2021年中考二轮复习数学二次函数压轴题分类训练8:与相似三角形相关的综合题(附答案)
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1.已知抛物线y=x2+ax+b与x轴交于A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.
(1)填空:a= b= ;
(2)如图1,已知E(,0),过点E的直线与抛物线交于点M、N,且点M、N关于点E对称,求直线MN的解析式;
(3)如图2,已知D(0,1),P是第一象限内抛物线上一点,作PH⊥y轴于点H,若△PHD与△BDO相似,请求出点P的横坐标.
2.如图,抛物线y=ax2+2x+c经过A(﹣1,0),B两点,且与y轴交于点C(0,3),抛物线与直线y=﹣x﹣1交于A,E两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)坐标轴上是否存在一点Q,使得△AQE是以AE为底边的等腰三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
(3)P点在x轴上且位于点B的左侧,若以P,B,C为顶点的三角形与△ABE相似,求点P的坐标.
3.如图,直线y=﹣x+c与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A,B.
(1)求点B的坐标和抛物线的解析式;
(2)设点M(m,0)为线段OA上一动点,过点M且垂直于x轴的直线与直线AB及抛物线分别交于点P,N.
①求PN的最大值;
②若以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,请直接写出点M的坐标.
4.如图,抛物线y=﹣x2+x+2与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,点D与点C关于x轴对称,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线l交抛物线于点Q.
(1)求点A、点B、点C的坐标;
(2)当点P在线段OB上运动时,直线l交直线BD于点M,试探究m为何值时,四边形CQMD是平行四边形;
(3)点P在线段AB上运动过程中,是否存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
5.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,3),抛物线的对称轴与直线BC交于点D.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在抛物线的对称轴上找一点M,使|BM﹣CM|的值最大,求出点M的坐标;
(3)点E为直线BC上一动点,过点E作y轴的平行线EF,与抛物线交于点F问是否存在点E,使得以D、E、F为顶点的三角形与△BCO相似?若存在,直接写出点E的坐标.
6.如图,在平面直角坐标系xOy中,将抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=﹣x+1相交于点A(0,1)和点B(3,﹣2),交x轴于点C,顶点为点F,点D是该抛物线上一点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,若点D在直线AB上方的抛物线上,求△DAB的面积最大时点D的坐标;
(3)如图2,若点D在对称轴左侧的抛物线上,且点E(1,t)是射线CF上一点,当以C、B、D为顶点的三角形与△CAE相似时,求所有满足条件的t的值.
7.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过O、A(4,0)、B(5,5)三点,直线l交抛物线于点B,交y轴于点C(0,﹣4).点P是抛物线上一个动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P关于直线OB的对称点恰好落在直线l上,求点P的坐标;
(3)M是线段OB上的一个动点,过点M作直线MN⊥x轴,交抛物线于点N.当以M、N、B为顶点的三角形与△OBC相似时,直接写出点N的坐标.
8.如图,抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知A(﹣1,0),且直线BC的解析式为y=x﹣2,作垂直于x轴的直线x=m,与抛物线交于点F,与线段BC交于点E(不与点B和点C重合).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若△CEF是以CE为腰的等腰三角形,求m的值;
(3)点P为y轴左侧抛物线上的一点,过点P作PM⊥BC交直线BC于点M,连接PB,若以P、M、B为顶点的三角形与△ABC相似,求P点的坐标.
9.如图,以D为顶点的抛物线y=ax2+2x+c交x轴于点A,B(6,0),交y轴于点C(0,6).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线BC上有一点P,使PO+PA的值最小,求点P的坐标;
(3)在x轴上是否存在一点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形与△BCD相似?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
10.如图,在平面直角坐标系中,已知点A的坐标为(2,4),直线x=2与x轴相交于点B,连结OA,抛物线C:y=x2沿射线OA方向平移得到抛物线C',抛物线C'与直线x=2交于点P,设抛物线C'的顶点M的横坐标为m.
(1)求抛物线C'的解析式(用含m的式子表示);
(2)连结OP,当tan(∠OAB﹣∠AOP)=时,求点P的坐标;
(3)点Q为y轴上的动点,以P为直角顶点的△MQP与△OAB相似,求m的值.
11.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=x﹣2的图象分别交x、y轴于点A、B,抛物线y=x2+bx+c经过点A、B,点P为第四象限内抛物线上的一个动点.
