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專(zhuān)題20三角形存在性問(wèn)題專(zhuān)題20三角形存在性問(wèn)題知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航方法技巧方法技巧1.判定△ABD的形狀,并說(shuō)明理由。運(yùn)用勾股定理或兩點(diǎn)間的距離公式,求出該三角形各邊的長(zhǎng),再根據(jù)勾股定理的逆定理判定三角形的形狀。2.在對(duì)稱(chēng)軸x=1上是否存在點(diǎn)P,使△PBC是等腰三角形?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo):若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.設(shè)出動(dòng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,t)后,分三種情況,若P為頂點(diǎn),則PB=PC;若B為頂點(diǎn),則BP=BC;若C為頂點(diǎn),則CP=CB。分別用兩點(diǎn)間的距離公式求出或表示各線段的長(zhǎng)度,列方程求解即可。3.若平行于x軸的動(dòng)直線l與直線BD交于點(diǎn)F,與拋物線交于點(diǎn)P,若△ODF為等腰三角形,求出點(diǎn)P的坐標(biāo).用勾股定理求平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的兩點(diǎn)間的距離,再分類(lèi)討論等腰三角形各邊的情況,進(jìn)而求出點(diǎn)P的坐標(biāo)。4.△ABD與△BOD是否相似?說(shuō)明理由.用兩點(diǎn)間的距離公式分別表示兩個(gè)三角形的各邊之長(zhǎng),再用相似的判定方法,注意相似中沒(méi)有指明對(duì)應(yīng)邊,所以要分類(lèi)討論。題型精講題型精講題型一:等腰三角形存在性問(wèn)題【例1】(2021·四川南充市)如圖,已知拋物線SKIPIF1<0與x軸交于點(diǎn)A(1,0)和B,與y軸交于點(diǎn)C,對(duì)稱(chēng)軸為SKIPIF1<0.(1)求拋物線的解析式;(2)如圖1,若點(diǎn)P是線段BC上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)B,C重合),過(guò)點(diǎn)P作y軸的平行線交拋物線于點(diǎn)Q,連接OQ.當(dāng)線段PQ長(zhǎng)度最大時(shí),判斷四邊形OCPQ的形狀并說(shuō)明理由.(3)如圖2,在(2)的條件下,D是OC的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)Q的直線與拋物線交于點(diǎn)E,且SKIPIF1<0.在y軸上是否存在點(diǎn)F,使得SKIPIF1<0為等腰三角形?若存在,求點(diǎn)F的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)SKIPIF1<0;(2)四邊形OCPQ是平行四邊形,理由見(jiàn)詳解;(3)(0,SKIPIF1<0)或(0,1)或(0,-1)【分析】(1)設(shè)拋物線SKIPIF1<0,根據(jù)待定系數(shù)法,即可求解;(2)先求出直線BC的解析式為:y=-x+4,設(shè)P(x,-x+4),則Q(x,SKIPIF1<0),(0≤x≤4),得到PQ=SKIPIF1<0,從而求出線段PQ長(zhǎng)度最大值,進(jìn)而即可得到結(jié)論;(3)過(guò)點(diǎn)Q作QM⊥y軸,過(guò)點(diǎn)Q作QN∥y軸,過(guò)點(diǎn)E作EN∥x軸,交于點(diǎn)N,推出SKIPIF1<0,從而得SKIPIF1<0,進(jìn)而求出E(5,4),設(shè)F(0,y),分三種情況討論,即可求解.