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专题 07 二次函数中的定值、定点问题
类型一、定值问题
例.如图1,在平面直角坐标系 中,已知抛物线 与 轴交于点 , ,
与 轴交于点 ,连接 .
(1)求抛物线的解析式
(2) 是直线 下方抛物线上的一点,连接 、 、 , 交 于 , ,求点
的坐标.
(3)如图2,若动直线 与抛物线交于 , 两点(直线 与 不重合),连接 , ,直线 与
交于点 .当 时,点 的横坐标是否为定值,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)定值 ,理由见解析
【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;
(2)先求得直线 的解析式,进而根据已知条件得出 ,过点 作 轴于点 ,根据平行线
分线段成比例求得 的坐标,即可得出 的横坐标,代入直线 解析式,即可求解;
(3)设点 的坐标为 ,点 的坐标为 .由点 ,点 ,可得到直线 的解析式为: .得出点 的坐标可以表示为 .由点 ,点
,得直线 的解析式为: .同理可得可得到直线 的解析式为:
.联立可得 ,则点 的横坐标为定值 .
【详解】(1)解:∵抛物线 与 轴交于点 , ,
∴ ,
解得: ,
∴抛物线解析式为 ;
(2)解:∵ 与 轴交于点 ,
当 时, ,则
设直线 的解析式为 ,
将 代入得,
解得:
∴直线 的解析式为 ,
∵ ,
∴
如图所示,过点 作 轴于点 ,∴ ,
∴
∵ ,
∴
∵直线 的解析式为 ,
∴当 时, ,即 ;
(3)设点 的坐标为 ,点 的坐标为 .
∵直线 与 不重合,
∴ 且 且 .
如图3,由点 ,点 ,∵到直线 的解析式为: .
∵ ,
∴可设直线 的解析式为: .
将 代入 ,
得 .
∴ .
∴点 的坐标可以表示为 .
设直线 的解析式为: ,
由点 ,点 ,得
,
解得 .
∴直线 的解析式为: .
同上,由点 ,点 ,可得到直线 的解析式为: .
∴ .
∴ .
∴点 的横坐标为定值 .
【点睛】本题考查了二次函数综合问题,平行线分线段成比例定理,待定系数法求解析式,一次函数的平
移,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
【变式训练1】.如图,抛物线 经过 、 两点,直线 交y轴于点
C.
(1)求抛物线的解析式.
(2)P是抛物线上一个动点(不与A重合), 与抛物线的另一个交点为D, 交直线 于点E,
连接 ,求证: 轴.
(3)过点C的动直线交抛物线于M、N两点, 分别交y轴于F、G两点,求证: 为定值.
【答案】(1) ;(2)见解析;(3)见解析
【分析】(1)用待定系数法求解即可;
(2)设直线 的解析式为 ,设直线 的解析式为 ,联立直线 和抛物线解析式可求
出点P的横坐标 ,联立直线 和抛物线解析式可求出点 ,再联立直线 和可求出 ,即可证明;
(3)设 , ,设直线 的解析式为: ,和抛物线解析式联立可得 ,
同理可得 ,由此可表示出 ,再联立 和抛物线利用根与系数的关系即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线 经过 、 两点,
∴ ,解得 ,
∴抛物线的解析式为
(2)证明:设直线 的解析式为 ,
∵直线 经过 ,设直线 的解析式为 ,
联立 ,
∴ ,
∴ ,
联立 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ : 交直线 于点E,联立 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 轴;
(3)证明:∵ 分别交轴于F、G两点,
设 , ,
设直线 的解析式为: ,
将 代入得: ,
∴直线 的解析式为: ,
同理直线 的解析式为: ,
联立 ,
∴ ,
∴ ,
联立 ,
∴ ,
∴ ,
∵直线 与y轴交于点F,∴ 时, ,
即 ,
直线 与y轴交于点G,
∴ 时, ,
即 ,
∴ , ,
∴ ,
直线 与y轴交于点C,
∴ ,
∵直线 过点 ,
∴设直线 的解析式为: ,
联立 ,
∴ ,
∴ ,
又 ,
∴ ,
又 ,
∴ 为定值;
【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,直线与抛物线交点的求法,根与系数的关系等,抽象性较强,
解题关键是能够想到根与系数的关系在解题过程中的运用.
