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文檔簡(jiǎn)介
專題1二次函數(shù)與等腰三角形問題
考法綜述,
IJ
數(shù)學(xué)因運(yùn)動(dòng)而充滿活力,數(shù)學(xué)因變化而精彩紛呈,動(dòng)態(tài)幾何問題是近年來中考的熱點(diǎn)問題,以運(yùn)動(dòng)的
觀點(diǎn)來探究幾何圖形的變化規(guī)律問題,動(dòng)態(tài)問題的解答,一般要將動(dòng)態(tài)問題轉(zhuǎn)化為靜態(tài)問題,抓住運(yùn)動(dòng)過
程中的不變量,利用不變的關(guān)系和幾何性質(zhì)建立關(guān)于方程(組)、函數(shù)關(guān)系問題,將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)
問題。
在動(dòng)態(tài)問題中,動(dòng)點(diǎn)形成的等腰三角形問題是常見的一類題型,可以與旋轉(zhuǎn)、平移、對(duì)稱等幾何變化
相結(jié)合,也可以與一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)的圖象相結(jié)合,從而產(chǎn)生數(shù)與形的完美結(jié)合.解決動(dòng)點(diǎn)
產(chǎn)生的等腰三角形問題的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于應(yīng)用分類討論思想和數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行準(zhǔn)確的分類.
方法揭秘.
在討論等腰三角形的存在性問題時(shí),一般都要先分類.
如果A/BC是等腰三角形,那么存在①②BA=BC,③C4=C8三種情況.
解等腰三角形的存在性問題,有幾何法和代數(shù)法,把幾何法和代數(shù)法相結(jié)合,可以使得解題又好又快.
幾何法一般分三步:分類、畫圖、計(jì)算.哪些題目適合用幾何法呢?
如果的4/(的余弦值)是確定的,夾44的兩邊N3和NC可以用含x的式子表示出來,那么就
用幾何法.
①如圖1,如果AB.=/C,直接列方程;②如圖2,如果氏4=2。,那么」/C=48cosN4③如圖3,
2
如果G4=C8,那么=/CeosN4
2
代數(shù)法一般也分三步:羅列三邊長(zhǎng),分類列方程,解方程并檢驗(yàn).
如果三角形的三個(gè)角都是不確定的,而三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)可以用含x的式子表示出來,那么根據(jù)兩點(diǎn)間
的距離公式,三邊長(zhǎng)(的平方)就可以羅列出來.
22222222
AB=(xA-xs)+(yA-yJ3),AC=(xA-xc)+(yA-yc),BC=(xB-xc)+(yB-yc/
然后根據(jù)分類:AB=AC,BA=BC,CA=CB列方程進(jìn)行計(jì)算.
典例剖析“
【例1】(2022?百色)已知拋物線經(jīng)過/(-1,0)、8(0,3)、C(3,0)三點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物
線交正方形08DC的邊8。于點(diǎn)E,點(diǎn)M為射線2。上一動(dòng)點(diǎn),連接。交BC于氤F.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)求證:ABOF=乙BDF;
(3)是否存在點(diǎn)使△血尸為等腰三角形?若不存在,請(qǐng)說明理由;若存在,求ME的長(zhǎng).
【分析】(1)把/(-1,0)、8(0,3)、C
(2)根據(jù)正方形的性質(zhì)得出乙。5C,BD=OB,再由8尸=8/,得出△BO尸三△5。尸,最后利
用全等三角形的性質(zhì)得出結(jié)論;
(3)分兩種情況討論解答,當(dāng)M在線段AD的延長(zhǎng)線上時(shí),先求出4再利用解直角三角形得出結(jié)果,
當(dāng)M在線段8。上時(shí),得出乙B(W=30°,類比①解答即可.
【解答】(1)解:設(shè)拋物線的表達(dá)式為y=ax2+bx+c,
把/(-1,0)、8(0,3)、C(3,0)代入
0=a-b+ca=~l
得:,3=c,解得,b=2,
10=9a+3b+c、c=3
?,?拋物線的表達(dá)式為:y=-X2+2X+3;
(2)證明:?.■正方形03DC,
ZOBC=/LDBC,BD=OB,
-:BF=BF,
/\BOF^/\BDF,
:.乙BOF=2BDF;
(3)解:;拋物線交正方形OBDC的邊BD于點(diǎn)E,
.,.令y=3,貝?。?=-X2+2X+3,解得:Xi=0,X2=2,
■■E(2,3),
當(dāng)M在線段BD的延長(zhǎng)線上時(shí),ABDF為銳角,
乙陽(yáng)河為鈍角,
???不為等腰三角形,
:.DF=DM,
乙M=乙DFM,
:.ABDF=乙乙DFM=2乙M,
■■-BM//OC,
2M=乙MOC,
由(2)得乙ABDF,
:.ABDF+AMOC=3AM=90°,
AZM=30°,
在Rt/\BOM中,
BM=——口員—=3^,
tan30
:.ME=BM-BE=3正-2;
②如圖,
當(dāng)“在線段上時(shí),4為鈍角,
???平為等腰三角形,
:.MF=DM,
:.2BDF=2MFD,
:.2BMO=乙BDF+2MFD=22BDF,
由(2)得乙BOF=ABDF,
???乙BMO=2乙BOM,
ABOM+ABMO=3ABOM=90°,
ABOM=30°,
在RtABOM中,
5M=tan300-08=5/3,
:.ME=BE-BM=2-正,
綜上所述,ME的值為:3%-2或2-正.
