图,抛物线 : ( )与 轴交于点 和点 ,与 轴交于点 ,顶点为
.(1)求抛物线 的解析式和顶点 的坐标;
(2)将抛物线 上下平移,请问在平移后的抛物线 上是否存在点 ,使得 是以 为腰,点 为直
角顶点的等腰直角三角形,若存在请求出平移的方式.
【答案】(1) ,顶点 的坐标为
(2)存在,将抛物线 向上平移 个单位或向下平移 个单位
【分析】( )利用待定系数法可求出抛物线 的解析式,进而把解析式转化为顶点式可求出顶点 的坐
标;
( )设平移后解析式为 ,过点 作 的垂线并在垂线上取一点 ,使得 ,记
上方的点为 ,下方的点为 ,连接 ,则 为等腰直角三角形,过点 作 轴于点 ,
可证 ,可得 , ,得到点 坐标为 ,进而把点 坐标代
入 可得 ,即可得将抛物线 向上平移 个单位;同理可得点 坐标为
,进而可得将抛物线 向下平移 个单位,即可求解;
本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的平移,二次函数的几何应用,掌握二次函数的图象
和性质是解题的关键.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点 ,
∴ ,
∴ ,
将点 代入得, ,
解得 ,
∴该抛物线 的解析式为 ,
∵ ,
∴顶点 的坐标为 ;(2)解:存在,理由如下:
∵将抛物线 上下平移,
∴ ,抛物线对称轴 ,
∴设平移后解析式为 ,
过点 作 的垂线并在垂线上取一点 ,使得 ,记 上方的点为 ,下方的点为 ,连接 ,
则 为等腰直角三角形,
过点 作 轴于点 ,
则 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∴点 坐标为 ,
把 代入 得, ,
解得 ,
∴将抛物线 向上平移 个单位;
同理可得点 坐标为 ,
把 代入 得, ,解得 ,
∴将抛物线 向下平移 个单位;
综上,将抛物线 向上平移 个单位或向下平移 个单位,平移后的抛物线 上存在点 ,使得 是
以 为腰,点 为直角顶点的等腰直角三角形.
6.如图,在平面直角坐标系 中,抛物线 与 轴交于 , 两点(点 在点 的左
侧),与 轴交于点 ,点 是直线 下方的抛物线上一动点.
(1)求线段 的长;
(2)过 点作 轴的平行线交直线 于点 ,求线段 的最大值;
(3)在直线 找一点 ,使得 为等腰三角形,直接写出 点坐标.
【答案】(1)
(2)线段 的最大值为
(3) 点坐标为 或 或 或
【分析】(1)先求解 的坐标,再进一步可得答案;
(2)如图,求解 ,设 , ,求解直线 的解析式为 .可得
,可得 ,再进一步求解即可;
(3)分情况讨论:①当点 与点 重合时,满足 为等腰三角形,②当 时,过点 作
于点 ,如图,③当 时,过点 作 于点 ,如图,过点 作 于点
,如图,再进一步解答即可.
【详解】(1)解:在 中,令 得 ,
或 ,
, ,
;
(2)解:如图,当 时, ,
∴ ,
点 是直线 下方的抛物线上一动点,
设 , ,
设直线 的解析式为 ,
, ,
直线 的解析式为 .
过 点作 轴的平行线交直线 于点 ,
,
,
,
当 时, 有最大值为 .
线段 的最大值为 .
(3)解:① ,
,
,
当点 与点 重合时,满足 为等腰三角形,
;②当 时,过点 作 于点 ,如图,
, ,
,
点 的纵坐标为 ,
点 在直线 上,
,
.
;
③当 时,过点 作 于点 ,如图,
,
, .
,
,,
;
当 时,过点 作 于点 ,如图,
,
.
∴ ,
,
,
,
∴ .
综上,在直线 找一点 ,使得 为等腰三角形, 点坐标为 或 或 或
.
