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专题 2.45 二次函数压轴题-特殊三角形问题(专项练习)
1.已知二次函数y=x2+bx+c经过A、B两点,BC垂直x轴于点C,且A(﹣1,0),C(4,0),AC
=BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)请画出抛物线的图像;
(3)点P是抛物线对称轴上一个动点,是否存在这样的点P,使三角形ABP为直角三角形?若
存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
2.如图1,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于点A、B(点A在点B左侧),与y轴交于点C(0,
3),连接BC,抛物线的对称轴直线x=1与BC交于点D,与x轴交于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,把△DEB绕点D顺时针旋转60°得到△DMN,求证:点M在抛物线上;
(3)如图3,点P是抛物线上的动点,连接PN,BN,当∠PNB=30°时,请直接写出直线PN的
解析式.如图,在平面直角坐标系 中,直线 : 与 轴、 轴分别交于点 和点 ,
抛物线 经过点 ,且与直线 的另一个交点为 .
(1)求 的值和抛物线的解析式;
(2) 是平面内一点,将 绕点 沿逆时针方向旋转90°后,得到 ,点 、 、
的对应点分别是点 、 、 ,若 的两个顶点恰好落在抛物线上,请直接写出点 的横
坐标.
2.如图,已知抛物线 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;
(2)若点P为线段BC上的一点(不与B、C重合),PM∥y轴,且PM交抛物线于点M,交x轴
于点N,当线段PM的长度最大时,求点M的坐标;
(3)在(2)的条件下,当线段PM的长度最大时,在抛物线的对称轴上有一点Q,使得△CNQ
为直角三角形,直接写出点Q的坐标.3.定义:如果二次函数 ( , , , 是常数)与 (
, , , 是常数)满足 , , ,则这两个函数互为“N”函数.
(1)写出 的“N”函数的表达式;
(2)若题(1)中的两个“N”函数与正比例函数 的图像只有两个交点,求k的值;
(3)如图,二次函数y 与y 互为“N”函数,A、B分别是“N”函数y 与y 图像的顶点,C是
1 2 1 2
“N”函数 与y轴正半轴的交点,连接 、 、 ,若点 且 为直角三角形,
求点C的坐标.
6.综合与探究
如图,在平面直角坐标系中,直线 与 轴交于点 ,与 轴交于点 .抛物线
经过 、 两点,且与 轴交于另一点 (点 在点 右侧).
(1)求抛物线的解析式及点 坐标;(2)设该抛物线的顶点为点 ,则 ______;
(3)若点 是线段 上一动点,过点 的直线 平行 轴交 轴于点 ,交抛物线于点 .
求 长的最大值及点 的坐标;
(4)在(3)的条件下:当 取得最大值时,在 轴上是否存在这样的点 ,使得以点 、点
、点 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出所有点 的坐标;若不存在,请说
明理由.
7.如图1,在平面直角坐标系 中,抛物线 与 轴交于点 , (点 在点
的左侧),交 轴于点 ,且经过点 .
(1)求抛物线的解析式及点 , 的坐标;
(2)在平面直角坐标系 中,是否存在点 ,使 是等腰直角三角形?若存在,请直接写
出符合条件的所有点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)在直线 下方,作正方形 ,并将 沿对称轴平移 个单位长度(规
定向上平移时 为正,向下平移时 为负,不平移时 为0),若平移后的抛物线与正方形
(包括正方形的内部和边)有公共点,求 的取值范围.8.如图,抛物线 交 轴于 、 两点,交 轴于点 .直线 经过点 、
.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴 与直线 相交于点 ,连接 、 ,判定 的形状,并说明理由;
(3)在直线 上是否存在点 ,使 与直线 的夹角等于 的2倍?若存在,请求出
点 的坐标;若不存在,请说明理由.
9.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线 的图像经过点 和 ,并与
x轴交于A,B两点,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)连接BC,过点A作 交抛物线于点D,E为直线BC下方抛物线上的一个动点,连接DE,交线段BC于点F,连接CE,AF,求四边形ACEF面积的最大值;
(3)直线 与线段BC交于点G,将该抛物线水平向右平移,使得平移后的抛物线刚好经
过点G,点M为平移后的抛物线对称轴上一动点,在(2)的条件下,是否存在以点A,E,M
为顶点的三角形是直角三角形?若存在,直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
10.已知抛物线y=a(x﹣h)2﹣2(a,h,是常数,a≠0),x轴交于点A,B,与y轴交于点C,
点M为抛物线顶点.
(Ⅰ)若点A(﹣1,0),B(5,0),求抛物线的解析式;
(Ⅱ)若点A(﹣1,0),且△ABM是直角三角形,求抛物线的解析式;
(Ⅲ)若抛物线与直线y=x﹣6相交于M、D两点.
1
①用含a的式子表示点D的坐标;
②当CD∥x轴时,求抛物线的解析式.
11.如图,已知抛物线与x轴交于 、 两点,与y轴交于点 .
(1)求该抛物线所对应的函数关系式;
(2)E是线段BC上的一个动点(与点B、C不重合),过点E作 轴于点D,交抛物线于
点F.
①当点E运动到什么位置时, 的面积最大?求出 的最大面积及此时E点的坐标.
②在这条抛物线上是否存在点F,使得以F、E、C为顶点的三角形是等腰直角三角形?若存在,
请求出所有符合条件的点F的坐标;若不存在,说明理由;12.如图,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A,B两点,且点B的坐标为(2,0),与y轴交于点
C,抛物线对称轴为直线x .连接AC,BC,点P是抛物线上在第二象限内的一个动点.过
点P作x轴的垂线PH,垂足为点H,交AC于点Q.过点P作PG⊥AC于点G.
(1)求抛物线的解析式.
(2)求 周长的最大值及此时点P的坐标.
(3)在点P运动的过程中,是否存在这样的点Q,使得以B,C,Q为顶点的三角形是等腰三角
形?若存在,请写出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
13.如果抛物线 的顶点在抛物线 上,同时,抛物线 的顶点在抛物线 上,那么,我们称
抛物线 与 关联.
(1)已知抛物线①: 与② ,请判断抛物线①与抛物线②是否关联,并说明理由.
(2)将抛物线 : 沿x轴翻折,再向右平移 个单位,得到抛物线 ,
若抛物线 与 关联,求m的值.
(3)点A为抛物线 : 的顶点,点B为与抛物线 关联的抛物线的顶点(点B
位于x轴的下方),是否存在以 为斜边的等腰直角三角形 ,使其直角顶点C在x轴上?
若存在,求出C点的坐标;若不存在,请说明理由.
14.如图,顶点M在y轴上的抛物线与直线 相交于A、B两点,且点A在x轴上,点B的
横坐标为2,连结AM、BM.
(1)直接写出A点B点坐标及抛物线的函数关系式;
(2)判断△ABM的形状,并说明理由;
(3)把抛物线与直线 的交点称为抛物线的不动点,若将(1)中抛物线平移,使其顶点为
(m,2m),当m满足什么条件时,平移后的抛物线总有不动点.