【詳解】解:(1)∵拋物線SKIPIF1<0與x軸交于點(diǎn)A(1,0)和B,與y軸交于點(diǎn)C,對(duì)稱(chēng)軸為直線SKIPIF1<0,∴B(4,0),C(0,4),設(shè)拋物線SKIPIF1<0,把C(0,4)代入得:SKIPIF1<0,解得:a=1,∴拋物線的解析式為:SKIPIF1<0;(2)∵B(4,0),C(0,4),∴直線BC的解析式為:y=-x+4,設(shè)P(x,-x+4),則Q(x,SKIPIF1<0),(0≤x≤4),∴PQ=-x+4-(SKIPIF1<0)=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0,∴當(dāng)x=2時(shí),線段PQ長(zhǎng)度最大=4,∴此時(shí),PQ=CO,又∵PQ∥CO,∴四邊形OCPQ是平行四邊形;(3)過(guò)點(diǎn)Q作QM⊥y軸,過(guò)點(diǎn)Q作QN∥y軸,過(guò)點(diǎn)E作EN∥x軸,交于點(diǎn)N,由(2)得:Q(2,-2),∵D是OC的中點(diǎn),∴D(0,2),∵QN∥y軸,∴SKIPIF1<0,又∵SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,即:SKIPIF1<0,設(shè)E(x,SKIPIF1<0),則SKIPIF1<0,解得:SKIPIF1<0,SKIPIF1<0(舍去),∴E(5,4),設(shè)F(0,y),則SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,①當(dāng)BF=EF時(shí),SKIPIF1<0,解得:SKIPIF1<0,②當(dāng)BF=BE時(shí),SKIPIF1<0,解得:SKIPIF1<0或SKIPIF1<0,③當(dāng)EF=BE時(shí),SKIPIF1<0,無(wú)解,綜上所述:點(diǎn)F的坐標(biāo)為:(0,SKIPIF1<0)或(0,1)或(0,-1)..題型二:直角三角形存在性問(wèn)題【例2】(2021·四川廣安市)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線SKIPIF1<0的圖象與坐標(biāo)軸相交于SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0三點(diǎn),其中SKIPIF1<0點(diǎn)坐標(biāo)為SKIPIF1<0,SKIPIF1<0點(diǎn)坐標(biāo)為SKIPIF1<0,連接SKIPIF1<0、SKIPIF1<0.動(dòng)點(diǎn)SKIPIF1<0從點(diǎn)SKIPIF1<0出發(fā),在線段SKIPIF1<0上以每秒SKIPIF1<0個(gè)單位長(zhǎng)度向點(diǎn)SKIPIF1<0做勻速運(yùn)動(dòng);同時(shí),動(dòng)點(diǎn)SKIPIF1<0從點(diǎn)SKIPIF1<0出發(fā),在線段SKIPIF1<0上以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度向點(diǎn)SKIPIF1<0做勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)其中一點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時(shí),另一點(diǎn)隨之停止運(yùn)動(dòng),連接SKIPIF1<0,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為SKIPIF1<0秒.(1)求SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的值;(2)在SKIPIF1<0、SKIPIF1<0運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,當(dāng)SKIPIF1<0為何值時(shí),四邊形SKIPIF1<0的面積最小,最小值為多少?(3)在線段SKIPIF1<0上方的拋物線上是否存在點(diǎn)SKIPIF1<0,使SKIPIF1<0是以點(diǎn)SKIPIF1<0為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)SKIPIF1<0的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)b=2,c=3;(2)t=2,最小值為4;(3)(SKIPIF1<0,SKIPIF1<0)【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可;(2)過(guò)點(diǎn)P作PE⊥x軸,垂足為E,利用S四邊形BCPQ=S△ABC-S△APQ表示出四邊形BCPQ的面積,求出t的范圍,利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出最值即可;(3)畫(huà)出圖形,過(guò)點(diǎn)P作x軸的垂線,交x軸于E,過(guò)M作y軸的垂線,與EP交于F,證明△PFM≌△QEP,得到MF=PE=t,PF=QE=4-2t,得到點(diǎn)M的坐標(biāo),再代入二次函數(shù)表達(dá)式,求出t值,即可算出M的坐標(biāo).