(1)求此抛物线的函数解析式;
(2)过点P作PM∥y轴,分别交直线AB、x轴于点C、D,若以点P、B、C为顶点的三角形与以点A、C、D为顶点的三角形相似,求点P的坐标;
(3)当∠PBA=2∠OAB时,求点P的坐标.
12.在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣kx﹣2k(k为常数)的顶点为N.
(1)如图,若此抛物线过点A(3,﹣1),求抛物线的函数表达式;
(2)在(1)的条件下,抛物线与y轴交于点B,
①求∠ABO的度数;
②连接AB,点P为线段AB上不与点A,B重合的一个动点,过点P作CD∥x轴交抛物线在第四象限部分于点C,交y轴于点D,连接PN,当△BPN∽△BNA时,线段CD的长为 .
(3)无论k取何值,抛物线都过定点H,点M的坐标为(2,0),当∠MHN=90°时,请直接写出k的值.
13.如图1,一次函数的图象与两坐标轴分别交于A,B两点,且B点坐标为(0,4),以点A为顶点的抛物线解析式为y=﹣(x+2)2.
(1)求一次函数的解析式;
(2)如图2,将抛物线的顶点沿线段AB平移,此时抛物线顶点记为C,与y轴交点记为D,当点C的横坐标为﹣1时,求抛物线的解析式及D点的坐标;
(3)在(2)的条件下,线段AB上是否存在点P,使以点B,D,P为顶点的三角形与△AOB相似,若存在,求出所有满足条件的P点坐标;若不存在,请说明理由.
14.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的交于A(﹣3,0)、B(1,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣3m)(m>0),顶点为D.
(1)求该二次函数的解析式(系数用含m的代数式表示);
(2)如图1,当m=2时,点P为第三象限内的抛物线上的一个动点,连接AC、OP相交于点Q,求的最大值;
(3)如图2,当m取何值时,以A、D、C为顶点的三角形与△BOC相似.
15.如图,已知抛物线经y=ax2+bx﹣3过A(1,0),B(3,0),C三点.
(1)求抛物线解析式;
(2)如图1,点P是BC上方抛物线上一点,作PQ⊥x轴交BC于Q点.请问是否存在点P使得△BPQ为等腰三角形?若存在,请直接写出P点坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,连接AC,点D是线段AB上一点,作DE∥BC交AC于E点,连接BE,若△BDE∽△CEB,求D点坐标.
16.如图,将抛物线W1:y=﹣x2+3平移后得到W2,抛物线W2经过抛物线W1的顶点C,且与x轴相交于A、B两点,其中B(1,0),抛物线W2顶点是D.
(1)求抛物线W2的关系式;
(2)设点E在抛物线W2上,连接AC、DC,如果CE平分∠DCA,求点E的坐标;
(3)在(2)的条件下,将抛物线W1沿x轴方向平移,点C的对应点为F,当△DEF与△ABC相似时,请求出平移后抛物线的表达式.
参考答案
1.解:(1)抛物线的表达式为:y=(x﹣1)(x﹣3)=x2﹣4x+3…①,
故答案为:﹣4,3;
(2)设点M、N的横坐标为m,n,
直线MN的表达式为:y=k(x﹣)…②,
联立①②并整理得:x2﹣(4+k)x+(3﹣k)=0,
则m+n=4+k,
点M、N关于点E对称,则yM+yN=km﹣k+kn﹣k=k(m+n)﹣5k=0,
即(4+k)k﹣5k=0,
解得:k=0(舍去)或1,
故直线MN的表达式为:y=x﹣;
(3)设点P(m,m2﹣4m+3),则PH=m,HD=|m2﹣4m+3﹣1|,
而OB=3,OD=1,则tan∠DOB=,
若△PHD与△BDO相似,则tan∠HPD=或3,
即=或4,即=或3,
解得:m=或或.