15.如图,已知抛物线 与x轴交于点 和点B,与y轴交于点 ,P为
抛物线上任意一点.(1)求抛物线的解析式.
(2)当 是以 为直角边的直角三角形时,求此时P点的坐标.
16.已知直线 :y=x﹣1,抛物线c:y=(x﹣h)2+k.
1 2
(1)若h=0,k=﹣1,求直线 与抛物线c的交点坐标;
(2)若k=﹣1时,求当x(可用含h的代数式表示)为何值时,y>y;
2 1
(3)若k=h2+1,设直线 与x,y轴与分别交于点A,B,抛物线c的顶点为P,当点A,B,P
三点构成的三角形是直角三角形时,请直接写出点P的坐标.
17.已知,抛物线y=-x²+bx+c经过点A(-1,0)和C(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上,是否存在点P,使PA+PC的值最小?如果存在,请求出点P的坐标,
如果不存在,请说明理由;
(3)设点M在抛物线的对称轴上,当△MAC是直角三角形时,求点M的坐标.18.已知抛物线y=x2+kx+k﹣1.
(1)当k=3时,求抛物线与x轴的两个交点坐标;
(2)无论k取任何实数,抛物线过x轴上一定点,求定点坐标;
(3)当k=5时,设抛物线与y轴交于C点,与x轴交于A,B(点A在点B的左边)两点,连接
AC,在线段AC上是否存在点D,使△ABD是直角三角形,若存在,求出点D的坐标,若不存在,
请说明理由.
(4)点E(﹣1,1),点F(﹣2,2),抛物线与线段EF只有一个交点,求k的取值范围
19.如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3的图像与x轴交于点A(1,0)和点B(3,0),与y轴交
于点C,D是抛物线的顶点,对称轴与x轴交于E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,在抛物线的对称轴DE上求作一点M,使△AMC的周长最小,并求出点M的坐标
和周长的最小值;
(3)如图2,点P是x轴上的动点,过P点作x轴的垂线分别交抛物线和直线BC于F、G.设点
P的横坐标为m.是否存在点P,使△FCG是等腰三角形?若存在,求出m的值;若不存在,请
说明理由.20.如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与 轴交于 两点,与 轴交于点 .
(1)求直线 的解析式;
(2)若点 为抛物线上一动点,当点 运动到某一位置时, ,求此时点 的坐标.
(3)若将 沿射线 方向平移,平移后的三角形记为 ,连接 ,直线 交抛
物线于 点,是否存在点 ,使得为 等腰三角形?若存在,直接写出 点横坐标,若不
存在,请说明理由.21.如图,抛物线与x轴交于点 与点 ,与y轴交于点 ,P为第一象限抛物线
上的点.
(1)求该抛物线的函数解析式.
(2)当△PBC的面积最大时,求P点的坐标.
(3)在X轴上是否存在点N,使△NBC是等腰三角形,若存在直接写出所有符合条件的点N的
坐标,若不存在说明理由
参考答案
1.(1)二次函数的解析式为:y=x2﹣2x﹣3;(2)见解析;(3)存在,点P的坐标为(1,8)
或(1,﹣2)或(1,6)或(1,﹣1)
【分析】
(1)先求得点B的坐标,然后将点A和点B的坐标代入抛物线的解析式可得到关于b、c的方程
组,从而可求得b、c的值;
(2)根据函数的表达式取点、描点连线即可画出函数的图像;
(3)存在,设P(1,m),分三种情况:分别以A,B,P为直角顶点,根据勾股定理和两点的
距离公式列方程,解方程即可.
【详解】解:(1)∵点A(-1,0),C(4,0),
∴AC=5,OC=4,
∵AC=BC=5,
∴B(4,5),
把A(-1,0)和B(4,5)代入二次函数y=x2+bx+c中得:
,解得 ,
∴二次函数的解析式为:y=x2-2x-3;
(2)由函数的表达式,取值列表如下:
根据表格数据,绘制函数图像如下:
(3)存在,
y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
∴设P(1,m),
分三种情况:
①以点B为直角顶点时,由勾股定理得:PB2+AB2=PA2,
∴(4-1)2+(m-5)2+(4+1)2+52=(1+1)2+m2,
解得:m=8,
∴P(1,8);
②以点A为直角顶点时,由勾股定理得:PA2+AB2=PB2,
∴(1+1)2+m2+(4+1)2+52=(4-1)2+(m-5)2,
解得:m=-2,∴P(1,-2);
③以点P为直角顶点时,由勾股定理得:PB2+PA2=BA2,
∴(1+1)2+m2+(4-1)2+(m-5)2=(4+1)2+52,
解得:m=6或-1,
∴P(1,6)或(1,-1);
综上,点P的坐标为(1,8)或(1,-2)或(1,6)或(1,-1).
【点拨】本题考查了二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求函数解析式,二次函数的性
质,勾股定理,解一元二次方程,利用了数形结合及分类讨论的思想,熟练掌握待定系数法和分
类讨论思想是解本题的关键.
2.(1)y=﹣x2+2x+3;(2)见解析;(3)直线NP的表达式为y=x﹣1或y=( ﹣2)x+3
﹣5 .
【分析】
(1)用待定系数法即可求解;
(2)证明△DNB为等边三角形,求出点N的坐标,利用 ,求出点M的坐标,进
而求解;
(3)由(2)知, ,故当点P在x轴上方时,直线NP的表达式为 ;当点
在x轴下方时,证明 ,即可求解.
【详解】
解:(1)由题意得: ,解得 ,
故抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3;
(2)∵△DEB绕点D顺时针旋转60°得到△DMN,
则DN=BD,∠DNB=60°,则△DNB为等边三角形,
对于y=﹣x2+2x+3,令y=﹣x2+2x+3=0,解得x=3或﹣1,
故点B的坐标为(3,0),
由B、C的坐标得,直线BC的表达式为y=﹣x+3,
当x=1时,y=﹣x+3=2,故点D(1,2),则点E(1,0),则EB=2=DE,故△DBE为等腰直角三角形,则BD= ,
过点N作直线NP⊥BD交BD于点H,交抛物线于点P,
∵DN=NB,DE=BE,则NP为BD的中垂线,
由BC得表达式知,∠OBC=∠OCB=45°,则∠PEB=45°,
故设直线NP的表达式为y=x+t,
将点E的坐标代入上式得:0=1+t,解得t=﹣1,
故直线NP的表达式为y=x﹣1,
设点N的坐标为(m,m﹣1),
由BN=DB得:(m﹣3)2+(m﹣1)2=( )2,解得m=2± (舍去2+ ),
故点N的坐标为(2﹣ ,1﹣ );
过点M作y轴的平行线交过点D与x轴的平行线于点G,交过点N与x轴的平行线于点K,
设点M的坐标为(s,t),
∵∠DMG+∠KMN=90°,∠DMG+∠GDM=90°,
∴∠KMN=∠GDM,
∴∠MKN=∠DGM=90°,MD=MN,
∴△MKN≌△DGM(AAS),
∴GD=MK,MG=KN,
∴ ,解得 ,
故点M的坐标为(1﹣ ,1),当x=s=1﹣ 时,y=﹣x2+2x+3=﹣(1﹣ )2+2(1﹣ )+3=1,
故点M在抛物线上;
(3)由(2)知,∠PNB=30°,
①故当点P在x轴上方时,
直线NP的表达式为y=x﹣1,
②当点P(P′)在x轴下方时,
∵∠P′NB=30°,∠BND=60°,则∠P′ND=90°,
由点DN的坐标得,直线ND的表达式为y=(2+ )x﹣ ,
则设直线NP′的表达式为y=( ﹣2)x+r,
将点N的坐标代入上式并解得r=3﹣ ,
故直线NP′的表达式为y=( ﹣2)x+3﹣5 ;
综上,直线NP的表达式为y=x﹣1或y=( ﹣2)x+3﹣5 .