【变式训练2】.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 ,且 .(1)求二次函数的解析式;
(2)若抛物线上B、C 两点之间有一点N,且 的面积为4,求N点坐标;
(3)抛物线的对称轴交x 轴于M,P 为抛物线上一动点,直线 交抛物线于另一点Q,点P 关于抛物线
对称轴的对称点为 ,直线 交对称轴于G 点,试探究:在P 点运动的过程中,线段 的长度会发
生变化吗?若不变,请求其长度.
【答案】(1) ;(2)
(3)线段 的长度不变,
【分析】(1)根据点 的坐标可得 的值,根据对称轴公式可得对称轴是: ,根据 和抛物线
的对称性可得 与 的坐标,代入一个点的坐标可得抛物线的解析式;
(2)先求直线 的解析式,设 ,则 ,表示 的长,利用三角形面积
公式列式可得结论;
(3)如图2,先求 ,设 ,则 ,作辅助线,构建直角三
角形,先表示 的解析式: ,且 ,因为 与抛物线的交点为 、 ,列方
程组为 ,由根与系数的关系得: ,则 ,得,证明 ,列比例式可得 的方程,化简可得 .
【详解】(1)把 代入抛物线 中得: ,
抛物线 ,
对称轴是: ,
,
, ,
把 代入得: ,
解得 ,
二次函数的解析式为: ;
(2)如图1,过 作 轴,交 于 ,
, ,
设直线 的解析式为: ,
则 ,解得: ,
直线 的解析式为: ,
设 ,则 ,
,,
,
,
,
;
(3) ,
,
设 ,则 ,
如图2,连接 ,交 于 ,过 作 于 ,则 ,
设 的解析式为: ,
把 代入得: , ,
,
,
设 ,由 ,
则 ,
,
、 是直线 与抛物线的交点,
,
,
,
,
设 ,
,
,
,
,
将 代入 中得: ,
,
,,
,
,
;
在 点运动的过程中,线段 的长度不变,且 .
【点睛】本题是二次函数的综合题,考查了利用待定系数法求二次函数和一次函数的解析式、相似三角形
的性质和判定、直线与抛物线的交点问题、三角形面积及二次函数的最值问题,第三问有难度,利用参数
表示直线的解析式,并利用比例式列等式可解决问题.
【变式训练3】.如图,已知抛物线 的顶点为A,且经过点 .
(1)求顶点A的坐标;
(2)在对称轴左侧的抛物线上存在一点P,使得 ,求点P坐标;
(3)如图(2),将原抛物线沿射线 方向进行平移得到新的抛物线,新抛物线与射线 交于C,D两点,
请问:在抛物线平移的过程中,线段 的长度是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理
由.
【答案】(1)(2)
(3) ,过程见解析
【分析】(1)根据待定系数法,可得函数解析式,根据配方法,可得顶点坐标;
(2)根据全等三角形的判定与性质可得点Q的坐标,根据待定系数法求出直线 的解析式,与抛物线联
立求出点P的坐标即可;
(3)根据平移规律,可得新抛物线,根据联立抛物线与 的解析式,可得C、D点的横坐标,根据勾股
定理,可得答案.
【详解】(1)解:把 代入 得:
,
解得 ,
∴ ,
∴顶点A的坐标是 ;
(2)过点B的 交 于点Q,过点B作 轴,分别过点A ,Q作 于点G,
于点H,则 ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴点Q的坐标是 ,
设直线 的解析式为 ,把点A ,Q 代入得,
,
解得 ,
∴直线 的解析式为 ,
把直线 的解析式与 联立得,
,
解得 (不合题意,舍去),
当 时, ,
∴点P的坐标是 ;
(3)在抛物线平移的过程中,线段 的长度是定值,
设直线 的解析式为 ,把点A的坐标 代入得, ,
∴直线 的解析式为 ,
∴可设新的抛物线解析式为 ,联立 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
即C、D两点的横坐标的差是1,C、D两点间的纵坐标的差为1,
∴ ,
∴在抛物线平移的过程中,线段 的长度是定值.
【点睛】本题考查了二次函数的综合题,利用待定系数法求函数解析式、全等三角形的判定和性质、勾股
定理、解方程组求函数交点坐标等知识,求出点Q的坐标是解题的关键.