【詳解】解:(1)∵拋物線y=-x2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(3,0),B(-1,0),則SKIPIF1<0,解得:SKIPIF1<0;(2)由(1)得:拋物線表達(dá)式為y=-x2+2x+3,C(0,3),A(3,0),∴△OAC是等腰直角三角形,由點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)可知:AP=SKIPIF1<0,過(guò)點(diǎn)P作PE⊥x軸,垂足為E,∴AE=PE=SKIPIF1<0=t,即E(3-t,0),又Q(-1+t,0),∴S四邊形BCPQ=S△ABC-S△APQ=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0∵當(dāng)其中一點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時(shí),另一點(diǎn)隨之停止運(yùn)動(dòng),AC=SKIPIF1<0,AB=4,∴0≤t≤3,∴當(dāng)t=SKIPIF1<0=2時(shí),四邊形BCPQ的面積最小,即為SKIPIF1<0=4;(3)∵點(diǎn)M是線段AC上方的拋物線上的點(diǎn),如圖,過(guò)點(diǎn)P作x軸的垂線,交x軸于E,過(guò)M作y軸的垂線,與EP交于F,∵△PMQ是等腰直角三角形,PM=PQ,∠MPQ=90°,∴∠MPF+∠QPE=90°,又∠MPF+∠PMF=90°,∴∠PMF=∠QPE,在△PFM和△QEP中,SKIPIF1<0,∴△PFM≌△QEP(AAS),∴MF=PE=t,PF=QE=4-2t,∴EF=4-2t+t=4-t,又OE=3-t,∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(3-2t,4-t),∵點(diǎn)M在拋物線y=-x2+2x+3上,∴4-t=-(3-2t)2+2(3-2t)+3,解得:t=SKIPIF1<0或SKIPIF1<0(舍),∴M點(diǎn)的坐標(biāo)為(SKIPIF1<0,SKIPIF1<0).題型三:等邊三角形存在性問(wèn)題【例3】(2020?遵義)如圖,拋物線y=ax2+94x+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣1,0)和點(diǎn)C(0,3)與為點(diǎn)B,點(diǎn)M是直線BC上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M作MP∥y軸,交拋物線于點(diǎn)P.(1)求該拋物線的解析式;(2)在拋物線上是否存在一點(diǎn)Q,使得△QCO是等邊三角形?若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;(3)以M為圓心,MP為半徑作⊙M,當(dāng)⊙M與坐標(biāo)軸相切時(shí),求出⊙M的半徑.【分析】(1)把點(diǎn)A(﹣1,0)和點(diǎn)C(0,3)代入y=ax2+94x+c求出a與(2)①當(dāng)點(diǎn)Q在y軸右邊時(shí),假設(shè)△QCO為等邊三角形,過(guò)點(diǎn)Q作QH⊥OC于H,OC=3,則OH=32,tan60°=QHOH,求出Q(332,32),把x=332代入②當(dāng)點(diǎn)Q在y軸的左邊時(shí),假設(shè)△QCO為等邊三角形,過(guò)點(diǎn)Q作QT⊥OC于T,OC=3,則OT=32,tan60°=QTOT,求出Q(?332,32),把x=?332(3)求出B(4,0),待定系數(shù)法得出BC直線的解析式y(tǒng)=?34x+3,當(dāng)M在線段BC上,⊙M與x軸相切時(shí),延長(zhǎng)PM交AB于點(diǎn)D,則點(diǎn)D為⊙M與x軸的切點(diǎn),即PM=MD,設(shè)P(x,?34x2+94x+3),M(x,?34x+3),則PD=?34x2+94x+3,MD=?34x+3,由PD﹣MD=MD,求出x=1,即可得出結(jié)果;當(dāng)M在線段BC上,⊙M與y軸相切時(shí),延長(zhǎng)PM交AB于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)M作ME⊥y軸于E,則點(diǎn)E為⊙M與y軸的切點(diǎn),即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,設(shè)