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文檔簡介
考點(diǎn)10二次函數(shù)中6大特殊圖形的存在性問題1等腰三角形的存在性解決方法畫弧法:以等腰三角形確定邊兩端點(diǎn)分別為圓心,確定邊長度為半徑畫弧,與動(dòng)點(diǎn)所在直線的交點(diǎn)即為所求點(diǎn),另外確定邊的垂直平分線與動(dòng)點(diǎn)所在直線的交點(diǎn)即為所求點(diǎn)。2直角三角形的存在性的解決方法①運(yùn)用勾股定理:a2+b2=c2②運(yùn)用剝離法(參照?qǐng)A證明玻璃法的運(yùn)用)3平行四邊形的存在性問題的解決方法利用線段長解析式=定值長(平行四邊形對(duì)邊平行且相等)列方程求值線段中點(diǎn)坐標(biāo)公式平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A坐標(biāo)為(x1,y1),點(diǎn)B坐標(biāo)為(x2,y2),則線段AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為。2.平行四邊形頂點(diǎn)坐標(biāo)公式ABCD的頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為A(xA,yA)、B(xB,yB)、C(xC,yC)、D(xD,yD),則:xA+xC=xB+xD;yA+yC=yB+yD。即平行四邊形對(duì)角線兩端點(diǎn)的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)之和分別相等。4相似三角形的存在性問題的解決方法相似三角形存在性問題,分類討論步驟:第一步:找到題目中已知三角形和待求三角形中相等的角;要先確定已知三角形是否有直角,或確定的對(duì)應(yīng)角;①若有已知的相等角,則其頂點(diǎn)對(duì)應(yīng);②若沒有相等的角,則讓不確定的三角形的角和已知三角形的特殊角相等。第二步:確定相似后,根據(jù)對(duì)應(yīng)邊成比例求解動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo):①若已知三角形各邊已知,在未知三角形中利用勾股定理、三角函數(shù)、對(duì)稱、旋轉(zhuǎn)等知識(shí)來推導(dǎo)邊的大?。虎谌魞蓚€(gè)三角形的各邊均未給出,則應(yīng)先設(shè)所求點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)而用函數(shù)解析式來表示各邊的長度,之后用相似來列方程求解。5菱形的存在性問題的解決方法菱形依據(jù),有一組鄰邊相等的平行四邊是是菱形。對(duì)比于平行四邊形的判定,還有鄰邊相等條件,因此,相比較于平行四邊形(AC作為對(duì)角線),坐標(biāo)系中還需要滿足以下三個(gè)等式:X解題方法:(在平行四邊形的基礎(chǔ)上增加對(duì)角線垂直或者鄰邊相等)(1)選定點(diǎn)、半動(dòng)點(diǎn)組成的三角形,三邊作為對(duì)角線再分類討論;(2)利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式列方程:;(AC為對(duì)角線時(shí))(3)對(duì)角線垂直:或者鄰邊相等:X6矩形的存在性問題的解決方法1兩點(diǎn)間坐標(biāo)公式;2平行四邊形頂點(diǎn)公式;3矩形的判別:對(duì)角線相等的平行四邊形平面四點(diǎn)坐標(biāo)A(XA,YA),B(XB,YB),C(XC由以上得到矩形判別公式:(以AC,BD為對(duì)角線為例)X二、公式解讀:上式中①和②式子是判定平行四邊形依據(jù),③式為對(duì)角線相等,從而判定為矩形。由上可以知矩形最多可以有三個(gè)未知量,帶入以上方程組可以得到一個(gè)三元一次方程組,可解。由三個(gè)未知量,則可以判別出矩形至少有兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),最多可以有三個(gè)動(dòng)點(diǎn)。兩個(gè)定點(diǎn)+1個(gè)全動(dòng)點(diǎn)+一個(gè)半動(dòng)點(diǎn)一個(gè)定點(diǎn)+3個(gè)半動(dòng)點(diǎn)。注釋:(半動(dòng)點(diǎn)是橫縱坐標(biāo)其中一個(gè)已知,一個(gè)未知)求解方法:確定半動(dòng)點(diǎn)和定點(diǎn)----分類討論-----列出公式求解。考點(diǎn)1等腰三角形的存在性解決方法考點(diǎn)2直角三角形的存在性的解決方法考點(diǎn)3平行四邊形的存在性問題的解決方法考點(diǎn)4相似三角形的存在性問題的解決方法考點(diǎn)5菱形的存在性問題的解決方法考點(diǎn)6矩形的存在性問題的解決方法考點(diǎn)1等腰三角形的存在性解決方法1.(2023·浙江·九年級(jí)假期作業(yè))拋物線y=ax2+bx+3過點(diǎn)A(﹣1,0),點(diǎn)B(3,0),頂點(diǎn)為C.(1)求拋物線的表達(dá)式及點(diǎn)C的坐標(biāo);(2)如圖,點(diǎn)P在x軸上方的拋物線上,連接CP并延長交x軸于點(diǎn)D,連接AC,若△DAC是等腰三角形,求點(diǎn)D的坐標(biāo).【答案】(1),(1,4);(2)(4,0)或或【分析】(1)把點(diǎn)A(﹣1,0),點(diǎn)B(3,0)代入y=ax2+bx+3,即可求解;(2)過點(diǎn)C作CE⊥x軸于點(diǎn)E,設(shè)D(m,0),根據(jù)勾股定理可得,,然后分三種情況討論,即可求解.【詳解】(1)解:把點(diǎn)A(﹣1,0),點(diǎn)B(3,0)代入y=ax2+bx+3得:,解得:,∴拋物線的解析式為,∵,∴頂點(diǎn)C的坐標(biāo)為(1,4);(2)解:過點(diǎn)C作CE⊥x軸于點(diǎn)E,設(shè)D(m,0),∵A(-1,0),C(1,4),∴EA=2,EC=4,DE=m-1,,∴,,當(dāng)AD=CD時(shí),,解得:m=4;當(dāng)AC=CD時(shí),,解得:m=3(舍去)或m=-1(舍去),當(dāng)AC=AD時(shí),,解得:或綜上所述,點(diǎn)D的坐標(biāo)為(4,0)或或.【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)的綜合題,熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),直角三角形的勾股定理是解題的關(guān)鍵.2.(2023秋·河北邢臺(tái)·九年級(jí)校聯(lián)考期末)如圖,拋物線y=ax2+3x+c經(jīng)過A(﹣1,0),B(4,0)兩點(diǎn),并且與y軸交于點(diǎn)C.(1)求此拋物線的解析式;(2)直線BC的解析式為;(3)若點(diǎn)M是第一象限的拋物線上的點(diǎn),且橫坐標(biāo)為t,過點(diǎn)M作x軸的垂線交BC于點(diǎn)N,設(shè)MN的長為h,求h與t之間的函數(shù)關(guān)系式及h的最大值;(4)在x軸的負(fù)半軸上是否存在點(diǎn)P,使以B,C,P三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形為等腰三角形?如果存在,請(qǐng)證明;如果不存在,說明理由.【答案】(1)(2)(3)h與t之間的函數(shù)關(guān)系式為:,h的最大值為4(4)在x軸的負(fù)半軸上存在點(diǎn)或,使以B,C,P三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形為等腰三角形,理由見解析【分析】(1)把A(﹣1,0),B(4,0)代入拋物線解析式,即可求解;(2)根據(jù)拋物線解析式求出點(diǎn)C的坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法,即可求解;(3)根據(jù)題意可得點(diǎn),點(diǎn),從而得到,再根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì),即可求解;(4)分三種情況:當(dāng)PC=BC時(shí),當(dāng)PB=BC時(shí),當(dāng)PC=PB時(shí),即可求解.