【点睛】本题考查的是二次函数的图象与性质,求解二次函数的与坐标轴的交点坐标,等腰三角形的判定
与性质,勾股定理的应用,作出合适的辅助线,切线的分类讨论是解本题的关键.
7.已知:如图,抛物线 与坐标轴分别交于点 , , ,点 是线段 上方抛
物线上的一个动点,过点 作 轴的垂线,交线段 于点 ,再过点 作 轴交抛物线于点 .(1)求抛物线解析式;
(2)当点 运动到什么位置时, 的长最大.求出 点坐标
(3)是否存在点 使 为等腰直角三角形?若存在,求点 的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)当 时, 的长最大,点 的坐标为
(3)存在,点 坐标为 或 时,使 为等腰直角三角形
【分析】(1)利用待定系数法即可确定抛物线的解析式;
(2)先求出直线 的解析式,再设出点 的坐标,然后求出点 的坐标,再列出 的长度的表达式,
确定 取最大值时求出点 的坐标即可;
(3)先设出点 的坐标,然后表示出 的长度,再根据抛物线的对称性表示出 的长度,列出关于点
的横坐标的方程,求出点 的横坐标,即可确定点 的坐标.
【详解】(1)解: 抛物线 过点 , ,
,
解得: ,
抛物线解析式为 ;
(2)解: 时, ,
,
直线 解析式为 ,
点 在线段 上方抛物线上,
设 ,
,,
,
当 时, 的长最大,
此时,点 的坐标为 ;
(3)解:存在点 使 为等腰直角三角形,
设 ,则 ,
,
抛物线 ,
对称轴为直线 ,
轴交抛物线于点 ,
、 关于对称轴对称,
,
,
,
为等腰直角三角形, ,
,
①当 时, ,
,
解得: (舍去), ,
,
②当 时, ,
,
解得: , (舍去),
,
综上所述,点 坐标为 或 时,使 为等腰直角三角形.
【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,熟练掌握二次函数的各种性质并用含字母的式子表示出线段的
长度是解题的关键.8.如图,在平面直角坐标系 中,抛物线 与 轴交于点 ,与 轴交于点 .
抛物线 与抛物线 在第一象限交于点 ,与 轴交于点 .
(1)求抛物线 的函数表达式;
(2)若以 , , 为顶点的三角形为直角三角形,求 的值;
(3)当 时,过点 的直线 与抛物线 在第二象限交于点 ,与抛物线 的另一交点
为 ,求四边形 的面积 与 的函数关系式.
【答案】(1)
(2)2或
(3)
【分析】(1)利用待定系数法即可求解;
(2)根据题意设 ,分① ;② ;③ 三种情况
讨论,利用直角三角形的性质列出方程,解出 的值,得到点 的坐标,代入抛物线 即可求出 的值;
(3)联立抛物线 和直线 的解析式,得到 ,再联立抛物线 和直线
的解析式,同理可得 ,得出 ,再利用 即可求
解.
【详解】(1)解:代入 和 到抛物线 得, ,
解得: ,
抛物线 的函数表达式为 .
(2)解:由(1)得, ,
抛物线 ,令 ,则 ,
,
又 ,
,
第一象限点 在抛物线 上,
设 ,
①若 ,则点 和点 的纵坐标相同,
,
解得: (舍去);
②若 ,则点 和点 的纵坐标相同,
,
解得: 或 (舍去),
,
代入 到抛物线 得, ,
解得: ;
③若 ,取 的中点为 ,则 ,
,
,
解得: 或 (舍去)或 (舍去),
,
代入 到抛物线 得, ,
解得: ;
综上所述, 的值为2或 .
(3)解:联立 ,
消去 整理得: ,直线 与抛物线 交于点 、 ,
,
联立 ,
消去 整理得: ,
同理可得, ,
,
四边形 的面积
,
四边形 的面积 与 的函数关系式为 .