P(x,?34x2+94x+3),M(x,?34x+3),則PD=?34x2+94x+3,MD=?34x+3,代入即可得出結(jié)果;當(dāng)M在BC延長(zhǎng)線,⊙M與x軸相切時(shí),點(diǎn)P與A重合,M的縱坐標(biāo)的值即為所求;當(dāng)M在CB延長(zhǎng)線,⊙M與y軸相切時(shí),延長(zhǎng)PD交x軸于D,過(guò)點(diǎn)M作ME⊥y軸于E,則點(diǎn)E為⊙M與y軸的切點(diǎn),即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,設(shè)P(【解析】(1)把點(diǎn)A(﹣1,0)和點(diǎn)C(0,3)代入y=ax2+94x+c得:解得:a=?3∴拋物線的解析式為:y=?34x2+(2)不存在,理由如下:①當(dāng)點(diǎn)Q在y軸右邊時(shí),如圖1所示:假設(shè)△QCO為等邊三角形,過(guò)點(diǎn)Q作QH⊥OC于H,∵點(diǎn)C(0,3),∴OC=3,則OH=12OC=3∴QH=OH?tan60°=3∴Q(332,把x=332代入y=?34得:y=27∴假設(shè)不成立,∴當(dāng)點(diǎn)Q在y軸右邊時(shí),不存在△QCO為等邊三角形;②當(dāng)點(diǎn)Q在y軸的左邊時(shí),如圖2所示:假設(shè)△QCO為等邊三角形,過(guò)點(diǎn)Q作QT⊥OC于T,∵點(diǎn)C(0,3),∴OC=3,則OT=12OC=3∴QT=OT?tan60°=3∴Q(?332把x=?332代入y=?34得:y=?27∴假設(shè)不成立,∴當(dāng)點(diǎn)Q在y軸左邊時(shí),不存在△QCO為等邊三角形;綜上所述,在拋物線上不存在一點(diǎn)Q,使得△QCO是等邊三角形;(3)令?34x2+解得:x1=﹣1,x2=4,∴B(4,0),設(shè)BC直線的解析式為:y=kx+b,把B、C的坐標(biāo)代入則0=4k+b3=b解得:k=?3∴BC直線的解析式為:y=?34當(dāng)M在線段BC上,⊙M與x軸相切時(shí),如圖3所示:延長(zhǎng)PM交AB于點(diǎn)D,則點(diǎn)D為⊙M與x軸的切點(diǎn),即PM=MD,設(shè)P(x,?34x2+94x+3),M(x則PD=?34x2+94x+3,∴(?34x2+94x+3)﹣(?3解得:x1=1,x2=4(不合題意舍去),∴⊙M的半徑為:MD=?34+當(dāng)M在線段BC上,⊙M與y軸相切時(shí),如圖4所示:延長(zhǎng)PM交AB于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)M作ME⊥y軸于E,則點(diǎn)E為⊙M與y軸的切點(diǎn),即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,設(shè)P(x,?34x2+94x+3),M(x則PD=?34x2+94x+3,∴(?34x2+94x+3)﹣(?解得:x1=83,x∴⊙M的半徑為:EM=8當(dāng)M在BC延長(zhǎng)線,⊙M與x軸相切時(shí),如圖5所示:點(diǎn)P與A重合,∴M的橫坐標(biāo)為﹣1,∴⊙M的半徑為:M的縱坐標(biāo)的值,即:?34×當(dāng)M在CB延長(zhǎng)線,⊙M與y軸相切時(shí),如圖6所示:延長(zhǎng)PD交x軸于D,過(guò)點(diǎn)M作ME⊥y軸于E,則點(diǎn)E為⊙M與y軸的切點(diǎn),即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,設(shè)P(x,?34x2+94x+3),M(x則PD=34x2?94x﹣3,∴(34x2?94x﹣3)﹣(34解得:x1=163,x∴⊙M的半徑為:EM=16綜上所述,⊙M的半徑為94或83或154題型四:三角形相似存在性問(wèn)題【例4】(2021·陜西)已知拋物線SKIPIF1<0與x軸交于點(diǎn)A、B(其中A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C.(1)求點(diǎn)B、C的坐標(biāo);(2)設(shè)點(diǎn)SKIPIF1<0與點(diǎn)C關(guān)于該拋物線的對(duì)稱(chēng)軸對(duì)稱(chēng)在y軸上是否存在點(diǎn)P,使SKIPIF1<0與SKIPIF1<0相似且SKIPIF1<0與SKIPIF1<0是對(duì)應(yīng)邊?