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文檔簡介
專題3二次函數(shù)與等腰直角三角形問題
方法揭秘.
二次函數(shù)與等腰直角三角形的相結(jié)合的綜合問題,是中考數(shù)學壓軸題中比較常見的一種,涉及到的知識點
有:等腰直角三角形的性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)、斜邊的中線、全等三角形與相似三角形、角平分線、方
程與函數(shù)模型、函數(shù)的基本性質(zhì)等。等腰直角三角形與二次函數(shù)綜合問題常見的有三種類型:兩定一動探
索直角三角形問題;一定兩動探索等腰直角三角形問題;三動探索等腰直角三角形問題;常見的思路中,
不管是哪種類型的等腰直角三角形三角形問題,分類討論的依據(jù)都是三個角分別為直角,解決的思路是通
過構(gòu)造K型全等或相似圖來列方程解決。
AC
在Rt^ACB和RtaBEF中,若NA=NEBF,則ZXACBSBFE,則一=
BFBEEF'
ACABBC,
若RtAACB和RtABEF是等腰直角三角形,則—=—=~~=1
BFBEEF
典例剖析.
【例1】(2022?棗莊)如圖①,已知拋物線經(jīng)過點”(0,3),B(1,0),過點/作4C〃x
軸交拋物線于點C,N/OB的平分線交線段ZC于點E,點尸是拋物線上的一個動點.
(1)求拋物線的關(guān)系式;
(2)若動點尸在直線OE下方的拋物線上,連結(jié)尸E、PO,當△OPE面積最大時,求出尸點坐標;
(3)將拋物線L向上平移〃個單位長度,使平移后所得拋物線的頂點落在△(?/后內(nèi)(包括△〃£;的邊界),
求h的取值范圍;
(4)如圖②,尸是拋物線的對稱軸/上的一點,在拋物線上是否存在點P,使4尸。尸成為以點尸為直角頂
點的等腰直角三角形?若存在,直接寫出所有符合條件的點P的坐標;若不存在,請說明理由.
圖①圖②
【例2】(2022?東營)如圖,拋物線、=°/+瓜-3(aWO)與x軸交于點4(-1,0),點、B(3,0),與y
軸交于點C.
(1)求拋物線的表達式:
(2)在對稱軸上找一點0,使△/C0的周長最小,求點0的坐標;
(3)點尸是拋物線對稱軸上的一點,點"是對稱軸左側(cè)拋物線上的一點,當△PA/5是以P8為腰的等腰
直角三角形時,請直接寫出所有點”的坐標.
【例3】(2022?吉林)如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=/+bx+c(6,c是常數(shù))經(jīng)過點4(1,0),
點8(0,3).點尸在此拋物線上,其橫坐標為小
(1)求此拋物線的解析式.
(2)當點P在x軸上方時,結(jié)合圖象,直接寫出〃?的取值范圍.
(3)若此拋物線在點尸左側(cè)部分(包括點尸)的最低點的縱坐標為2-〃?.
①求〃,的值.
②以以為邊作等腰直角三角形以。,當點。在此拋物線的對稱軸上時,直接寫出點。的坐標.
1.(2022?石獅市模擬)已知拋物線2ax+a+2與工軸交于B兩點、(4在8的左側(cè)),與y軸正半
軸交于點C,點尸為該拋物線在第一象限內(nèi)的點.當點P為該拋物線頂點時,△/8P為等腰直角三角形.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)過點P作軸于點£,交△N8P的外接圓于點。,求點。的縱坐標;
(3)直線/P,8尸分別與v軸交于M,N兩點,求孚的值.
CM
2.(2022?福建模擬)如圖,已知拋物線yuo?+bx+c與x軸相交于/,8兩點,點C(2,-4)在拋物線上,
且△/8C是等腰直角三角形.
(1)求拋物線的解析式;
(2)過點。(2,0)的直線與拋物線交于點N,試問:以線段MN為直徑的圓是否過定點?證明你的
3.(2022?碑林區(qū)校級四模)在平面直角坐標系xQy中,拋物線y=-『+mx+〃與x軸交于點/,B。在8
的左側(cè)).
(1)若拋物線的對稱軸為直線x=-3,48=4.求拋物線的表達式;
(2)平移(1)中的拋物線,使平移后的拋物線經(jīng)過點O,且與x軸正半軸交于點C,記平移后的拋物線頂
點為尸,若△OCP是等腰直角三角形,求點尸的坐標.
y4
-3-
-4-
-5-
4.(2021秋?福清市期末)已知拋物線、="2+加-2經(jīng)過(2,2),且頂點在夕軸上.
(1)求拋物線解析式;
(2)直線y=Ax+c與拋物線交于4,8兩點.
①點尸在拋物線上,當A=0,且△/B尸為等腰直角三角形時,求c的值;
②設(shè)直線^=履+。交x軸于點M(機,0),線段N8的垂直平分線交y軸于點N,當c=l,機>6時,求點
N縱坐標〃的取值范圍.