【例2】(2022?河池)在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線力:y=ax2+2x+6與x軸交于兩點(diǎn)/,B(3,0),與y
軸交于點(diǎn)C(0.3).
(1)求拋物線辦的函數(shù)解析式,并直接寫出頂點(diǎn)。的坐標(biāo);
(2)如圖,連接AD,若點(diǎn)E在線段AD上運(yùn)動(dòng)(不與2,D重合),過點(diǎn)E作瓦Ux軸于點(diǎn)足設(shè)EF
=%,問:當(dāng)加為何值時(shí),△8FE與△OEC的面積之和最??;
(3)若將拋物線。繞點(diǎn)2旋轉(zhuǎn)180。得拋物線上,其中C,。兩點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)分別記作M,N.問:在拋
物線上的對(duì)稱軸上是否存在點(diǎn)P,使得以8,M,尸為頂點(diǎn)的三角形為等腰三角形?若存在,直接寫出
所有符合條件的點(diǎn)尸的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
備用圖
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求出a,b的值即可;
(2)如圖1中,連接BC,過點(diǎn)C作CH1BD于點(diǎn)H.設(shè)拋物線的對(duì)稱軸交x軸于點(diǎn)T.首先證明乙DCB
=90°,利用面積法求出CH,構(gòu)建二次函數(shù),利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可解決問題;
(3)如圖2中,由題意拋物線上的對(duì)稱軸x=5,朋'(6,-3).設(shè)尸(5,加),分三種情形:當(dāng)BP=BM
=3加時(shí),當(dāng)尸8=尸加■時(shí),當(dāng)8"=尸河時(shí),分別構(gòu)建方程求解即可.
[解答]解:(1),.J=ax2+2x+b經(jīng)過2(3,0),C(0,3),
.fb=3
l9a+6+b=0
.(a=~l
lb=3,
.,?拋物線的解析式為y=-,+2x+3,
'-'y="(x-1)2+4,
r.拋物線的頂點(diǎn)。(1,4);
(2)如圖1中,連接8C,過點(diǎn)C作于點(diǎn)設(shè)拋物線的對(duì)稱軸交x軸于點(diǎn)7.
圖1
?■-C(0,3),B(3,0),0(1,4),
:.BC=3y[2,CD=y[2,BD=M2+&2=2遙,
:.BC2+CD2=BD2,
ABCD=90°,
■■■—-CD-CB=—?BD-CH,
22
.CH-^2X3V2,3V5
2V55
,.,£F_Lx軸,Z>7_Lx軸,
:.EF//DT,
.EF=BE=BF
"DTBDBT'
.m=BE=BF
?72V5虧
BE=^-^-m,BF=—m,
22
ABFE與ADEC的面積之和S=工x(2V5-恒"7)XXX工加=▲(加-3)2+毀,
225224216
—>0,
4
??.s有最小值,最小值為空■,此時(shí)機(jī)=3,
162
m=3時(shí),&BFE與4DEC的面積之和有最小值.
2
解法二:求兩個(gè)三角形面積和的最小值,即就是求四邊形OCEF面積的最大值.求出四邊形OCE尸的面
積的最大值即可.
(3)存在.
理由:如圖2中,由題意拋物線〃的對(duì)稱軸尤=5,M(6,-3).
?4
設(shè)P(5,m),
當(dāng)3尸=BM=3加時(shí),22+%2=(3企)2,
■■m=士V14,
■■Px(5,V14),P2(5,-V14),
當(dāng)尸8=尸〃時(shí),22+冽2=12+(根+3)2,
解得,m=-1,
■■Pi(5,-1),
當(dāng)3"=產(chǎn)”時(shí),(3&)2=12+(洸+3)2,
解得,m=-3±A/17,
■■■P4(5,-3+717),尸5(5,-3-V17),
綜上所述,滿足條件的點(diǎn)尸的坐標(biāo)為尸1(5,Jii),尸2(5,-V14),ft(5,-1),尸4(5,-3+JT7),
尸5(5,-3-717).
【例31(2022?山西)綜合與探究
如圖,二次函數(shù)〉=-4/+當(dāng)什4的圖象與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)。.點(diǎn)
42
P是第一象限內(nèi)二次函數(shù)圖象上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為九過點(diǎn)P作直線軸于點(diǎn)。,作
直線BC交PD于點(diǎn)、E.