2.解:(1)将A(﹣1,0),C(0,3)代入y=ax2+2x+c,
得,
解得,,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)联立,
解得,或,
∴E(4,﹣5),
如图1,当点Q在x轴上时,设Q(m,0),
∵AE为底边,
∴QA=QE,
∴QA2=QE2,
即(m+1)2=52+(m﹣4)2,
解得,m=4,
∴Q1(4,0);
当点Q在y轴上时,设Q(0,n),
∵AE为底边,
∴QA=QE,
∴QA2=QE2,
即n2+12=42+(n+5)2,
解得,n=﹣4,
∴Q2(0,﹣4);
综上所述,Q1(4,0),Q2(0,﹣4);
(3)如图2,过点E作EH⊥x轴于点H,
∵A(﹣1,0),E(4,﹣5),
∴AH=EH=5,AE==5,
∠BAE=45°,
又OB=OC=3,
∴∠ABC=45°,AB=4,BC==3,
设P(t,0),则BP=3﹣t,
∵∠BAE=∠ABC=45°,
∴只可能存在△PBC∽△BAE和△PBC∽△EAB两种情况,
当△PBC∽△BAE时,,
∴=,
∴t=,
∴P1(,0);
当△PBC∽△EAB时,,
∴=,
∴t=﹣,
∴P2(﹣,0),
综上所述,点P的坐标为(,0)或(﹣,0).
3.解:(1)直线y=﹣x+c交于点A(3,0),与y轴交于点B,
∴0=﹣2+c,解得c=2,
∴B(0,2),
∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A,B,
将点A、B的坐标代入抛物线表达式并解得:
y=﹣x2+x+2;
(2)①M(m,0),则P(m,),N(m,﹣m2+m+2),
∴PN=﹣m2+m+2﹣=﹣m2+4m(0≤m≤3);
当m=时,线段PN有最大值为3;
②由(1)可知直线解析式为y=﹣x+2,
∵M(m,0)为x轴上一动点,过点M且垂直于x轴的直线与直线AB及抛物线分别交于点P,N,
∴P(m,﹣m+2),N(m,﹣m2+m+2),
∴PM=﹣m+2,AM=3﹣m,PN=﹣m2+m+2﹣(﹣m+2)=﹣m2+4m,
∵△BPN和△APM相似,且∠BPN=∠APM,
∴∠BNP=∠AMP=90°或∠NBP=∠AMP=90°,
当∠BNP=90°时,则有BN⊥MN,
∴N点的纵坐标为2,
∴﹣m2+m+2=2,解得m=0(舍去)或m=,
∴M(,0);
当∠NBP=90°时,过点N作NC⊥y轴于点C,
则∠NBC+∠BNC=90°,NC=m,BC=﹣m2+m+2﹣2=﹣m2+m,
∵∠NBP=90°,
∴∠NBC+∠ABO=90°,
∴∠ABO=∠BNC,
∴Rt△NCB∽Rt△BOA,,
∴,
解得m=0(舍去)或m=,
∴M(,0);
综上可知当以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似时,点M的坐标为(,0)或(,0).
4.解:(1)抛物线y=﹣x2+x+2,当x=0时,y=2,因此点C(0,2),
当y=0时,即:﹣x2+x+2=0,解得x1=4,x2=﹣1,因此点A(﹣1,0),B(4,0),
故:A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2);
(2)∵点D与点C关于x轴对称,∴点D(0,﹣2),CD=4,
设直线BD的关系式为y=kx+b,把D(0,﹣2),B(4,0)代入得,
,解得,k=,b=﹣2,
∴直线BD的关系式为y=x﹣2,
设M(m,m﹣2),Q(m,﹣m2+m+2),
∴QM=﹣m2+m+2﹣m+2=﹣m2+m+4,
当QM=CD时,四边形CQMD是平行四边形;
∴﹣m2+m+4=4,
解得m1=0(舍去),m2=2,
答:m=2时,四边形CQMD是平行四边形;
(3)在Rt△BOD中,OD=2,OB=4,因此OB=2OD,
①若∠MBQ=90°时,如图1所示,
当△QBM∽△BOD时,QP=2PB,
P(m,0)即点P的横坐标为m,
则QP=﹣m2+m+2,PB=4﹣m,
于是﹣m2+m+2=2(4﹣m),
解得,m1=3,m2=4(舍去),
当m=3时,PB=4﹣3=1,
∴PQ=2PB=2,
∴点Q的坐标为(3,2);
②若∠MQB=90°时,如图2所示,此时点P、Q与点A重合,
∴Q(﹣1,0);
③由于点M在直线BD上,因此∠QMB≠90°,这种情况不存在△QBM∽△BOD.
综上所述,点P在线段AB上运动过程中,存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似,
点Q(3,2)或(﹣1,0).