【点拨】本题主要考查二次函数的综合运用,涉及到一次函数的性质,三角形全等,解直角三角
形,图形的旋转等,要注意分类求解避免遗漏.
3.(1)2, ;(2)点 的横坐标 或 .
【分析】
(1)把点B的坐标代入直线解析式求出m的值,再把点C的坐标代入直线求解即可得到n的值,
然后利用待定系数法求二次函数解析式即可解答;
(2)根据逆时针旋转角为90°可得 轴时, 轴,设点A 的横坐标为x,然后分
1
点O、B 在抛物线上时,点O 的横坐标为x,点B 的横坐标为x+1,再根据纵坐标相同列出方程
1 1 1 1
求解即可;,点A、B 在抛物线上时,点B 的横坐标为x+1,再根据两点的纵坐标相差AO 的长
1 1 1 1 1
度列出方程求解即可.
【详解】
解:∵直线 : 过点 ,
∴ ,∴直线 的解析式为: ,
将 代入 ,得: ,
∴ ,
将点B、C代入抛物线 ,得:
,解得: ,
∴抛物线的解析式为: ;
(2)∵将 绕点 沿逆时针方向旋转90°后,得到 ,
∴ 轴时, 轴,设点A 的横坐标为x,
1
∵点 ,
∴ ,
如图2,点O、B 在抛物线上时,点O 的横坐标为x,点B 的横坐标为x+1,
1 1 1 1
∴ ,
解得: ;
如图3,点A、B 在抛物线上时,点B 的横坐标为x+1,
1 1 1∵直线 : 与 轴交于点A,
∴点A ,即 ,
∴点A 的纵坐标比点B 的纵坐标大 ,
1 1
∴
解得: ,
综上所述,点 的横坐标 或 .
【点拨】本题主要考查了二次函数的综合题,一次函数的图像上的坐标特征,待定系数法求函数
解析式,二次函数的性质,旋转等知识,熟练掌握方程思想和分类讨论思想是解题的关键.
4.(1)A(-1,0),B(3,0),C(0,3);(2)点M坐标( , );(3)点Q坐标为
(1,- )或(1, )或(1, )或(1, ).
【分析】
(1)在抛物线解析式中,令x=0可求得点C坐标,令y=0则可求得A、B的坐标;
(2)由B、C的坐标可求得直线BC的解析式为y=-x+3,则可表示出点M坐标,则可求得PM的
长,从而可用t表示出△BCM的面积,再利用二次函数的性质可求得当△BCM面积最大值时t的
值,可求得点M坐标;
(3)由(2)可知点N坐标,设点Q坐标为(1,m),则可用m分别表示出QN、QC及CN,分
点C为直角顶点、点Q为直角顶点和点N为直角顶点三种情况,分别根据勾股定理可得到关于m
的方程,可求出m的值,可求得点Q坐标.
【详解】
解:(1)对于y=-x2+2x+3,令x=0,则y=3,
∴C(0,3),
令y=0,则-x2+2x+3=0,解得:x=3,x=-1,
1 2
∴A(-1,0),B(3,0);
(2)设BC的表达式为y=kx+b,则,解得 ,
∴直线BC的表达式为y=-x+3,
设点P的坐标为(t,-t+3),则点M的坐标为(t,-t2+2t+3),
∴PM=-t2+2t+3+t-3=-t2+3t=-(t- )2+ ,
t= 时,PM最大,
此时点M坐标( , );
(3)∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
∴设Q(1,m),且C(0,3),N( ,0),
∴CN= ,CQ= ,
NQ= ,
∵△CNQ为直角三角形,
∴分点C为直角顶点、点Q为直角顶点和点N为直角顶点三种情况,
①当点C为直角顶点时,则有CN2+CQ2=NQ2,
即( )2+(m2-6m+10)=m2+ ,解得:m= ,
此时点Q坐标为(1, );
②当点Q为直角顶点时,则有CQ2+NQ2=CN2,
即(m2-6m+10)+m2+ =( )2,解得:m= ,m= ,
1 2
此时点Q坐标为(1, )或(1, );
③当点N为直角顶点时,则有CN2+NQ2=CQ2,即( )2+m2+ =(m2-6m+10),解得:m=- ,
此时点Q坐标为(1,- );
综上所述,点Q坐标为(1,- )或(1, )或(1, )或(1, ).
【点拨】本题是二次函数综合应用题,主要考查了待定系数法函数与坐标轴的交点、三角形的面
积、二次函数的性质、勾股定理、方程思想以及分类讨论思想等知识.本题考查知识点较多,综
合性较强.
5.(1) ;(2)k的值为3或-1;(3)点C的坐标为(0, )或(0,5).
【分析】
(1)根据“N”函数的定义即可求得答案;
(2)根据中心对称的性质可得 的图像与 的图像只有一个交点,
由此联立方程即可求得答案;
(3)先根据中心对称的性质求得点B的坐标,进而可分别表示出y 与y 的函数关系式,以及点
1 2
C的坐标,再根据 为直角三角形分类讨论,利用直角三角形的勾股定理列出方程求解即可.
【详解】
解:(1)∵ ,
∴ , , ,
∴ , , ,
∴ 的“N”函数的表达式为 ;
(2)
,同理: ,
∴ 与 关于原点成中心对称,
又∵正比例函数 的图像也是关于原点成中心对称,且题(1)中的两个“N”函数与正
比例函数 的图像只有两个交点,
∴ 的图像与 的图像只有一个交点,
∴方程 有两个相等的实数根,
∴ ,
整理,得: ,
∴ ,
解得: , ,
∴k的值为3或-1;
(3)由(2)可知,若二次函数y 与y 互为“N”函数,
1 2
则二次函数y 与y 的图像关于原点成中心对称,
1 2
∵A、B分别是“N”函数y 与y 的图像的顶点,点 ,
1 2
∴点 ,点O为AB的中点,
∴设 ( ),则 ,
当 时, ,
∴点C(0, ),
∵C是“N”函数 与y轴正半轴的交点,
∴若 为直角三角形,则∠ACB=90°或∠BAC=90°,
当∠ACB=90°时,
又∵点O为AB的中点,∴AB=2OC,
∵AB= ,
∴OC= ,
∴点C的坐标为(0, ),
当∠BAC=90°时,则 ,
∴ ,
解得: ,
∴ ,
∴点C的坐标为(0,5),
综上所述:点C的坐标为(0, )或(0,5).