(1)求/,8,C三點(diǎn)的坐標(biāo),并直接寫出直線8c的函數(shù)表達(dá)式;
(2)當(dāng)△(7£「是以尸£為底邊的等腰三角形時(shí),求點(diǎn)尸的坐標(biāo);
(3)連接NC,過點(diǎn)尸作直線/〃NC,交y軸于點(diǎn)足連接。色試探究:在點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的過程中,是否存
在點(diǎn)匕使得C£=ED,若存在,請(qǐng)直接寫出加的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)由了=-4"/+小+4得,/(-2,0),8(8,0),C(0,4),用待定系數(shù)法可得直線BC
42
解析式為》=--x+4,
2
22
(2)過C作CG_LP。于G,設(shè)尸(加,-l-m+—m+4),可得尸D=--Lm+—m+4,DG=OC=4,CG
4242
=OD=m,PG=PD-DG=-工加2+國(guó)加,而“)=CE,CGLPD,即得GE=PG=-工加2+反加,證明△
4242
123
CGE-ABOC,可得典-----即可解得P(4,6);
84
2
(3)過C作CHLPD于H,設(shè)P(m,-Xm+lm+4),根據(jù)PF//AC,設(shè)直線PF解析式為y=2x+b,
22
可得直線尸尸解析式為y=2x-上加2-上加+4,從而產(chǎn)(0,.JLW-AW+4),OF=\-^m-^m+4\,證
424242
明RtZkCT/E/RtaOO/CHZ),可得乙//CE=2尸。0,即得乙尸Z>0=ZCBO,tan乙包)O=tanaCBO,故
----------------=—.可解得m=2"/5—2或加=4.
m---8
【解答】解:(1)在尸-工/+當(dāng)+4中,
42
令x=0得y=4,令y=0得%=8或x=-2,
'-A(-2,0),B(8,0),C(0,4),
設(shè)直線BC解析式為^=履+4,將5(8,0)代人得:
8左+4=0,
解得左=-工
2
,直線2C解析式為丁=+4;
PD=--m2+—w+4,
42
ZCOD=APDO=Z_CGD=90°,
四邊形CODG是矩形,
:.DG=OC=4,CG=OD=m,
:.PG=PD-DG=-工加2+3〃?+4-4=_工加2+3機(jī),
4242
:CP=CE,CG1PD,
:.GE=PG=-
42
???ZGCE=乙OBC,乙CGE=90°=乙BOC,
:.ACGE—ABOC,
4
.CG=GE即m=奉24m
OB0C'84'
解得m=0(舍去)或機(jī)=4,
■.P(4,6);
(3)存在點(diǎn)尸,使得CE=FD,理由如下:
過C作C"_LP。于//,如圖:
由/(-2,0),C(0,4)可得直線NC解析式為y=2x+4,
根據(jù)PF//AC,設(shè)直線PF解析式為y=2x+b,將P(加,-+當(dāng)〃+4)代人得.
42
--m2+—m+4=2m+b,
42
i1
:?b=--m91-—m+4,
42
直線PF解析式為y=2x-1加2-/加+4,
令1=0得,=--m2-—m+4,
42
.?.F(0,-—m2-—m+4),
42
OF=I--m2-—m+41,
42
同(2)可得四邊形C。?!笔蔷匦危?/p>
:.CH=OD,
?:CE=FD,
..RtAC/ffi^RtADOF(HL),
/.(HCE=乙FDO,
???乙HCE=ACBO,
乙FDO=乙CBO,
tan乙FDO=tan乙CBO,
.,OF=OC,即上立二二吧■=),
0DOBm8
解得m=2A/5-2或加=-2^5-2或加=4或加=-4,
?.J在第一象限,
,加=2立-2或加=4.
【例4】(2022?賀州)如圖,拋物線y=-f+6x+c過點(diǎn)/(-I,0),B(3,0),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)尸為拋物線對(duì)稱軸上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)△PC8是以2C為底邊的等腰三角形時(shí),求點(diǎn)尸的坐標(biāo);
(3)在(2)條件下,是否存在點(diǎn)M為拋物線第一象限上的點(diǎn),使得SpcM=S"若存在,求出點(diǎn)"
的橫坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)由交點(diǎn)式可直接得出拋物線的解析式;
(2)設(shè)尸(1,m),根據(jù)尸3=PC列出方程,進(jìn)而求得點(diǎn)尸坐標(biāo);
(3)作尸0〃8C交y軸于0,作跖V〃BC交y軸于N,先求出P。的解析式,進(jìn)而求得四V的解析式,
進(jìn)一步求得結(jié)果.
【解答】解:(1)由題意得:尸-(x+1)?(x-3),
..y=-/+2x+3;
(2)設(shè)尸(1,m),
■:PB2=PC2,
(3-1)2+m~=1+(m-3)2,
...加=1,
??.p(1,1);
(3)假設(shè)存在M點(diǎn)滿足條件,
作尸?!?c交y軸于。,作交y軸于N,
,;尸。的解析式為y=-x+1,
-Q(0,2),
C(0,3),SABCM=S^BCP,
??.N(0,4),
.?.直線MN的解析式為:尸-x+4,
由-X2+2X+3=-x+4得,
3±-/5
2,
M點(diǎn)橫坐標(biāo)為旦大5或上近
22
滿分訓(xùn)練.
__________--
1.(2022春?豐城市校級(jí)期末)如圖,已知二次函數(shù)y=ox2+6x+c的圖象與x軸相交于/(.1,o),B(3,
0)兩點(diǎn),與了軸相交于點(diǎn)C(0,-3).
(1)求這個(gè)二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)若尸是第四象限內(nèi)這個(gè)二次函數(shù)的圖象上任意一點(diǎn),PHLx軸于點(diǎn)X,與交于點(diǎn)連接PC.