5.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(1,0)、B(3,0)、C(0,3),
∴,
解得,
∴抛物线的表达式为y=x2﹣4x+3;
(2)∵抛物线对称轴是线段AB的垂直平分线,
∴AM=BM,
由三角形的三边关系,|BM﹣CM|=|AM﹣CM|<AC,
∴点A、C、M三点共线时,|BM﹣CM|最大,
设直线AC的解析式为y=mx+n,
则,
解得,
∴直线AC的解析式为y=﹣3x+3,
又∵抛物线对称轴为直线x=﹣=2,
∴x=2时,y=﹣3×2+3=﹣3,
故,点M的坐标为(2,﹣3);
(3))∵OB=OC=3,OB⊥OC,
∴△BOC是等腰直角三角形,
∵EF∥y轴,直线BC的解析式为y=﹣x+3,
∴△DEF只要是直角三角形即可与△BOC相似,
∵D(2,1),A(1,0),B(3,0),
∴点D垂直平分AB且到点AB的距离等于AB,
∴△ABD是等腰直角三角形,
∴∠ADB=90°,
如图,
①点F是直角顶点时,点F的纵坐标与点D的纵坐标相同,是1,
∴x2﹣4x+3=1,
整理得x2﹣4x+2=0,
解得x=2±,
当x=2﹣时,y=﹣(2﹣)+3=1+,
当x=2+时,y=﹣(2+)+3=1﹣,
∴点E1(2﹣,1+)E2(2+,1﹣),
②点D是直角顶点时,
易求直线AD的解析式为y=x﹣1,
联立,
解得,,
当x=1时,y=﹣1+3=2,
当x=4时,y=﹣4+3=﹣1,
∴点E3(1,2),E4(4,﹣1),
综上所述,存在点E1(2﹣,1+)或E2(2+,1﹣)或E3(1,2)或E4(4,﹣1),使以D、E、F为顶点的三角形与△BCO相似.
6.解:(1)将点A(0,1)和点B(3,﹣2)代入抛物物线y=﹣x2+bx+c中
得,
解得
∴y=﹣x2+2x+1
(2)如图1所示:过点D作 DM∥y轴交AB于点M,
设D(a,﹣a2+2a+1),则M(a,﹣a+1)
.∴DM=﹣a2+2a+1﹣(﹣a+1)=﹣a2+3a
∴S△ABD=(﹣a2+3a)×3=﹣(a﹣)2+,
∵有最大值,
当时,
此时
图1
(3)∵OA=OC,如图2,CF∥y轴,
∴∠ACE=∠ACO=45°,
∴△BCD中必有一个内角为45°,由题意可知,∠BCD不可能为45°,
①若∠CBD=45°,则BD∥x轴,
∴点D与点B于抛物线的对称轴直线x=1对称,设BD与直线=1交于点H,则H(1,﹣2)
B(3,﹣2),D(﹣1,﹣2)
此时△BCD是等腰直角三角形,因此△ACE也是等腰直角三角形,
(i)当∠AEC=90°时,得到AE=CE=1,
∴E(1.1),得到t=1
(ii)当∠CAE=90时,得到:AC=AE=,
∴CE=2,∴E(1.2),得到t=2
图2
②若∠CDB=45°,如图3,①中的情况是其中一种,答案同上
以点H为圆心,HB为半径作圆,则点B、C、D都在圆H上,
设圆H与对称左侧的物线交于另一点D1,
则∠CD1B=∠CDB=45°(同弧所对的圆周角相等),即D1也符合题意
设
由HD1=DH=2
解得n1=﹣1(含去),n2=3(舍去),(舍去),
∴,
则,
(i)若△ACE∽△CD1B,
则,
即,
解得(舍去)
(ii)△ACE∽△BD1C则,
即,
解得(舍去)
综上所述:所有满足条件的t的值为t=1或t=2或或
图3
7.解:(1)设抛物线的解析式为:y=ax(x﹣4),且过点B(5,5)
∴5=5a
∴a=1,
∴抛物线解析式为:y=x(x﹣4)=x2﹣4x;
(2)∵点B(5,5),点C(0,﹣4),O(0,0)
∴直线BC解析式为:y=x﹣4,
直线OB解析式为:y=x,
∴直线l关于直线OB对称的直线解析式为y=x+,
∴联立方程组可得:
∴ 或
∴点P(﹣,);
(3)如图,
∵点B(5,5),点C(0,﹣4),O(0,0)
∴OC=4,BO=5,
设点M(m,m),则点N(m,m2﹣4m),
∴MN=5m﹣m2,BM=(5﹣m),
∵MN∥y轴,
∴∠BMN=∠BOC=135°.