【点拨】本题考查了二次函数的图像性质,理解题意,能够发现二次函数y 与y 的图像关于原点
1 2
成中心对称是解决本题的关键.
6.(1) , ;(2)3;(3) 的最大值为 ,点 的坐标为 ;
(4)存在, ; ; ;
【分析】
(1)由直线y=-3x-3与x轴交于点A,与y轴交于点C,得A(-1,0)、C(0,-3),将A(-1,
0)、C(0,-3)代入y=x2+bx+c,列方程组求b、c的值及点B的坐标;
(2)设抛物线的对称轴交BC于点F,求直线BC的解析式及抛物线的顶点坐标,再求出点F的
坐标,推导出S = FH•OB,可求出△BCH的面积;
△BCH
(3)设点E的横坐标为x,用含x的代数式表示点E、点M的坐标及线段ME的长,再根据二次
函数的性质求出线段ME的最大值及点M的坐标;(4)在x轴上存在点P,使以点M、B、P为顶点的三角形是等腰三角形.由(3)得D( ,
0),M( ,- ),由勾股定理求出OM=BM= ,由等腰三角形PBM的腰长为 或 求
出OP的长即可得到点P的坐标.
【详解】
解:(1)∵直线y=-3x-3与x轴、y轴分别交于点A、C,
当 时,
∴
当 时,
∴
∵抛物线y=x2+bx+c经过点A、C,
∴
∴
∴抛物线的解析式是:
当 时,
解得:
∴
(2)设抛物线的对称轴交BC于点F,交x轴于点G.
设直线BC的解析式为y=kx-3,则3k-3=0,解得k=1,
∴y=x-3;
∵y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
∴抛物线的顶点H(1,-4),
当x=1时,y=1-3=-2,∴F(1,-2),
∴FH=-2-(-4)=2,
∴ .
故答案为:3.
(3)由(1)知 , 直线 的解析式是:
设 ,则
∴
当 时, 的最大值
∴点 的坐标为
(4)存在,如图3,由(2)得,当ME最大时,则D( ,0),M( ,− ),
∴DO=DB=DM= ;
∵∠BDM=90°,
∴OM=BM= .
点P、P、P、P 在x轴上,
1 2 3 4
当点P 与原点O重合时,则PM=BM= ,P(0,0);
1 1 1
当BP=BM= 时,则OP= ,
2 2
∴P( ,0);
2
当点P 与点D重合时,则PM=PB= ,
3 3 3
∴P( ,0);
3
当BP=BM= 时,则OP= ,
4 4∴P .
4
综上所述, .
【点拨】此题重点考查二次函数的图像与性质、等腰三角形的判定、用待定系数法求函数解析式、
求抛物线的顶点坐标以及勾股定理、二次根式的化简等知识和方法,解最后一题时要注意分类讨
论,求出所有符合条件的点P的坐标.
7.(1) , , ;(2)存在, , , ,
, , ;(3)
【分析】
(1)利用待定系数法求函数解析式,然后令y=0,求得x的值,从而求解;
(2)求得直线AD的解析式,然后利用一次函数的性质求得 ,然后根据等腰直角三
角形的判定和性质求解;
(3)根据正方形的性质求得点 的坐标是 ,点 的坐标是 ,然后设平移后的抛物线
解析式为 ,结合二次函数和一次函数的性质联立方程组求解.
【详解】
解:(1)依题意,将点 代入 ,
得 ,解得 ,
抛物线的解析式为 .
令 ,得 ,解得 , .
, .
(2)设直线 的式为 ,
将 , 两点坐标代入得, ,解得直线 的解析式为 .
如图1,设直线 与 轴交于点 ,
令 ,得 ,
,
,
过点 作 轴,过点 作 轴,
过点 作 轴, 与 交于点 ,
延长 至 ,使 ,连接 ,
延长 至 ,使 ,连接 ,
延长 至 ,使 ,连接 ,
延长 至 ,使 ,连接 ,
则 , , , , ,
为所有符合题意的等腰直角三角形.
, , , , , .
(3)如图2,由(2)可知,
∵在正方形 中,A(-1,0),点D(5,6)
∴点 的坐标是 ,点 的坐标是 ,直线 的解析式是 ,
设平移后的抛物线解析式为 ,
结合图像可知,当抛物线经过点 时,是抛物线平移后与正方形 有公共点的最低位置,
将点 代入 ,
得 ,解得 .
当抛物线与 边有唯一公共点时,
是抛物线平移后与正方形 有公共点的最高位置,
将 与 联立方程组,
化简,得 ,
只有唯一解,即此一元二次方程有两个相等的实数根,
,解得 .
的取值范围 .
【点拨】本题考查二次函数综合,掌握待定系数法求函数解析式,二次函数图像上点的坐标特征,
利用数形结合思想解题是关键.
8.(1)y=﹣x2+6x﹣5;(2)△APC为直角三角形,理由见详解;(3)存在点M的坐标为(, )或( , )
【分析】
(1)利用一次函数解析式确定C(0,﹣5),B(5,0),然后利用待定系数法求抛物线解析式;
(2)先求出A、B的坐标结合抛物线的对称性,说明三角形APB为等腰三角形;再结合OB=
OC得到∠ABP=45°,进一步说明∠APB=90°,则∠APC=90°即可判定△APC的形状;
(3)作AN⊥BC于N,NH⊥x轴于H,作AC的垂直平分线交BC于M,交AC于E,如图2,利
1
用等腰三角形的性质和三角形外角性质得到∠AMB=2∠ACB,再确定N(3,﹣2),AC的解析
1
式为y=5x﹣5,E点坐标为( , ),利用两直线垂直的问题可设直线EM 的解析式为y
1
x+b,把E( , )代入求出b得到直线EM 的解析式为y x ,则解方程组
1
得M 点的坐标;作直线BC上作点M 关于N点的对称点M,如图2,利用对称性
1 1 2
得到∠AMC=∠AMB=2∠ACB,设M(x,x﹣5),根据中点坐标公式得到3 ,然后求
2 1 2
出x即可得到M 的坐标,从而得到满足条件的点M的坐标.