①求線段尸”的最大值;
②當(dāng)△尸CM是以為一腰的等腰三角形時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).
(2)①根據(jù)平行于y軸直線上兩點(diǎn)間的距離是較大的縱坐標(biāo)減較小的縱坐標(biāo),可得二次函數(shù),根據(jù)二次
函數(shù)的性質(zhì),可得答案;
②根據(jù)等腰三角形的定義,可得方程,根據(jù)解方程,可得答案.
【解答】解:(1)將/,B,C代入函數(shù)解析式得,
a-b+c=O
(9a+3b+c=0,
、c=-3
a=l
解得"b=-2,
c=-3
.?.這個(gè)二次函數(shù)的表達(dá)式y(tǒng)=--2x-3;
(2)①設(shè)BC的解析式為y=Ax+6,
將瓦C的坐標(biāo)代入函數(shù)解析式得,
j3k+b=0
(b=-3,
解得[I
[b=-3
?e-BC的解析式為y=x-3,
設(shè)〃-3),P(n,層-2〃-3),
PM=(〃-3)-(〃2-2〃-3)=-層+3〃=-(n-—)2+—,
24
當(dāng)幾=-1"時(shí),PM最大=
24
線段尸w的最大值旦;
4
②解法一:當(dāng)PM=PC時(shí),(-n2+3n)2=層+(n2-2n-3+3)2,
解得m=〃2=0(不符合題意,舍),〃3=2,
n2-2n-3=-3,
尸(2,-3).
當(dāng)尸時(shí),(■居+3〃)2=w2+(H-3+3)2,
解得m=0(不符合題意,舍),n2=3-V2,〃3=3+(不符合題意,舍),
n2-2n-3=2-4、叵,
尸(3-加,2-472).
綜上所述:尸(3-&,2-4&)或(2,-3).
解法二:當(dāng)9=尸。時(shí),
..BC:y=x-3,
AABC=45°,
:PHLAB,
:?乙BMH=^CMP=45°,
.?.9=尸。時(shí),尸河為等腰直角三角形,。尸〃x軸,
設(shè)尸(孔,層-2〃-3),貝!]CP=幾,
MP=-n2+3n,
n=-層+3〃,
解得n=0(舍去)或幾=2,
???尸(2,-3),
當(dāng)尸W=CM時(shí),設(shè)P(〃,n2-2n-3\
則Jj+n?="川+3〃,
心口=-層+3”,
.”>0,
yj~2^=-n2+3n,
解得n=3-V2,
.?.尸(3-加,2-472),
綜上所述:尸(3-&,2-4加)或(2,-3).
2.(2022?嵐山區(qū)一模)已知拋物線y=ox2+bx+8與*軸交于/(-3,0),3(8,0)兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C,
點(diǎn)P是拋物線上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖1,若點(diǎn)尸在8C上方的拋物線上運(yùn)動(dòng)(不與3、C重合),過點(diǎn)尸作x軸的垂線,垂足為£,
交于點(diǎn)。,過點(diǎn)尸作2C的垂線,垂足為。,若LPQD"八BED,求”的值;
(3)如圖2,將直線3C沿y軸向下平移5個(gè)單位,交x軸于點(diǎn)交y軸于點(diǎn)N.過點(diǎn)P作x軸的垂
線,交直線"N于點(diǎn)。,是否存在一點(diǎn)P,使是等腰三角形?若存在,請(qǐng)直接寫出符合條件的機(jī)
的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
(3)分三種情況:①當(dāng)=時(shí),②當(dāng)=時(shí),③當(dāng)MD+BD時(shí),由兩點(diǎn)間的距離公式列出關(guān)
于m的方程可得出答案.
【解答】解:(1)???拋物線產(chǎn)辦2+&+8與x軸交于/(-3,0),2(8,0)兩點(diǎn),
.(9a~3b+8=0
l64a+8b+8=0'
(1
a=-7
解得,?J,
b至
I3
?,?拋物線的解析式為尸-A2A8;
3X+3X+
(2)拋物線的解析式為y=-?1/+%+8,
33
令x=0,y=8,
.,.C(0,8),
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+m,
8k+m=0
in=8
解得:k=-l
in=8
直線5C的解析式為二-x+8(0<x<8),
設(shè)尸(冽),則。(冽,-m+8),E(m,0),
-BD=VDE2+BE2=V(-m+8)2+(8-m)2=^2(8-m),
又PD=--^m2-H|-m+8-(■冽+8)=-仔加,
*/&PQD"l\BED,
??.PD=BD,
2m
V2(8-w)=--1-m+^,
解得,mi=3V2,/2=8(舍去),
■■-m的值為3&;
(3)由(2)可知直線5c的解析式為y=-x+8,向下平移5個(gè)單位得到y(tǒng)=-x+3,
當(dāng)y=0時(shí),x=3,
0),
當(dāng)x=0時(shí),y=3,
??.N(0,3),
由題意得尸
'.'MB=8-3=5,D(m,-m+3),
;.MD2=(m-3)2+(-m+3)2,BD2=(8-m)2+(-m+3)2,
若是等腰三角形,可分三種情況:
①當(dāng)=時(shí),
(m-3)2+(-m+3)2=25,
解得m\=3+-^A/2,加2=3--|^/2,
②當(dāng)=時(shí),
(8-m)2+(-m+3)2=25,
解得,mi=3(舍去),加2=8(舍去),
③當(dāng)時(shí),
(8-m)2+(-m+3)2=(m-3)2+(-m+3)2,
解得,加=5.5.