5.(2022?集美區(qū)二模)在平面直角坐標系中,拋物線T:y=a(x+4)(x-機)與x軸交于48兩點,
m>-3,點3在點A的右側(cè),拋物線T的頂點為記為P.
(1)求點Z和點8的坐標;(用含用的代數(shù)式表示)
(2)若°=m+3,且△/B尸為等腰直角三角形,求拋物線7的解析式;
(3)將拋物線7進行平移得到拋物線7,拋物線7與x軸交于點B,C(4,0),拋物線「的頂點記為。.若
0<a<l,且點C在點8的右側(cè),是否存在直線/P與C0垂直的情形?若存在,求,"的取值范圍;若不
存在,請說明理由.
6.(2022?城廂區(qū)模擬)拋物線-(w+3)x+3機與x軸交于/、8兩點,與夕軸交于點C(不與點。
重合).
(1)若點/在x軸的負半軸上,且△O8C為等腰直角三角形.
①求拋物線的解析式;
②在拋物線上是否存在一點。,使得點。為△88的外心,若存在,請求出點。的坐標,若不存在,請
說明理由.
(2)點P在拋物線對稱軸上,且點尸的縱坐標為-9,將直線PC向下平移"個單位長度得到
直線P'C,若直線尸,C與拋物線有且只有一個交點,求△/8C面積的取值范圍.
7.(2022?將樂縣模擬)拋物線尸爾+bx+c與直線尸-■有唯一的公共點4與直線產(chǎn)卷交于點8,C
(C在5的右側(cè)),且△N5C是等腰直角三角形.過C作x軸的垂線,垂足為。(3,0).
(1)求拋物線的解析式;
(2)直線y=2x與拋物線的交點為P,Q,且尸在0的左側(cè).
(i)求尸,0兩點的坐標;
(ii)設(shè)直線y=2x+/?(加>0)與拋物線的交點為",N,求證:直線PM,QN,8交于一點.
8.(2022?贛州模擬)如圖,二次函數(shù)二=/+瓜-3(xW3)的圖象過點/(-1,0),B(3,0),C(0,c),
記為L.將L沿直線x=3翻折得到“部分拋物線”K,點A,C的對應點分別為點4,C.
(1)求a,b,c的值;
(2)畫出“部分拋物線”K的圖象,并求出它的解析式;
(3)某同學把L和“部分拋物線”K看作一個整體,記為圖形“%”,若直線^=機和圖形“少”只有兩個
交點、M,N(點M在點N的左側(cè)).
①直接寫出w的取值范圍;
②若△A/NB為等腰直角三角形,求m的值.
9.(2022?瓊海二模)如圖1,拋物線卜=??+隊+3與x軸交于點/(3,0)、8(-1,0),與y軸交于點C,
點尸為x軸上方拋物線上的動點,點尸為y軸上的動點,連接我,PF,AF.
(1)求該拋物線所對應的函數(shù)解析式;
(2)如圖1,當點尸的坐標為(0,-4),求出此時△NEP面積的最大值:
(3)如圖2,是否存在點尸,使得是以N尸為腰的等腰直角三角形?若存在,求出所有點尸的坐標;
若不存在,請說明理由.
10.(2022?虹口區(qū)二模)如圖,在平面直角坐標系中,拋物線卜="2+以+6與x軸交于點/(-2,0)
和點8(6,0),與y軸交于點C,頂點為。,聯(lián)結(jié)8c交拋物線的對稱軸/于點£
(1)求拋物線的表達式:
(2)聯(lián)結(jié)8、BD,點尸是射線。E上的一點,如果SAPOB=SM7?5,求點尸的坐標;
(3)點M是線段8E上的一點,點N是對稱軸/右側(cè)拋物線上的一點,如果是以£以為腰的等腰直
11.(2022?順城區(qū)模擬)如圖,拋物線y=-N+fec+c與x軸交于點/和8(5,0),與夕軸交于點C(0,5).
(1)求拋物線的解析式;
(2)拋物線的對稱軸與x軸交于點M,與8c交于點尸,點。是對稱軸上一點,當點。關(guān)于直線8c的對
稱點E在拋物線上時,求點E的坐標;
(3)點尸在拋物線的對稱軸上,點。在直線8c上方的拋物線上,是否存在以O(shè),P,。為頂點的三角形
是等腰直角三角形,若存在,請直接寫出點。的坐標;若不存在,請說明理由.
12.(2022?襄城區(qū)模擬)拋物線y=x2-(加+3)x+3加與x軸交于/、8兩點,與夕軸交于點C.
