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培优专题 10 二次函数的综合--特殊图形的存在性问题
◎存在性问题之直角三角形的存在性问题
【技巧】明确哪几个点构成的直角三角形,先利用两点间的距离公式(可由勾股定理推导)把三角形的三
边的平方表示出来,然后利用勾股定理求出即可;但是此方法有个弊端就是会有高次方出现,不易求解。
另外一种方法就是利用两直线的垂直关系,直线的解析式k值乘积为-1,可求出。1.(2022·山东济南·中考真题)抛物线 与x轴交于 , 两点,与y轴交于点
C,直线y=kx-6经过点B.点P在抛物线上,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的表达式和t,k的值;
(2)如图1,连接AC,AP,PC,若△APC是以CP为斜边的直角三角形,求点P的坐标;
【答案】(1), ,t=3,(2)点
【分析】(1)分别把 代入抛物线解析式和一次函数的解析式,即可求解;
(2)作 轴于点 ,根据题意可得 ,从而得到 ,
,再根据 ,可求出m,即可求解;
(1)
解:∵ 在抛物线 上,
∴ ,
∴ ,
∴抛物线解析式为 ,
当 时, ,
∴ , (舍),
∴ .
∵ 在直线 上,
∴ ,
∴ ,
∴一次函数解析式为 .
(2)
解:如图,作 轴于点 ,对于 ,令x=0,则y=-6,
∴点C(0,-6),即OC=6,
∵A(3,0),
∴OA=3,
∵点P的横坐标为m.
∴ ,
∴ , ,
∵∠CAP=90°,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵∠AOC=∠AMP=90°,
∴ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴ (舍), ,
∴ ,∴点 .
2.(2022·山东滨州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与x轴相交于点A、B
(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,连接 .
(1)求线段AC的长;
(2)若点Р为该抛物线对称轴上的一个动点,当 时,求点P的坐标;
(3)若点M为该抛物线上的一个动点,当 为直角三角形时,求点M的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3) 或 或 或
【分析】(1)根据解析式求出A,B,C的坐标,然后用勾股定理求得AC的长;
(2)求出对称轴为x=1,设P(1,t),用t表示出PA2和PC2的长度,列出等式求解即可;
(3)设点M(m,m2-2m-3),分情况讨论,当 , ,
分别列出等式求解即可.
(1)
与x轴交点:
令y=0,解得 ,即A(-1,0),B(3,0),
与y轴交点:
令x=0,解得y=-3,
即C(0,-3),
∴AO=1,CO=3,
∴ ;
(2)
抛物线 的对称轴为:x=1,
设P(1,t),
∴ , ,
∴
∴t=-1,
∴P(1,-1);
(3)
设点M(m,m2-2m-3),
,
,
,
①当 时,
,
解得, (舍), ,
∴M(1,-4);
②当 时,
,解得, , (舍),
∴M(-2,5);
③当 时,
,
解得, ,
∴M 或 ;
综上所述:满足条件的M为 或 或 或 .
【点睛】本题是二次函数综合题,考查了与坐标轴交点、线段求值、存在直角三角形等知识,解题的关键
是学会分类讨论的思想,属于中考压轴题.
◎存在性问题之等腰三角形的存在性问题
【技巧】等腰三角形的存在性先利用圆规把满足条件的点求出来,再求坐标,以免漏掉。一般是画圆和作
中垂线。3.(2022·广西贺州·中考真题)如图,抛物线 过点 ,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线对称轴上一动点,当 是以BC为底边的等腰三角形时,求点P的坐标;
(3)在(2)条件下,是否存在点M为抛物线第一象限上的点,使得 ?若存在,求出点M的横
坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1) ;
(2)点P坐标为 ;
(3)存在,
【分析】(1)把 代入 即可的得出抛物线解析式;
(2)依题意可得出即P点在 的平分线上且在抛物线的对称轴上利用等腰三角形的性质,即可得出
P点的坐标;
(2)利用铅垂线ME,即可表达出 ,再由 即可列出方程求解.
(1)
根据题意,得
,
解得 ,
抛物线解析式为: .
(2)
由(1)得 ,
点 ,且点 ,
.
∵当 是以BC为底边的等腰三角形
∴PC=PB,
∵OP=OP,
∴ ,
∴ ,设抛物线的对称轴与 轴交于H点,则 ,
∴ ,
∴ ,
∵抛物线对称轴 ,
∴ ,
∴ ,
.