綜上所述,m的值為3+>|/或3-"jq5或5.5時(shí),△8WD是等腰三角形.
3.(2022?淮陰區(qū)校級(jí)一模)如圖,拋物線y=2x2+6x+c過/(-1,0)、B(3.0)兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C,
連接BC.
(1)求該拋物線的表達(dá)式和對(duì)稱軸;
(2)點(diǎn)。是拋物線對(duì)稱軸上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)△BCD是以3c為直角邊的直角三角形時(shí),求所有符合條件的
點(diǎn)D的坐標(biāo);
(3)將拋物線在下方的圖象沿2C折疊后與y軸交于點(diǎn)E,求點(diǎn)£的坐標(biāo);
(4)若點(diǎn)N是拋物線上位于對(duì)稱軸右側(cè)的一點(diǎn),點(diǎn)M在拋物線的對(duì)稱軸上,當(dāng)△8兒加為等邊三角形時(shí),
直接寫出直線NN的關(guān)系式.
備用圖
【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法即可求得答案;
(2)設(shè)。(1,n),由兩點(diǎn)間距離公式可得:BC2=OB2+OC2=32+62=45,BD1=(1-3)2+(?-0)2
=/+4,CD2=(0-1)2+(-6-?)2=?2+12?+37,分兩種情況:當(dāng)乙C2D=90°時(shí),當(dāng)乙2c0=90°
時(shí),分別利用勾股定理建立方程求解即可得出答案;
(3)如圖2,作△BCO關(guān)于直線8c對(duì)稱的△BCG,CG交拋物線于點(diǎn)夕,利用三角函數(shù)和面積法可
求得G(2魚,-),運(yùn)用待定系數(shù)法求得直線CG的解析式為y=當(dāng)-6,聯(lián)立方程組可得E'(生,
5548
-瑾),再根據(jù)軸對(duì)稱可求得點(diǎn)E的坐標(biāo);
32
(4)由題意可知△&W為等邊三角形,分兩種情況討論:①當(dāng)點(diǎn)N在x軸的上方時(shí),點(diǎn)M在x軸上方,
連接RN.證出△瓦?N,可得NN垂直平分8R,則工點(diǎn)在直線NN上,可求出直線/N的
解析式,②當(dāng)點(diǎn)N在x軸的下方時(shí),點(diǎn)河在x軸下方.同理可求出另一直線解析式.
【解答】解:(1),.,拋物線>=2x2+6"c過/(-1,0)、B(3,0)兩點(diǎn),
.(2-b+c=0
ll8+3b+c=0,
解得:色=-4,
1c=-6
該拋物線的表達(dá)式為y=2/-4x-6,
.??拋物線對(duì)稱軸為直線x=l;
(2)設(shè)。(1,n\
,??拋物線y=2%2-4x-6交y軸于點(diǎn)C,
.?.C(0,-6),
:B(3,0),
BC2=OB2+OC2=32+62=45,BD2=(1-3)2+(?-0)2=n2+4,CZ)2=(0-1)2+(-6-?)2=n2+12n+31,
當(dāng)乙C3O=90。時(shí),貝1」8。2+3。2=82,
.".45W+4=?2+12H+37,
解得:n=l,
-D(1,1);
當(dāng)48。。=90。時(shí),貝1]2。2+82=802,
.,.45+"2+12〃+37=/+4,
解得:n=
2
??.Q(1,-—
2
二.所有符合條件的點(diǎn)。的坐標(biāo)為(1,1)或(1,-至);
2
(3)如圖2,作△5CO關(guān)于直線5C對(duì)稱的△BCG,CG交拋物線于點(diǎn)£,
S四邊形3OCG=2S>BCO=2x1x3x6=18,
在RtASCO中,8C=VOB2X)C2=^32+62=3近,
???0G15C,
.?」x2CxOG=18,
2
...CG=-12丘,
5
GH=OG-sinAGOH=OG'sin/LBCO=12^x=絲,OH=OG-cosAGOH=OG,cos乙BCO=
53755
1275v6_24
53V5
.c/2412\
d=-6
設(shè)直線CG的解析式為尸kx+d,貝U2412,
lvk+d=~v
解得:4,
,d=-6
r.直線CG的解析式為產(chǎn)務(wù)-6,
y=2x2-4x-6
19
X.=0X2"T
解得:I1(不符合題意,舍去),
71=-6135
y2~
..㈤(季浸),
???點(diǎn)E與點(diǎn)£關(guān)于8C對(duì)稱,
:.CE=CEf,
,/CEf
97
32
」.E(0,一堂
(4)在拋物線對(duì)稱軸上取點(diǎn)R(1,2正),連接/R、BR,設(shè)對(duì)稱軸交x軸于點(diǎn)S,
則S(l,0),
導(dǎo)歲s
ARAS=60°,
???AR=BR,
??.△NBA是等邊三角形,
①當(dāng)點(diǎn)N在x軸上方時(shí),點(diǎn)M在x軸上方,連接4N交對(duì)稱軸于點(diǎn)"連接5R,NR,AM,BL,如圖3,
v/\BMN,△54R為等邊三角形,
:.BM=BN,BA=BR,AMBN=AABR=60°,
/.乙ABM=乙RBN,
MABM”ARBN(SAS),
:.AM=RN,