(1)如圖1,若點/在x軸的負半軸上,△O8C為等腰直角三角形,求拋物線的解析式;
(2)在(1)的條件下,點。(-2,5)是拋物線上一點,點W為直線8C下方拋物線上一動點,令四邊
形BDCM的面積為S,求S的最大值及此時點M的坐標;
(3)若點P是拋物線對稱軸上一點,且點尸的縱坐標為-9,作直線PC,將直線PC向下平移〃(n>0)
個單位長度得到直線P'C,若直線PC與拋物線有且僅有一個交點.
①直接寫出〃關(guān)于m的函數(shù)關(guān)系式;
②直接寫出當時機的取值范圍.
圖1備用圖
13.(2022?山西二模)綜合與探究
如圖,拋物線產(chǎn)?jfx+c與x軸交于1,8兩點(點N在點8的左側(cè)),與y軸交于點C,且4,8兩點
的坐標分別是4(-2,0),B(8,0).點P是拋物線上的一個動點,點P的橫坐標為"?,過點尸作直線/
_Lx軸,交直線NC于點G,交直線BC于點H.
(1)求拋物線的函數(shù)表達式及點C的坐標.
(2)如果點。是拋物線的頂點,點P在點C和點。之間運動時,試判斷在拋物線的對稱軸上是否存在一
點N,使得△NG4是等腰直角三角形,若存在,請求出點N的坐標;若不存在,請說明理由.
(3)試探究在拋物線的對稱軸上是否存在點。,使得以點P,Q,B,C為頂點的四邊形是平行四邊形,若
存在,請直接寫出點P的坐標;若不存在,請說明理由.
14.(2022?長沙模擬)已知拋物線G:+〃與x軸于/,兩點,與y軸交于點C,△ABC為等腰直
角三角形,且"=-1.
(1)求拋物線Ci的解析式;
(2)將Ci向上平移一個單位得到C2,點A/、N為拋物線C2上的兩個動點,O為坐標原點,且NMCW=90°,
連接點M、N,過點。作于點E.求點£到夕軸距離的最大值:
(3)如圖,若點尸的坐標為(0,-2),直線/分別交線段/尸,8尸(不含端點)于G,,兩點.若直線/
與拋物線。有且只有一個公共點,設(shè)點G的橫坐標為b,點,的橫坐標為a,則a-b是定值嗎?若是,請
求出其定值,若不是,請說明理由.
15.(2022?永川區(qū)模擬)如圖,在平面直角坐標系中,己知拋物線y=a?+4x+c與直線相交于點/(0,
1)和點B(3,4).
(1)求該拋物線的解析式;
(2)設(shè)C為直線48上方的拋物線上一點,連接4C,BC,以/C,8c為鄰邊作平行四邊形/C8P,求四
邊形NC8尸面積的最大值;
(3)將該拋物線向左平移2個單位長度得到拋物線y=a]x2+blX+Cl(alW°),平移后的拋物線與原拋物
線相交于點。,是否存在點E使得是以/。為腰的等腰直角三角形?若存在,直接寫出點E的坐標;
若不存在,請說明理由.
16.(2022?興城市一模)如圖,拋物線y=-^x2+bx+c與x軸交于點4和點8(5,0),與y軸交于點C(0,
5
-3),連接/C,8C,點E是對稱軸上的一個動點.
(1)求拋物線的解析式;
(2)當MBCE=21/BC時,求點E的坐標;
(3)在拋物線上是否存在點P,使ABPE是以8E為斜邊的等腰直角三角形?若存在,請直接寫出點P的
坐標;若不存在,請說明理由.
17.(2021?昆明模擬)已知拋物線:y=ax2-2ax+c(a>0)過點(-1,0)與(0,-3).直線y=x-6交
x軸、y軸分別于點AB.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若點尸是拋物線上的任意一點.連接口,P8,使得△R18的面積最小,求△現(xiàn)8的面積最小時,P
的橫坐標;
(3)作直線x=f分別與拋物線y=ax2-2ax+c(a>0)和直線y=x-6交于點E,凡點C是拋物線對稱軸
上的任意點,若4CE尸是以點E或點尸為直角頂點的等腰直角三角形,求點C的縱坐標.
18(2021?新泰市一模)如圖,拋物線夕=4/+樂+2交x軸于點/(-3,0)和點8(1,0),交y軸于點C.已
知點。的坐標為(-1,0),點P為第二象限內(nèi)拋物線上的一個動點,連接4尸、PC、CD.
(1)求這個拋物線的表達式.
(2)點P為第二象限內(nèi)拋物線上的一個動點,求四邊形/DC尸面積的最大值.
(3)①點"在平面內(nèi),當是以CM為斜邊的等腰直角三角形時,求出滿足條件的所有點"的坐
標;
②在①的條件下,點N在拋物線對稱軸上,當/MNC=45°時,求出滿足條件的所有點N的坐標.