2
【详解】
解:(1)当x=0时,y=x﹣5=﹣5,则C(0,﹣5),
当y=0时,x﹣5=0,解得x=5,则B(5,0),
把B(5,0),C(0,﹣5)代入y=ax2+6x+c得 ,解得 ,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+6x﹣5;
(2)△APC为直角三角形,理由如下:
∵解方程﹣x2+6x﹣5=0,则x=1,x=5.
1 2
∴A(1,0),B(5,0).
∵抛物线y=-x2+6x-5的对称轴直线l为x=3,
∴△APB为等腰三角形.∵C的坐标为(0,-5),B的坐标为(5,0),
∴OB=CO=5,即∠ABP=45°.
∵PA=PB,
∴∠PAB=∠ABP=45°,
∴∠APB=180°﹣45°﹣45°=90°.
∴∠APC=180°﹣90°=90°.
∴△APC为直角三角形;
(3)作AN⊥BC于N,NH⊥x轴于H,作AC的垂直平分线交BC于M,交AC于E,如图2,
1
∵ME垂直平分AC
1
∴MA=MC,
1 1
∴∠ACM =∠CAM ,
1 1
∴∠AMB=2∠ACB,
1
∵△ANB为等腰直角三角形,
∴AH=BH=NH=2,
∴N(3,﹣2),
∵A(1,0)C(0,-5)
∴AC的解析式为y=5x﹣5,中点E点坐标为( , ),
设直线EM 的解析式为y x+b,
1
把E( , )代入得 b ,解得b ,
∴直线EM 的解析式为y x ,
1解方程组 得 ,则M( , );
1
在直线BC上作点M 关于N点的对称点M,如图2,则∠AMC=∠AMB=2∠ACB,
1 2 2 1
设M(x,x﹣5),
2
∵3 ,
∴x ,
∴M( , ),
2
综上所述,点M的坐标为( , )或( , ).
【点拨】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图像上点的坐标特征、二次函数的性
质、等腰直角的判定与性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质;会运用分
类讨论的思想解决数学问题.
9.(1) ;(2)当 时, ;(3)存在这样的
,理由见解析.
【分析】
(1)将点 和 代入抛物线 中,利用待定系数法解题即可;
(2)令 ,结合韦达定理解得 ,根据已知条件可得 ,由此得
到点 的坐标,再利用待定系数法解得直线 的解析式为: ,由两直线平行,
斜率相等解得 ,联立方程组 即可解得点 ,设 由方程组 解得交点坐标 ,设 与 相交于点 ,作
交 于点 ,可知 ,继而解得点 ,最后根据
结合配方法解题即可;
(3)分当 时或当 时,或当 时,结合一次函数的性质解题
即可.
【详解】
解:(1)将点 和 代入抛物线 中,得
;
(2)令 ,
设直线 的解析式为: ,代入点 得,解得
设
在 上,
联立方程组
整理得:
设
E为直线BC下方联立方程组
设 与 相交于点 ,作 交 于点 ,当 时, ;
(3)由(2)知
或 (舍去)
即对称轴为:
设设 ,代入 , 得
同理解得
当 时,
由公式法解得 ;
当 时,
解得: ;
当 时,
解得
综上所述,存在这样的 .
【点拨】本题考查二次函数的综合,涉及一次函数、一元二次方程的解法、直角三角形的判断等
知识,是重要考点,难度较大,掌握相关知识是解题关键.10.(Ⅰ)y (x﹣2)2﹣2;(Ⅱ)y (x﹣1)2﹣2;(Ⅲ)①D点坐标为( ,
);②y (x﹣4)2﹣2.
【分析】
(Ⅰ)先根据点A(﹣1,0),B(5,0),得到抛物线的对称轴为直线x=2,把A(﹣1,0)代
入y=a(x﹣2)2﹣2求出a ,得到函数解析式;
(Ⅱ)根据函数的对称性知点A与点B为对称点,得到△ABM是等腰直角三角形,利用M(h,
﹣2),列得AB=2×|﹣2|=4,,求出点B的坐标,分两种情况将点A、B的坐标代入求出解析式;
(Ⅲ)①把M(h,﹣2)代入y=x﹣6求出h=4,再解方程组 即可求出点D的坐
标;
②令x=0求出C(0,16a﹣2),根据CD∥x轴得到 16a﹣2,求出a=± ,当a 时,
C、D两点重合,舍去,故a ,由此得到函数的解析式.
【详解】
(Ⅰ)∵抛物线过点A(﹣1,0),B(5,0),
∴抛物线的对称轴为直线x=2,
把A(﹣1,0)代入y=a(x﹣2)2﹣2得a(﹣1﹣2)2﹣2=0,
解得:a ,
∴抛物线解析式为y (x﹣2)2﹣2;
(Ⅱ)∵点A与点B为对称点,
∴△ABM是等腰直角三角形,
而M(h,﹣2),
∴AB=2×|﹣2|=4,∴B点坐标为(﹣5,0)或(3,0),
把A(﹣1,0),B(﹣5,0)代入y=a(x﹣h)2﹣2,得,解得:h=﹣3,a ,
此时抛物线解析式为y (x+3)2﹣2;
把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=a(x﹣h)2﹣2,得
,解得:h=1,a ,
此时抛物线解析式为y (x﹣1)2﹣2;
(Ⅲ)①把M(h,﹣2)代入y=x﹣6得h﹣6=﹣2,解得:h=4,
解方程组 得 或 ,∴D点坐标为( , );
②当x=0时,y=a(0﹣4)2﹣2=16a﹣2,则C(0,16a﹣2).
∵CD∥x轴,
∴ 16a﹣2,
解得:a=± ,
当a 时,C、D两点重合,舍去,
∴a ,
∴抛物线解析式为y (x﹣4)2﹣2.
【点拨】此题考查待定系数法求二次函数的解析式,二次函数图像的对称性,等腰直角三角形的
性质,一次函数与二次函数图像交点问题,平行于坐标轴的图像上点的特征,这是一道二次函数
的综合题.
11.(1) ;(2)① , ;②存在, , .
【分析】(1)根据抛物线与x轴交于 , 两点,设函数解析式为 ,再将点
代入求解即可.
(2)先求出直线BC的解析式,设点F的坐标为( 、 )则点E作标为( 、 ),
结合图形得到 ,在根据二次函数的性质即可求解.
(3)根据图像可得 为等腰直角三角形,若要使 为等腰直角三角形,则只能是以点F
和点C为直角顶点,当以点F为直角顶点时可证四边形CODF是矩形,则点F的纵坐标可求,进
而求出点F的坐标;当以点C为直角顶点时,作CG ,可得 ,进而列出关于 的
一元二次方程,解方程即可求解.
【详解】
(1)∵抛物线与x轴交于 , 两点,
∴设该抛物线的解析式为: .
∵过点 ,
∴ ,
解得 ,
∴该抛物线的解析式为: .
(2)①设直线BC的解析式为: ,
把点 , 代入,得
,解得 ,
∴直线BC的解析式为: .