点P坐标为 .
(3)
存在.
理由如下:过点M作 轴,交BC于点E,交x轴于点F.
设 ,则 ,
设直线BC的解析式为: ,依题意,得:
,
解得 ,
直线BC的解析式为: ,
当 时, ,点E的坐标为 ,
∵点M在第一象限内,且在BC的上方,
,
,
.
∵ ,
,
解得 .
【点睛】此题考查了求抛物线的解析式、等腰三角形的存在性问题,三角形的面积,掌握待定系数法求抛
物线的解析式,等腰三角形与函数的特征,三角形面积与函数的做法是解题的关键.
4.(2019·辽宁本溪·中考真题)抛物线 与 轴交于 两点,顶点为 ,对
称轴交 轴于点 ,点 为抛物线对称轴 上的一动点(点 不与 重合).过点 作直线 的垂线
交 于点 ,交 轴于点 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)当 的面积为 时,求点 的坐标;
(3)当△PCF为等腰三角形时,请直接写出点 的坐标.
【答案】(1) ;
(2) , ;
(3) 或 或 或 .【分析】 把 代入函数,利用交点式求解即可.
先求出点C,设点 然后得函数 的表达式为: 设直线CE的表达式为
y=kx+h,根据 ,证明 ,推出直线 表达式中的 值为 ,求出直线 的表达式为
,联立①②并解得: ,求出 ,利用 的面积为 ,求出
m即可;
由点 的坐标得: 分别算出 , ,
时的m即可.
(1)
解:将抛物线化为交点式:
将 代入可得
故抛物线解析式为 .
(2)
将抛物线化为顶点式:
则点C的坐标为 抛物线对称轴为x=2,
设点
将点 的坐标代入一次函数表达式: 得: ,
解得: ,代入一次函数表达式,
函数 的表达式为:设直线PB与y轴的交点为G(0,g),
则当x=0时, ,点G坐标为
设直线CE的表达式为y=kx+h,CE与y轴的交点为H,
则x=0时,y=h,y=0时, ,
所以点H的坐标为(0,h),点F的坐标为 ,
∵ , ,
∴ ,
又∵∠HOF=∠BOG=90°,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,解得:
∴直线 表达式为 ,
将点 的坐标代入 ,得 ,解得 ,
∴直线 的表达式为:
∵点F的坐标为 , ,
故点F坐标为 ,
∵直线CE与x轴交于点F,
∴DF为△CPF中CP边上的高,
∵DF= ,CP=2-m,
∴
解得: 或 ,
故点P的坐标为 或 .
(3)
∵点 的坐标为 ,点P的坐标为 ,点C的坐标为 ,∴
①当 时,即: ,解得 或 (m=0时点P与点D重合,与题意不符,舍
去),
②当 时, ,解得: ,
③当 时, ,解得: (m=0时点P与点C重合,与题意不符,舍
去),
故点P的坐标为: 或 或 或 .
【点睛】本题考查的是抛物线,熟练掌握抛物线的性质,等腰三角形是解题的关键,解题时要注意分析等
腰三角形任意两边都有可能相等.
◎存在性问题之(特殊)平行四边形的存在性问题
5.(2022·四川资阳·中考真题)已知二次函数图象的顶点坐标为 ,且与x轴交于点 .(1)求二次函数的表达式;
(2)如图,将二次函数图象绕x轴的正半轴上一点 旋转 ,此时点A、B的对应点分别为点C、D.
①连结 ,当四边形 为矩形时,求m的值;
②在①的条件下,若点M是直线 上一点,原二次函数图象上是否存在一点Q,使得以点B、C、M、
Q为顶点的四边形为平行四边形,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) (或 )
(2)① ,②存在符合条件的点Q,其坐标为 或 或
【分析】(1)根据二次函数的图象的顶点坐标,设二次函数的表达式为 ,再把 代
入即可得出答案;
(2)①过点 作 轴于点E,根据 ,又因为 ,证明出
,从而得出 ,将 , , 代入即可求出m的值;
②根据上问可以得到 ,点M的横坐标为4, ,要让以点B、C、M、Q为顶点的平行四边
形,所以分为三种情况讨论:1)当以 为边时,存在平行四边形为 ;2)当以 为边时,存在
平行四边形为 ;3)当以 为对角线时,存在平行四边形为 ;即可得出答案.