19.(2021?廣安)如圖,在平面直角坐標系中,二次函數(shù)夕=-/+bx+c的圖象與坐標軸相交于4、B、C三
點,其中4點坐標為(3,0),2點坐標為(-1,0),連接ZC、BC.動點P從點4出發(fā),在線段NC上以
每秒白、單位長度向點C做勻速運動;同時,動點。從點8出發(fā),在線段加上以每秒1個單位長度向點
/做勻速運動,當其中一點到達終點時,另一點隨之停止運動,連接P。,設(shè)運動時間為f秒.
(1)求6、c的值.
(2)在尸、。運動的過程中,當f為何值時,四邊形8CP0的面積最小,最小值為多少?
(3)在線段AC上方的拋物線上是否存在點M,使△WP0是以點P為直角頂點的等腰直角三角形?若存在,
請求出點”的坐標;若不存在,請說明理由.
20.(2021?上海)已知拋物線yuH+c(〃/0)經(jīng)過點尸(3,0)、Q(1,4).
(1)求拋物線的解析式:
(2)若點/在直線尸0上,過點N作軸于點B,以Z8為斜邊在其左側(cè)作等腰直角三角形/8C.
①當。與“重合時,求C到拋物線對稱軸的距離;
②若C在拋物線上,求C的坐標.
典例剖析.
【例1】(2022?棗莊)如圖①,已知拋物線L:yuf+fcc+c經(jīng)過點4(0,3),B(1,0),過點/作ZC〃x
軸交拋物線于點C,N/O8的平分線交線段4c于點E,點尸是拋物線上的一個動點.
(1)求拋物線的關(guān)系式;
(2)若動點P在直線0£下方的拋物線上,連結(jié)尸E、PO,當△OPE面積最大時,求出尸點坐標;
(3)將拋物線L向上平移h個單位長度,使平移后所得拋物線的頂點落在△O/E內(nèi)(包括△OZE的邊界),
求人的取值范圍;
(4)如圖②,尸是拋物線的對稱軸/上的一點,在拋物線上是否存在點P,使^P。尸成為以點P為直角頂
點的等腰直角三角形?若存在,直接寫出所有符合條件的點P的坐標;若不存在,請說明理由.
圖①圖②
【分析】(1)利用待定系數(shù)法可得拋物線的解析式;
(2)過P作尸G〃y軸,交OE于點G,設(shè)尸(m,m2-4w+3),根據(jù)OE的解析式表示點G的坐標,表示
尸G的長,根據(jù)面積和可得aOPE的面積,利用二次函數(shù)的最值可得其最大值;
(3)求出原拋物線的對稱軸和頂點坐標以及對稱軸與OE的交點坐標、與工£的交點坐標,用含〃的代數(shù)
式表示平移后的拋物線的頂點坐標,列出不等式組求出h的取值范圍;
(4)存在四種情況:作輔助線,構(gòu)建全等三角形,證明△。例尸絲△尸NF,根據(jù)10M=1尸2,列方程可得點
P的坐標:同理可得其他圖形中點尸的坐標.
【解析】(1)??,拋物線L:y=f+6x+c的圖象經(jīng)過點力(0,3),B(1,0),
.Jl+b+c=O,解得]b=-4,
Ic=3Ic=3
拋物線的解析式為:y=x2-4x+3;
(2)如圖,過尸作PG〃y軸,交OE于點G,
.?.//OE=45°,
...△ZO£是等腰直角三角形,
J.AE=OA=3,
:.E(3,3),
?,?直線0E的解析式為:y=x,
:?G(m,w),
:?PG=m-(加2-4/W+3)=-m2+5ni-3,
s&OPE=SAOPG+S4EPG
^LpG-AE
2
=AX3X(-m2+5m-3)
2
=--(w2-5m+3)
2
=-2.(〃i-旦)2+21,
228
:一旦<o,
2
當機=至?時,△OPE面積最大,
2
此時,p點坐標為(g,-3);
24
(3)由y=f-4x+3=(x-2)2-1,得拋物線/的對稱軸為直線x=2,頂點為(2,-1),
拋物線L向上平移h個單位長度后頂點為F(2,-1+力).