【变式训练4】.如图1,抛物线 交x轴于点 和点 ,交于y轴点C,F为抛抛
物线顶点,点 在抛物线上.
(1)①求该抛物线所对应的函数解析式;
②求四边形ACFQ的面积;
(2)如图2,直线EF垂直于x轴于点E,点P是线段BE上的动点(除B、E外)过点P作x轴的垂线交抛物
线于点D,连接DA、DQ.①当 是直角三角形时,求出所有满足条件的D点的横坐标.
②如图3,直线AD,BD分别与抛物线对称轴交于M、N两点.试问: 是否为定值?如果是,请
直接写出这个定值;如果不是,请说明理由.
【答案】(1)① ;②4
(2)①Q点坐标为 ;② 是为定值,定值为8
【分析】(1)①利用待定系数法求函数解析式;
②结合二次函数性质求得顶点 , ,然后利用割补法求图形面积;
(2)①分 或 两种情况结合一次函数图象的性质分析求解;
②设 ,结合一次函数图象的性质分析求解
【详解】(1)①∵抛物线 经过点 , ,
∴ ,解得
∴该抛物线的函数表达式为: ;
②∵ ,
∴顶点 ,
∵ , ,
∴ ,且 ∥x轴,
∵ ,
∴ ;
(2)①∵点P在线段EB上,
∴ 不可能为直角,∴当 为直角三角形时,有 或 ,
ⅰ.当 时,则 ,
∵ , ,
∴直线AQ解析式为 ,
∴设直线DA解析式为 ,
把 代入可求得 ,
∴直线DQ解析式为 ,
联立直线DQ和抛物线解析式可得 ,
解得 或
∴ (舍)或 (舍)
∴此种情况不存在
ⅱ.当 时,设 ,
设直线AD的解析式为 ,
把A、D坐标代入可得 ,解得 ,
设直线DQ解析式为 ,同理可求得 ,
∵ ,
∴ ,即 ,解得
当 时,∵ ,
∴ (舍)
当 时,∵ ,D点横坐标为
综上可知:D点横坐标
②设 ,
由A、D的坐标得,直线 的表达式为: ,
当 时, ;
由点B、D的坐标得,直线 的表达式为: ,
当 时, ,
则 是为定值,定值为8.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的图象与性质、相似三角形的判定与性质、解直角三
角形等知识点,数形结合以及熟练掌握相关性质及定理是解题的关键.
【变式训练5】.过原点的抛物线 与x轴的另一个交点为A,且抛物线的对称轴为直线 ,
顶点为B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图(1),点E是直线 上方抛物线上一点,连接 , , ,若 的面积为4,求点E的坐标;
(3)如图(2),设直线 ( )与抛物线交于C,D两点,点D关于直线 的对称点为 ,
直线 与直线 交于点P,求证:BP的长为定值.
【答案】(1)
(2) 或
(3)见解析
【分析】(1)根据题意和待定系数法进行计算即可得;
(2)设抛物线对称轴交x轴于点H,交 于点M,过点E作 轴于点N,根据题意得 ,
, ,根据点E是直线 上方抛物线上一点,设 ,则 ,可得
,设直线 的解析式 ,把 , 代入,得
,进行计算得直线 的解析式为 ,即可得 ,根据 ,
,即可得 ,进行
计算即可得;
(3)联立方程得, ,解得 , ,
根据点D关于直线 的对称点为 得 ,设直线 的解析式为
,把 和 代入,进行计算得
直线 的解析式为 ,根据直线 与直线 交于点P得当 时 ,可得 ,即可得.
【详解】(1)解:∵抛物线 过原点,且对称轴为直线 ,
∴ ,
解得, ,
∴抛物线的解析式为: ;
(2)解:如图所示,设抛物线对称轴交x轴于点H,交 于点M,过点E作 轴于点N,
∵抛物线 的对称轴为直线 ,顶点为B,
∴ , ,
令 ,则 ,
,
,
,
∴ ,
∵点E是直线 上方抛物线上一点,
∴设 ,则 ,
∴ ,设直线 的解析式为 ,把 , 代入,得
,
解得, ,
∴直线 的解析式为 ,
当 时, ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴
∵ ,
∴ ,
解得, , ,
当 时, ,当 时, ,
∴ 或 ;
(3)证明:如图所示,
联立方程得, ,
解得, 或 ,
∴ , ,
∵点D关于直线 的对称点为 ,
∴ ,
设直线 的解析式为 ,把 和
代入,得
,
解得, ,
即直线 的解析式为 ,
∵直线 与直线 交于点P,∴当 时, ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
即 的长为定值.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,一次函数的性质,解题的关键是掌握待定系数法,二次函数的性质,
一次函数的性质.