(1)
∵二次函数的图象的顶点坐标为 ,∴设二次函数的表达式为 ,
又∵ ,∴ ,
解得: ,
∴ (或 );
(2)
①∵点P在x轴正半轴上,
∴ ,
∴ ,
由旋转可得: ,
∴ ,
过点 作 轴于点E,
∴ , ,
在 中, ,
当四边形 为矩形时, ,
∴ ,
又 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
解得 ;②由题可得点 与点C关于点 成中心对称,
∴ ,
∵点M在直线 上,
∴点M的横坐标为4,
存在以点B、C、M、Q为顶点的平行四边形,
1)、当以 为边时,平行四边形为 ,
点C向左平移8个单位,与点B的横坐标相同,
∴将点M向左平移8个单位后,与点Q的横坐标相同,
∴ 代入 ,
解得: ,
∴ ,
2)、当以 为边时,平行四边形为 ,
点B向右平移8个单位,与点C的横坐标相同,
∴将M向右平移8个单位后,与点Q的横坐标相同,
∴ 代入 ,
解得: ,∴ ,
3)、当以 为对角线时,
点M向左平移5个单位,与点B的横坐标相同,
∴点C向左平移5个单位后,与点Q的横坐标相同,
∴ 代入 ,
得: ,
∴ ,
综上所述,存在符合条件的点Q,其坐标为 或 或 .
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的性质,中心对称,平行四边形的存在性
问题,矩形的性质,熟练掌握以上性质并作出辅助线是本题的关键.
6.(2022·湖南郴州·中考真题)已知抛物线 与x轴相交于点 , ,与y轴相交
于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,将直线BC间上平移,得到过原点O的直线MN.点D是直线MN上任意一点.
①当点D在抛物线的对称轴l上时,连接CD,关x轴相交于点E,水线段OE的长;
②如图2,在抛物线的对称轴l上是否存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形?若存
在,求出点F与点D的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2)① ;②在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形.当点F的坐标为 时,点
D的坐标: 或 ;当点F的坐标为 时,点D的坐标: .
【分析】(1)把 , 代入 即可得出抛物线的表达式;
(2)①求出直线BC解析式: ,再由直线MN: 及抛物线的对称轴: ,即可得出 .
进而得出直线CD的解析式为: ,即可得出答案;②分以BC为边时,即 , ,
以及分以BC为对角线时,进行讨论即可得出答案 .
(1)
解:将点 , 代入 得:
解得
∴抛物线的表达式为 .
(2)
①由(1)可知: ,
设直线BC: ,将点 , 代入得:
解得
∴直线BC: ,则直线MN: .∵抛物线的对称轴: ,
把 代入 ,得 ,
∴ .
设直线CD: ,将点 , 代入得:
解得
∴直线CD: .
当 时,得 ,
∴ ,
∴ .
②存在点F,使得以B,C,D,F为项点的四边形是平行四边形.
理由如下:
(I)若平行四边形以BC为边时,由 可知,FD在直线MN上,
∴点F是直线MN与对称轴l的交点,即 .
由点D在直线MN上,设 .如图2-1,若四边形BCFD是平行四边形,则 .
过点D作y轴的垂线交对称轴l于点G,则 .
∵ ,
∴ ,
∵ 轴,
∴ ,
∴ .
又∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∵ , ,
∴ ,解得 .
∴ ,
如图2-2,若四边形BCDF是平行四边形,则 .
同理可证: ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,解得 .
∴
(II)若平行四边形以BC为对角线时,由于点D在BC的上方,则点F一定在BC的下方.
∴如图2-3,存在一种平行四边形,即 .设 , ,同理可证: ,
∴ ,
∵ , , ,
∴ .
解得
∴ , .
综上所述,存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形.
当点F的坐标为 时,点D的坐标: 或 ;
当点F的坐标为 时,点D的坐标: .
【点睛】本题考查了二次函数的综合题,涉及了待定系数法,二次函数的性质,平行四
边形的性质,熟练掌握相关知识,正确进行分类讨论是解题的关键.
◎存在性问题之等腰直角三角形7.(2022·山东东营·中考真题)如图,抛物线 与x轴交于点 ,点 ,与
y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在对称轴上找一点Q,使 的周长最小,求点Q的坐标;
(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当 是以 为腰的等腰直角
三角形时,请直接写出所有点M的坐标.