【詳解】(1)解:∵拋物線y=ax2+3x+c經(jīng)過A(﹣1,0),B(4,0)兩點(diǎn),∴,解得:,∴拋物線的解析式為;(2)解:當(dāng)時(shí),,∴點(diǎn),設(shè)直線BC的解析式為,把點(diǎn)B(4,0),代入得:,解得:,∴直線BC的解析式為;(3)解:如圖,∵點(diǎn)M是第一象限的拋物線上的點(diǎn),且橫坐標(biāo)為t,∴點(diǎn),∵M(jìn)N⊥x軸,∴點(diǎn),∴,∴,∴當(dāng)時(shí),h的值最大,最大值為4;(4)解:在x軸的負(fù)半軸上存在點(diǎn)P,使以B,C,P三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形為等腰三角形,理由如下:當(dāng)PC=BC時(shí),∵OC⊥BP,∴OP=OB,∵點(diǎn)B(4,0),點(diǎn)P在x軸的負(fù)半軸上,∴點(diǎn);當(dāng)PB=BC時(shí),∵B(4,0),,∴OC=4,OB=4,∴,∴,∵點(diǎn)P在x軸的負(fù)半軸上,∴點(diǎn);當(dāng)PC=PB時(shí),點(diǎn)P位于BC的垂直平分線上,∵OB=OC=4,∴點(diǎn)O位于BC的垂直平分線上,∴此時(shí)點(diǎn)P與點(diǎn)O重合,不合題意,舍去;綜上所述,在x軸的負(fù)半軸上存在點(diǎn)或,使以B,C,P三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形為等腰三角形.【點(diǎn)睛】本題主要考查了求二次函數(shù)和一次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),熟練掌握用待定系數(shù)法求二次函數(shù)和一次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.3.(2023春·天津·九年級(jí)專題練習(xí))已知拋物線y=x2﹣x﹣與x軸交于點(diǎn)A,點(diǎn)B(點(diǎn)A在點(diǎn)B左側(cè)).(1)求點(diǎn)A,點(diǎn)B的坐標(biāo);(2)用配方法求該拋物線的頂點(diǎn)C的坐標(biāo),判斷△ABC的形狀,并說明理由;(3)在拋物線的對(duì)稱軸上是否存在點(diǎn)P,使以點(diǎn)O、點(diǎn)C、點(diǎn)P為頂點(diǎn)的三角形構(gòu)成等腰三角形?若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)A(-1,0),B(3,0)(2)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(1,-2),為等腰直角三角形,理由見解析(3)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,2),,或【分析】(1)把代入到得,,解得,,又因?yàn)辄c(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè),即可得;(2)配方得,即可得點(diǎn)C的坐標(biāo)為(1,-2),根據(jù)點(diǎn)A,B,C的坐標(biāo)得,,,則AC=BC,又因?yàn)椋?,即可得,從而得出是等腰直角三角形;?)當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)C關(guān)于x軸對(duì)稱時(shí),OC=OP,為等腰三角形,即可得點(diǎn)P的坐標(biāo)(1,2),當(dāng)時(shí),,即可得點(diǎn)P的坐標(biāo)為或,當(dāng)時(shí),點(diǎn)P在OC的垂直平分線上,設(shè)點(diǎn),點(diǎn)P交x軸于點(diǎn)D,在中,根據(jù)勾股定理得,,解得,即可得點(diǎn)P的坐標(biāo)為,綜上,即可得.【詳解】(1)解:把代入到得,解得,,∵點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè),∴A(-1,0),B(3,0).(2)解:===∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(1,-2),為等腰直角三角形,理由如下:∵A(-1,0),B(3,0),C(1,-2),∴,,,∴AC=BC,∵,∴,∴,∴是等腰直角三角形.(3)解:當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)C關(guān)于x軸對(duì)稱時(shí),OC=OP,為等腰三角形,∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,2);當(dāng)時(shí),,∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為或;當(dāng)時(shí),點(diǎn)P在OC的垂直平分線上,設(shè)點(diǎn),如圖所示,點(diǎn)P交x軸于點(diǎn)D,在中,根據(jù)勾股定理得,,∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為;綜上,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,2),,或.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)與三角形的綜合,解題的關(guān)鍵是掌握二次函數(shù)的性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì).4.(2022春·江蘇·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,拋物線經(jīng)過點(diǎn),與軸交于點(diǎn).(1)求拋物線的解析式;(2)是軸上一點(diǎn),且是以為腰的等腰三角形,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)坐標(biāo).【答案】(1)(2),或,.【分析】(1)將代入解析式,待定系數(shù)法求解析式即可求解;(2)分兩種情形討論,①若,②若,即可求解.【詳解】(1)解:拋物線經(jīng)過,,得:拋物線的解析式:(2)由拋物線解析式得:,,,由勾股定理得:,若是以為腰的等腰三角形,且在軸的正半軸,①若,則,②若,則,,,綜上所述:,【點(diǎn)睛】本題考查了待定系數(shù)法求解析式,等腰三角形的性質(zhì),掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.考點(diǎn)2直角三角形的存在性的解決方法5.(2022秋·四川廣安·九年級(jí)校考期中)如圖,已知拋物線經(jīng)過點(diǎn),,其對(duì)稱軸為直線,為y軸上一點(diǎn),直線與拋物線交于另一點(diǎn)D.
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;(2)試在線段下方的拋物線上求一點(diǎn)E,使得的面積最大,并求出最大面積;(3)在拋物線的對(duì)稱軸上是否存在一點(diǎn)F,使得是直角三角形?如果存在,求點(diǎn)F的坐標(biāo);如果不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1).(2),的面積S有最大值.(3)存在,點(diǎn)F的坐標(biāo)為或或或.【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo),運(yùn)用待定系數(shù)法,建立方程組求解;(2)運(yùn)用待定系數(shù)法,確定直線解析式為,聯(lián)立二次函數(shù)解析式,求解得,過點(diǎn)E作軸,交于點(diǎn)G,設(shè),的面積:,根據(jù)二次函數(shù)性質(zhì)求得的面積有最大值,.(3)存在.設(shè)點(diǎn),則;;;分情況討論:①若,②若,③若,根據(jù)勾股定理,建立方程求解得點(diǎn)F的坐標(biāo).【詳解】(1)解:由題意,,解得∴.(2)解:設(shè)直線的解析式為,則解得∴直線解析式為.聯(lián)立直線與拋物線解析式,得,解得,∴過點(diǎn)E作軸,交于點(diǎn)G,設(shè),,則的面積∴∴當(dāng)時(shí),,的面積有最大值.此時(shí),,∴.