设点E为 ,则 ,∴ ,
∴ ,
∴当 时, 的面积最大,最大为 ,此时 .
②存在.
∵ , ,
∴ 是等腰三角形,
∴ .
又∵ 轴,
∴ ,
∴ 只能是以F、C为直角顶点的等腰三角形.
(i)当 时,
∵ 轴, ,
∴四边形CODF是矩形,
∴ ,
∴点F的纵坐标为3,把 代入 ,
得 ,
解得 , (舍去)
∴ .
(ii)当 时,如图:作 于点G,
则 ,∴ ,
解得 , (舍去)
∴ .
综上所述,符合条件的点F的坐标为 , .
【点拨】本题考查了待定系数法求解析式,等腰三角形的性质,函数的思想求最值,解题关键是
在求等腰直角三角形的存在性时,注意分类讨论的思想的运用,要把所有符合条件的点求全.
12.(1)y x2 x+3;(2) ,P( , );(3)存在,Q( ,
1
3),Q(﹣1,2)
2
【分析】
(1)将已知点B(2,0)代入,抛物线对称轴为直线x ,即 ,联立方程组,求出
a,b,即可确定二次函数的解析式;
(2)首先根据△PQG是等腰直角三角形,设P(m, m2 m+3)得到F(m,m+3),进而
得到PQ m2 m+3﹣m﹣3 m2 m,从而得到△PQG周长 m2 m ( m2
m)=( 1)( m2 m),配方后即可确定其最大值;
(3)利用两点间距离公式可求得:CQ2=2m2,CB2=13,BQ2=2m2+2m+13 ,根据等腰三角形
的性质分3类讨论,联立方程组即可求得Q.
【详解】
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3过点B(2,0),对称轴为直线x ,
∴ ,解得 ,
∴y x2 x+3.(2)令y=0,即 x2 x+3=0,
∴x=﹣3,x=2,
1 2
∴A(﹣3,0),
令x=0,得C(0,3),
∵直线AC经过A(﹣3,0),C(0,3),设直线AC的解析式为:y=kx+b,
则 ,
∴ ,
∴直线AC的解析式为y=x+3,
∴∠BAO=45°,
∵PH⊥AO,PG⊥AB,
∴∠AQH=∠PQG=∠QPG=45°,
∴△PQG是等腰直角三角形,
设P(m, m2 m+3),
∴Q(m,m+3),
∴PQ m2 m+3﹣m﹣3 m2 m ,
∴当m 时,PQ ,此时P( , ),
max
∵△PQG是等腰直角三角,
∴△PQG周长 m2 m ( m2 m),
=( 1)( m2 m),
=( 1)PQ,
∴△PFG周长的最大值为: ( 1).
(3)∵B(2,0),C(0,3),Q(m,m+3),
由两点间距离公式可求得:CQ2=2m2,CB2=13,BQ2=2m2+2m+13,①当CQ=CB时,
∴2m2=13,
∴m (舍去),m ,
1 2
∴Q( , 3);
1
②当BQ=CB时,
∴2m2+2m+13=13,
∴m=0(舍去),m=﹣1,
1 2
∴Q(﹣1,2);
2
③当CQ=BQ时,
∴2m2+2m+13=2m2,
∴2m+13=0,
∴m ,
∴Q( , )(不合题意舍去),
3
综上所述,当Q( , 3),Q(﹣1,2)时,以B,C,Q为顶点的三角形是等腰
1 2
三角形.
【点拨】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有运用待定系数法求二次函数、一次
函数的解析式,二次函数的性质,三角形的面积,综合性较强,难度适中.
13.(1)关联,理由见解析;(2) ;(3)存在, 或 , 或 或 ,
【分析】
(1)根据两抛物线的关联依次判断即可;
(2)根据两抛物线关联的定义直接列式得出结论;
(3)分当点 位于 左侧和当点 位于 右侧,借助关联的意义设出点 坐标,表示出点
坐标代入抛物线解析式即可求出点 坐标.
【详解】解:(1)由①知, ,
抛物线①: 的顶点坐标为 ,
把 代入抛物线②: ,得 ,
抛物线①的顶点在抛物线②上,
又由② ,
抛物线②的顶点坐标为 ,
把 代入抛物线①中,得, ,
抛物线②的顶点在抛物线①上,
抛物线①与抛物线②关联.
(2)抛物线 沿 轴翻折后抛物线为 ,
即: ,
设平移后的抛物线解析式为 ,
把 , 代入得 ,
,
,
,
(3)①当点 位于 左侧时,过点 作 轴于 ,过点 作 轴于 ,如图1,
∵∠ACB=90°,∴∠ACD+∠BCE=90°,又∵∠ACD+∠CAD=90°,
∴∠BCE=∠CAD,又∠ADC=∠BEC,AC=BC,
(AAS),
,
设 ,
点 在 轴下方,
点 的纵坐标为 ;
,
把 ,代入 中得, ,
或 ,
或 , ,
②当点 位于 右侧时,
设 ,同①的方法得出 ,
将 代入 中得, ,
或 ,
或 , ,
即:点 的坐标为: 或 , 或 或 , .
【点拨】此题是二次函数综合题,主要考查了新定义,全等三角形的判定和性质,解一元二次方
程,分类讨论的思想,理解两抛物线关联是解本题的关键.
14.(1)A(-1,0),B(2,3), ;(2)△ABM是直角三角形,且∠BAM=90°,
理由见解析;(3)
【分析】
(1)分别写出A、B的坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(2)根据OA=OM=1,AC=BC=3,分别得到∠MAC=45°,∠BAC=45°,得到∠BAM=
90°,进而得到△ABM是直角三角形;(3)根据抛物线平移以后的顶点可得平移后的解析式为 ,由抛物线的不动点是
抛物线与直线 的交点,则 ,方程 总有实数根,则
≥0,得到m的取值范围即可.
【详解】
(1)∵点A是直线 与 轴的交点,
∴A点为(-1,0)
∵点B在直线 上,且横坐标为2,
∴B点为(2,3)
∵过点A、B的抛物线的顶点M在 轴上,故设其解析式为:
∴ ,解得:
∴抛物线的解析式为 .
(2)△ABM是直角三角形,且∠BAM=90°.理由如下:
作BC⊥ 轴于点C,
∵A(-1,0)、B(2,3)
∴AC=BC=3,
∴∠BAC=45°;
点M是抛物线 的顶点,
∴M点为(0,-1)
∴OA=OM=1,∵∠AOM=90°
∴∠MAC=45°;
∴∠BAM=∠BAC+∠MAC=90°
∴△ABM是直角三角形.
(3)将抛物线的顶点平移至点( , ),则其解析式为
∵抛物线的不动点是抛物线与直线 的交点
∴
化简得:
∴ = =
当 时,方程 总有实数根,即平移后的抛物线总有不动点,解得:
,
∴ .