∵以M、N、B为顶点的三角形与△OBC相似,
∴或,
若,则=,
∴m1=5(舍去),m2=,
∴点N的坐标为(,﹣),
若,则=,
∴m1=5(舍去),m2=,
∴点N坐标为(,﹣),
综上所述:点N坐标为:(,﹣)或(,﹣).
8.解:(1)∵直线BC的解析式为y=x﹣2,
∴C(0,﹣2),B(4,0),
将A(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣2,
得,
解得,,
∴y=x﹣2;
(2)∵
∴,=,
,
若以C为顶点,则CE2=CF2,
∴,
解得:m1=2,m2=4(舍去),
若以E为顶点,则EC2=EF2,
∴=,
解得:m3=4﹣,m4=4+(舍去),
综合以上得m=2或m=4﹣.
(3)①∵AC=,BC=2,
∴AC2+BC2=25=AB2,
∴当点P与点A重合时,点M与点C重合,此时P1(﹣1,0),
②如图,当△BPM∽△ABC时,
过点M作HR∥x轴,作PH⊥HR于点H,BR⊥HR于点R,
∵∠PMB=∠PHM=∠BRM=90°,
∴∠BMR=∠MPH,
∴△PHM∽△MRB,
∴
又∵AB∥HR,
∴∠ABC=∠BMR,
∴tan∠BMR=tan∠ABC=,
令BR=a,MR=2a,
又∵∠ABC=∠BMR,
∴tan∠BMR=tan∠ABC=,
∴,
∴PH=4a,HM=2a,PQ=3a,
∴HR=4a,
∴P(4﹣4a,3a),
又∵点P在抛物线上,
将P(4﹣4a,3a)代入y=x﹣2得:
(4﹣4a)﹣2=3a,
∴a(8a﹣13)=0,
a1=0(舍),a2=.
∴.
∴符合条件的点P为P1(﹣1,0)或.
9.解:(1)将B(6,0),C(0,6)代入y=ax2+2x+c,得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+6.
(2)当y=0时,﹣x2+2x+6=0,
解得:x1=﹣2,x2=6,
∴点A的坐标为(﹣2,0).
∵点B的坐标为(6,0),点C的坐标为(0,6),
∴直线BC的解析式为y=﹣x+6.
如图1,作O关于BC的对称点O′,则点O′的坐标为(6,6).
∵O与O′关于直线BC对称,
∴PO=PO′,
∴PO+PA的最小值=PO′+PA=AO′═=10.
设直线AO′的解析式为y=kx+m,
将A(﹣2,0),Q′(6,6)代入y=kx+m,得:,
解得:,
∴直线AO′的解析式为y=x+.
联立直线AO′和直线BC的解析式成方程组,得:,
解得:,
∴点P的坐标为(,).
(3)∵y=﹣x2+2x+6=﹣(x﹣2)2+8,
∴点D的坐标为(2,8).
又∵点C的坐标为(0,6),点B的坐标为(6,0),
∴CD==2,BC═=6,BD═=4,
∴CD2+BC2=BD2,
∴∠BCD=90°.
∵点A的坐标(﹣2,0),点C的坐标为(0,6),
∴OA=2,OC=6,
∴==2,.
又∵∠AOC=∠DCB=90°,
∴△AOC∽△DCB,
∴当Q的坐标为(0,0)时,△AQC∽△DCB.
如图2,连接AC,过点C作CQ⊥AC,交x轴于点Q.
∵△ACQ为直角三角形,CO⊥AQ,
∴△ACQ∽△AOC.
又∵△AOC∽△DCB,
∴△ACQ∽DCB,
∴,即,
∴AQ=20,
∴点Q的坐标为(18,0).
综上所述:当Q的坐标为(0,0)或(18,0)时,以A,C,Q为顶点的三角形与△BCD相似.