(3)解:存在.設(shè)點(diǎn),則;;;①若,則,∴,解得,∴;
②若,則,∴,解得,∴;
③若,則,∴,解得,∴或
綜上,點(diǎn)F的坐標(biāo)為或或或.【點(diǎn)睛】本題考查待定系數(shù)法確定函數(shù)解析式,函數(shù)圖象交點(diǎn)與方程組的聯(lián)系,勾股定理,二次函數(shù)的性質(zhì);根據(jù)勾股定理建立方程是解題的關(guān)鍵.6.(2022·廣東潮州·統(tǒng)考一模)在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),直線經(jīng)過點(diǎn),與軸交于點(diǎn),與拋物線交于點(diǎn),且的面積為5.(1)求拋物線的解析式;(2)拋物線上一動(dòng)點(diǎn)在直線的圖象下方,當(dāng)?shù)拿娣e最大時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);(3)若點(diǎn)是軸上一點(diǎn),在(2)的條件下,當(dāng)為直角三角形時(shí),直接寫出的最大值.【答案】(1)(2)(3)【分析】1)先確定直線的解析式,再利用三角形的面積,確定點(diǎn)的D的坐標(biāo),即可確定拋物線的解析式.(2)設(shè),直線與y軸的交點(diǎn)為點(diǎn)F,且解析式為,確定方程組,確定點(diǎn)F的坐標(biāo),計(jì)算,根據(jù)構(gòu)造新的二次函數(shù),根據(jù)函數(shù)的最值計(jì)算即可.(3)分三種情況求解,比較大小即可.【詳解】(1)∵拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),直線經(jīng)過點(diǎn),與軸交于點(diǎn),∴,,,解得,∴直線解析式為,設(shè),∵的面積為5,∴,∴,解得,∴,∴,解得,∴拋物線的解析式為.(2)如上圖,∵拋物線的解析式為,∴設(shè),直線與y軸的交點(diǎn)為點(diǎn)F,且解析式為,根據(jù)題意,得,解得,故解析式為,∴,∴,∴,∵,∴有最大值,且當(dāng)時(shí),取得最大值,最大值為,此時(shí),∴.(3)如圖,當(dāng)時(shí),則;當(dāng)時(shí),則;故;∵,,,設(shè)∴,∴,解得,故;當(dāng)時(shí),∵,,設(shè),
∴,∴,解得,故;∵,∴,故當(dāng)為直角三角形時(shí),的最大值是.【點(diǎn)睛】本題考查了拋物線解析式的確定,一次函數(shù)解析式的確定,構(gòu)造二次函數(shù)求最值,分類思想,兩點(diǎn)間的距離公式,熟練掌握待定系數(shù)法求拋物線解析式,構(gòu)造二次函數(shù)求最值是解題的關(guān)鍵.7.(2021春·廣東梅州·九年級(jí)??计谥校┮阎魏瘮?shù)的圖象經(jīng)過,,與x軸交于點(diǎn).(1)求這個(gè)二次函數(shù)的解析式;(2)點(diǎn)直線下方拋物線上的一動(dòng)點(diǎn),求面積的最大值;(3)在拋物線對(duì)稱軸上是否存在點(diǎn),使是直角三角形?若存在,直接寫出點(diǎn)的坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)二次函數(shù)的解析式為(2)(3)存在,,,【分析】(1)直接把點(diǎn),代入求出、的值即可得出拋物線的解析式;(2)先求出點(diǎn)的坐標(biāo),根據(jù);得出,進(jìn)而根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì),即可求解.(3)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,然后分三種情況討論:①;②;③.由勾股定理得到關(guān)于的方程,解方程求出的值即可.【詳解】(1)解:將,代入得解得
∴二次函數(shù)的解析式為(2)將代入得,解得∴點(diǎn)∵點(diǎn)直線下方拋物線上的一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)作軸交于點(diǎn),如圖所示:
則由,得直線的解析式為:∴設(shè),則點(diǎn)∴∴∵,將代入可得最大面積為;(3)解:存在,,,,,對(duì)稱軸是直線.,,.設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,分三種情況:①如果,那么,則,解得,所以點(diǎn)的坐標(biāo)為;②如果,那么,則,解得,所以點(diǎn)的坐標(biāo)為;③如果,那么,則,解得或,所以點(diǎn)的坐標(biāo)為或.綜上所述,所求點(diǎn)的坐標(biāo)為,,,.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合問題,主要利用了待定系數(shù)法求二次函數(shù)、一次函數(shù)的解析式,三角形的面積,二次函數(shù)的性質(zhì),勾股定理等知識(shí).熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.8.(2023春·江蘇宿遷·九年級(jí)南師附中宿遷分校校聯(lián)考階段練習(xí))拋物線經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn).
(1)求該拋物線所對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式;(2)該拋物線與直線相交于、兩點(diǎn),點(diǎn)是拋物線上的動(dòng)點(diǎn)且位于直線下方,連接、.①在點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中,若的面積為,求點(diǎn)的坐標(biāo);②在點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中,若為直角三角形,求點(diǎn)的橫坐標(biāo).【答案】(1);(2)①或;②或.【分析】(1)根據(jù)待定系數(shù)法求解即可;(2)①過點(diǎn)作軸,交于點(diǎn),設(shè),,則,,,先根據(jù)拋物線和直線的解析式求出點(diǎn)的坐標(biāo),再利用面積公式構(gòu)造方程求解即可;②分與兩種情況,利用勾股定理構(gòu)建方程求解即可.【詳解】(1)解:∵拋物線經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn),∴,解得,∴該拋物線對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式為;(2)解:①過點(diǎn)作軸,交于點(diǎn),設(shè),,則,,,
∵拋物線與直線相交于、兩點(diǎn),∴,解得或,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,∴,,,,∵,的面積為,∴,解得或,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,∴,或,;②設(shè),,由①得,,,,∴,,,∵軸軸,∴是以為直角的直角三角形,∴是銳角,∵點(diǎn)是拋物線上的動(dòng)點(diǎn)且位于直線下方,∴在的內(nèi)部,即,∴是銳角,即是不存在的情形,
當(dāng)時(shí),,∴,∴,∴或,解得(舍去)或(舍去)或(舍去),當(dāng)時(shí),,∴,∴∴(舍去)或,綜上,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為或.【點(diǎn)睛】本題主要考查了待定系數(shù)法求解二次函數(shù)解析式,勾股定理,二次函數(shù)的圖像與性質(zhì),二次函數(shù)與一次函數(shù)之間的關(guān)系,熟練掌握勾股定理及數(shù)形結(jié)合的思想是解題的關(guān)鍵.考點(diǎn)3平行四邊形的存在性問題的解決方法9.(2023秋·山西陽泉·九年級(jí)統(tǒng)考期末)綜合與實(shí)踐如圖,拋物線與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)B的坐標(biāo)是,點(diǎn)C的坐標(biāo)是,拋物線的對(duì)稱軸交x軸于點(diǎn)D.連接.
