所属成套资源:中考数学培优第3轮冲刺练习 解析版
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- 专题2.2 以二次函数与等腰三角形问题为背景的解答题-2022年中考数学备考优生百日闯关系列(解析版) 试卷 2 次下载
- 专题2.4 以二次函数与相似三角形问题为背景的解答题-2022年中考数学备考优生百日闯关系列(解析版) 试卷 2 次下载
- 专题2.5 以二次函数与图形的面积、周长及线段的数量问题为背景的解答题-2022年中考数学备考优生百日闯关系列(解析版) 试卷 2 次下载
- 专题2.6 以二次函数与特殊四边形问题为背景的解答题-2022年中考数学备考优生百日闯关系列(解析版) 试卷 2 次下载
专题2.3 以二次函数与直角三角形问题为背景的解答题-2022年中考数学备考优生百日闯关系列(解析版)
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这是一份专题2.3 以二次函数与直角三角形问题为背景的解答题-2022年中考数学备考优生百日闯关系列(解析版),共57页。
【总体点评】二次函数在全国中考数学中常常作为压轴题,同时在省级,国家级数学竞赛中也有二次函数大题,很多学生在有限的时间内都不能很好完成。由于在高中和大学中很多数学知识都与函数知识或函数的思想有关,学生在初中阶段函数知识和函数思维方法学得好否,直接关系到未来数学的学习。直角三角形的有关知识和二次函数都是初中代数中的重点内容,这两块内容的综合是初中数学最突出的综合内容,因此这类问题就成为中考命题中比较受关注的热点问题.
【解题思路】
近几年的中考中,二次函数图形中存在性问题始终是热点和难点。考题内容涉及到分类讨论、数形结合、化归等数学思想,对学生思维能力、模型思想等数学素养要求很高,所以学生的失分现象比较普遍和突出。解这类问题有什么规律可循?所应用的知识点:1.抛物线与直线交点坐标;2.抛物线与直线的解析式;3.勾股定理;4.三角形的相似的性质和判定;5.两直线垂直的条件;运用的数学思想:1.函数与方程;2.数形结合;3.分类讨论;4.等价转化;解决二次函数中直角三角形存在性问题采用方法:1. 找点:在已知两定点,确定第三点构成直角三角形时,要么以两定点为直角顶点,要么以动点为直角顶点.以定点为直角顶点时,构造两条直线与已知直线垂直;以动点为直角顶点时,以已知线段为直径构造圆找点;2. 以两定点为直角顶点时,两直线互相垂直,则k1*k2=-1,以已知线段为斜边时,利用K型图,构造双垂直模型,最后利用相似求解,或者三条边分别表示之后,利用勾股定理求解.
【典型例题】
【例1】如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=-1,且经过A(1,0),C(0,3)两点,与x轴的另一个交点为B.
(1)若直线y=mx+n经过B,C两点,求直线BC和抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴x=-1上找一点M,使点M到点A的距离与到点C的距离之和最小,求点M的坐标;(3)设点P为抛物线的对称轴x=-1上的一个动点,求使△BPC为直角三角形的点P的坐标.
【答案】(1),;(2)M(-1,2);(3)满足条件的点P共有四个,分别为(-1,-2), (-1,4), (-1,) ,(-1,).
【解析】
试题分析:(1)已知抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=-1,且经过A(1,0),C(0,3)两点,可得方程组,解方程组可求得a、b、c的值,即可得抛物线的解析式;根据抛物线的对称性和点A的坐标(1,0)可求得B点的坐标(-3,0),用待定系数法可求得直线BC的解析式;(2)使MA+MC最小的点M应为直线BC与对称轴x=-1的交点,把x=-1代入直线BC的解析式求得y的值,即可得点M的坐标;(3)分①B为直角顶点,②C为直角顶点,③P为直角顶点三种情况分别求点P的坐标.
试题解析:(1)依题意,得 解之,得
∴抛物线解析式为.
∵对称轴为x=-1,且抛物线经过A(1,0),
∴B(-3,0).
把B(-3,0)、C(0,3)分别直线y=mx+n,得
解之,得
∴直线BC的解析式为.
(2)∵MA=MB,∴MA+MC=MB+MC.[来源:学科网]
∴使MA+MC最小的点M应为直线BC与对称轴x=-1的交点.
设直线BC与对称轴x=-1的交点为M,把x=-1
代入直线,得y=2.