【点拨】本题考查二次函数的综合应用,包括待定系数法,直角三角形的判定,一元二次方程根
的判别式,熟记基本的性质与运算公式是解题关键.
15.(1) ;(2)点P 或
【分析】
(1)把点 和点 代入抛物线 进行求解即可;
(2)由(1)易得点B的坐标为 ,然后可设点P ,进而根据题意可分当
∠PCB=90°时和当∠PBC=90°时两种情况,最后根据勾股定理及两点距离公式进行求解即可.
【详解】
解:(1)把点 和点 代入抛物线 可得:
,解得: ,∴抛物线解析式为 ;
(2)由(1)可得抛物线解析式为: ,
∴当y=0时,则有 ,解得: ,
∴点B ,
设点P ,
当 是以 为直角边的直角三角形时,可分:
①当∠PCB=90°时,由勾股定理 及两点距离公式可得:
,
解得: (不符合题意,舍去),
∴点P ;
②当∠PBC=90°时,由勾股定理 及两点距离公式可得:
,
解得 (不符合题意,舍去),
∴点P ,
综上所述:当 是以 为直角边的直角三角形时,此时点P 或 .
【点拨】本题主要考查二次函数的综合,熟练掌握二次函数与几何的综合是解题的关键.
16.(1)(0,﹣1)和(1,0);(2)x< 或x> ;(3)(0,1)
【分析】
(1)若h=0,k=﹣1,则y=x2﹣1,联立两个函数表达式并整理得x2﹣x=0,解一元二次方程
2
即可求出交点坐标;(2)联立y=x﹣1和y=(x﹣h)2﹣1并整理得:x2﹣(2h+1)x+h2=0,解得x=
1 2
,由抛物线的表达式知,抛物线开口向上,即可求解;
(3)由抛物线的表达式知,抛物线的顶点坐标P(h,h2+1),即点P在抛物线y=x2+1上,如下
图,画出过点AB的圆和抛物线的图像,利用数形结合的方法即可求解.
【详解】
解:(1)若h=0,k=﹣1,则y=x2﹣1.
2
联立两个函数表达式
整理得:x2﹣x=0,解得x=0或1,
当x=0时 =-1;当x=1时 =0
故交点坐标为(0,﹣1)和(1,0);
(2)联立y=x﹣1和y=(x﹣h)2﹣1并整理得:x2﹣(2h+1)x+h2=0,
1 2
解得x= ,
由抛物线的表达式知,抛物线开口向上,
则当x< 或x> 时,y>y;
2 1
(3)由抛物线的表达式知,抛物线的顶点坐标为P(h,h2+1),即点P在抛物线y=x2+1上,如
下图,画出过点A、B、O的圆和抛物线的图像,①当∠PAB为直角时,
从图像看,点P的坐标为(0,1);
②当∠ABP为直角时,
从图像看,直线P′B不可能与y=x2+1相交,故点P′不存在;
③当∠ABP″为直角时,
则ABOP″四点共圆,
则点P″是抛物线与圆的交点,
从图像看,抛物线和圆不可能相交,故点P″不存在,
故点P的坐标为(0,1).
【点拨】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、圆的基本知识、直角三角形
的性质以及一次函数与二次函数的交点问题等,综合性强,难度适中.
17.(1) ;(2)存在,当 的值最小时,点 的坐标为 ;(3)点
的坐标为 、 、 或
【分析】
(1)由点 、 的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)连接 交抛物线对称轴于点 ,此时 取最小值,利用二次函数图像上点的坐标特
征可求出点 的坐标,由点 、 的坐标利用待定系数法即可求出直线 的解析式,利用配方
法可求出抛物线的对称轴,再利用一次函数图像上点的坐标特征即可求出点 的坐标;
(3)设点 的坐标为 ,则 , ,
,分 、 和 三种情况,利用勾股
定理可得出关于 的一元二次方程或一元一次方程,解之可得出 的值,进而即可得出点 的
坐标.
【详解】
解:(1)将 、 代入 中,
得: ,解得: ,抛物线的解析式为 .
(2)连接 交抛物线对称轴于点 ,此时 取最小值,如图1所示.
当 时,有 ,
解得: , ,
点 的坐标为 .
抛物线的解析式为 ,
抛物线的对称轴为直线 .
设直线 的解析式为 ,
将 、 代入 中,
得: ,解得: ,
直线 的解析式为 .
当 时, ,
当 的值最小时,点 的坐标为 .
(3)设点 的坐标为 ,
则 , , .
分三种情况考虑:
①当 时,有 ,即 ,
解得: , ,
点 的坐标为 或 ;②当 时,有 ,即 ,
解得: ,
点 的坐标为 ;
③当 时,有 ,即 ,
解得: ,
点 的坐标为 .
综上所述:当 是直角三角形时,点 的坐标为 、 、 或 .
【点拨】本题考查待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图像的点的坐标特
征、轴对称中的最短路径问题以及勾股定理,解题的关键是:(1)由点的坐标,利用待定系数
法求出抛物线解析式;(2)由两点之间线段最短结合抛物线的对称性找出点 的位置;(3)分
、 和 三种情况,列出关于 的方程.
18.(1)(﹣1,0),(﹣2,0);(2)见解析;(3)(﹣1,3)或(﹣2.5,1.5);(4)
k≤1.
【分析】
(1)把k=3代入y=x2+kx+k﹣1,得到y=x2+3x+2,令y=0,得x2+3x+2=0,再解方程求出x的
值,即可求解;
(2)令x2+kx+k﹣1=0,解方程求得两根有一常数,问题得证;
(3)k=5时,抛物线的解析式为y=x2+5x+4,求出抛物线与坐标轴的交点坐标,分两种情形,
根据等腰直角三角形的性质求解即可;
(4)观察图像可知,当x=﹣2时,y≥2即可满足条件,构建不等式,即可解决问题.
【详解】
(1)解:∵y=x2+kx+k﹣1,
∴当k=3时,y=x2+3x+2,
令y=0,得x2+3x+2=0,
解得x=﹣1,x=﹣2,
1 2
∴抛物线与x轴的交点坐标是(﹣1,0),(﹣2,0).(2)证明:∵y=x2+kx+k﹣1,
∴当y=0时,x2+kx+k﹣1=0,
解得x=﹣1,x=1﹣k,
1 2
∴无论k取任何实数,抛物线过x轴上一定点(﹣1,0).
(3)解:k=5时,抛物线的解析式为y=x2+5x+4,
令y=0,可得x2+5x+4=0,
解得x=﹣1或﹣4,
∴A(﹣4,0),B(0,﹣1),
令x=0,得到y=4,可得C(0,4),
如图1中,
∵OA=OC=4,∠AOC=90°,
∴∠CAO=45°,
当∠ABD′=90°时,AB=BD′=3,
∴D′(﹣1,3),
当∠ADB=90°时,AD=BD,可得D(﹣2.5,1.5).
综上所述,满足条件的点D的坐标为(﹣1,3)或(﹣2.5,1.5).