类型二、定点问题
例.已知抛物线 经过点 ,与 轴交于 , 两点,与 轴交于 点
(1)求抛物线 的解析式;
(2)如图1, 为直线 上方抛物线 上的动点,过 点作 于点 ,若 ,求 点坐标;
(3)如图2,将抛物线 沿 轴平移得 ,使 的顶点落在 轴上,若过定点 的直线交抛物线于 、
两点,过 点的直线 与抛物线交于点 ,求证:直线 必过定点
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【分析】(1)利用待定系数法即可求得答案;
(2)如图1,过点 作 轴于点 ,交 于点 ,运用待定系数法可得直线 的解析式为,设 ,则 , ,可证得: 是等腰直角三角形, 是等腰直
角三角形,再由 ,建立方程求解即可得出答案;
(3)先求得平移后的抛物线 的解析式为: ,设 , ,则直线 的解
析式为 ,由直线 经过定点 ,可得 ,再由直线 经过
点 ,可得直线 的解析式为 ,进而求得 ,再运用待定系
数法求得直线 的解析式为 ,当 时, ,即
直线 必过定点 , .
【详解】(1)解: 抛物线 经过点 , ,
,
解得: ,
抛物线 的解析式为 ;
(2)如图1,过点 作 轴于点 ,交 于点 ,
设直线 的解析式为 ,把 , 代入,得: ,
解得: ,
直线 的解析式为 ,
设 ,则 , ,
, , ,
,
轴,
是等腰直角三角形,
, ,
又 , ,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
解得: , ,
为直线 上方抛物线 上的动点,
,
,
;
(3)证明:如图2, 抛物线 ,
将抛物线 沿 轴平移得 ,使 的顶点落在 轴上,抛物线 的解析式为: ,
设 , ,
则直线 的解析式为 ,
直线 经过定点 ,
,
,
直线 经过点 ,
,
解得: ,
直线 的解析式为 ,
由 ,
解得: 或 ,
,
设直线 的解析式为 ,把 , 代入,
得 ,
解得: ,
,,
,
直线 的解析式为 ,
当 时, ,
直线 必过定点 , .
【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求一次函数和二次函数解析式,等腰直角三角形的判
定和性质,抛物线的平移变换,直线恒过定点问题,解决本题的关键是可以通过直线与抛物线的图象只有
一个交点得出直线 和直线 的 与 和 的关系.
【变式训练1】.如图(1)所示,抛物线 ,经过 , , 三点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否一点 ,使得以 , , 的顶点的三角形与 相似,如有请求出满足要求的所有
点,如果没有,请说明理由.
(3)如图(2)所示,点 , 为抛物线上的动点,满足 ,请证明直线 必定通过一个定点,并求
出这个定点的坐标.
【答案】(1) ;(2) ;(3)【分析】(1)设抛物线解析式为 ,待定系数法求解析式,即可求解;
(2)假设 ,如图所示, 易求得此时 ,不在抛物线上.同理当
时 也不在抛物线上,当 时求得 ,符合要求.
(3)设 , ,所以 , ; ,
.根据 ,得出 ,设 的直线方程为: ,代入
P,Q的坐标有 , 得出 的方程为 ,即可求解.
【详解】(1)设抛物线解析式为 ,
抛物线过点 代入得
解得:
所以抛物线解析式为: .
(2)解:∵ , ,
∴ ,
当 ,则 ,即
∴ ,过点 作 轴,∵
∴
∴
∴
设 ,则 ①
又∵
∴ ②
联立①②解得: (负值舍去)
∴
由 ,当 时, ,故 ,不在抛物线上
当 时,则 ,即 ,如图所示,则由 ,当 时, ,故 ,不在抛物线上
当 时,则 ,即 ,如图所示,
同理可得
由 ,当 时, ,故 ,在抛物线上,符合要求.综上满足要求的点为
(3)如图(3)所示,设 , ,
所以 , ; , .