∴M(-1,2)
(3)设P(-1,t),结合B(-3,0),C(0, 3),得BC2=18,
PB2=(-1+3)2+t2=4+t2,
PC2=(-1)2+(t-3)2=t2-6t+10.
①若B为直角顶点,则BC2+PB2=PC2,即18+4+t2=t2-6t+10.
解之,得t=-2.
②若C为直角顶点,则BC2+PC2=PB2,即
18+t2-6t+10=4+t2.解之,得t=4.
③若P为直角顶点,则PB2+PC2=BC2,即
4+t2+t2-6t+10=18.解之,得t1=,t2=.
综上所述,满足条件的点P共有四个,分别为(-1,-2), (-1,4), (-1,) ,(-1,).
考点:二次函数综合题.
【名师点睛】本题是二次函数的综合题,考查的知识点有平面直角坐标系上点的特征、直角三角形的知识,题目综合性较强,有一定的难度;解题时要注意应用数形结合思想、分类讨论思想及方程思想,会综合运用所学的知识灵活的解题.
【例2】(2018甘孜州中考)如图,已知二次函数y=ax2+bx+3 的图象与x轴分别交于A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C
(1)求此二次函数解析式;
(2)点D为抛物线的顶点,试判断△BCD的形状,并说明理由;
(3)将直线BC向上平移t(t>0)个单位,平移后的直线与抛物线交于M,N两点(点M在y轴的右侧),当△AMN为直角三角形时,求t的值.
【答案】(1);(2)△BCD为直角三角形,理由见解析;(3)当△AMN为直角三角形时,t的值为1或4.
【解析】
【分析】
(1)根据点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出二次函数解析式;
(2)利用配方法及二次函数图象上点的坐标特征,可求出点C、D的坐标,利用两点间的距离公式可求出CD、BD、BC的长,由勾股定理的逆定理可证出△BCD为直角三角形;
(3)根据点B、C的坐标,利用待定系数法可求出直线BC的解析式,进而可找出平移后直线的解析式,联立两函数解析式成方程组,通过解方程组可找出点M、N的坐标,利用两点间的距离公式可求出AM2、AN2、MN2的值,分别令三个角为直角,利用勾股定理可得出关于t的无理方程,解之即可得出结论.
【详解】
(1)将、代入,得:
,解得:,
此二次函数解析式为.
(2)为直角三角形,理由如下:
,
顶点的坐标为.
当时,,
点的坐标为.
点的坐标为,
,
,
.
,
,
为直角三角形.
(3)设直线的解析式为,
将,代入,得:
,解得:,
直线的解析式为,
将直线向上平移个单位得到的直线的解析式为.
联立新直线与抛物线的解析式成方程组,得:,
解得:,,
点的坐标为,,点的坐标为,.
点的坐标为,
,,.
为直角三角形,
分三种情况考虑:
①当时,有,即,
整理,得:,
解得:,(不合题意,舍去);
②当时,有,即,
整理,得:,
解得:,(不合题意,舍去);
③当时,有,即,
整理,得:.
,
该方程无解(或解均为增解).
综上所述:当为直角三角形时,的值为1或4.
【名师点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、待定系数法求一次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、勾股定理以及勾股定理的逆定理,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数解析式;(2)利用两点间的距离公式结合勾股定理的逆定理找出BC2+BD2=CD2;(3)分∠MAN=90°、∠AMN=90°及∠ANM=90°三种情况考虑.
【例3】(2018资阳中考)已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?
(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE∥x轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2+2x+6;(2)当t=3时,△PAB的面积有最大值;(3)点P(4,6).
【解析】【分析】(1)利用待定系数法进行求解即可得;
(2)作PM⊥OB与点M,交AB于点N,作AG⊥PM,先求出直线AB解析式为y=﹣x+6,设P(t,﹣t2+2t+6),则N(t,﹣t+6),由S△PAB=S△PAN+S△PBN=PN•AG+PN•BM=PN•OB列出关于t的函数表达式,利用二次函数的性质求解可得;
(3)由PH⊥OB知DH∥AO,据此由OA=OB=6得∠BDH=∠BAO=45°,结合∠DPE=90°知若△PDE为等腰直角三角形,则∠EDP=45°,从而得出点E与点A重合,求出y=6时x的值即可得出答案.