(1)求拋物線的解析式:(2)在拋物線的對(duì)稱軸上是否存在點(diǎn)P,使是以為腰的等腰三角形?如果存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);如果不存在,請(qǐng)說明理由;(3)點(diǎn)E在x軸上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)F在拋物線上運(yùn)動(dòng),當(dāng)以點(diǎn)B,C,E,F(xiàn)為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,直接寫出點(diǎn)E的坐標(biāo).【答案】(1)(2)存在,或或(3)或或或【分析】(1)用待定系數(shù)法即可求解;(2)分兩種情況:以C為頂點(diǎn),即;以D為頂點(diǎn),即,利用勾股定理及等腰三角形的定義建立方程即可完成;(3)分三種情況:當(dāng)是對(duì)角線時(shí);當(dāng)是對(duì)角線時(shí);當(dāng)是對(duì)角線時(shí);分別設(shè)點(diǎn)E與F的坐標(biāo),利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式即可求解.【詳解】(1)解:∵點(diǎn)B的坐標(biāo)是,點(diǎn)C的坐標(biāo)是,∴,解得:,∴所求拋物線解析式為;(2)解:存在由拋物線解析式知,其對(duì)稱軸為直線,,設(shè),則,,,①以C為頂點(diǎn),即時(shí);則,解得:或(舍去),∴點(diǎn)P的坐標(biāo),②以D為頂點(diǎn),即時(shí),則,解得:,∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為或,綜上,點(diǎn)P的坐標(biāo)為或或;(3)解:設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)為,點(diǎn)F的坐標(biāo)為,①當(dāng)是對(duì)角線時(shí);由中點(diǎn)坐標(biāo)公式得:,解得:或(舍去),∴點(diǎn)E的坐標(biāo);②當(dāng)是對(duì)角線時(shí);由中點(diǎn)坐標(biāo)公式得:,解得:,∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為或;③當(dāng)是對(duì)角線時(shí);由中點(diǎn)坐標(biāo)公式得:,解得:或(舍去),∴點(diǎn)E的坐標(biāo);綜上,點(diǎn)E的坐標(biāo)為或或或.【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)的綜合,考查了待定系數(shù)法,平行四邊形的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),中點(diǎn)坐標(biāo)公式,勾股定理等知識(shí),本題有一定的綜合性,注意分類討論.10.(2023·廣東珠?!そy(tǒng)考二模)在平面直角坐標(biāo)系中中,已知拋物線L:和線段,其中點(diǎn),點(diǎn),點(diǎn)C是拋物線L與y軸的交點(diǎn),點(diǎn)D是拋物線L的頂點(diǎn).(1)求直線的解析式;(2)點(diǎn)Q在拋物線L上,且與點(diǎn)C關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱,連接,求證:為等腰直角三角形;(3)在(2)的條件下,射線交x軸于點(diǎn)F,連接,四邊形是否能構(gòu)成平行四邊形?如果能,請(qǐng)求m的值;如果不能,說明理由;(4)若拋物線L與線段只有一個(gè)交點(diǎn).請(qǐng)結(jié)合函數(shù)圖象,直接寫出m的取值范圍________.【答案】(1)(2)見解析(3)能構(gòu)成平行四邊形,(4)或【分析】(1)設(shè)的解析式為,把點(diǎn),點(diǎn)代入解析式計(jì)算即可;(2)分別求出的坐標(biāo)即可證明;(3)利用平行四邊對(duì)邊平行且相等,結(jié)合平移求出點(diǎn)坐標(biāo),再根據(jù)F在x軸上計(jì)算即可;(4)先求出直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn),再求出直線與拋物線有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí),分別經(jīng)過,點(diǎn)的值,即可得出結(jié)論.【詳解】(1)設(shè)的解析式為,把點(diǎn),點(diǎn)代入解析式得,,解得∴直線的解析式為(2)∴頂點(diǎn)當(dāng)時(shí),∴頂點(diǎn)∵C、Q都在拋物線上,且關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱∴,則∴∴,且∴∴為等腰直角三角形;(3)四邊形能構(gòu)成平行四邊形.理由如下:∵,,∴向右平移5個(gè)單位長度,再向上平移5個(gè)單位長度得到,∴當(dāng)向右平移5個(gè)單位長度,再向上平移5個(gè)單位長度得到時(shí),四邊形是平行四邊形,∵F在x軸上,∴;(4)聯(lián)立,整理得:,當(dāng)時(shí),,此時(shí)直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn),交點(diǎn)坐標(biāo)為,在線段上;當(dāng)時(shí),,此時(shí)直線與拋物線有兩個(gè)交點(diǎn),當(dāng)拋物線過時(shí),,解得,此時(shí)直線與拋物線有兩個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)分別為,都在線段上;當(dāng)拋物線過時(shí),,解得,此時(shí)直線與拋物線有兩個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)分別為,,只有一個(gè)點(diǎn)在線段上;綜上所述,拋物線L與線段只有一個(gè)交點(diǎn)時(shí)或.【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)的綜合問題,會(huì)用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,平行四邊形的性質(zhì),勾股定理,注意分類討論是解題的關(guān)鍵.11.(2023·陜西西安·西安市曲江第一中學(xué)??既#┤鐖D,已知拋物線過點(diǎn),,,其頂點(diǎn)為D.(1)求拋物線的解析式;(2)若P是拋物線上的一個(gè)點(diǎn),是否存在點(diǎn)P,使得,若存在,求出點(diǎn)P坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由;(3)若拋物線的對(duì)稱軸與直線AC相交于點(diǎn)N,E為直線AC上任意一點(diǎn),過點(diǎn)E作交拋物線于點(diǎn)F,以N,D,E,F(xiàn)為頂點(diǎn)的四邊形能否為平行四邊形?若能,求點(diǎn)E的坐標(biāo);若不能,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)(2)存在,點(diǎn)的坐標(biāo)為或(3)能,點(diǎn)的坐標(biāo)為或或【分析】(1)根據(jù)待定系數(shù)法,可得答案;(2)先求出的垂直平分線的表達(dá)式,再聯(lián)立線段垂直平分線和拋物線的表達(dá)式,得到關(guān)于的方程,進(jìn)而求出點(diǎn)的坐標(biāo).(3)設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),分情況討論,①當(dāng)點(diǎn)在線段上時(shí),點(diǎn)在點(diǎn)上方,②當(dāng)點(diǎn)在線段(或)延長線上時(shí),點(diǎn)在點(diǎn)下方,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì),可由得關(guān)于的方程,進(jìn)而求出點(diǎn)的坐標(biāo).【詳解】(1)解:將A、B、C點(diǎn)的坐標(biāo)代入解析式,得,解得,∴拋物線的解析式為.(2)解:存在,點(diǎn)的坐標(biāo)為或.如圖,設(shè)為線段的中點(diǎn),∵,∴直線為線段的垂直平分線,直線與拋物線必有兩個(gè)交點(diǎn),且都是滿足條件的點(diǎn).∵,,∴點(diǎn)的坐標(biāo)為,設(shè)的解析式為,將點(diǎn)代入得,,即直線的解析式為,聯(lián)立,得,解得或,∴點(diǎn)的坐標(biāo)為或.(3)能,點(diǎn)的坐標(biāo)為或或.將配方,得,∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為,由,得對(duì)稱軸為,∵,,∴直線的方程為,聯(lián)立,得,點(diǎn)在直線上,設(shè),①當(dāng)點(diǎn)在線段上時(shí),點(diǎn)在點(diǎn)上方,則,∵,∴,解得或(舍),∴點(diǎn)的坐標(biāo)為;②當(dāng)點(diǎn)在線段(或)延長線上時(shí),點(diǎn)在點(diǎn)下方,則,∵,∴,解得或,∴點(diǎn)的坐標(biāo)為或,綜上所述:滿足條件的點(diǎn)坐標(biāo)為或或.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的綜合題,解(1)的關(guān)鍵是待定系數(shù)法,解(2)的關(guān)鍵是利用線段垂直平分線的性質(zhì);解(3)的關(guān)鍵是平行四邊形的性質(zhì)得出關(guān)于的方程,要分類討論,以防遺漏.12.