∵
∴ ,
∴ ,
∴
∴
∴
设 的直线方程为: ,代入P,Q的坐标有
所以 的方程为 代入上式可得
当 时 恒等于4,所以 总经过定点 .【点睛】本题考查了二次函数综合问题,待定系数求解析式,相似三角形的性质与判定,熟练掌握相似三
角形的性质与判定以及二次函数的性质是解题的关键.
【变式训练2】.如图1,抛物线 与 轴的正半轴交于点 ,与 轴交于点 , ,
其对称轴为直线 .
(1)直接写出抛物线C的解析式;
(2)已知点 ,点 , 均在抛物线上(点 在点 右侧),若以 , , , 为顶点的四边形是
平行四边形,求点 的坐标;
(3)如图2,将抛物线 平移得到抛物线 ,使 的顶点在原点,过点 的两条直线 , ,它们
与 轴不平行,都与抛物线 只有一个公共点分别为点 和点 ,求证:直线 必过定点.
【答案】(1)抛物线的解析式为: .(2)点 的坐标为 或 ,.
(3)见解析
【分析】(1)由抛物线的对称轴为直线 ,可得 ①,由抛物线 可得 ,
;把 代入 中,得 ②,由此可得, , ;
(2)需要分情况讨论,①若 ,由点的平移可知,点 左平移1个单位长度,向下平移5个单位
长度得到点 ,设 ,则 ,将点 代入 得,
,求解节课得出点 的坐标;②若 ,由点 和点 的坐标可知,
点 和点 的中点坐标为 , ,设 ,则 ,将点
代入 得, ,求出 即可求出点 的坐
标;
(3)根据题意得,抛物线 的解析式为: ,设 , ,则直线 可设为
,直线 可设为 ,因为直线 与抛物线只有一个公共点,所以联立
与抛物线 ,得 ,得 ,所以
△
,解得 ,可求出直线 的解析式为:
,同理可得,直线 的解析式为: ,联立 和的解析式可得, ,由点 , 代入可得 ,所以直线
的解析式为: ,则直线 过定点 .
【详解】(1)解: 抛物线的对称轴为直线 ,
,即 ①,
抛物线 与 轴的正半轴交于点 ,与 轴交于点 ,
, ,
,
, ,
把 代入 中,得 ②,
由①②可知, , ,
抛物线的解析式为: .
(2)解:若 ,
四边形 是平行四边形,
∴ 且 ,
, ,
向左平移1个单位长度,向下平移5个单位长度得到点 ,
点 , 都在抛物线上,点 在点 的右侧,
点 左平移1个单位长度,向下平移5个单位长度得到点 ,
设 ,则 ,
将点 代入 得, ,解得 ,
,
若 ,
四边形 是平行四边形,
∴ 且 ,, ,
的中点坐标为 ,
设 ,则 ,
将点 代入 得,
,解得 或 ,
点 在点 的右侧,
.
综上,点 的坐标为 或 ;
(3)解:根据题意得,抛物线 的解析式为: ,
设 , ,
则直线 可设为 ,
直线 可设为 ,
直线 与抛物线只有一个公共点,
联立 与抛物线 ,得 ,
得 ,
,解得 ,
△
直线 的解析式为: ,
同理可得,直线 的解析式为: ,联立 和 的解析式可得, ,
,
,
设直线 的解析式为: ,
将 , 代入可得 ,
直线 的解析式为: ,
直线 过定点 .
【点睛】本题属于二次函数的综合题,主要考查待定系数法求解析式,平行四边形存在性等内容熟练掌握
直线与二次函数的交点求法,本题的关键是可以通过直线与抛物线的图象只有一个交点得出直线 和直
线 的 与 和 的关系.
【变式训练3】.如图1,抛物线 : 与x轴的正半轴交点B,与y轴交于点C,
,其对称轴为直线 .
(1)直接写出抛物线 的解析式;
(2)若点D是抛物线对称轴上的动点,点G是抛物线上的动点,是否存在以点B、C、D、G为顶点的四边
形是平行四边形.若存在,求出点G的坐标;若不存在,试说明理由.