【详解】(1)∵抛物线过点B(6,0)、C(﹣2,0),
∴设抛物线解析式为y=a(x﹣6)(x+2),
将点A(0,6)代入,得:﹣12a=6,
解得:a=﹣,
所以抛物线解析式为y=﹣(x﹣6)(x+2)=﹣x2+2x+6;
(2)如图1,过点P作PM⊥OB与点M,交AB于点N,作AG⊥PM于点G,
设直线AB解析式为y=kx+b,
将点A(0,6)、B(6,0)代入,得:
,
解得:,
则直线AB解析式为y=﹣x+6,
设P(t,﹣t2+2t+6)其中0<t<6,
则N(t,﹣t+6),
∴PN=PM﹣MN=﹣t2+2t+6﹣(﹣t+6)=﹣t2+2t+6+t﹣6=﹣t2+3t,
∴S△PAB=S△PAN+S△PBN
=PN•AG+PN•BM
=PN•(AG+BM)
=PN•OB
=×(﹣t2+3t)×6
=﹣t2+9t
=﹣(t﹣3)2+,
∴当t=3时,△PAB的面积有最大值;
(3)如图2,
∵PH⊥OB于H,
∴∠DHB=∠AOB=90°,
∴DH∥AO,
∵OA=OB=6,
∴∠BDH=∠BAO=45°,
∵PE∥x轴、PD⊥x轴,
∴∠DPE=90°,
若△PDE为等腰直角三角形,
则∠EDP=45°,
∴∠EDP与∠BDH互为对顶角,即点E与点A重合,
则当y=6时,﹣x2+2x+6=6,
解得:x=0(舍)或x=4,
即点P(4,6).
【名师点睛】本题考查了二次函数的综合问题,涉及到待定系数法、二次函数的最值、等腰直角三角形的判定与性质等,熟练掌握和灵活运用待定系数法求函数解析式、二次函数的性质、等腰直角三角形的判定与性质等是解题的关键.
【方法归纳】解决二次函数中直角三角形存在性问题采用方法:1. 找点:在已知两定点,确定第三点构成直角三角形时,要么以两定点为直角顶点,要么以动点为直角顶点.以定点为直角顶点时,构造两条直线与已知直线垂直;以动点为直角顶点时,以已知线段为直径构造圆找点;2. 以两定点为直角顶点时,两直线互相垂直,则k1*k2=-1,以已知线段为斜边时,利用K型图,构造双垂直模型,最后利用相似求解,或者三条边分别表示之后,利用勾股定理求解.
【针对练习】
1.如图,抛物线与x轴交于两点A(﹣4,0)和B(1,0),与y轴交于点C(0,2),动点D沿△ABC的边AB以每秒2个单位长度的速度由起点A向终点B运动,过点D作x轴的垂线,交△ABC的另一边于点E,将△ADE沿DE折叠,使点A落在点F处,设点D的运动时间为t秒.
(1)求抛物线的解析式和对称轴;
(2)是否存在某一时刻t,使得△EFC为直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;
(3)设四边形DECO的面积为s,求s关于t的函数表达式.
【答案】(1) ,对称轴为:直线x=﹣;(2)t=或;(3).
(2)存在,∵AD=2t,∴DF=AD=2t,∴OF=4﹣4t,∴D(2t﹣4,0),∵直线AC的解析式为: ,∴E(2t﹣4,t),∵△EFC为直角三角形,分三种情况讨论:
①当∠EFC=90°,则△DEF∽△OFC,∴ ,即,解得:t=;
②当∠FEC=90°,∴∠AEF=90°,∴△AEF是等腰直角三角形,∴DE=AF,即t=2t,∴t=0,(舍去),③当∠ACF=90°,则AC2+CF2=AF2,即(42+22)+[22+(4t﹣4)2]=(4t)2,解得:t=,∴存在某一时刻t,使得△EFC为直角三角形,此时,t=或;学科*网
(3)∵B(1,0),C(0,2),∴直线BC的解析式为:y=﹣2x+2,当D在y轴的左侧时,S=(DE+OC)•OD=(t+2)•(4﹣2t)=﹣t2+4 (0<t<2);
当D在y轴的右侧时,如图2,∵OD=4t﹣4,DE=﹣8t+10,S=(DE+OC)•OD=(﹣8t+10+2)•(4t﹣4),即(2<t<).
综上所述:
2.(2018吉林中考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2ax﹣3a(a<0)与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,顶点为D,直线DC与x轴相交于点E.