設(shè)直線x=2交于點。M,交AE于點N,則£(2,3),
?.?直線的解析式為:y=x,
:.M(2,2),
?點尸在△O/E內(nèi)(包括的邊界),
.?.2W-1+Y3,
解得3W/?W4:
(4)設(shè)尸("?,m2-4/?+3),分四種情況:
①當P在對稱軸的左邊,且在x軸下方時,如圖,過尸作MNLy軸,交y軸于交/于N,
:.NOMP=NPNF=90°,
「△OPE是等腰直角三角形,
:.OP=PF,NOPF=90°,
:.ZOPM+4NPF=ZPFN+ZNPF=90°,
,ZOPM=/PFN,
:./\OMP烏/\PNF(44S),
:.OM=PN,
?:P(加,m2-4/w+3),
則-謂+4〃?-3=2-陽,
解得:那=_5.技.(舍)或土返,
22
尸的坐標為(立返,上近?);
22
②當尸在對稱軸的左邊,且在X軸上方時,
同理得:2-m=m2-4〃?+3,
解得:加尸夕'后(舍)或加2=’一75「
22
...P的坐標為(三應,遙+1);
22
③當尸在對稱軸的右邊,且在X軸下方時,
如圖,過P作仞V_Lx軸于M過尸作尸例_LMV于A7,
同理得△ONP9APMF,
:.PN=FM,
貝!J-,”+4〃7-3=m-2,
解得:〃“=空叵或"2=生返(舍);
22
P的坐標為(?巫,上恒);
22
④當尸在對稱軸的右邊,且在X軸上方時,如圖,
同理得m2-4m+3=/%-2,
解得:〃?=旦2:叵或昱近_(舍),
22
尸的坐標為:(昱恒,娟+1);
22
+1
綜上所述,點P的坐標是:(主逅,上逅)或(3-、底_,VJ)或(史返,上近_)或冷后,
2222222
反).
2
E(1,-1)是。點(1,0)繞O點順時針旋轉(zhuǎn)45°并且OD縮小2倍得到,
易知直線DE即為對稱軸上的點繞O點順時針旋轉(zhuǎn)45°,且到O點距離縮小我倍的軌跡,
聯(lián)立直線DE和拋物線解析式得x2-4x+3=x-2,
解得xi=-5R5,工2二昱近一,
22
同理可得》3=空叵或欠4=主亞_;
22
綜上所述,點P的坐標是:(生近上后)或(生近,近±1.)或(老口叵,上后)或(豆近
2222222
反).
2
【例2】.(2022?東營)如圖,拋物線y=蘇+云-3(a/0)與x軸交于點/(-1,0),點B(3,0),與y
軸交于點C.
(1)求拋物線的表達式;
(2)在對稱軸上找一點0,使△/C0的周長最小,求點。的坐標;
(3)點尸是拋物線對稱軸上的一點,點M是對稱軸左側(cè)拋物線上的一點,當是以P8為腰的等腰
直角三角形時,請直接寫出所有點M的坐標.
【分析】(1)用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式即可;
(2)連接C8交對稱軸于點。,當C、B、0三點共線時,△/C。的周長最小,求出直線8c的解析式,再
求。點坐標即可;
(3)分兩種情況討論:當NBPM=90°時,PM=PB,M點與/點重合,則0);當/PBM=90°
時,PB=BM,過點5作x軸的垂線G",過點P作尸"J_GH交于“,過點用作MG_L〃G交于G,可證明
△BPHWAMBG(AAS),設(shè)。(1,7),則A/(3--2),求出W點坐標為(1--2).
【解析】(1)將點/(-1,0),點8(3,0)代入^=公2+云-3,
.fa-b-3=0
19a+3b-3=0
解得八口,
lb=-2
.".y=x2-2x-3;
(2)連接CB交對稱軸于點Q,
":y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
,拋物線的對稱軸為直線x=l,
?.】、8關(guān)于對稱軸x=l對稱,
:.AQ=BQ,
:.AC+AQ+CQ=AC+CQ+BQ^AC+BC,
當C、B、0三點共線時,△4C0的周長最小,
VC(0,-3),B(3,0),
設(shè)直線BC的解析式為y=h+b,
.fb=-3
,13k+b=0'
解得F=1,
lb=-3
*.y=x-3,
:.Q(1,-2);
(3)當N5PM=90°時,PM=PB,
???M點與4點重合,
:.M(-1,0);
當NP6M=90°時,PB=BM,
過點8作工軸的垂線G”,過點P作PHLGH交于H,過點刊作MGJ_〃G交于G,
■:NPBM=90°,
:?/PBH+/MBG=9C,
?:/PBH+/BPH=90°,
:?4MBG=/BPH,
*:BP=BM,
:.△BPHQ/XMBGCAAS),
:.BH=MG,PH=BG=2,
設(shè)尸(1,/),則"(3-r,-2),
??--2=(3-z)2-2(3-r)-3,
解得f=2+&或t=1-五,
:.M(1-V2--2)或(5+&,-2),
點在對稱軸的左側(cè),
二〃點坐標為(I--2);
綜上所述:M點的坐標為(1-我,-2)或(-1,0).
【例3】(2022?吉林)如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=/+bx+c(b,c是常數(shù))經(jīng)過點”(1,0),
點8(0,3).點尸在此拋物線上,其橫坐標為
(1)求此拋物線的解析式.
(2)當點P在x軸上方時,結(jié)合圖象,直接寫出〃?的取值范圍.
(3)若此拋物線在點尸左側(cè)部分(包括點尸)的最低點的縱坐標為2-〃?.
①求機的值.
②以我為邊作等腰直角三角形為。,當點。在此拋物線的對稱軸上時,直接寫出點。的坐標.