(2023秋·湖南長沙·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,拋物線與軸交于點(diǎn),點(diǎn),與軸交于點(diǎn),點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于軸對(duì)稱,點(diǎn)是軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,過點(diǎn)作軸的垂線交拋物線于點(diǎn).(1)求點(diǎn),,的坐標(biāo);(2)當(dāng)點(diǎn)在線段上運(yùn)動(dòng)時(shí),直線交于點(diǎn),試探究為何值時(shí),四邊形是平行四邊形;(3)在點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中,是否存在點(diǎn),使是以為直角邊的直角三角形?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1),,(2)當(dāng)時(shí),四邊形是平行四邊形(3)存在,點(diǎn)的坐標(biāo)為,,【分析】(1)根據(jù)函數(shù)解析式列方程即可得到結(jié)論;(2)如圖所示:根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得到,設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則,列方程即可得到結(jié)論;(3)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,分兩種情況:①當(dāng)時(shí),根據(jù)勾股定理列方程求得,(不合題意,舍去),②當(dāng)時(shí),根據(jù)勾股定理列方程求得:,,于是得到結(jié)論.【詳解】(1),令,得:,解得:,,令得,,∴,,.(2)當(dāng)時(shí),四邊形是平行四邊形,∵點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于軸對(duì)稱,∴點(diǎn),,直線為,由題可得,,則,解得,(舍去),因此當(dāng)時(shí),四邊形是平行四邊形.(3)當(dāng)時(shí),有,即解得:,(舍去),∴有;當(dāng)時(shí),有,即解得:,,∴有,;綜上所述:點(diǎn)的坐標(biāo)為,,.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)綜合題,涉及的知識(shí)點(diǎn)有:坐標(biāo)軸上點(diǎn)的特點(diǎn),待定系數(shù)法求直線的解析式,平行四邊形的判定和性質(zhì),勾股定理,方程思想和分類思想的運(yùn)用,綜合性較強(qiáng),有一定的難度.考點(diǎn)4相似三角形的存在性問題的解決方法13.(2021·陜西西安·模擬預(yù)測(cè))如圖,拋物線W與x軸交于A(1,0),M(﹣3,0)兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)B(0,3),拋物線W關(guān)于y軸的對(duì)稱圖形為拋物線L.(1)求拋物線W的表達(dá)式;(2)如果E是點(diǎn)A關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn),D是拋物線L的頂點(diǎn),那么在x軸上是否存在點(diǎn)P,使得△PAD與△EBO是相似三角形?若存在,求出符合條件的點(diǎn)P坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)y=﹣(x﹣1)(x+3)=﹣x2﹣2x+3,過程見解析;(2)存在,點(diǎn)P的坐標(biāo)為P1(,0)或P2(,0)或P3(﹣11,0)或P4(13,0),過程見解析.【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求出W的表達(dá)式;(2)根據(jù)(1)得出點(diǎn)E和點(diǎn)D的坐標(biāo),設(shè)出P的坐標(biāo)為(m,0),根據(jù)相似三角形的性質(zhì)求出m即可得出P的坐標(biāo).【詳解】(1)解:∵拋物線W與x軸交于A(1,0),M(﹣3,0)兩點(diǎn),∴設(shè)y=a(x﹣1)(x+3),代入點(diǎn)B(0,3),得3=a×(﹣1)×3,解得a=﹣1,∴y=﹣(x﹣1)(x+3)=﹣x2﹣2x+3;(2)解:存在符合條件的P點(diǎn),如下圖,求解過程如下:由(1)知W的頂點(diǎn)為(﹣1,4),得L的頂點(diǎn)D(1,4),∵E是點(diǎn)A關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn),A(1,0),∴E(﹣1,0),綜上可知,OE=1,BO=3,AD=4,設(shè)P(m,0),則∠DAP=∠BOE=90°,AP=,若△PAD∽△EBO,則,則,解得m=或m=,∴P1(,0)或P2(,0),若△DPA∽△EBO,則,則,解得m=13或﹣11,∴P3(﹣11,0)或P4(13,0),綜上,P的坐標(biāo)為P1(,0)或P2(,0)或P3(﹣11,0)或P4(13,0).【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,關(guān)鍵是要會(huì)用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,牢記相似三角形的性質(zhì).14.(2022·全國·九年級(jí)專題練習(xí))如圖1,已知二次函數(shù)的圖像經(jīng)過點(diǎn)點(diǎn)和點(diǎn),連接,線段上有一動(dòng)點(diǎn)P,過點(diǎn)P作的平行線交直線于點(diǎn)D,交拋物線于點(diǎn)E.(1)求二次函數(shù)的解析式;(2)移動(dòng)點(diǎn)P,求線段的最大值;(3)如圖2,過點(diǎn)E作y軸的平行線交于點(diǎn)F,連接,若以點(diǎn)C、D、P為頂點(diǎn)的三角形和是相似三角形,求此時(shí)點(diǎn)P坐標(biāo).【答案】(1)二次函數(shù)的解析式為:;(2)ED最大值為;(3)點(diǎn)P坐標(biāo)為(0,0)或(,0).【分析】(1)用待定系數(shù)法即可求出二次函數(shù)的解析式;(2)先待定系數(shù)法求BC的函數(shù)解析式為:,過點(diǎn)E作EF∥y軸交BC于點(diǎn)F,過點(diǎn)D作DG⊥EF于點(diǎn)G,證明△DFG~△BCO,再證△EDG∽△CAO,則DG=3k,EG=6k,ED=,ED=EF,要線段DE的最大,只要求EF的最大值.設(shè)點(diǎn)E坐標(biāo)為(e,),則點(diǎn)F坐標(biāo)為(e,),然后表示出EF,結(jié)合最值的性質(zhì),即可得到答案;(3)△CPD與△DEF中,已有∠CDP=∠EDF,分兩種情況討論:①△DPC∽△DEF,易得P與O重合,點(diǎn)P坐標(biāo)為(0,0);②△DCP∽△DEF先求tan∠DCP=tan∠ACO=,過點(diǎn)B作BQ⊥CB交CP于點(diǎn)Q,過點(diǎn)Q作QM⊥BO于點(diǎn)M,在Rt△CBQ中.,證明△OCB∽△MBQ,求出點(diǎn)Q坐標(biāo)為(2,),用待定系數(shù)法求直線CQ的解析式為:y=+2,當(dāng)y=0時(shí),x=,即得點(diǎn)P坐標(biāo)為(,0).【詳解】解:(1)把點(diǎn)A(-1,0)點(diǎn)B(3,0)和點(diǎn)C(0,2)代入二次函數(shù)y=ax2+bx+c,得,,解得,,∴二次函數(shù)的解析式為:;(2)設(shè)BC的函數(shù)解析式為:y=mx+n,把點(diǎn)C(0,2)和B(3,0)代入,得,,解得,,∴BC的函數(shù)解析式為:,過點(diǎn)E作EF∥y軸交BC于點(diǎn)F,過點(diǎn)D作DG⊥EF于點(diǎn)G,∴∠GFD=∠BCO,∵∠BOC=∠DGF,∴△DFG~△BCO,∴,∵AC∥EP,DG∥AO,∴∠GDE=∠OAC,∵∠COA=∠EGD=90°,∴△EDG∽△CAO,∴,設(shè)GF=2k,則DG=3k,EG=6k,∴ED=,∴ED=EF,要線段DE的最大,只要求EF的最大值.設(shè)點(diǎn)E坐標(biāo)為(e,),則點(diǎn)F坐標(biāo)為(e,),∴EF===;當(dāng)時(shí),EF最大=,∴ED最大=EF=;(3)∵△CPD與△DEF中,已有∠CDP=∠EDF,分兩種情況討論:①△DPC∽△DEF,∴點(diǎn)C與點(diǎn)F對(duì)應(yīng),∠PCD=∠EFD,∴CP∥EF,即P與O重合,∴點(diǎn)P坐標(biāo)為(0,0);②△DCP∽△DEF,∴點(diǎn)E與點(diǎn)C重合,∴∠DEF=∠PCD,∵∠DEF=∠ACO,∴∠DCP=∠ACO,∴tan∠DCP=tan∠ACO=;過點(diǎn)B作BQ⊥CB交CP于點(diǎn)Q,過點(diǎn)Q作QM⊥BO于點(diǎn)M,在Rt△CBQ中,,∵∠CBO+∠MBQ=90°,∠CBO+∠OCB=90°,∴∠MBQ=∠OCB,∵∠COB=∠BMQ,∴△OCB∽△MBQ,∴,∴BM=OC=1,MQ=BO=,∴點(diǎn)Q坐標(biāo)為(2,),設(shè)CQ的關(guān)系為:,解得:,∴直線CQ的解析式為:,當(dāng)y=0時(shí),,∴點(diǎn)P坐標(biāo)為(,0),綜上,點(diǎn)P坐標(biāo)為(0,0)或(,0);【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)、一次函數(shù)待定系數(shù)法求關(guān)系式,三角形相似的判定與性質(zhì)的綜合運(yùn)用,解題關(guān)鍵是熟練掌握所學(xué)的知識(shí),熟練運(yùn)用化斜為直的解題策略,15.(2023春·海南??凇ぞ拍昙?jí)海口市第九中學(xué)??茧A段練習(xí))如圖,拋物線經(jīng)過點(diǎn)、,交x軸于另一點(diǎn)B,點(diǎn)在第二象限的拋物線上.