(1)当a=﹣1时,求抛物线顶点D的坐标,OE等于多少;
(2)OE的长是否与a值有关,说明你的理由;
(3)设∠DEO=β,45°≤β≤60°,求a的取值范围;
(4)以DE为斜边,在直线DE的左下方作等腰直角三角形PDE.设P(m,n),直接写出n关于m的函数解析式及自变量m的取值范围.
【答案】(1)(﹣1,4),3;(2)结论:OE的长与a值无关.理由见解析;(3)﹣≤a≤﹣1;(4)n=﹣m﹣1(m<1).
【详解】
解:(1)当a=﹣1时,抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3,
∴顶点D(﹣1,4),C(0,3),
∴直线CD的解析式为y=﹣x+3,
∴E(3,0),
∴OE=3,学科*网
(2)结论:OE的长与a值无关.
理由:∵y=ax2+2ax﹣3a,
∴C(0,﹣3a),D(﹣1,﹣4a),
∴直线CD的解析式为y=ax﹣3a,
当y=0时,x=3,
∴E(3,0),
∴OE=3,
∴OE的长与a值无关.
∵PD=PE,∠PMD=∠PNE=90°,∠DPE=∠MPN=90°,
∴∠DPM=∠EPN,学科&网
∴△DPM≌△EPN,
∴PM=PN,PM=EN,
∵D(﹣1,﹣4a),E(3,0),
∴EN=4+n=3﹣m,
∴n=﹣m﹣1,
当顶点D在x轴上时,P(1,﹣2),此时m的值1,
∵抛物线的顶点在第二象限,
∴m<1.
∴n=﹣m﹣1(m<1).学科&网
故答案为:(1)(﹣1,4),3;(2)OE的长与a值无关;(3)﹣≤a≤﹣1;(4)n=﹣m﹣1(m<1).
3.(2016泸州中考)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线l与抛物线相交于A(1,),B(4,0)两点.
(1)求出抛物线的解析式;
(2)在坐标轴上是否存在点D,使得△ABD是以线段AB为斜边的直角三角形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,说明理由;
(3)点P是线段AB上一动点,(点P不与点A、B重合),过点P作PM∥OA,交第一象限内的抛物线于点M,过点M作MC⊥x轴于点C,交AB于点N,若△BCN、△PMN的面积S△BCN、S△PMN满足S△BCN=2S△PMN,求出的值,并求出此时点M的坐标.
【答案】(1);(2)D(1,0)或(0,)或(0,);(3),M(,).
【详解】
(1)∵A(1,),B(4,0)在抛物线的图象上,∴,解得,∴抛物线解析式为;
(2)存在三个点满足题意,理由如下:
①当点D在x轴上时,如图1,过点A作AD⊥x轴于点D,∵A(1,),
∴D坐标为(1,0);
②当点D在y轴上时,设D(0,d),
则,,
且,学&科网
∵△ABD是以AB为斜边的直角三角形,∴
,即,
解得d=,∴D点坐标为(0,)或(0,);
综上可知存在满足条件的D点,其坐标为(1,0)或(0,)或(0,);
(3)如图2,过P作PF⊥CM于点F,
∵PM∥OA,∴Rt△ADO∽Rt△MFP,
∴=,∴MF=PF,
在Rt△ABD中,BD=3,AD=,
∴tan∠ABD=,∴∠ABD=60°,
设BC=a,则CN=a,
在Rt△PFN中,∠PNF=∠BNC=30°,
∴tan∠PNF=,
∴FN=PF,∴MN=MF+FN=PF,
∵S△BCN=2S△PMN,
∴,
∴a=PF,
∴NC=a=PF,
∴==,学*科网
∴MN=NC==a,
∴MC=MN+NC=()a,
∴M点坐标为(4﹣a,()a),
又M点在抛物线上,代入可得=()a,解得a=或a=0(舍去),OC=4﹣a=,MC=,
∴点M的坐标为(,).