10.解:(1)设直线OA的解析式为y=kx,将点A(2,4)代入y=kx中,得2k=4,∴k=2,
∴直线OA的解析式为y=2x,
∵点M在射线OA上,且点M的横坐标为m,
∴点M(m,2m),
∵抛物线C'是抛物线C:y=x2平移所得,
∴抛物线C'的解析式为y=(x﹣m)2+2m;
(2)如图1,连接OP,过点O作直线OH交BA的延长线于点H,使∠HOA=∠AOP,
∵∠OHA=∠OAB﹣∠HOA=∠OAB﹣∠AOP,
则tan∠OHA=,则sin∠OHA=,
在Rt△OBH中,OH==,
∵∠HOA=∠AOP,
∴点A到OH的距离等于点A到OP的距离,设这个距离为h,
设点P的坐标为(2,t),则OP=,
则S△OAH=S△OBH﹣S△OBA=2×4﹣2×t=OH•h=××h,
解得:h=,
同理S△AOP=S△OAB﹣S△OBP=×2×4﹣×2×t=OP×h=×,
整理得:24t2﹣202t+399=0,
解得:t=或(舍去),
故点P的坐标为:(2,);
(3)如图2,∵△MQP与△OAB相似,
∴,即;
由(1)知:抛物线C'的解析式为y=(x﹣m)2+2m,点M(m,2m),
当x=2时,y=(x﹣m)2+2m=m2﹣2m+4,
故点P(2,m2﹣2m+4),
过点Q作QG⊥AB交BA的延长线于点G,作MN⊥AB于点N,
则GQ=OB=2,PN=(m2﹣2m+4)﹣2m=m2﹣4m+4;
∵∠MPN+∠PMN=90°,∠MPN+∠QPG=90°,
∴∠QPG=∠PMN,而∠PGQ=∠MNP=90°,
∴△PGQ∽△MNP,
∴,即,
解得:m=0或1或3或4(舍去0),
故m=1或3或4.
11.解:(1)令x=0,得,则B(0,﹣2),
令y=0,得,解得x=4,
则A(4,0),
把A(4,0),B(0,﹣2)代入y=x2+bx+c(a≠0)中,
得,解得.
∴抛物线的解析式为:.
(2)∵PM∥y轴,
∴∠ADC=90°.
∵∠ACD=∠BCP,
∴以点P、B、C为顶点的三角形与以点A、C、D为顶点的三角形相似,存在两种情况:
①当∠CBP=90°时,如图,过P作PN⊥y轴于N,
∵∠ABO+∠PBN=∠ABO+∠OAB=90°,
∴∠PBN=∠OAB,
∵∠AOB=∠BNP=90°,
∴Rt△PBN∽Rt△BAO.
∴.
设.
∴,化简得.
解得x=0(舍去)或.
当时,.
∴,﹣5);
②当∠CPB=90°时,如图2,则PB∥x轴,所以B和P是对称点.
所以当y=﹣2时,即,解得x=0(舍去)或.
∴,﹣2).
综上,点P的坐标是,﹣5)或,﹣2).
(3)设点A关于y轴的对称点为A′,则A′B=AB.
∴∠BAO=∠B′AO.
直线A′B交抛物线于P.
∴∠PBA=∠BAO+∠BA′O=2∠BAO.
∵A(4,0),
∴A′(﹣4,0).
设直线A′B的解析式为y=kx+b(k≠0).
∵B(0,﹣2).
∴.
解得.
∴直线A′B的解析式为.
由方程组得x2﹣3x=0.
解得x=0(舍去)或x=3.
当x=3时,.
所以点P的坐标是(3,).
12.解:(1)将点A的坐标代入y=x2﹣kx﹣2k并解得k=2,
故抛物线的表达式为y=x2﹣2x﹣4;
(2)①对于y=x2﹣2x﹣4,令x=0,则y=﹣4,故点B(0,﹣4),
而点A(3,﹣1),
点A、B横坐标的差和纵坐标的差相等,AB与x轴的夹角为45°,
故∠ABO=45°;
②由抛物线的表达式知,点N(1,﹣5),
由点A、B、N的坐标知,BN2=12+(﹣5+4)2=2,AB=3,
∵△BPN∽△BNA,
∴,即BP===,
由①知,∠ABO=45°,故△BPD为等腰直角三角形,
故BD=BP=×=,故点D(0,﹣),
当y=﹣时,即x2﹣2x﹣4=﹣,
解得x=1±(舍去负值),
故CD的长为x=1+,
故答案为1+;
(3)y=x2﹣kx﹣2k=x2﹣k(x+2),
当x=﹣2时,y=x2﹣kx﹣2k=4,即点H(﹣2,4),
如图,过点H作y轴的平行线交过点N与x轴的平行线于点G,HG交x轴于点K,
由抛物线的表达式知,点N(k,﹣﹣2k),
∵∠NHG+∠MHG=90°,∠MHG+∠HMO=90°,
∴∠NHG=∠HMO,
∴tan∠NHG=tan∠HMO,即,
∴=,解得k=﹣4或﹣6,
当k=﹣4时,点N的坐标为(﹣2,4)和点H重合,故舍去k=﹣4,
故k=﹣6.