【点睛】本题考查了二次函数与几何综合、待定系数法求函数解析式、二次函数与一元二次方程、直角三
角形的性质,熟练掌握相关知识点,学会运用数形结合的思想解决问题是解题的关键.
9.如图,在等腰三角形 中, ,点 在 轴上,点 在 轴上,点 ,抛物线
的图象经过点 .
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)把 沿 轴正方向平移,当点 落在抛物线上时,求 扫过区域的面积;
(3)在抛物线上是否存在异于点 的点 ,使 是以 为直角边的等腰直角三角形?如果存在,请求出所有符合条件的点 的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)9.5
(3)存在,
【分析】(1)将点C的坐标代入抛物线的解析式,可求得b的值,从而可得到抛物线的解析式;
(2)过点C作 轴,垂足为点K,首先证明 ,从而可得到 , ,
于是可得到点A、B的坐标,然后依据勾股定理求得 的长,然后求得点D的坐标,从而可求得三角形平
移的距离,最后,依据 扫过区域的面积为 ,求解即可;
(3)当 时,过点P作 轴,垂足为G,先证明 ,从而可得到点P的
坐标,然后再判断点P的坐标是否满足抛物线的解析式即可,当 ,过点P作 轴,垂足
为点F,同理可得到点P的坐标,然后再判断点P的坐标是否满足抛物线的解析式即可.
【详解】(1)解:∵点 在二次函数的图象上,
,解得: ,
∴二次函数的解析式为 ;
(2)解:过点C作 轴,垂足为K.
为等腰直角三角形,
.
又 ,
.
又 ,
.
在 和 中,
,,
, .
, .
∴当点B平移到点D时,设 ,
则 ,解得 (舍去)或 .
由题意可得 扫过区域的面积为平行四边形 和 的面积和,
即 ;
(3)解:存在;
当 时,过点P作 轴,垂足为G.
为等腰直角三角形,
, .
.
又 ,
.
在 和 中,
,
,
, ,
∴ .
当 时, ,
∴点 不在抛物线上.
当 ,过点P作 轴,垂足为F.同理可知: ,
, ,
.
当 时, ,
∴点 在抛物线上,
综上,所有符合条件的点P的坐标为 .
【点睛】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求二次函数的解析式、
平移的性质、全等三角形的性质和判定,作辅助线构造全等三角形是解答本题的关键.
10.如图,已知抛物线 与 轴相交于 两点,与 轴相交于点 .
(1)求拋物线的表达式.
(2)点 为抛物线上的一个动点,且在直线 的上方,试求 面积的最大值.
(3)点 是线段 上异于 的动点,过点 的直线 轴于点 ,交抛物线于点 .当 为直
角三角形时,请直接写出点 的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】对于(1),将点 代入关系式得出答案;对于(2),过点P作 轴,垂足为M,交 于点D,再设点P的横坐标为m,可得
,求出 ,根据二次函数的最值可得答案;
对于(3),分两种情况讨论,即当 和 时两种情况,结合等腰直角三角形的性质
可得答案.
【详解】(1)解:∵抛物线 与x轴相交于点 ,
得 ,
解得 ,
∴抛物线的关系式为 ;
(2)解:当 时, ,
∴点 .
设直线 的关系为
∵点 , ,
∴
解得 ,
∴ .
过点P作 轴,垂足为M,交 于点D,
设点P的横坐标为m,则 ,则 ,
∴ ,
.
∵ ,
∴抛物线开口向下,
当 时, 的最大值为 ;(3)解: .
如图,当 时, 轴,
∴点C与点M关于对称轴 对称,
∴点 ;
如图所示,当 ,过点M作 轴,垂足为F,
∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ .
设 ,则点 ,
∴ ,
解得 (舍去), ,∴点 .
故答案为:点 或 .
【点睛】本题主要考查了待定系数法求二次函数关系式,求二次函数的最值,等腰直角三角形的判定,二
次函数图象的性质等,学会用坐标差表示线段长是解题的关键.