4.如图1,抛物线经过平行四边形的顶点、、,抛物线与轴的另一交点为.经过点的直线将平行四边形分割为面积相等的两部分,与抛物线交于另一点.点为直线上方抛物线上一动点,设点的横坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当何值时,的面积最大?并求最大值的立方根;
(3)是否存在点使为直角三角形?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)当t=时,△PEF的面积最大,其最大值为×,
最大值的立方根为= ;(3)存在满足条件的点P,t的值为1或
试题解析: (1)由题意可得,解得,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)∵A(0,3),D(2,3),
∴BC=AD=2,学*科网
∵B(﹣1,0),
∴C(1,0),
∴线段AC的中点为(,),
∵直线l将平行四边形ABCD分割为面积相等两部分,
∴直线l过平行四边形的对称中心,
∵A、D关于对称轴对称,
∴抛物线对称轴为x=1,
∴E(3,0),
设直线l的解析式为y=kx+m,把E点和对称中心坐标代入可得,解得,
∴直线l的解析式为y=﹣x+,
联立直线l和抛物线解析式可得,解得或,
∴F(﹣,),学*科网
如图1,作PH⊥x轴,交l于点M,作FN⊥PH,
∵P点横坐标为t,
∴P(t,﹣t2+2t+3),M(t,﹣t+),
∴PM=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+)=﹣t2+t+,
∴S△PEF=S△PFM+S△PEM=PM•FN+PM•EH=PM•(FN+EH)=(﹣t2+t+)(3+)=﹣(t﹣)+×,学科*网
∴当t=时,△PEF的面积最大,其最大值为×,
∴最大值的立方根为=;
②当∠APE=90°时,如图3,作PK⊥x轴,AQ⊥PK,
则PK=﹣t2+2t+3,AQ=t,KE=3﹣t,PQ=﹣t2+2t+3﹣3=﹣t2+2t,
∵∠APQ+∠KPE=∠APQ+∠PAQ=90°,
∴∠PAQ=∠KPE,且∠PKE=∠PQA,
∴△PKE∽△AQP,
∴,即,即t2﹣t﹣1=0,解得t=或t=<﹣(舍去),
综上可知存在满足条件的点P,t的值为1或.学*科网
考点:二次函数综合题
5.(2018济南一模)已知,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣1,0)和C(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点M在抛物线的对称轴上,当△MAC是以AC为直角边的直角三角形时,求点M的坐标.
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)当△MAC是直角三角形时,点M的坐标为(1,)或(1,﹣).
【详解】
(1)将A(﹣1,0)、C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c中,
得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.
(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
设点M的坐标为(1,m),
则CM=,AC==,AM=.
分两种情况考虑:
①当∠ACM=90°时,有AM2=AC2+CM2,即4+m2=10+1+(m﹣3)2,
解得:m=,
∴点M的坐标为(1,);
6.(2018宜春模拟)如图,抛物线y=ax2+2x与x轴相交于点B,其对称轴为x=3.
(1)求直线AB的解析式;
(2)过点O作直线l,使l∥AB,点P是l上一动点,设以点A、B、O、P为顶点的四边形面积为S,点P的横坐标为t,当0<S≤18时,求t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,当t取最大值时,抛物线上是否存在点Q,使△OPQ为直角三角形且OP为直角边,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)y=﹣x+6;(2)﹣3≤t<0或0<t≤3;(3)存在.点Q的坐标为(3,3)或(6,0)或(﹣3,﹣9).
【解析】
(3)依题意得到t=3,则P(3,-3),讨论:当直角顶点为点O时,OP⊥OQ,易得直线OQ的解析式为y=x,则解方程组得此时点Q的坐标;当直角顶点为点P时,过点P作直线的垂线交抛物线于点Q,则可设直线PQ的解析式为y=x+b,接着把P(3,-3)代入求出b得到直线PQ的解析式为y=x-6,然后解方程组得此时Q点坐标.学&科网
【详解】
解:(1)∵点B与O(0,0)关于x=3对称,
∴点B坐标为(6,0),
把B(6,0)代入y=ax2+2x得36a+12=0,解得a=﹣ ,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x;
∵y=﹣x2+2x=﹣(x﹣3)2+3,
∴顶点A的坐标为(3,3),
设直线AB解析式为y=kx+b.
把A(3,3),B(6,0)代入得 ,解得 ,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+6;
(2)∵直线∥AB且过点O,
∴直线解析式为y=﹣x,
设P点坐标为(t,﹣t),
当点P在第四象限时(t>0),
S=S△AOB+S△POB=•6•3+•6•|﹣t|=9+3t,
∵0<S≤18,
∴0<9+3t≤18,解得﹣3<t≤3.