???點(diǎn)M在拋物線對(duì)稱軸上,
??.AM=BM,
:.RN=BM=BN,
」.4N垂直平分BR,
LR=LB-LA,
設(shè)£(1,m),貝!j£S=冽,AL=BL=RL=2m,
2m+m=2Vs,
解得:加=松二,
「八,嚶),
-k[+d[=0
設(shè)直線AN的解析式為y=kix+di,貝!j<
ki+d1=募一
L星
ki~
解得:,
V3
[dHiT
直線4N的解析式為y=縣+且
33
②當(dāng)點(diǎn)N在x軸下方時(shí),點(diǎn)”在x軸下方,如圖4,
???△5MN,△B/R為等邊三角形,
??.BM=BN,BA=BR,AMBN=AABR=60°,
AABN=ARBM,
XBRM"/\BAN(SAS),
...乙BAN=ABRM,
?;AR=BR,RSIAB,
ABRM=—AARB=30°,
2
:.BAN=30°,
設(shè)MV與y軸交于點(diǎn)0,
在RtZ\/O0中,OQ=O4,tan乙B4N=CM?tan30°
-看),
o
"-k2+d2=0
設(shè)直線4N的解析式為y=《2+"2,貝(bH-近,
d2-3
??.直線AN的解析式為j=-?x-返■.
33
綜上所述,直線AN的解析式為y=率x+喙或y=-喙x-喙.
4.(2022?仁壽縣模擬)如圖,直線>=依+"(^0)與x軸、y軸分別交于4、8兩點(diǎn),過/,2兩點(diǎn)的拋
物線>=辦2+樂+4與x軸交于點(diǎn)C,且。(-1,0),A(4,0).
(1)求拋物線和直線N3的解析式;
(2)若“點(diǎn)為x軸上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)是以為腰的等腰三角形時(shí),求點(diǎn)M的坐標(biāo).
(3)若點(diǎn)P是拋物線上N,8兩點(diǎn)之間的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(不與48重合),則是否存在一點(diǎn)P,使△尸N8的
面積最大?若存在求出的最大面積;若不存在,試說明理由.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求出拋物線的解析式,可得3點(diǎn)的坐標(biāo),將/、2兩點(diǎn)代入直線》=依+"
即可得直線的解析式;
(2)先利用勾股定理計(jì)算出AB=4a,分兩種情況,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)解答即可;
(3)設(shè)尸(x,-x2+3x+4)(0<x<4),過點(diǎn)尸作PD〃了軸交直線AB于點(diǎn)。,則。(x,-x+4),可得
PD=yp-yo=-X2+4X,即得S^PAB=^PD*OA=-2(x-2)2+8,根據(jù)二次函數(shù)的最值即可求解.
【解答】解:(1);過工,B兩點(diǎn)的拋物線y=ax1+bx+4與x軸交于點(diǎn)C,且C(-1,0),A(4,0).
,卜廿4=0,解得卜=-1,
I16a+4b+4=0{b=3
二?拋物線解析式為y=-x2+3x+4,
令x=0,得y=4,
..B(0,4),
---y=kx+n(左片0)與x軸、y軸分另“交于/、8兩點(diǎn),
.J4kg0,解得
In=4In=4
J.直線4B的解析式為y=-x+4;
-'-AB=yj42+42=4^2,
①當(dāng)=時(shí),點(diǎn)用■與點(diǎn)/(4,0)關(guān)于y軸對(duì)稱,故M(-4,0)符合題意;
②當(dāng)N8=4W■時(shí),
AM=AB=4近,
:.M'(4-4衣,0)、"(4+4&,0).
綜上所述,點(diǎn)M的坐標(biāo)為(-4,0)或(4-4&,0)或(4+472,0);
(3)存在,理由如下:
設(shè)P(x,-X2+3X+4)(0<X<4),
如圖,過點(diǎn)P作PD//y軸交直線AB于點(diǎn)。,則。(x,-x+4),
/-PD=yp-yD=(-X2+3X+4)-(—x+4)=-x2+4x,
S^PAB=^PD-OA=-lx4x[-X2+4X]=-2(x-2)2+8,
-2v0,
r.當(dāng)x=2時(shí),△尸48的面積最大,最大面積是8,
,存在點(diǎn)尸,使△尸48的面積最大,最大面積是8.
5.(2022?徐匯區(qū)模擬)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線尸船+3分別交x軸、〉軸于42兩點(diǎn),
經(jīng)過48兩點(diǎn)的拋物線y=-f+bx+c與x軸的正半軸相交于點(diǎn)C(1,0),點(diǎn)尸為線段上的點(diǎn),且
點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m.
(1)求拋物線的解析式和直線N3的解析式;
(2)過P作j,軸的平行線交拋物線于當(dāng)△依河是MP為腰的等腰三角形時(shí),求點(diǎn)尸的坐標(biāo);
(3)若頂點(diǎn)D在以PM、PB為鄰邊的平行四邊形的形內(nèi)(不含邊界),求機(jī)的取值范圍.