若存在,求點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)SKIPIF1<0,SKIPIF1<0;(2)存在,SKIPIF1<0或SKIPIF1<0.【分析】(1)令y=0,求SKIPIF1<0的根即可;令x=0,求得y值即可確定點(diǎn)C的坐標(biāo);(2)確定拋物線的對(duì)稱(chēng)軸為x=1,確定SKIPIF1<0的坐標(biāo)為(2,8),計(jì)算SKIPIF1<0C=2,利用直角相等,兩邊對(duì)應(yīng)成比例及其夾角相等的兩個(gè)三角形相似,分類(lèi)求解即可.【詳解】解:(1)令SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,SKIPIF1<0∴SKIPIF1<0.令SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0.∴SKIPIF1<0.(2)存在.由已知得,該拋物線的對(duì)稱(chēng)軸為直線SKIPIF1<0.∵點(diǎn)SKIPIF1<0與點(diǎn)SKIPIF1<0關(guān)于直線SKIPIF1<0對(duì)稱(chēng),∴SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.∴SKIPIF1<0.∵點(diǎn)P在y軸上,∴SKIPIF1<0∴當(dāng)SKIPIF1<0時(shí),SKIPIF1<0.設(shè)SKIPIF1<0,i)當(dāng)SKIPIF1<0時(shí),則SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0.∴SKIPIF1<0ii)當(dāng)SKIPIF1<0時(shí),則SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0∴SKIPIF1<0.iii)當(dāng)SKIPIF1<0時(shí),則SKIPIF1<0,與SKIPIF1<0矛盾.∴點(diǎn)P不存在∴SKIPIF1<0或SKIPIF1<0.提分訓(xùn)練提分訓(xùn)練1.(2020?通遼)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸交于點(diǎn)A,B,與y軸交于點(diǎn)C.且直線y=x﹣6過(guò)點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)D,點(diǎn)C與點(diǎn)D關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng),點(diǎn)P是線段OB上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作x軸的垂線交拋物線于點(diǎn)M,交直線BD于點(diǎn)N.(1)求拋物線的函數(shù)解析式;(2)當(dāng)△MDB的面積最大時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)在(2)的條件下,在y軸上是否存在點(diǎn)Q,使得以Q,M,N三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形是直角三角形?若存在,直接寫(xiě)出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,說(shuō)明理由.【分析】(1)由一次函數(shù)圖象與坐標(biāo)軸交點(diǎn)B、D的坐標(biāo),再由對(duì)稱(chēng)求得C點(diǎn)坐標(biāo),再用待定系數(shù)法求拋物線的解析式;(2)設(shè)P(m,0),則M(m,﹣m2+5m+6),N(m,m﹣6),由三角形的面積公式求得△MDB的面積關(guān)于m的二次函數(shù),最后根據(jù)二次函數(shù)的最大值的求法,求得m的值,進(jìn)而得P點(diǎn)的坐標(biāo);(3)分三種情況:M為直角頂點(diǎn);N為直角頂點(diǎn);Q為直角頂點(diǎn).分別得出Q點(diǎn)的坐標(biāo).