【分析】(I)通過待定系數(shù)法求解.
(2)令y=0,求出拋物線與x軸交點坐標,結(jié)合圖象求解.
(3)①分類討論點P在拋物線對稱軸右側(cè)及左側(cè)兩種情況,分別求出頂點為最低點和點尸為最低點時m
的值.
②根據(jù)機的值,作出等腰直角三角形求解.
【解析】(1)將(1,0),(0,3)代入y=x2+fer+c得[°=l+b+c,
I3=c
解得[b~4,
,c=3
J.y—x1-4x+3.
(2)令f-4x+3=0,
解得Xl=l,X2=3)
...拋物線與x軸交點坐標為(1,0),(3,0),
?.?拋物線開口向上,
1或切>3時,點尸在x軸上方.
(3)①;y=/-4x+3=(x-2)2-1,
拋物線頂點坐標為(2,-1),對稱軸為直線x=2,
當m>2時,拋物線頂點為最低點,
/--1=2-,
解得"7=3,
當加W2時,點尸為最低點,
將代入、=/-4x+3得^=加2-4加+3,
/.IYT-4〃?+3=2-m,
解得加1=生叵(舍),加2=3口⑸.
22
'.m=3或機=殳乂5-.
2
②當m=3時,點P在x軸上,/尸=2,
???拋物線頂點坐標為(2,-1),
二點0坐標為(2,-1)或(2,1)符合題意.
x軸于點尸,作。E_LP/于點E,
NQPE+N4PF=ZAPF+ZPAF=90°,
:.ZQPE=ZPAF,
又,:NQEP=/PFA=90°,QP=PA,
:.△QEP^APFA(N/S),
:.QE=PF,即2-〃?=機2-4〃?+3,
解得加1=38而(舍),他=3一遍
22
:.PF=2-3/位AF=PE=1-生2區(qū),
22
:.EF=PF+PE=2-3-泥+1-^^-=疾,
22
,點。坐標為(2,V5).
綜上所述,點0坐標為(2,-1)或(2,1)或(2,y).
滿分訓練.
1.(2022?石獅市模擬)已知拋物線y=ax2-2“x+a+2與x軸交于4B兩點(/在2的左側(cè)),與y軸正半
軸交于點C,點尸為該拋物線在第一象限內(nèi)的點.當點尸為該拋物線頂點時,△48P為等腰直角三角形.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)過點P作尸。_Lx軸于點E,交△Z8P的外接圓于點。,求點。的縱坐標;
(3)直線月P,8尸分別與y軸交于M,N兩點,求磔的值.
CM
【分析】(1)運用配方法將拋物線解析式化為頂點式,可得到頂點坐標,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)可得4
8兩點的坐標,利用待定系數(shù)法即可求解;
(2)根據(jù)等腰直角三角形△/8P的外接圓可得為直徑,點E為圓心,即可得點。的縱坐標;
(3)利用待定系數(shù)法可得直線4P,8P的解析式,分別求出N兩點的坐標,由y=-12+戶3得。(0,
22
3),求出CMCW的值,即可求解.
2
【解析】(1),.)="2-2ax+a+2=a(x2-2x)+a+2—a(x-1)2+21
,拋物線的頂點P的坐標為(1,2),
如圖:過點尸作軸于點£,則E(l,0),
尸為等腰直角三角形,
:.AE=BE=PE=^AB=2,
2
:.A(-1,0),B(3,0),
將8(3,0)代入y=a(x-1)2+2得,
。(3-1)2+2=0,解得〃=-工,
2
???該拋物線的解析式為y=-1(x-1)2+2=-』F+x+3;
222
(2)如圖:
為等腰直角三角形,POl_x軸于點E,
為直徑,點E為圓心,
?.?點P的坐標為(I,2),
:.PE=2,
:.DE=2,
:.D(1,-2),
...點。的縱坐標為-2;
(3)設(shè)直線/P的解析式為y=fcr+b,
?.?點(1,2),A(-1,0),
...「k+b=0,解得4=1,
lk+b=2\b=l
???直線AP的解析式為y=x+l,
令x=0,則歹=1,
:.M(0,1),
同理得直線BP的解析式為歹=-x+3,
令x=0,則y=3,
:.N(0,3),
,->=-/y2+x+3與y軸正半軸交于點C,
:.C(0,—),
2
.?.CM=3-1=工,CN=3-3=3,
2222
3_
.CN
**CM
7
2.(2022?福建模擬)如圖,已知拋物線y=af+bx+c與x軸相交于48兩點,點C(2,-4)在拋物線上,
且△Z8C是等腰直角三角形.
(1)求拋物線的解析式;
(2)過點。(2,0)的直線與拋物線交于點M,N,試問:以線段MV為直徑的圓是否過定點?證明你的
【分析】(1)等腰直角三角形斜邊中線等于斜邊一半,點的坐標,不難求出/、8兩點坐標,把點Z、8、C
代入二次函數(shù)解析式,解三元一次方程組就可得到函數(shù)解析式.