【分析】(1)先求出點(diǎn)3(0,3),運(yùn)用待定系數(shù)法可求得拋物線的解析式為y=-X2-2X+3,令y=0,
可求得4(-3,0),把點(diǎn)/的坐標(biāo)代入>=履+3,即可求得直線的解析式為y=x+3;
(2)設(shè)尸(m,m+3),且-3W/wW0,則-m2-2m+3),可得PM--而-3m,運(yùn)用兩點(diǎn)間距
離公式可得尸3=-42m,根據(jù)△可〃是心為腰的等腰三角形,分兩種情況:MP=PB或MP=MB,
分別建立方程求解即可得出答案;
(3)利用待定系數(shù)法可求得經(jīng)過點(diǎn)。(-1,4)且平行直線的直線。G的解析式y(tǒng)=x+5,聯(lián)立,得
x+5=-x2-2x+3,可得點(diǎn)G的橫坐標(biāo)為-2,根據(jù)題意可知:點(diǎn)”必須在直線DG上方的拋物線上運(yùn)動(dòng),
故-2<加<-1.
【解答】解:(1).?.直線好履+3交y軸于點(diǎn)8,
:.B(0,3),
,?,拋物線-W+E+c經(jīng)過點(diǎn)8(o,3),點(diǎn)C(l,0),
.fc=3
I_l+b+c=0
解得:產(chǎn)之
lc=3
「?拋物線的解析式為y=-x2-2x+3,
令歹=0,得-2x+3=0,
解得:XI=-3,X2=1,
力(-3,0),
把點(diǎn)A的坐標(biāo)代入y=kx+3,得-3左+3=0,
解得:k=1,
二.直線AB的解析式為y=x+3;
(2)???點(diǎn)尸為線段48上的點(diǎn),且點(diǎn)尸的橫坐標(biāo)為冽,
?,.P(m,m+3),且?3WwW0,
?過尸作》軸的平行線交拋物線于M,
;.M(m,-m2-2加+3),
:.PM=-m2-2m+3-(m+3)=-m2-3m,
.0PB1=(m-0)2+(m+3-3)2=2m2,且-3W加WO,
PB=-
???△PBM是MP為腰的等腰三角形,B(0,3),
:.MP=PB或MP=MB,
?;OA=OB=3,4/03=90°,
AAOB是等腰直角三角形,
AABO-45°,
■:PM//OB,
;.乙BPM=45°,
①當(dāng)MP=P8時(shí),
-m2-3m=-,
解得:m=0(舍去)或m=-3+V2,
-p(-3+V2,V2);
②當(dāng)=時(shí),
貝I]乙48PA/=45°,
;.乙BMP=90°,
:.BM//x^,即點(diǎn)加■的縱坐標(biāo)為3,
-m2-2m+3=3,
解得:wi=0(舍去),m2=-2,
.■.P(-2,1),
綜上所述,點(diǎn)尸的坐標(biāo)為(-3+72,企)或(-2,1);
(3)y=-X2-2x+3=-(x+1)2+4,
?,.拋物線的頂點(diǎn)。(-1,4),
設(shè)經(jīng)過點(diǎn)0(-1,4)且平行直線N2的直線DG的解析式為y=x+*如圖2,
則-1+〃=4,
解得:n=5,
-'-y=x+5,
聯(lián)立,得尤+5=-X2-2x+3,
解得:XI=-1,X2=-2,
.?.點(diǎn)G的橫坐標(biāo)為-2,
頂點(diǎn)D在以PM、PB為鄰邊的平行四邊形的形內(nèi)(不含邊界),
點(diǎn)M必須在直線DG上方的拋物線上運(yùn)動(dòng),
,加的取值范圍為:
6.(2022?沐陽(yáng)縣模擬)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線>=/+2了-3與x軸交于/、8兩點(diǎn)(點(diǎn)
A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求點(diǎn)/的坐標(biāo);
(2)如圖2,連接/C,點(diǎn)。為線段/C下方拋物線上一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)。作?!隇檩S交線段NC于£點(diǎn),
連接E。、AD,記△4DC的面積為Si,△/£(?的面積為S2,求N-$2的最大值及此時(shí)點(diǎn)。的坐標(biāo);
(3)如圖3,連接CB,并將拋物線沿射線CB方向平移2y5個(gè)單位長(zhǎng)度得到新拋物線,動(dòng)點(diǎn)N在原拋
物線的對(duì)稱軸上,點(diǎn)M為新拋物線與y軸的交點(diǎn),當(dāng)九W為以為腰的等腰三角形時(shí),請(qǐng)直接寫出
點(diǎn)N的坐標(biāo).