【解析】(1)令y=0,得y=x﹣6=0,解得x=6,∴B(6,0),令x=0,得y=x﹣6=﹣6,∴D(0,﹣6),∵點(diǎn)C與點(diǎn)D關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng),∴C(0,6),把B、C點(diǎn)坐標(biāo)代入y=﹣x2+bx+c中,得?36+6b+c=0c=6解得,b=5c=6∴拋物線的解析式為:y=﹣x2+5x+6;(2)設(shè)P(m,0),則M(m,﹣m2+5m+6),N(m,m﹣6),則MN=﹣m2+4m+12,∴△MDB的面積=12MN?OB=?3m2+12m+36═﹣3(m∴當(dāng)m=2時(shí),△MDB的面積最大,此時(shí),P點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,0);(3)由(2)知,M(2,12),N(2,﹣4),當(dāng)∠QMN=90°時(shí),QM∥x軸,則Q(0,12);當(dāng)∠MNQ=90°時(shí),NQ∥x軸,則Q(0,﹣4);當(dāng)∠MQN=90°時(shí),設(shè)Q(0,n),則QM2+QN2=MN2,即4+(12﹣n)2+4+(n+4)2=(12+4)2,解得,n=4±55∴Q(0,4+55)或(0,4?綜上,存在以Q,M,N三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形是直角三角形.其Q點(diǎn)坐標(biāo)為(0,12)或(0,﹣4)或(0,4+55)或(0,4?2.(2021·四川瀘州市)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線SKIPIF1<0與兩坐標(biāo)軸分別相交于A,B,C三點(diǎn)(1)求證:∠ACB=90°(2)點(diǎn)D是第一象限內(nèi)該拋物線上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)D作x軸的垂線交BC于點(diǎn)E,交x軸于點(diǎn)F.①求DE+BF的最大值;②點(diǎn)G是AC的中點(diǎn),若以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與SKIPIF1<0AOG相似,求點(diǎn)D的坐標(biāo).【答案】(1)(2)①9;②SKIPIF1<0或SKIPIF1<0.【分析】(1)分別計(jì)算A,B,C三點(diǎn)的坐標(biāo),再利用勾股定理求得AB、BC、AC的長(zhǎng),最后利用勾股定理逆定理解題;(2)①先解出直線BC的解析式,設(shè)SKIPIF1<0,接著解出SKIPIF1<0,利用二次函數(shù)的配方法求最值;②根據(jù)直角三角形斜邊的中線性質(zhì),解得AG的長(zhǎng),再證明SKIPIF1<0,再分兩種情況討論以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與SKIPIF1<0AOG相似,結(jié)合相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例性質(zhì)解題即可.【詳解】解:(1)令x=0,得SKIPIF1<0SKIPIF1<0令SKIPIF1<0得SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0,(2)①設(shè)直線BC的解析式為:,代入,得設(shè)即DE+BF的最大值為9;②點(diǎn)G是AC的中點(diǎn),在中,即為等腰三角形,若以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與AOG相似,則①又,或經(jīng)檢驗(yàn):不符合題意,舍去,②,又整理得,,或,同理:不合題意,舍去,綜上所述,或.3.(2020?銅仁市)如圖,已知拋物線y=ax2+bx+6經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)A(﹣1,0),B(3,0),C是拋物線與y軸的交點(diǎn).(1)求拋物線的解析式;(2)點(diǎn)P(m,n)在平面直角坐標(biāo)系第一象限內(nèi)的拋物線上運(yùn)動(dòng),設(shè)△PBC的面積為S,求S關(guān)于m的函數(shù)表達(dá)式(指出自變量m的取值范圍)和S的最大值;(3)點(diǎn)M在拋物線上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)N在y軸上運(yùn)動(dòng),是否存在點(diǎn)M、點(diǎn)N使得∠CMN=90°,且△CMN與△OBC相似,如果存在,請(qǐng)求出點(diǎn)M和點(diǎn)N的坐標(biāo).