(4)如图2或图3中,观察图像可知,当x=﹣2时,y≥2即可满足条件,
∴4﹣2k+k﹣1≥2,
∴k≤1,
∴k≤1时,抛物线与线段EF只有一个交点.
【点拨】本题是二次函数的综合题型,其中涉及到抛物线与x轴交点坐标的求法,二次函数解析
式的确定、图形面积的求法、相似三角形的判定和性质等知识,渗透分类讨论及数形结合的思想.
19.(1)y=﹣x2+4x﹣3;(2)M(2,﹣1), ;(3)存在,m=5或m=4或
或3
【分析】
(1)把点A、B的坐标代入抛物线解析式,用待定系数法求出解析式;
(2)连接BC交DE于点M,此时MA+MC最小,可以根据轴对称的性质证明此时线段和最小,
再利用几何的性质求出此时的周长最小值和点M的坐标;
(3)设点F(m,﹣m2+4m﹣3),点G(m,m﹣3),然后用m表示出 、 、 ,再
分类讨论列式求出m的值.
【详解】
解:(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式得: ,
解得 ,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x﹣3;
(2)如下图,连接BC交DE于点M,此时MA+MC最小,
又因为AC是定值,所以此时△AMC的周长最小.
由题意可知OB=OC=3,OA=1,
∴ ,同理 ,
∵DE是抛物线的对称轴,与x轴交点A(1,0)和点B(3,0),
∴AE=BE=1,对称轴为 x=2,
由OB=OC,∠BOC=90°得∠OBC=45°,
∴EB=EM=1,
又∵点M在第四象限,在抛物线的对称轴上,
∴M(2,﹣1),
∴此时△AMC的周长的最小值=AC+AM+MC=AC+BC= ;
(3)存在这样的点P,使△FCG是等腰三角形,
∵点P的横坐标为m,故点F(m,﹣m2+4m﹣3),点G(m,m﹣3),
则FG 2=(﹣m2+4m﹣3+3﹣m)2,CF 2=(m2﹣3m)2,GC 2=2m2,
当FG=FC时,则(﹣m2+4m﹣3+3﹣m)2=(m2﹣3m)2,解得m=0(舍去)或4;
当GF=GC时,同理可得m=0(舍去)或 ;
当FC=GC时,同理可得m=0(舍去)或5,
综上,m=5或m=4或 或3 .
【点拨】本题考查二次函数的综合题,解题的关键是掌握求二次函数解析式的方法,利用轴对称
解决线段和最小值的方法和等腰三角形存在性问题的解决方法.20.(1)直线 的解析式为: ;(2) ;(3)
或 或 或 .
【分析】
(1)根据抛物线与x轴和y轴的交点分别纵坐标为0和横坐标为0求得A、B、C坐标,设直线
BC的解析式为: ,代入B、C坐标即可求得BC解析式;(2)两三角形均以AB为底,
根据A、B坐标求得线段AB长度,根据C点纵坐标可求 ,再根据已知面积关系可得P点到
x轴距离为4,最后讨论P在x轴上下位置都在抛物线上,满足解析式,列式求横坐标即可;
(3)根据平移可知 ,即可得证 ,通过A点坐标即可求得直线AM
的解析式和M点坐标,根据点到点距离公式可求AM距离,P再射线CB上,根据BC直线解析
式设 ,分类讨论 两两相等,再次利用点到点的距离公式即可得出5
个P点坐标,因为 沿射线 方向平移,P点横坐标大于0故舍去 .
【详解】
解:(1)当 时,抛物线与y轴交于点C,
则 ,点C坐标为:(0,-3),
当 时,抛物线与x轴交于A、B,
∴
解得, ,
∴A坐标为:(-1,0),B坐标为:(3,0),
设直线BC的解析式为: ,则
解得 ,
∴BC的解析式为: .
(2)由(1)可知A(-1,0)、B(3,0)、C(0,-3),∴ , ,
∴ ,
∵ ,
∴P到x轴的距离为: ,
当P点纵坐标为4时,代入抛物线解析式得:
,解得 ,
当P点纵坐标为-4时,代入抛物线解析式得:
,解得 ,
∴ ,此时点 的坐标为:( ,4)、( ,4)或(1,-4).
(3)存在点 ,使得为 等腰三角形.
∵ 沿射线 方向平移,
∴
∴四边形 为平行四边形,
∴ ,
设直线AM的解析式为: ,且过A(-1,0),
即 ,解得 ,
∴直线AM的解析式为: ,
联立直线AM与抛物线解析式得:
解得 或 ,
∴M点坐标为(4,5),
即 ,设 ,
当 时,
,
解得 ,
当 时,
,
解得 ,
当 时,
解得 (舍去),
∴ 沿射线 方向平移, 为等腰三角形时,
点横坐标为: 或 或 或 .
【点拨】本题主要考查一次函数解析式、二次函数综合、图形的平移、直线上与已知两点组成等
腰三角形的点、坐标系两点间的距离、分类讨论等.这类题目综合性强,难度相对较大,计算繁
琐,要求学生对各个知识点都能掌握.
21.(1) ;(2)当 的面积最大时,求 点的坐标为: ;(3)
在 轴上存在点 ,使 是等腰三角形,符合条件的点 的坐标为: 、
、
【分析】
(1)根据抛物线上的 、 、 三点的坐标,利用待定系数法即可求得抛物线的解析式;(2)先根据已知条件设出点 的坐标,然后列出 的面积关于点 的横坐标之间的二次函数
关系式,再利用二次函数图像的顶点坐标即可求得答案;
(3)对等腰三角形 进行分类讨论,从而确定符合要求的点 坐标.
【详解】
解:(1)设抛物线解析式为:
∵抛物线与 轴交于点 与点 ,与 轴交于点
∴
∴
∴抛物线的函数解析式为: .
(2)∵由(1)可知抛物线的函数解析式为: ,点 为第一象限抛物线上的点
∴设点 的坐标为: ,其中的取值范围是:
∴过点 作 ,垂足为点 ,如图:
∴∴
∵
∴当 时, 取最大值
∴当 时,
∴当 的面积最大时, 点的坐标为 .
(3)①当 时,如图:
∵点 在 轴上
∴设点 的坐标为:
∵ ,
∴
∴点 在 负半轴上∴
∴
∴ ;
②当 时,如图:
∴
∵
∴
∴ ;
③当 时,如图:
∵ 既是等腰三角形,又是直角三角形
∴ ,
∴ .
∴综上所述,在 轴上存在点 ,使 是等腰三角形,符合条件的点 的坐标为:、 、 .
【点拨】本题考查了用待定系数法求二次函数解析式、利用面积相等列出二次函数关系式、二次
函数图像特征、动点问题、最值问题、等腰三角形的性质、勾股定理等知识点,注意第三问需分
类讨论,是一道压轴题,综合性较强,难度较大,是中考常考题目.