【分析】(1)令y=0,即可求/點(diǎn)坐標(biāo);
(2)延長(zhǎng)DE交x軸于點(diǎn)K,求出直線4C的函數(shù)表達(dá)式為》=-X-3,設(shè)。(/,?+2;-3),其中-3v
139_
t<0,則E(J,-Z-3),K(t,0),即可求Si-S2=--t-—t-——L/+i--------------3/2_6f一旦)=-3(什2)
2222222
2+2當(dāng)f=-2時(shí),S1-S2取得最大值,最大值為3,此時(shí)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(-2,-3);
22
(3)由題意可求拋物線向右平移2個(gè)單位長(zhǎng)度,向上平移6個(gè)單位長(zhǎng)度,則平移后的拋物線解析式為y
=(x-1)2+2,可求M(0,3),設(shè)"(-1,n),分兩種情況①當(dāng)時(shí),9+9=4+n2,得到N(-
1,V14)或N(-1,-V14);②當(dāng)時(shí),9+9=1+(3-")2,得到N(-1,3+^17)或N
(-1,3-V17).
【解答】解:(1)???拋物線y=/+2x-3與x軸交于/、3兩點(diǎn)(點(diǎn)(在點(diǎn)8的左側(cè)),
令y=0,得X2+2X-3=0,解得Xi=-3,X2=1,
???點(diǎn)/在點(diǎn)2的左側(cè),
,點(diǎn)/的坐標(biāo)為(-3,0);
(2)如圖,延長(zhǎng)。E交x軸于點(diǎn)K,
?.?拋物線>=X2+2X-3與y軸交于點(diǎn)C,
.?.C(0,-3),
設(shè)直線NC的函數(shù)表達(dá)式為>=日+〃(后W0),
■-A(-3,0),C(0,-3),
fn=-3
-3k+n=0
解得卜-1,
[n=-3
???直線NC的函數(shù)表達(dá)式為>=-%-3,
設(shè)D(t,a+2人3),其中-3<Y0,
.■.E((/,-t-3),K(t,0),
"'*DE=-於-37,
1
Si=SAADC=—DE-OA=亮(-t-3t)=
S2=SAAEO=-EK-OA=3(/+3)=3什且,
2222
r.Si-$2=-S於-旦f-(3什9=-3於-6f-旦)=_芭(什2)2+3,
22222222
???當(dāng)f=-2時(shí),Si-e取得最大值,最大值為S,
2
此時(shí)點(diǎn)。的坐標(biāo)為(-2,-3);
(3),.。0,-3),3(1,0),
?.O--B--_-1-,
0C3
???拋物線沿射線CB方向平移2疝個(gè)單位長(zhǎng)度,
???拋物線向右平移2個(gè)單位長(zhǎng)度,向上平移6個(gè)單位長(zhǎng)度,
???平移后的拋物線解析式為y=(x+l-2)2-4+6=(x-1)2+2,
當(dāng)x=0時(shí),y—3,
3),
???原拋物線的對(duì)稱軸為直線x=-1,
設(shè)N(-1,〃),
①當(dāng)NN時(shí),9+9=4+/,
'''?=士VH,
■■.N(-1,V14)或"(-1,-V14);
②當(dāng)時(shí),9+9=1+(3-〃)2,
n=3+VTF或"=3-V17,
???N(-1,3+歷)或N(-1,3-V17);
綜上所述:N點(diǎn)坐標(biāo)為(-1,V14)或(-1,-丁五)或(-1,3+V17)或(-1,3-百?).
7.(2022春?北修區(qū)校級(jí)期末)如圖,已知點(diǎn)(0,2)在拋物線G:>=2/+6X+C上,且該拋物線與x軸
33
正半軸有且只有一個(gè)交點(diǎn)4與y軸交于點(diǎn)3,點(diǎn)。為坐標(biāo)原點(diǎn).
圖3
(1)求拋物線Ci的解析式;
(2)拋物線。沿射線加的方向平移'亙個(gè)單位得到拋物線C2,如圖2,拋物線C2與x軸交于C,D
3
兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)E,點(diǎn)、M在拋物線C2上,且在線段ED的下方,作MN//y軸交線段DE于點(diǎn)N,連
接ON,記的面積為Si,的面積為出,求Si+2s2的最大值;
(3)如圖3,在(2)的條件下,拋物線C2的對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)尸,連接EG點(diǎn)尸在拋物線C2上且
在對(duì)稱軸的右側(cè),滿足乙PEC=LEFO.
①直接寫出P點(diǎn)坐標(biāo);
②是否在拋物線Q的對(duì)稱軸上存在點(diǎn)兒使得為等腰三角形,若存在,請(qǐng)直接寫出〃點(diǎn)的坐標(biāo);
若不存在請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法解答即可;
(2)利用(1)的結(jié)論和已知條件求得拋物線C2的解析式,依據(jù)圖象求得51+2*的值,利用二次函數(shù)
的性質(zhì)求得結(jié)論;
(3)①設(shè)EP與x軸交于點(diǎn)H,利用相似三角形的判定與性質(zhì)求得線段CH的長(zhǎng),得到點(diǎn)H的坐標(biāo),利
用待定系數(shù)法解答即可;
②利用分類討論的思想方法分三種情況討論解答,利用等腰三角形的性質(zhì)和勾股定理求得對(duì)應(yīng)相等的長(zhǎng)
度即可求得結(jié)論.
【解答】解:(1),.榮((),2)在拋物線Ci:y=&2+6x+c上,
33
?.?c_--2.
3
該拋物線與X軸正半軸有且只有一個(gè)交點(diǎn)A,
.'.b<0,62-4x2x2=
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