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专题 22.4 二次函数综合——特殊三角形问题
【典例1】如图,抛物线的顶点坐标为P(2,6),且与x轴交于点A、B(点A在点B的右侧),与y轴交于
( 10)
点C 0, ,点D为该抛物线的对称轴上的点.
3
(1)求该抛物线的函数表达式和点A的坐标;
(2)在对称轴右侧的抛物线上是否存在点E,使得△ADE是以D为直角顶点的等腰直角三角形?若存
在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
( 10)
(1)设抛物线的函数表达式为y=a(x−2) 2+6,将点C 0, 代入,利用待定系数法即可求解,令
3
y=0即可求得点A的坐标;
(2)记抛物线的对称轴与x轴的交点为F,则F(2,0),分两种情况:①当点E在x轴上方时,如图点D、E
分别在点D E 的位置,过点E 作E N⊥PF于点N,证明△AFD ≌△D N E (AAS),得D N=AF,
1 1 1 1 1 1 1 1
2 8 10
D F=E N,设D (2,m),则E (m+2,m+3),代入y=− x2+ x+ 可得m的值,从而求得E 的坐
1 1 1 1 3 3 3 1
标;②当点E在x轴下方时,如图点D、E分别在点D E 的位置,过点E 作E H⊥PF于点H,同理可得
2 2 2 2
E 的坐标.
2
【解题过程】(1)解:设抛物线的函数表达式为 ,
y=a(x−2) 2+6
( 10) 10
将点C 0, 代入得:4a+6= ,
3 3
2
解得a=− ,
3
2 2 8 10
∴抛物线的函数表达式为y=− (x−2) 2+6=− x2+ x+ ,
3 3 3 3
2 8 10
令y=0得:− x2+ x+ =0,
3 3 3
解得x =−1,x =5,
1 2
∴A(5,0);
(2)解:存在点E,使得△ADE是以D为直角顶点的等腰直角三角形,理由如下:
记抛物线的对称轴与x轴的交点为F,则F(2,0),
①当点E在x轴上方时,如图点D、E分别在点D E 的位置,过点E 作E N⊥PF于点N,如图:
1 1 1 1
∵∠AD E =90°,
1 1
∴∠AD F+∠E D N=90°,
1 1 1
∵∠E D N+∠D E N=90°,
1 1 1 1
∴∠AD F=∠D E N,
1 1 1
∵AD =D E ,∠AFD =∠D N E =90°,
1 1 1 1 1 1
∴ △AFD ≌△D N E (AAS),
1 1 1
∴D N=AF,D F=E N,
1 1 1
∵ A(5,0),F(2,0),
∴AF=D N=3,
1
设D (2,m),则E (m+2,m+3),
1 12 8 10 2 8 10
将E (m+2,m+3)代入y=− x2+ x+ 得:− (m+2) 2+ (m+2)+ =m+3,
1 3 3 3 3 3 3
3
解得m=−3(舍去)或m= ;
2
(7 9)
∴E , ;
1 2 2
②当点E在x轴下方时,如图点D、E分别在点D E 的位置,过点E 作E H⊥PF于点H,如图:
2 2 2 2
∵∠AD E =90°,
2 2
∴∠AD F+∠H D E =90°,
2 2 2
∵∠H D E +∠H E D =90°,
2 2 2 2
∴∠AD F=∠H E D ,
2 2 2
∵AD =D E ,∠AFD =∠D H E =90°,
2 2 2 2 2 2
∴△AFD ≌△D H E (AAS),
2 2 2
∴D H=AF,D F=E H,
2 2 2
∵ A(5,0),F(2,0),
∴D H=AF=3,
2
设D (2,n),则E (2−n,n−3),
2 2
2 8 10 2 8 10
把E (2−n,n−3)代入y=− x2+ x+ 得:− (2−n) 2+ (2−n)+ =n−3,
2 3 3 3 3 3 3
9
解得:n=3(舍去)或n=− ,
2
(13 15)
∴E ,− .
2 2 2
(7 9) (13 15)
综上所述,E的坐标为 , 或 ,− .