(2))通過設(shè)過點。(2,0)的直線解析式為y=A(x-2)=kx-2k,得到關(guān)于x、關(guān)于y的方程,利
用跟與系數(shù)的關(guān)系,再得到圓的解析式,待定系數(shù)法確定定點的x、y的值,確定定點的坐標.
【解析】連接ZC、BC,過點C作CP垂直于x軸于點尸.
在RtZ\C/8中,AC=BC,點C(2,-4),
:.CP=AP=PB=4,OP=2,
:.OA=AP-。尸=4-2=2,OB=OP+PB=4+2=6,
.?.點4(-2,0),點8(6,0),
把點N(-2,0),點8(6,0),點C(2,-4)代入函數(shù)解析式得
0=4a-2b+c
,0=36a+6b+c>
-4=4a+2b+c
1
解得《
b=_],
c=-3
(2)設(shè)過點O(2,0)的直線MN解析式為歹=后(x-2)=kx?2k,
聯(lián)立直線與拋物線解析式得關(guān)于x的等式:kx-2人=12-X-3,
4
化簡得(k+l)x+2k-3=°,
X^I+XM-------(:1,-=4(%+1),XAtXM='2k]W=8,_12....①,
77
聯(lián)立直線與拋物線解析式得關(guān)于y的等式:、=工(工+2)2-(X+2)-3,
4kk
化簡得上?+(-1-1)y-4=0,
4k2-k
yM+yN=4k1,y^yN=-16M.......②,
線段MN的中點就是圓的圓心,
(XN+XM)—2(K+l),
2
代入直線方程得》。=2后,
.?.圓心坐標為(2什2,2"),
直徑”『(乂…黯+?巾/=7<xM+xN)2-43£?^+<^+^2-4VN'
把①、②代入上式化簡整理得直徑MN=Q16k4+80k2+64,
設(shè)圓上某一點(x,y)到圓心的距離等于半徑迎,
2
R[x-(2k+2)]2+(y-2k2)2416k4+y2+64,
化簡整理得16F+12-8A=x2-4kx-4x+f-4丹=-4ylr-Akx+x2-4x+f,
圓過定點,所以與左值無關(guān),看作是關(guān)于人的二次等式,
F、女的系數(shù),常量對應相等,
得-8=-4x,
x=2,
16=-4y,
y--4,
由以上分析,所以以MN為直徑的圓過定點(2,-4).
故答案為:以線段A/N為直徑的圓過定點(2,-4).
3.(2022?碑林區(qū)校級四模)在平面直角坐標系xQy中,拋物線y=-苫2+儂+"與x軸交于點/,B在8
的左側(cè)).
(1)若拋物線的對稱軸為直線x=-3,AB=4.求拋物線的表達式;
(2)平移(1)中的拋物線,使平移后的拋物線經(jīng)過點O,且與x軸正半軸交于點C,記平移后的拋物線頂
點為P,若△OCP是等腰直角三角形,求點尸的坐標.
y八
5-
4-
3-
2-
1-
II[II11111r
-5-4-3-2-1012345力
—1-
—2-
-3-
—4-
—5一
【分析】(l)先根據(jù)拋物線的對稱性求出點4點8的坐標,再將點小點8的坐標代入y=-x2+mx+〃,
列方程組求出"?、n的值即可;
(2)設(shè)平移后的拋物線的表達式為,=-/+外,將點P的坐標用含b的式子表示,過該拋物線的頂點尸作
POLx軸于點。,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì),可列方程求出b的值及點P的坐標.
【解析】(1)???拋物線y=+妙+”與x軸交于/、8兩點,且拋物線的對稱軸為直線x=-3,
二點4與點8關(guān)于直線乂=-3對稱,
?點A在點B的左側(cè),且48=4,
:.A(-5,0),5(-1,0),
把4(-5,0)-,B(-1.0)代入y=-x2+mx+n,
得J-25-5m+n=0
1-l-m+n=0
解得(m=-6,
ln=-5
拋物線的表達式為y=-/-6x-5.
(2)根據(jù)題意,平移后的拋物線經(jīng)過原點,
設(shè)平移后的拋物線的表達式為y=-F+bx,
當歹=0時,由-/+笈=0得xi=0,X2=b,
:.C⑶0),
...該拋物線的對稱軸為直線X=Lb,
2
當》=工。時,y=-(—6)2+—b2=—b2,
2224
:.P(A/),工序);
24
如圖,作PDLx軸于點D,則OD=CD,
「△OCP是等腰直角三角形,
:.ZOPC=90°,
:.PD=1-OC=OD,
2
42
解得加=2,62=0(不符合題意,舍去),
:.P(1,1).
4.(2021秋?福清市期末)已知拋物線歹=加2+歷-2經(jīng)過(2,2),且頂點在y軸上.