【答案】(1)
(2)(1,-2)
(3)(-1,0)或( ,-2)或( ,2)
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)先求出点C的坐标和抛物线的对称轴,如图所示,作点C关于直线 的对称点E,连接AE,EQ,则点E的坐标为(2,-3),根据轴对称最短路径可知AE与抛物线对称轴的交点即为点Q;
(3)分两种情况当∠BPM=90°和当∠PBM=90°两种情况讨论求解即可.
(1)
解:∵抛物线 与x轴交于点 ,点 ,
∴ ,
∴ ,
∴抛物线解析式为 ;
(2)
解:∵抛物线解析式为 ,与y轴交于点C,
∴抛物线对称轴为直线 ,点C的坐标为(0,-3)
如图所示,作点C关于直线 的对称点E,连接AE,EQ,则点E的坐标为(2,-3),
由轴对称的性质可知CQ=EQ,
∴△ACQ的周长=AC+AQ+CQ,
要使△ACQ的周长最小,则AQ+CQ最小,即AQ+QE最小,
∴当A、Q、E三点共线时,AQ+QE最小,
设直线AE的解析式为 ,
∴ ,
∴ ,
∴直线AE的解析式为 ,
当 时, ,
∴点Q的坐标为(1,-2);(3)
解: 如图1所示,当点P在x轴上方,∠BPM=90°时,过点P作 轴,过点M作MF⊥EF于F,过点
B作BE⊥EF于E,
∵△PBM是以PB为腰的等腰直角三角形,
∴PA=PB,∠MFP=∠PEB=∠BPM=90°,
∴∠FMP+∠FPM=∠FPM+∠EPB=90°,
∴∠FMP=∠EPB,
∴△FMP≌△EPB(AAS),
∴PE=MF,BE=PF,
设点P的坐标为(1,m),
∴ ,
∴ , ,
∴点M的坐标为(1-m,m-2),
∵点M在抛物线 上,∴ ,
∴ ,
∴ ,
解得 或 (舍去),
∴点M的坐标为(-1,0);
同理当当点P在x轴下方,∠BPM=90°时可以求得点M的坐标为(-1,0);
如图2所示,当点P在x轴上方,∠PBM=90°时,过点B作 轴,过点P作PE⊥EF于E,过点M作
MF⊥EF于F,设点P的坐标为(1,m),
同理可证△PEB≌△BFM(AAS),
∴ ,
∴点M的坐标为(3-m,-2),
∵点M在抛物线 上,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
解得 或 (舍去),
∴点M的坐标为( ,-2);如图3所示,当点P在x轴下方,∠PBM=90°时,
同理可以求得点M的坐标为( ,2);
综上所述,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,点M的坐标为(-1,0)或( ,-2)或(
,2).
【点睛】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数综合,一次函数与几何综合,全等三角
形的性质与判定等等,熟知二次函数的相关知识是解题的关键.
8.(2022·山东枣庄·中考真题)如图①,已知抛物线L:y=x2+bx+c的图象经过点A(0,3),B(1,
0),过点A作AC x轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的关系式;(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当 OPE面积最大时,求出P点坐标;
(3)将抛物线L向上平移h个单位长度,使平移后所得抛物线△的顶点落在 OAE内(包括 OAE的边界),
求h的取值范围; △ △
(4)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)抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3
(2)P点坐标为( , )
(3)h的取值范围为3≤h≤4
(4)存在,点P的坐标是( , )或( , )或( , )或( ,
)
【分析】(1)利用待定系数法可得抛物线的解析式;
(2)过P作PG y轴,交OE于点G,设P(m,m2﹣4m+3),根据OE的解析式表示点G的坐标,表示
PG的长,根据面积和可得 OPE的面积,利用二次函数的最值可得其最大值;
(3)求出原抛物线的对称轴△和顶点坐标以及对称轴与OE的交点坐标、与AE的交点坐标,用含h的代数
式表示平移后的抛物线的顶点坐标,列出不等式组求出h的取值范围;
(4)存在四种情况: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. △
(1)解:∵抛物线L:y=x2+bx+c的图象经过点A(0,3),B(1,0),∴ ,解得 ,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;(2)如图1,过P作PG y轴,交OE于点G, 设P(m,m2﹣4m+3),
∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,∴∠AOE=45°,∴△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,把点(3,3)代入得,3=3k,解得k=1,∴直线OE的解析式
为:y=x,∴G(m,m),∴PG=m﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+5m﹣3,∴S OPE=S OPG+S EPG
△ △ △
PG•AE 3×(﹣m2+5m﹣3) (m2﹣5m+3) (m )2 ,∵ 0,∴当m 时,
OPE面积最大,此时m2﹣4m+3= ,∴P点坐标为( , );
△
(3)由y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,得抛物线l的对称轴为直线x=2,顶点为(2,﹣1),抛物线L向上
平移h个单位长度后顶点为F(2,﹣1+h).设直线x=2交OE于点M,交AE于点N,则N(2,3),如图2, ∵直线OE的解析式为:y=x,∴M(2,2),∵点F在 OAE内
△
(包括 OAE的边界),∴2≤﹣1+h≤3,解得3≤h≤4;
(4)设△P(m,m2﹣4m+3),分四种情况:①当P在对称轴的左边,且在x轴下方时,如图3,过P作
MN⊥y轴,交y轴于M,交l于N, ∴∠OMP=∠PNF=90°,∵△OPF
是等腰直角三角形,∴OP=PF,∠OPF=90°,∴∠OPM+∠NPF=∠PFN+∠NPF=90°,∴∠OPM=
∠PFN,∴△OMP≌△PNF(AAS),∴OM=PN,∵P(m,m2﹣4m+3),则﹣m2+4m﹣3=2﹣m,解得:m 或 ,∵m >2,不合题意,舍去,∴m ,此时m2﹣4m+3= ,∴P
的坐标为( , );②当P在对称轴的左边,且在x轴上方时,同理得:2﹣m=m2﹣4m+3,解
得:m 或m ,∵ >2,不合题意,舍去,∴m= ,此时m2﹣4m+3= ,∴P
1 2
的坐标为( , );③当P在对称轴的右边,且在x轴下方时,如图4,过P作MN⊥x轴于N,
过F作FM⊥MN于M, 同理得 ONP≌△PMF,∴PN=FM,则﹣
△m2+4m﹣3=m﹣2,解得:m 或m ;∵ <2,不合题意,舍去,∴m= ,此时m2﹣
1 2
4m+3= ,P的坐标为( , );④当P在对称轴的右边,且在x轴上方时,如图5,
同理得m2﹣4m+3=m﹣2,解得:m 或 (舍),P的坐标为:
( , );综上所述,点P的坐标是:( , )或( , )或( ,
)或( , ).
【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,二次函数的图象与性质及图形的平
移,全等三角形的判定与性质以及解一元二次方程的方法,运用分类讨论思想和方程的思想是解决问题的
关键.
◎存在性问题之相似三角形的存在性问题(人教版九下内容)9.(2022·四川绵阳·中考真题)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(-1,0),B两点,交y轴于点
C(0,3),顶点D的横坐标为1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在y轴的负半轴上是否存在点P使∠APB+∠ACB=180°.若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说
明理由;
(3)过点C作直线l与y轴垂直,与抛物线的另一个交点为E,连接AD,AE,DE,在直线l下方的抛物线上
是否存在一点M,过点M作MF⊥l,垂足为F,使以M,F,E三点为顶点的三角形与ΔADE相似?若存在,
请求出M点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=-x2+2x+3;
(2)存在,P(0,-1)使∠APB+∠ACB=180°,理由见解析;
(3)存在点M,使以M,F,E三点为顶点的三角形与ΔADE相似,此时点M的坐标为(3,0)或(-3,-
12)或
【分析】(1)由抛物线的对称轴可得点B的坐标,由此设出交点式,代入点C的坐标,即可得出抛物线
的解析式;
(2)由题意可知,点A,C,B,P四点共圆,画出图形,即可得出点P的坐标;
(3)由抛物线的对称性可得出点E的坐标,点D的坐标,根据两点间的距离公式可得出AD,DE,AE的长,可得出△ADE是直角三角形,且DE∶AE=1:3,再根据相似三角形的性质可得出EF和FM的比例,由
此可得出点M的坐标.