2 2 2 21.(2023·浙江·九年级假期作业)如图,已知抛物线y=−x2+2x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B
的左边),与y轴交于点C,连接BC.
(1)求A、B、C三点的坐标及抛物线的对称轴;
(3 )
(2)若已知x轴上一点N ,0 ,则在抛物线对称轴上是否存在一点Q,使得△CNQ是直角三角形?
2
若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.2.(2022秋·山西吕梁·九年级校考阶段练习)综合与探究
如图,抛物线y=−x2+2x+3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点P是第一象
限内抛物线上的一个动点.
(1)请直接写出点A,B,C的坐标;
(2)是否存在这样的点P,使得S =S ?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
△COP △BOP
(3)若点Q是直线BC上一点,是否存在点Q,使得以点A、C、Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存
在,求出Q的坐标;若不存在,请说明理由.
3.(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),B(4,0)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,
交直线BC于点Q.
(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.
1
4.(2023春·山东济宁·九年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=− x+2的图象与x
23
轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=ax2+bx+c关于直线x= 对称,且经过A,C两点,与x轴交于
2
另一点为B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P为直线AC上方的抛物线上的一点,过点P作PQ⊥x轴于M,交AC于Q,求PQ的最大值,
并求此时P点的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上找一点D,使△ADC是以AC为直角边的直角三角形,请求出点D的坐标.
5.(2023·浙江·九年级假期作业)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴相交
于A,B两点,与y轴相交于点C,直线y=kx+n(k≠0)经过B,C两点,已知A(1,0),C(0,3),且BC=5.
(1)试求出点B的坐标.
(2)分别求出直线BC和抛物线的解析式.
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得以B,C,P三点为顶点的三角形是直角三角形?若存
在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
6.(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B(4,0),与y轴交于点C,过动点D(0,m)作平行于x轴的直线l,直线l与抛物线y=ax2+bx−2相交于点E,F.
(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.
7.(2023秋·九年级单元测试)如图,抛物线y=−x2+bx+c与x轴相交于A,B两点(点A位于点B的左
侧),与y轴相交于点C,M是抛物线的顶点,直线x=1是抛物线的对称轴,且点C的坐标为(0,3).(1)求抛物线的关系式;
(2)已知P为线段MB上一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D.若PD=m,△PCD的面积为S.
①求S与m之间的函数关系式.
②当S取得最大值时,求点P的坐标.
(3)在(2)的条件下,在线段MB上是否存在点P,使△PCD为等腰三角形?如果存在,直接写出满足
条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
8.(2023·辽宁营口·校联考一模)已知直线l与x轴、y轴分别相交于A(1,0)、B(0,3)两点,抛物线
y=ax2−2ax+a+4 (a<0)经过点B,交x轴正半轴于点C.(1)求直线l的函数解析式和抛物线的函数解析式;
(2)在第一象限内抛物线上取点M,连接AM、BM,求△AMB面积的最大值及点M的坐标.
(3)抛物线上是否存在点P使△CBP为直角三角形,如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请
说明理由.
9.(2022秋·广东惠州·九年级校考阶段练习)如图,点A(−2,0),B(4,0),C(3,3)均在抛物线
y=ax2+bx+c上,点D在y轴上,且DC⊥BC,∠BCD绕点C顺时针旋转后两边与x轴、y轴分别相交
于点E,F.(1)求抛物线的解析式;
(2)CF能否经过抛物线的顶点?若能,求出此时点E的坐标;若不能,请说明理由;
(3)若△FDC是等腰三角形,求点F的坐标.
10.(2023·四川·九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于B(4,0)
,C(−2,0)两点.与y轴交于点A(0,−2).(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若点P是直线AB下方抛物线上的一动点,过点P作x轴的平行线交AB于点K,过点P作y轴的平行
1
线交x轴于点D,求与 PK+PD的最大值及此时点P的坐标;
2
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得△MAB是以AB为一条直角边的直角三角形:若存在,请
求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
11.(2023·湖南娄底·统考中考真题)如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(−1,0)、点B(5,0),交y轴于点
C.(1)求b,c的值.
(2)点 是抛物线上的动点
P(x ,y )(0