又t>0,
∴0<t≤3;
当点P在第二象限时(t<0),
作PM⊥x轴于M,设对称轴与x轴交点为N.如图,
S=S梯形PANM+S△ANB﹣S△PMO= [3+(﹣t)]•(3﹣t)+•3•3﹣•(﹣t)(﹣t)
=﹣3t+9,
∵0<S≤18,
∴0<﹣3+9≤18,解得﹣3≤t<3.
又t<0,
∴﹣3≤t<0;
综上所述,t的取值范围是﹣3≤t<0或0<t≤3;
7.如图,抛物线y=x2﹣2mx(m>0)与x轴的另一个交点为A,过P(1,﹣m)作PM⊥x轴于点M,交抛物线于点B.点B关于抛物线对称轴的对称点为C.
(1)若m=2,求点A和点C的坐标;
(2)令m>1,连接CA,若△ACP为直角三角形,求m的值;
(3)在坐标轴上是否存在点E,使得△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)A(4,0),C(3,﹣3);(2) m=;(3) E点的坐标为(2,0)或(,0)或(0,﹣4);
(3) 设点F(x,y)是直线PE上任意一点,过点F作FN⊥PM于N,可得Rt△FNP∽Rt△PBC,
NP:NF=BC:BP求得直线PE的解析式,后利用△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形求得E点坐标.
方法二:(1)同方法一.
(2) 由△ACP为直角三角形, 由相互垂直的两直线斜率相乘为-1,可得m的值;
(3)利用△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形,分别讨论E点再x轴上,y轴上的情况求得E点坐标。学科&网
【详解】
方法一:
解:
(1)若m=2,抛物线y=x2﹣2mx=x2﹣4x,
∴对称轴x=2,
令y=0,则x2﹣4x=0,
解得x=0,x=4,
∴A(4,0),
∵P(1,﹣2),令x=1,则y=﹣3,
∴B(1,﹣3),
∴C(3,﹣3).
∴当∠ACP=90°时,PA2=PC2+AC2,
即5m2﹣4m+1=5m2﹣10m+5+2﹣4m+4m2,整理得:4m2﹣10m+6=0,
解得:m=,m=1(舍去),
当∠APC=90°时,PA2+PC2=AC2,
即5m2﹣4m+1+5m2﹣10m+5=2﹣4m+4m2,整理得:6m2﹣10m+4=0,
解得:m=,m=1,和1都不符合m>1,
故m=.
∴PE2=(﹣m)2+(m)2=,
∴=5m2﹣10m+5,解得:m=2,m=,
∴E(2,0)或E(,0),学科*网
∴在x轴上存在E点,使得△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形,此时E(2,0)或E(,0);
令x=0,则y=﹣2﹣m,
∴E(0,﹣2﹣m)
∴PE2=(﹣2)2+12=5
∴5m2﹣10m+5=5,解得m=2,m=0(舍去),
∴E(0,﹣4)
∴y轴上存在点E,使得△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形,此时E(0,﹣4),
∴在坐标轴上是存在点E,使得△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形,E点的坐标为(2,0)或(,0)或(0,﹣4);
∴AC⊥AP,AC⊥CP,AP⊥CP,
①AC⊥AP,∴KAC×KAP=﹣1,且m>1,
∴,m=﹣1(舍)
②AC⊥CP,∴KAC×KCP=﹣1,且m>1,[来源:学&科&网]
∴=﹣1,∴m=,
③AP⊥CP,∴KAP×KCP=﹣1,且m>1,
∴=﹣1,∴m=(舍)
(3)∵P(1,﹣m),C(2m﹣1,1﹣2m),
∴KCP=,
△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形,
∴PE⊥PC,∴KPE×KCP=﹣1,∴KPE=2,
∵P(1,﹣m),
∴lPE:y=2x﹣2﹣m,
∵点E在坐标轴上,
∴①当点E在x轴上时,
E(,0)且PE=PC,
∴(1﹣)2+(﹣m)2=(2m﹣1﹣1)2+(1﹣2m+m)2,
∴m2=5(m﹣1)2,
∴m1=2,m2=,学科*网
∴E1(2,0),E2(,0),
②当点E在y轴上时,E(0,﹣2﹣m)且PE=PC,
∴(1﹣0)2+(﹣m+2+m)2=(2m﹣1﹣1)2+(1﹣2m+m)2,
∴1=(m﹣1)2,
∴m1=2,m2=0(舍),
∴E(0,4),
综上所述,(2,0)或(,0)或(0,﹣4).