(1)求該拋物線的函數(shù)表達(dá)式;(2)過點(diǎn)P作軸于點(diǎn)D,交于點(diǎn)E,作交y軸于點(diǎn)F.①求出四邊形的周長l與m的函數(shù)表達(dá)式,并求l的最大值;②當(dāng)四邊形是菱形時(shí),請(qǐng)求出P點(diǎn)的橫坐標(biāo);③是否存在點(diǎn)P,使得以P、E、C為頂點(diǎn)的三角形與相似?若存在,請(qǐng)求出滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)(2)①,②;③存在,或【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可;(2)①利用待定系數(shù)法求出直線的解析式,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,則點(diǎn)E的坐標(biāo)為,求出,再根據(jù),利用平行線分線段成比例求出,證明四邊形是平行四邊形,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得出l關(guān)于m的函數(shù)表達(dá)式,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出最值即可;②若四邊形是菱形,則,據(jù)此得出方程,解方程可得答案;③分兩種情況討論:當(dāng)時(shí),,可得,據(jù)此得出方程,解方程求出t的值即可;當(dāng)時(shí),,過點(diǎn)P作軸于點(diǎn)H,證明,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)列出比例式,求出t的值即可.【詳解】(1)解:∵拋物線經(jīng)過點(diǎn)、,∴,解得,∴該拋物線的函數(shù)表達(dá)式為;(2)解:①設(shè),代入、得:,解得:,∴,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,則點(diǎn)E的坐標(biāo)為,∴,∵,∴,∵,∴,∴,∵,,∴四邊形是平行四邊形,∴,∵,∴當(dāng)時(shí),l的最大值為;②要使四邊形是菱形,則有,∴,整理得,解得,(舍去),∴當(dāng)四邊形是菱形時(shí),P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為;③存在,分兩種情況討論:(Ⅰ)如圖1,當(dāng)時(shí),,此時(shí)軸.∴,即,解得,(舍去),∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為;(Ⅱ)如圖2,當(dāng)時(shí),,過點(diǎn)P作軸于點(diǎn)H,∴,,∴,∵,∴,∴,即,解得,(舍去),∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為,綜上所述,點(diǎn)P的坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),一次函數(shù)的圖象和性質(zhì),平行線分線段成比例,勾股定理,平行四邊形的判定和性質(zhì),菱形的判定,相似三角形的判定和性質(zhì),解一元二次方程等知識(shí),熟練掌握數(shù)形結(jié)合思想與分類討論思想的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.16.(2023秋·福建莆田·九年級(jí)??奸_學(xué)考試)如圖1,平面直角坐標(biāo)系中,拋物線過點(diǎn)和,連接,點(diǎn)為拋物線上一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)Р作軸交直線于點(diǎn)M,交x軸于點(diǎn)N.
(1)直接寫出拋物線和直線的解析式;(2)如圖2,連接,當(dāng)為等腰三角形時(shí),求m的值;(3)當(dāng)Р點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中,在y軸上是否存在點(diǎn),使得以O(shè),P,Q為頂點(diǎn)的三角形與以B,C,N為頂點(diǎn)的三角形相似(其中點(diǎn)Р與點(diǎn)C相對(duì)應(yīng)),若存在,直接寫出點(diǎn)P和點(diǎn)Q的坐標(biāo):若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1),(2)或或(3)存在,,或,或,或,【分析】(1)待定系數(shù)法求出函數(shù)解析式即可;(2)分,三種請(qǐng)況討論求解即可;(3)分點(diǎn)在點(diǎn)左側(cè)和右側(cè),以及分,,進(jìn)行討論求解即可.【詳解】(1)解:∵拋物線過點(diǎn)和,設(shè),把,代入得:,解得:,∴;設(shè)直線的解析式為:,則:,解得:,∴直線的解析式為:;(2)∵點(diǎn)為拋物線上一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)Р作軸交直線于點(diǎn)M,∴,∵,∴,∵為等腰三角形,①當(dāng)時(shí):,解得:(負(fù)值已舍去);②當(dāng)時(shí):,解得:(舍去)或;③當(dāng)時(shí):,解得:;綜上:或或;(3)存在;∵點(diǎn)Р與點(diǎn)C相對(duì)應(yīng)∴或;①當(dāng)點(diǎn)在點(diǎn)左側(cè)時(shí),∵,,,∴,,,∴,,,當(dāng)時(shí),,
∴,∴,即:,解得:(負(fù)值已舍掉);∴,∴,∴,即:,∴,∴;當(dāng)時(shí),,在點(diǎn)上方時(shí),過點(diǎn)作軸,則:,
∴,,∴,即:,解得:(不合題意,舍去);當(dāng)在點(diǎn)下方時(shí),如圖,
則:,∴,即:,解得:(負(fù)值已舍去),且滿足分式方程;∴,;②當(dāng)點(diǎn)在點(diǎn)右側(cè)時(shí):則:,,當(dāng),,
∴,∴,即:,解得:(負(fù)值已舍掉);∴,∴,∴,即:,∴,∴;當(dāng)時(shí),,
過點(diǎn)作軸,則:,∴,∴,,∴,即:,解得:(負(fù)值已舍去),且滿足分式方程;∴,;綜上:,或,或,或,.【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用.正確的求出函數(shù)解析式,利用數(shù)形結(jié)合和分類討論的思想,進(jìn)行求解,是解題的關(guān)鍵.考點(diǎn)5菱形的存在性問題的解決方法17.(2023·陜西寶雞·統(tǒng)考二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸相交于點(diǎn),與y軸相交于點(diǎn)C.(1)求拋物線L的函數(shù)表達(dá)式;(2)將拋物線L向右平移3個(gè)單位長度得到新的拋物線,點(diǎn)Q為坐標(biāo)平面內(nèi)一點(diǎn),試判斷在拋物線的對(duì)稱軸上是否存在點(diǎn)P,使得以點(diǎn)B、C、P、Q為頂點(diǎn)的四邊形是以為邊的菱形?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)(2)點(diǎn)P的坐標(biāo)為或或【分析】(1)用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式即可;(2)設(shè),,根據(jù)題意分兩種情況討論:當(dāng)為菱形的對(duì)角線時(shí),,或;當(dāng)為菱形的對(duì)角線時(shí),,或,注意取舍.【詳解】(1)將代入中,得解得∴拋物線L的函數(shù)表達(dá)式為.(2)如圖,∵拋物線,∴拋物線的函數(shù)表達(dá)式為,∴拋物線的對(duì)稱軸為.設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,在中,令,可得,∴.∵,∴.①當(dāng)時(shí),,解得,∴或,設(shè)直線的函數(shù)表達(dá)式為,將代入,得,解得,∴直線的函數(shù)表達(dá)式為,∴在直線上,不合題意,需舍去,∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為;②當(dāng)時(shí),,解得,∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為或.綜上,在拋物線對(duì)稱軸上存在點(diǎn)P,使得以點(diǎn)B、C、P、Q為頂點(diǎn)的四邊形是以為邊的菱形,點(diǎn)P的坐標(biāo)為或或【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),菱形的性質(zhì),分類討論是解題的關(guān)鍵.18.(2023·陜西咸陽·校考二模)如圖,已知拋物線(為常數(shù),且)與軸交于兩點(diǎn),且,與軸交于點(diǎn),點(diǎn)為第二象限內(nèi)拋物線上的動(dòng)點(diǎn),軸交所在直線于點(diǎn).