(3)如图2,作抛物线 关于原点O中心对称的抛物线 ,若抛物线 与直线 交于E,F两点,
与直线 交于M,N两点,且 ,点P,Q分别是 、 的中点,求证:直线 必定经过一个定点,并求出该定点坐标.
【答案】(1)
(2)存在,G点坐标存在,为 或 或
(3)直线 过定点 ,证明见解析
【分析】(1)由 得出 ,根据对称轴为直线 和 代入即可解得;
(2)设D点坐标为 ,G点坐标为 ,分三种情况①当 为对角线时,②当 为对角
线时,③当 为对角线时,进行讨论即可;
(3)联立 与 ,解得 ,根据韦达定理得出 ,
,得出P和Q点的坐标,表示出直线 的解析式即可判断;
【详解】(1) 对称轴为直线 ,
即 ,
又∵ ,
,
将 和 代入 解得: ,
即函数解析式为: ;
(2)设D点坐标为 ,G点坐标为 ,且 , ,
分情况讨论:
①当 为对角线时,则另一对角线是 ,由中点坐标公式可知:
线段 的中点坐标为 ,即 ,线段 的中点坐标为 ,即 ,
此时 的中点与 的中点为同一个点,
,
解得 ,
经检验,此时四边形 为平行四边形,此时G坐标为 ;
②当 为对角线时,则另一对角线是 ,由中点坐标公式可知:
线段 的中点坐标为 ,即 ,
线段 的中点坐标为 ,即 ,
此时 的中点与 的中点为同一个点,
,
解得 ,
经检验,此时四边形 为平行四边形,此时G坐标为 ;
③当 为对角线时,则另一对角线是 ,由中点坐标公式可知:
线段 的中点坐标为 ,即 ,
线段 的中点坐标为 ,即 ,
此时 的中点与 的中点为同一个点,,
解得 ,
经检验,此时四边形 为平行四边形,此时G坐标为 ;
综上所述,G点坐标存在,为 或 或 ;
(3)抛物线 关于原点O中心对称的抛物线为 ,
故抛物线 的解析式为: ,
联立 与 得 ,
所以 , ,故 ,
联立 与 得 ,
可得 ,
,
设直线 的解析式为 ,
将P、Q两点代入得 的解析式为 ,
所以直线 过定点 ;
【点睛】该题主要考查了二次函数和一次函数的图像和性质,平行四边形的性质以及韦达定理等知识点,
解答该题的关键是掌握二次函数和一次函数的图像和性质.
【变式训练4】.如图1,已知抛物线 (m是常数)的顶点为P,直线.
(1)求证:点P在直线
上;
(2)已知直线
与抛物线的另一个交点为Q,当以O、P、Q为顶点的三角形是等腰三角形时,求m的值;
(3)如图2,当
时,抛物线交x轴于A、B两点,M、N在抛物线上,满足
,判断MN是否恒过一定点,如果过定点,求出定点坐标;如果不过定点,说明理由.
【答案】(1)见解析
(2) ;
(3)直线 经过定点 .
【分析】(1)求出 ,判断 点在直线 上即可;
(2)联立 ,则 ,由根与系数的关系可得
,可知 点横坐标为 ,再分三种情况讨论即可求解;
(3)设直线 的解析式为 ,联立 ,得到 ,由根与系数的关系可得
, ,过点 作 轴交于点 ,过点 作 轴交于点 ,可证明
,则 ,即 ,可求 与 的关系为: ,则直线 的解析式为 ,当 时, ,由此可知直线 经过定点 .
【详解】(1)证明: ,
,
将 代入 ,得 ,
点在直线 上;
(2)解:联立 ,
,
,
点横坐标为 ,
∵点Q在直线 上,
∴ ,
∴点Q的坐标为 ,
∴ , , ,
当 时, ,
解得 ;
当 时, ,
无解;
当 时, ,
无解;
综上, ;
(3)解:存在,理由如下:当 时, ,
令 ,则 ,
,
设 , ,
设直线 的解析式为 ,
联立 ,
,
, ,
过点 作 轴交于点 ,过点 作 轴交于点 ,则 ,
,
, ,
,
∴ ,
,
, , , ,
,即 ,
∴ ,.
即 ,
把 , 代入得,,
∴
,
当 时, ,
直线 经过定点 .