【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)A、B的坐標(biāo)利用待定系數(shù)法即可求出拋物線的解析式;(2)過(guò)點(diǎn)P作PF∥y軸,交BC于點(diǎn)F,利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可得出點(diǎn)C的坐標(biāo),根據(jù)點(diǎn)B、C的坐標(biāo)利用待定系數(shù)法即可求出直線BC的解析式,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,﹣2m2+4m+6),則點(diǎn)F的坐標(biāo)為(m,﹣2m+6),進(jìn)而可得出PF的長(zhǎng)度,利用三角形的面積公式可得出S△PBC=﹣3m2+9m,配方后利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求出△PBC面積的最大值;(3)分兩種不同情況,當(dāng)點(diǎn)M位于點(diǎn)C上方或下方時(shí),畫(huà)出圖形,由相似三角形的性質(zhì)得出方程,求出點(diǎn)M,點(diǎn)N的坐標(biāo)即可.【解析】(1)將A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=ax2+bx+6,得:a?b+6=09a+3b+6=0,解得:a=?2∴拋物線的解析式為y=﹣2x2+4x+6.(2)過(guò)點(diǎn)P作PF∥y軸,交BC于點(diǎn)F,如圖1所示.當(dāng)x=0時(shí),y=﹣2x2+4x+6=6,∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,6).設(shè)直線BC的解析式為y=kx+c,將B(3,0)、C(0,6)代入y=kx+c,得:3k+c=0c=6,解得:k=?2∴直線BC的解析式為y=﹣2x+6.∵點(diǎn)P(m,n)在平面直角坐標(biāo)系第一象限內(nèi)的拋物線上運(yùn)動(dòng),∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,﹣2m2+4m+6),則點(diǎn)F的坐標(biāo)為(m,﹣2m+6),∴PF=﹣2m2+4m+6﹣(﹣2m+6)=﹣2m2+6m,∴S△PBC=12PF?OB=﹣3m2+9m=﹣3(m?32∴當(dāng)m=32時(shí),△PBC面積取最大值,最大值為∵點(diǎn)P(m,n)在平面直角坐標(biāo)系第一象限內(nèi)的拋物線上運(yùn)動(dòng),∴0<m<3.(3)存在點(diǎn)M、點(diǎn)N使得∠CMN=90°,且△CMN與△OBC相似.如圖2,∠CMN=90°,當(dāng)點(diǎn)M位于點(diǎn)C上方,過(guò)點(diǎn)M作MD⊥y軸于點(diǎn)D,∵∠CDM=∠CMN=90°,∠DCM=∠NCM,∴△MCD∽△NCM,若△CMN與△OBC相似,則△MCD與△OBC相似,設(shè)M(a,﹣2a2+4a+6),C(0,6),∴DC=﹣2a2+4a,DM=a,當(dāng)DMCD=OBOC=36∴a?2解得,a=1,∴M(1,8),此時(shí)ND=12DM∴N(0,172當(dāng)CDDM=OBOC=12∴?2a解得a=7∴M(74,55此時(shí)N(0,838如圖3,當(dāng)點(diǎn)M位于點(diǎn)C的下方,過(guò)點(diǎn)M作ME⊥y軸于點(diǎn)E,設(shè)M(a,﹣2a2+4a+6),C(0,6),∴EC=2a2﹣4a,EM=a,同理可得:2a2?4aa=12解得a=94或∴M(94,398)或此時(shí)N點(diǎn)坐標(biāo)為(0,38)或(0,?綜合以上得,M(1,8),N(0,172)或M(74,558),N(0,838)或M(94,398),N(0,38)或M(3,0),N(0,?4.(2021·黑龍江中考真題)如圖,拋物線SKIPIF1<0與x軸交于點(diǎn)SKIPIF1<0和點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,連接,與拋物線的對(duì)稱(chēng)軸交于點(diǎn)E,頂點(diǎn)為點(diǎn)D.(1)求拋物線的解析式;(2)點(diǎn)P是對(duì)稱(chēng)軸左側(cè)拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)Q在射線上,若以點(diǎn)P、Q、E為頂點(diǎn)的三角形與相似,請(qǐng)直接寫(xiě)出點(diǎn)P的坐標(biāo).【答案】(1);(2)【分析】(1)根據(jù)拋物線y=ax2+bx+3(a≠0)與x軸交于點(diǎn)A(1,0)和點(diǎn)B(﹣3,0),即可得到關(guān)于a、b的方程,從而可以求得a、b的值,然后即可寫(xiě)出拋物線的解析式;(2)根據(jù)(1)中拋物線的解析式,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo),然后再根據(jù)是等腰直角三角形,得出是等腰直角三角形,再分類(lèi)討論,列出方程,即可求解.