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式和點(diǎn)的坐標(biāo);(2)若點(diǎn)為軸上一點(diǎn),請(qǐng)問是否存在點(diǎn),使得以點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形是菱形?若存在,求出所有符合條件的點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1),點(diǎn)的坐標(biāo)為;(2)存在點(diǎn),使得以點(diǎn)、、、為頂點(diǎn)的四邊形是菱形,點(diǎn)的坐標(biāo)為或.【分析】(1)由可得,利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,令,即可得點(diǎn)坐標(biāo);(2)分兩種情況:①當(dāng)為菱形的對(duì)角線時(shí),②當(dāng)為菱形的一條邊時(shí),根據(jù)菱形的性質(zhì)即可求解.【詳解】(1)解:,,,拋物線經(jīng)過、兩點(diǎn),,解得,拋物線的函數(shù)表達(dá)式為,令,得,點(diǎn)的坐標(biāo)為;(2)解:存在,、,,,設(shè)所在直線的函數(shù)表達(dá)式為,,解得,所在直線的函數(shù)表達(dá)式為,設(shè),則,①當(dāng)為菱形的對(duì)角線時(shí),如圖1所示.
,四邊形是菱形,,菱形為正方形,,,解得或0(舍去).,當(dāng)為菱形的對(duì)角線時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)為;②當(dāng)為菱形的一條邊時(shí),如圖2所示.過點(diǎn)作軸于點(diǎn),
,四邊形是菱形,,,,,,解得,當(dāng)為菱形的一條邊時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)為.綜上可知,存在點(diǎn),使得以點(diǎn)、、、為頂點(diǎn)的四邊形是菱形,點(diǎn)的坐標(biāo)為或.【點(diǎn)睛】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的性質(zhì),菱形的性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),菱形的性質(zhì),學(xué)會(huì)用分類討論的思想思考問題.19.(2023·山西呂梁·統(tǒng)考三模)綜合與探究:如圖,已知拋物線與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左邊),與y軸交于點(diǎn)C,直線與拋物線的對(duì)稱軸交于點(diǎn)E.將直線沿射線方向向下平移n個(gè)單位,平移后的直線與直線交于點(diǎn)F,與拋物線的對(duì)稱軸交于點(diǎn)D.
(1)求出點(diǎn)A,B,C的坐標(biāo),并直接寫出直線的解析式;(2)當(dāng)是以為斜邊的直角三角形時(shí),求出n的值;(3)直線上是否存在一點(diǎn)P,使以點(diǎn)D,E,F(xiàn),P為頂點(diǎn)的四邊形是菱形?若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)點(diǎn)A的坐標(biāo)為,點(diǎn)B的坐標(biāo)為,點(diǎn)C的坐標(biāo)為;直線BC的解析式為;直線AC的解析式為(2)(3)存在,點(diǎn)坐標(biāo)為或【分析】(1)分別求出、、的坐標(biāo),再用待定系數(shù)法求直線的解析式即可;(2)先求平移后的直線解析式為,則,再由勾股定理可得方程,求出或(舍;(3)先求,,當(dāng)、為鄰邊時(shí),與為菱形的對(duì)角線,軸,可得,,再將點(diǎn)代入直線的解析式中求出的值,即可求;當(dāng)為菱形的對(duì)角線時(shí),,此時(shí),,再將點(diǎn)代入直線的解析式中求出的值,即可求.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,解得或,,,當(dāng)時(shí),,,設(shè)直線的解析式為,,解得,直線的解析式為,設(shè)直線的解析式為,,解得,直線的解析式為;(2),拋物線的對(duì)稱軸為直線,,平移后的直線解析式為,,,,,是以為斜邊的直角三角形,,解得或(舍;(3)存在點(diǎn),使以點(diǎn),,,為頂點(diǎn)的四邊形是菱形,理由如下:當(dāng)時(shí),解得,,,當(dāng)、為鄰邊時(shí),與為菱形的對(duì)角線,,軸,,,,解得,;當(dāng)為菱形的對(duì)角線時(shí),,,,,解得,;綜上所述:點(diǎn)坐標(biāo)為或.【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),直線平移的性質(zhì),勾股定理,菱形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.20.(2023春·山西長治·九年級(jí)校考階段練習(xí))綜合與探究:圖1.在平面直角坐標(biāo)系中,直線分別交x軸、y軸于點(diǎn)B,C二次函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn)B,C,且與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為A(A點(diǎn)在原點(diǎn)左側(cè)),若,P是第一象限內(nèi)二次函數(shù)圖象上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P作軸于點(diǎn)D,交于點(diǎn)F,作于點(diǎn)F.