13.解:(1)∵抛物线解析式为y=﹣(x+2)2,
∴点A的坐标为(﹣2,0),
设一次函数解析式为y=kx+b(k≠0),
把A(﹣2,0),B(0,4)代入y=kx+b,
得,
解得,
∴一次函数解析式为y=2x+4;
(2)∵点C在直线y=2x+4上,且点C的横坐标为﹣1,
∴y=2×(﹣1)+4=2,
∴点C坐标为(﹣1,2),
设平移后的抛物线解析式为y=a(x﹣h)2+k(a≠0),
∵a=﹣1,顶点坐标为C(﹣1,2),
∴抛物线的解析式是y=﹣(x+1)2+2,
∵抛物线与y轴的交点为D,
∴令x=0,得y=1,
∴点D坐标为(0,1);
(3)存在,
①过点D作P1D∥OA交AB于点P1,
∴△BDP1∽△BOA,
∴P1点的纵坐标为1,代入一次函数y=2x+4,
得,
∴P1的坐标为(,1);
②过点D作P2D⊥AB于点P2,
∴∠BP2D=∠AOB=90°,
又∵∠DBP2=∠ABO(公共角),
∴△BP2D∽△BOA,
∴,
∵直线y=2x+4与x轴的交点A(﹣2,0),B(0,4),
又∵D(0,1),
∴OA=2,OB=4,BD=3,
∴,
∴,
∴,
过P2作P2M⊥y轴于点M,
设P2(a,2a+4),
则P2M=|a|=﹣a,BM=4﹣(2a+4)=﹣2a,
在Rt△BP2M中 ,
∴,
解得(舍去),
∴,
∴,
∴P2的坐标为(,),
综上所述:点P的坐标为:(,1)或(,).
14.解:(1)∵抛物线与x轴交点为A(﹣3,0)、B(1,0),
∴抛物线解析式为:y=a(x+3)(x﹣1),
将点C(0,﹣3m)代入上式,得a×3×(﹣1)=﹣3m,
∴m=a,
∴抛物线的解析式为:y=m(x+3)(x﹣1)=mx2+2mx﹣3m;
(2)当m=2时,C(0,﹣6),抛物线解析式为y=2x2+4x﹣6,则设P(x,2x2+4x﹣6),
设直线AC的解析式为y=kx+b,
由题意可得,
解得,
∴直线AC的解析式为y=﹣2x﹣6,
如图1,过点P作PN⊥x轴,交AC于N,则PN∥OC,
∴点N(x,﹣2x﹣6),
∴PN=(﹣2x﹣6)﹣(2x2+4x﹣6)=﹣2x2﹣6x,
∵PN∥OC,
∴,
∴==,
∴当x=﹣时,的最大值为;
(3)∵y=mx2+2mx﹣3m=m(x+1)2﹣4m,
∴顶点D坐标为(﹣1,﹣4m),
如图2,过点D作DE⊥x轴于点E,则DE=4m,OE=1,AE=OA﹣OE=2,
过点D作DF⊥y轴于点F,则DF=1,CF=OF﹣OC=4m﹣3m=m,
由勾股定理得:
AC2=OC2+OA2=9m2+9,
CD2=CF2+DF2=m2+1,
AD2=DE2+AE2=16m2+4,
∵△ACD与△BOC相似,且△BOC为直角三角形,
∴△ACD必为直角三角形,
i)若点A为直角顶点,则AC2+AD2=CD2,
即:(9m2+9)+(16m2+4)=m2+1,
整理得:m2=﹣,
∴此种情形不存在;
ii)若点D为直角顶点,则AD2+CD2=AC2,
即:(16m2+4)+(m2+1)=9m2+9,
整理得:m2=,
∵m>0,
∴m=,
此时,可求得△ACD的三边长为:AD=2,CD=,AC=;
△BOC的三边长为:OB=1,OC=,BC=,
两个三角形对应边不成比例,不可能相似,
∴此种情形不存在;
iii)若点C为直角顶点,则AC2+CD2=AD2,
即:(9m2+9)+(m2+1)=16m2+4,
整理得:m2=1,
∵m>0,
∴m=1,
此时,可求得△ACD的三边长为:AD=2,CD=,AC=3;
△BOC的三边长为:OB=1,OC=3,BC=,
∵=,
∴满足两个三角形相似的条件,
∴m=1.