【詳解】解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+3(a≠0)與x軸交于點(diǎn)A(1,0)和點(diǎn)B(﹣3,0),∴解得∴此拋物線的解析式為:(2)當(dāng)時(shí),,所以,OB=OC=3,∴是等腰直角三角形,以點(diǎn)P、Q、E為頂點(diǎn)的三角形與相似,∴是等腰直角三角形,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,拋物線的對(duì)稱(chēng)軸為直線,設(shè)BC的解析式為,將B(﹣3,0),C(0,3)代入得,,解得,,故BC的解析式為,把代入得,,則E點(diǎn)坐標(biāo)為,如圖,當(dāng)E為直角頂點(diǎn)時(shí),,解得,,(舍去),把代入得,,則P點(diǎn)坐標(biāo)為,當(dāng)Q為直角頂點(diǎn)時(shí),PQ=QE,即,解得,(舍去),把代入得,,則P點(diǎn)坐標(biāo)為;當(dāng)P為直角頂點(diǎn)時(shí),作PM⊥EQ于M,PM=ME,即,解得,(舍去),則P點(diǎn)坐標(biāo)為;綜上,P點(diǎn)坐標(biāo)為或.5.(2021·湖北)在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn),頂點(diǎn)的坐標(biāo)為.
(1)直接寫(xiě)出拋物線的解析式;(2)如圖1,若點(diǎn)在拋物線上且滿(mǎn)足,求點(diǎn)的坐標(biāo);(3)如圖2,是直線上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸交拋物線于點(diǎn),是直線上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)為等腰直角三角形時(shí),直接寫(xiě)出此時(shí)點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)【答案】(1);(2),;(3),;,;,;,;,;,.【分析】(1)由和,且D為頂點(diǎn)列方程求出a、b、c,即可求得解析式;(2)分兩種情況討論:①過(guò)點(diǎn)作,交拋物線于點(diǎn),②在下方作交于點(diǎn),交拋物線于;(3)為等腰直角三角形,分三種情況討論:當(dāng);②當(dāng);③當(dāng).【詳解】解:(1)將和代入得又∵頂點(diǎn)的坐標(biāo)為∴∴解得∴拋物線的解析式為:.(2)∵和∴直線的解析式為:∵拋物線的解析式為:,拋物線與軸交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),則C點(diǎn)坐標(biāo)為,B點(diǎn)坐標(biāo)為.①過(guò)點(diǎn)作,交拋物線于點(diǎn),則直線的解析式為,結(jié)合拋物線可知,解得:(舍),,故.②過(guò)點(diǎn)作軸平行線,過(guò)點(diǎn)作軸平行線交于點(diǎn),由可知四邊形為正方形,∵直線的解析式為∴與軸交于點(diǎn),在下方作交于點(diǎn),交拋物線于∴又∵OC=CG,∴≌,∴,,又由可得直線的解析式為,結(jié)合拋物線可知,解得(舍),,故.綜上所述,符合條件的點(diǎn)坐標(biāo)為:,.(3)∵,∴直線的解析式為設(shè)M的坐標(biāo)為,則N的坐標(biāo)為∴∵,∴直線的解析式為∵為等腰直角三角形∴①當(dāng)時(shí),如下圖所示則Q點(diǎn)的坐標(biāo)為∴∴解得:(舍去),,∴此時(shí),;,;②當(dāng)時(shí),如下圖所示則Q點(diǎn)的坐標(biāo)為∴∴解得:(舍去),,∴此時(shí),;,;③當(dāng)時(shí),如圖所示則Q點(diǎn)縱坐標(biāo)為∴Q點(diǎn)的坐標(biāo)為∴Q點(diǎn)到MN的距離=∴(直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半)解得:(舍去),,∴此時(shí),;,.綜上所述,點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)為:,;,;
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