(1)求點(diǎn)A的坐標(biāo)及二次函數(shù)的表達(dá)式.(2)當(dāng)?shù)闹荛L最大時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).(3)如圖2,過點(diǎn)P作的平行線.交線段于點(diǎn)M,在直線上是否存在點(diǎn)N,使得以點(diǎn)A,C,M,N為頂點(diǎn)的四邊形為菱形?若存在,直接寫出點(diǎn)N的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1),(2)(3)存在,或【分析】(1)根據(jù)直線分別交x軸、y軸于點(diǎn)B,C,確定從而確定,結(jié)合確定,選擇方式求解析式即可.(2)設(shè),結(jié)合直線得到,確定,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì),用表示周長,借以構(gòu)造二次函數(shù),用函數(shù)思想求最值即可.(3)根據(jù)菱形的定義,分點(diǎn)N在直線上部和下部兩種情形,運(yùn)用待定系數(shù)法和平移思想求解即可.【詳解】(1)∵直線分別交x軸、y軸于點(diǎn)B,C,∴,∴,∵,∴,∴,∴,解得,故拋物線的解析式為.(2)∵拋物線的解析式為,直線,∴設(shè),則,∴,∵直線分別交x軸、y軸于點(diǎn)B,C,∴,∴,∴,∵軸,,∴,∴,∴的周長為∵,∴的周長有最大值,且當(dāng)時(shí),取得最大值,最大值為,此時(shí),故點(diǎn).(3)存在,或.理由如下:∵過點(diǎn)P作的平行線.交線段于點(diǎn)M,直線,∴設(shè),∵∴四邊形是菱形,,∵,∴,解得∵M(jìn)在第一象限,∴,故;∵四邊形是菱形,∴,故把點(diǎn)M沿著方向平移,平移方式與點(diǎn)C向點(diǎn)A的平移方式相同即可,∵,故點(diǎn)C向左平移1個(gè)單位長度,向下平移3個(gè)單位長度,
故向左平移1個(gè)單位長度,向下平移3個(gè)單位長度即可得到符合題意的點(diǎn)N,此時(shí)點(diǎn)即;∵過點(diǎn)P作的平行線.交線段于點(diǎn)M,直線,∴設(shè),∵四邊形是菱形,∴,∵,∴,解得∵M(jìn)在第一象限,∴,故;∵四邊形是菱形,∴,故把點(diǎn)M沿著方向平移,平移方式與點(diǎn)C向點(diǎn)A的平移方式相同即可,∵,故點(diǎn)A向右平移1個(gè)單位長度,向上平移3個(gè)單位長度,
故向右平移1個(gè)單位長度,向上平移3個(gè)單位長度即可得到符合題意的點(diǎn)N,此時(shí)點(diǎn),即;故存在這樣的點(diǎn)N,且或.【點(diǎn)睛】本題考查了待定系數(shù)法求拋物線的解析式,菱形的判定和性質(zhì),平移思想,等腰直角三角形的判定和性質(zhì),特殊角的三角函數(shù)值,二次函數(shù)的最值,熟練掌握待定系數(shù)法求拋物線的解析式,菱形的判定和性質(zhì),平移思想,特殊角的三角函數(shù)值,二次函數(shù)的最值是解題的關(guān)鍵.考點(diǎn)6矩形的存在性問題的解決方法21.(2021春·廣東汕頭·九年級(jí)汕頭市龍湖實(shí)驗(yàn)中學(xué)??奸_學(xué)考試)如圖,拋物線與軸交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn),其中點(diǎn)B的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,直線經(jīng)過兩點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;(2)如圖2,點(diǎn)在第一象限的拋物線上,連接,若點(diǎn)橫坐標(biāo)為,的面積為,求與的函數(shù)關(guān)系式;(3)點(diǎn)在第一象限的拋物線上,點(diǎn)是坐標(biāo)平面內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),是否存在動(dòng)點(diǎn),使得以為頂點(diǎn)的四邊形是矩形?若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)的橫坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)(2)(3)存在,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1或【分析】(1)將、代入列方程組求出的值,即可得到拋物線的解析式;(2)連接,作軸于點(diǎn),交于點(diǎn),由待定系數(shù)法求值直線的解析式,由點(diǎn)在第一象限的拋物線上,且點(diǎn)橫坐標(biāo)為,得,,根據(jù),進(jìn)行計(jì)算即可得到答案;(3)設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則,分兩種情況:四邊形是矩形,且以為一邊,作軸于點(diǎn),可證明,則,四邊形是矩形,且以為對(duì)角線,作軸于點(diǎn),軸于點(diǎn),可證明,得,則,解方程即可得到答案.【詳解】(1)解:拋物線經(jīng)過點(diǎn)、,,解得:,拋物線的解析式為:;(2)解:如圖2,連接,作軸于點(diǎn),交于點(diǎn),
,設(shè)直線的解析式為,則,解得:,直線的解析式為,在拋物線中,當(dāng)時(shí),則,解得:,,點(diǎn)在第一象限的拋物線上,且點(diǎn)橫坐標(biāo)為,,,,,且,,與的函數(shù)關(guān)系式為;(3)解:存在,設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則,如圖3,四邊形是矩形,且以為一邊,作軸于點(diǎn),
,則,,在拋物線中,當(dāng)時(shí),,,,,,,,,解得(不符合題意,舍去),如圖4,四邊形是矩形,且以為對(duì)角線,作軸于點(diǎn),軸于點(diǎn),
,則,,,,,,,四邊形是矩形,,,,,,,整理得,解得,(不符合題意,舍去),(不符合題意,舍去),(不符合題意,舍去),綜上所述,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1或.【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的圖象性質(zhì)、一次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式、等腰直角三角形的判定與性質(zhì)、矩形的性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、一元二次方程的解法等知識(shí)與方法,此題綜合性較強(qiáng),難度較大,屬于考試壓軸題.22.(2023·吉林白城·校聯(lián)考二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線(b、c為常數(shù))經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn),點(diǎn)P在此拋物線上,其橫坐標(biāo)為m.
(1)求該拋物線的解析式;(2)當(dāng)點(diǎn)P在x軸下方時(shí),直接寫出m的取值范圍;(3)當(dāng)點(diǎn)P在y軸右側(cè)時(shí),將拋物線B、P兩點(diǎn)之間的部分(包括B、P兩點(diǎn))記為圖象G,設(shè)圖象G上最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的縱坐標(biāo)的差為h.①求h與m之間的函數(shù)關(guān)系式;②點(diǎn)Q在此拋物線的對(duì)稱軸上,點(diǎn)D在坐標(biāo)平面內(nèi),當(dāng)時(shí),以B、P、Q、D為頂點(diǎn)的四邊形為矩形,且BP為矩形的一邊,直接寫出點(diǎn)Q的坐標(biāo).【答案】(1)(2)或(3)①;②點(diǎn)的坐標(biāo)為或【分析】(1)將點(diǎn),代入之中得到關(guān)于,的方程組,解方程組求出,即可得到拋物線的解析式;(2)先求出拋物線與軸的兩個(gè)交點(diǎn),,再根據(jù)拋物線的開口向下可得出當(dāng)點(diǎn)在軸下方的拋物線上時(shí),的取值范圍;(3)①先求出拋物線的點(diǎn)為,對(duì)稱軸為,點(diǎn),分三種情況進(jìn)行討論:當(dāng),點(diǎn)為最低點(diǎn),點(diǎn)為最高點(diǎn),據(jù)此可求出與之間的函數(shù)關(guān)系式;當(dāng),此時(shí)最高點(diǎn)為拋物線的頂點(diǎn),最低點(diǎn)為,據(jù)此可求出與之間的函數(shù)關(guān)系式;當(dāng),此時(shí)最高點(diǎn)為點(diǎn),最低點(diǎn)為,據(jù)此可求出與之間的函數(shù)關(guān)系式;②由①可知當(dāng)時(shí),,據(jù)此可求出點(diǎn),再求出直線的解析式為,分兩種情況進(jìn)行討論:當(dāng)點(diǎn)在軸上方、當(dāng)點(diǎn)在軸的下方;設(shè)點(diǎn),利用勾股定理列式計(jì)算可求出點(diǎn)的坐標(biāo).【詳解】(1)解:將點(diǎn),代入,得:,解得:,∴拋物線的解析式為:;(2)解:對(duì)于,當(dāng)時(shí),,解得:,,∴拋物線與軸的兩個(gè)交點(diǎn),,又∵拋物線的開口向下,∴當(dāng)點(diǎn)在軸下方的拋物線上時(shí),的取值范圍是:或;(3)解:①,∴拋物線的點(diǎn)為,對(duì)稱軸為直線,∵點(diǎn)在軸右側(cè)的拋物線上,且橫坐標(biāo)為,∴點(diǎn)的坐標(biāo)為,分兩種情況討論如下:當(dāng)時(shí),∴點(diǎn)為最低點(diǎn),點(diǎn)為最高點(diǎn),,其中,當(dāng),此時(shí)最高點(diǎn)為拋物線的頂點(diǎn),最低點(diǎn)為,其中;當(dāng),此時(shí)最高點(diǎn)為點(diǎn),最低點(diǎn)為,,其中,綜上所述:與之
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