综上所述,当m=1时,以A、D、C为顶点的三角形与△BOC相似.
15.解:(1)∵抛物线经y=ax2+bx﹣3过A(1,0),B(3,0),
∴,
解得:,
∴抛物线解析式y=﹣x2+4x﹣3;
(2)存在点P使得△BPQ为等腰三角形,
∵B(3,0),C(0,﹣3),
∴设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴,
解得:k=1,b=﹣3,
∴直线BC的解析式为y=x﹣3,
设P(a,﹣a2+4a﹣3),则Q(a,a﹣3),可分三种情况考虑:
①当PB=BQ时,由题意得P、Q关于x轴对称,
∴﹣a2+4a﹣3+a﹣3=0,
解得:a=2,a=3(舍去),
∴P(2,1),
②当PQ=BQ时,(﹣a2+3a)2=2(a﹣3)2,
∴a=,a=﹣(舍去),a=3(舍去),
∴P(,4﹣5),
③当PQ=PB时,有(﹣a2+3a)2=(a﹣3)2+(a2﹣4a+3)2,
整理得:a2=1+(a﹣1)2,
解得a=1.
∴P(1,0).
综上所述:P点坐标为P1(1,0),P2(2,1),P3(,4﹣5);
(3)∵△BDE∽△CEB,
∴∠ABE=∠ACB,
∵∠BAE=∠CAB,
∴△ABE∽△ACB,
∴,
又∵AC==,
∴AE==,
∵DE∥BC,设D(m,0),
∴,
∴=,
∴m=,
∴D(,0).
16.解:(1)∵抛物线W1:y=﹣x2+3的顶点为C,
∴C(0,3).
设抛物线W2的关系式为y=﹣x2+bx+c,
∵抛物线W2经过抛物线W1的顶点C(0,3),B(1,0),
∴,
解得,
∴抛物线W2的关系式为y=﹣x2﹣2x+3;
(2)∵新抛物线解析式为:y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,
∴抛物线W2的顶点D的坐标为(﹣1,4),
令y=0,﹣x2﹣2x+3=0,
∴x1=﹣3,x2=1,
∴A(﹣3,0),
∴OA=OC=3,
∴∠ACO=∠CAO=45°,
过点D作DH⊥OC,
∴DH=1,HO=4,
∴CH=OH﹣OC=1,
∴∠HDC=∠DCH=45°,
∴∠DCA=90°,
∵CE平分∠DCA,
∴∠DCE=∠ACE=45°,
∴∠ECA=∠CAO=45°,
∴CE∥OA,
∴点E纵坐标为3,
∴﹣x2﹣2x+3=3,
∴x1=﹣2,x2=0,
∴点E(﹣2,3);
(3)如图2,
∵点E(﹣2,3),点C(0,3),点A(﹣3,0),点B(1,0),点D坐标(﹣1,4),
∴DE=DC=,AC==3,AB=3+1=4,
∴∠DEC=∠DCE,
∵EC∥AB,
∴∠ECA=∠CAB,
∴∠DEC=∠CAB,
∵△DEF和△ABC相似,
∴或,
∴或,
∴EF=或,
∴点F(﹣,3)或(﹣,3),
∵将抛物线W1沿x轴方向平移,点C的对应点为F,
∴平移后解析式为:y=﹣(x+)2+3或+3
2021年中考二轮复习数学二次函数压轴题分类训练8:与相似三角形相关的综合题(附答案): 这是一份2021年中考二轮复习数学二次函数压轴题分类训练8:与相似三角形相关的综合题(附答案),共36页。
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