(1)
解:∵顶点D的横坐标为1,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
∵A(-1,0),
∴B(3,0),
设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x-3),
把C(0,3)代入抛物线的解析式得:
-3a=3,解得a=-1,
∴抛物线的解析式为:y=-(x+1)(x-3)=-x2+2x+3;
(2)
存在,P(0,-1),理由如下:
∵∠APB+∠ACB=180°,
∴∠CAP+∠CBP=180°,
∴点A,C,B,P四点共圆,
如图所示,
∵点A(0,-1),B(3,0),C(0,3),
∴OB=OC=3,
∴∠OCB=∠OBC=45°,
∴∠APC=∠ABC=45°,
∴△AOP是等腰直角三角形,
∴OP=OA=1,∴P(0,-1);
(3)
解:存在,理由如下:
∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴D(1,4),
由抛物线的对称性得:E(2,3),
∵A(-1,0),
∴ ,
∴ ,
∴△ADE是直角三角形,且∠AED=90°,DE∶AE=1∶3,
∵点M在直线l下方的抛物线上,
设 ,则t>2或t<0,
∵MF⊥l,
∴点F(t,3),
∴ , ,
∵以M,F,E三点为顶点的三角形与ΔADE相似,
∴ 或 ,
∴ 或 ,
解得t=2(舍去) 或t=3或t=-3或 (舍去)或 ,∴点M的坐标为(3,0)或(-3,-12)或 ,
综上所述,存在点M,使以M,F,E三点为顶点的三角形与ΔADE相似,此时点M的坐标为(3,0)或
(-3,-12)或 .
【点睛】本题属于二次函数综合题,主要考查待定系数法求函数解析式,圆内四边形的性质,相似三角形
的性质与判定,分类讨论思想等,第(2)问得出四点共固是解题关键;第(3)问得出△ADE是直角三角
形并得出AD∶AE的值是解题关键.
10.(2022·湖北恩施·中考真题)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线 与y轴交于点
.
(1)直接写出抛物线的解析式.
(2)如图,将抛物线 向左平移1个单位长度,记平移后的抛物线顶点为Q,平移后的抛物线与x
轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C.判断以B、C、Q三点为顶点的三角形是否为
直角三角形,并说明理由.
(3)直线BC与抛物线 交于M、N两点(点N在点M的右侧),请探究在x轴上是否存在点T,使
得以B、N、T三点为顶点的三角形与 相似,若存在,请求出点T的坐标;若不存在,请说明理由.(4)若将抛物线 进行适当的平移,当平移后的抛物线与直线BC最多只有一个公共点时,请直接
写出拋物线 平移的最短距离并求出此时抛物线的顶点坐标.
【答案】(1)
(2)以B、C、Q三点为顶点的三角形是直角三角形,理由见解析
(3)存在, 或 ,
(4)最短距离为 ,平移后的顶点坐标为
【分析】(1)待定系数法求二次函数解析式;
(2)分别求得B、C、Q的坐标,勾股定理的逆定理验证即可求解;
(3)由 ,故分两种情况讨论,根据相似三角形的性质与判定即可求解;
(4)如图,作 且与抛物线只有1个交点,交 轴于点 ,过点 作 于点 ,则 是等
腰直角三角形,作 于 ,进而求得直线 与 的距离,即为所求最短距离,进而求得平移方式,
将顶点坐标平移即可求解.
(1)
解:∵抛物线 与y轴交于点
∴
抛物线解析式为
(2)
以B、C、Q三点为顶点的三角形是直角三角形,理由如下:
的顶点坐标为
依题意得,
平移后的抛物线解析式为令 ,解
得
令 ,则 ,即
以B、C、Q三点为顶点的三角形是直角三角形
(3)
存在, 或 ,理由如下,
, ,
是等腰直角三角形
设直线 的解析式为 ,
则 ,
解得 ,
直线 的解析式为 ,
联立
解得 ,, , 是等腰直角三角形
,
设直线 的解析式为 ,
直线 的解析式为
当 时,
设 的解析式为 ,由NT过点
则
解得
的解析式为 ,
令解得
,
②当 时,则
即
解得
综上所述, 或
(4)
如图,作 ,交 轴于点 ,过点 作 于点 ,则 是等腰直角三角形,作 于直线 的解析式为
设与 平行的且与 只有一个公共点的直线 解析式为
则
整理得:
则
解得
直线 的解析式为
,
即拋物线 平移的最短距离为 ,方向为 方向
∴把点P先向右平移EF的长度,再向下平移FC的长度即得到平移后的坐标
平移后的顶点坐标为 ,即【点睛】本题是二次函数综合,考查了相似三角形的性质,求二次函数与一次函数解析式,二次函数图象
的平移,勾股定理的逆定理,正确的添加辅助线以及正确的计算是解题的关键.