(1)求拋物線解析式;
(2)直線y=Ax+c與拋物線交于48兩點.
①點尸在拋物線上,當/=0,且△/B尸為等腰直角三角形時,求c的值;
②設(shè)直線夕=公葉。交x軸于點M(〃?,0),線段Z8的垂直平分線交y軸于點N,當c=l,"?>6時,求點
N縱坐標N的取值范圍.
【分析】(1)由題意可知b=0,再將(2,2)代入y=a/+6x-2即可求解析式;
(2)①求出/(Vc+2-0),B(-Vc+2>0),再由2[c+2+(c+2)2]=4(c+2),即可求c;
(22
②由題意可得m=-工,/<0,再由機>6,可得-工<%<0,聯(lián)立Jy=X”,得到48的中點為(區(qū),X—+1),
k6(y=kx+l22
設(shè)的線段垂直平分線所在直線解析式為了=心+6,與x軸的交點P(-斗,0),與y軸的交點為N(0,
k
b),由/PVO=N/MO,可得犬="?=-工,則有線段的垂直平分線為y=所以N點縱
kk22
坐標為〃=以3,即可求
22272
【解析】(1)???頂點在y軸上,
:.h=0,
?拋物線夕=以2+阮-2經(jīng)過(2,2),
:.4a-2=2,
??a=1,
.'.y—x2-2;
(2)①當左=0時,y—c,
聯(lián)立p=c
ly=x2-2
-'-A川c+2,c).B(-、c+2,c),
?.?△/8P為等腰直角三角形,
:.P點在AB的垂直平分線上,
點在拋物線的頂點(0,-2)處,
*:AB=27C+2,4P=BP=dc+2+(c+2)2'
,2[c+2+(c+2)2]=4(c+2),
?**c=0;
②..“l(fā),
.\y=kx+},
??m~~———,
k
由題意可知,kVO,
?.,心6,
,-l-<k<o,
6
f2
聯(lián)立『-1,
Ly=kx+1
Ax2-kx-2=0,
.?.%+見?=晨
:.AB的中點為(區(qū),K^H),
22
設(shè)48的線段垂直平分線所在直線解析式為歹=佇什b,
...與x軸的交點尸(-一搟一,0),與y軸的交點為N(0,h),
k
*;PN上AB,
:?/PNO=NAMO,
b
?廠_1
??-——>
bm
:?K=m=-—,
k
???y—一_?1^x+"O,
k
...線段"8的垂直平分線為>=-1+KL卜旦,
k22
.?.N點縱坐標為n———I--,
22
272
5.(2022?集美區(qū)二模)在平面直角坐標系xQy中,拋物線T:y=a(x+4)Cx-m)與x軸交于/,8兩點,
-3,點8在點力的右側(cè),拋物線T的頂點為記為P.
(1)求點/和點8的坐標;(用含機的代數(shù)式表示)
(2)若。=〃什3,且△/8P為等腰直角三角形,求拋物線T的解析式;
(3)將拋物線7進行平移得到拋物線T,拋物線「與x軸交于點B,C(4,0),拋物線7的頂點記為Q.若
0<?<1,且點C在點8的右側(cè),是否存在直線4P與C0垂直的情形?若存在,求機的取值范圍;若不
2一
存在,請說明理由.
【分析】(1)解方程(x+4)(x-ni)=0可求4、8點坐標;
(2)求出頂點Pdm-2,(-〃L3)(三畦)2),利用等腰直角三角形斜邊的中線等腰斜邊的一半,求出
22
m即可求解;
(3)分別求出直線/P與直線C。的解析式,通過聯(lián)立方程組求出這兩條直線的交點過點M作
軸交于M可得AAMNS^MCN,則(2"〃?2-8")2=(-m+4)(4+w),得到『=—,再由。的取
216-m2
值范圍確定加的范圍即可.
【解析】(1)令y=0,則(x+4)(x-TH)=0,
解得x=-4或工=防,
:.A(-4,0),B(〃?,0);
(2)*.,a=w+3,
(zn+3)(x+4)(x-/H)=(m+3)(x2+4x-mx-4w),
:.P(上加-2,(-w-3)2),
22
為等腰直角三角形,
,.■48=m+4,
*.—AB=—(加+4)=(陽+3)(空里)2,
222
解得m=-2或m=-5,
V/w>-3,
:?m=-2,
二》=?+6工+8:
(3)存在直線Z尸與。。垂直的情形,理由如下:
**y=a(x+4)(x-zw),
:.P(L-2,-a(m+4)2),
24
由題意可知拋物線7的解析式為(x-w)(x-4),
:.Q(HLl,,--4)2),
~24
設(shè)直線AP的解析式為y=kx-^bi
'-4k+b=0
a(I4)2,
J4m-2)k+b=~f
z
解得卜發(fā)"+幻,
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