8.已知:直线y=x﹣3与x轴、y轴分别交于点A、B,抛物线y=x2+bx+c经过点A、B,且交x轴于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线上一点,且点P在AB的下方,设点P的横坐标为m.
①试求当m为何值时,△PAB的面积最大;
②当△PAB的面积最大时,过点P作x轴的垂线PD,垂足为点D,问在直线PD上否存在点Q,使△QBC为直角三角形?若存在,直接写出符合条件的Q的坐标若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2﹣x﹣3;(2)①当m=3时,△PAB的面积最大,最大值是9,②在直线PD上否存在点Q(3,)或(3,﹣),使△QBC为直角三角形.
【详解】
(1)∵直线y=x﹣3与x轴、y轴分别交于点A、B,
∴点A的坐标为(6,0),点B的坐标为(0,﹣3).
将A(6,0)、B(0,﹣3)代入y=x2+bx+c,得:
,解得:,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣3.学科&网
(2)①过点P作PD⊥x轴于D,交AB于点E,如图1所示.
设点P的横坐标为m,则点P的坐标为(m,m2﹣m﹣3),点E的坐标为(m,m﹣3),
∴PE=m﹣3﹣(m2﹣m﹣3)=﹣m2+2m,
∴S△PAB=×PE×(AD+DO)=×(﹣m2+2m)×6=﹣m2+6m=﹣(m﹣3)2+9,
∴当m=3时,△PAB的面积最大,最大值是9.
②当y=0时,有x2﹣x﹣3=0,
解得:x1=﹣,x2=6,
∴点C的坐标为(﹣,0).
设点Q的坐标为(3,y),
则CQ2=()2+y2,BC2=9+,BQ2=9+(y+3)2.
当∠QCB=90°时,有CQ2+BC2=BQ2,
即()2+y2+9+=9+(y+3)2,
9.如图,已知一次函数y=x+m的图象与x轴交于点A(﹣4,0),与二次函数y=ax2+bx+c的图象交于y轴上一点B,该二次函数的顶点C在x轴上,且OC=2.
(1)求点B坐标;
(2)求二次函数y=ax2+bx+c的解析式;
(3)设一次函数y=x+m的图象与二次函数y=ax2+bx+c的图象的另一交点为D,已知P为x轴上的一个动点,且△PBD是以BD为直角边的直角三角形,求点P的坐标.
【答案】(1)B(0,2);(2)y=0.5x2﹣2x+2;(3)P1(1,0)和P2(7.25,0);
【详解】
(1)∵y=x+2交x轴于点A(﹣4,0),
∴0=×(﹣4)+m,
∴m=2,
与y轴交于点B,
∵x=0,
∴y=2
∴B点坐标为:(0,2),
(2)∵二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴只有唯一的交点C,且OC=2
∴可设二次函数y=a(x﹣2)2
把B(0,2)代入得:a=0.5
∴二次函数的解析式:y=0.5x2﹣2x+2;学&科网
(3)(Ⅰ)当B为直角顶点时,过B作BP1⊥AD交x轴于P1点
由Rt△AOB∽Rt△BOP1
∴,
∴,
得:OP1=1,
∴P1(1,0),
10.已知二次函数的图象与轴交于、两点,与轴交于点,点的坐标为,且当和时二次函数的函数值相等.
()求实数、的值.
()如图,动点、同时从点出发,其中点以每秒个单位长度的速度沿边向终点运动,点以每秒个单位长度的速度沿射线方向运动,当点停止运动时,点随之停止运动.设运动时间为秒.连接,将沿翻折,使点落在点处,得到.
①是否存在某一时刻,使得为直角三角形?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
②设与重叠部分的面积为,求关于的函数关系式.
【答案】(1),;(2)①存在,或;②当时, ;当时,S;当时,.
1、点C为直角顶点,由于△ABC恰好是直角三角形,且以点C为直角顶点,所以此时点B、D重合,由此得到AD的长,进而求出t的值;
2、点D为直角顶点,此时∠CDB与∠CBD恰好是等角的余角,由此可证得OB=OD,再得到AD的长后可求出t的值;
3、点F为直角顶点,当点F在线段AC上时,∠DFC是锐角,而点F在射线AC的延长线上时,∠DFC又是钝角,所以这种情况不符合题意.学科*网
②此题需要分三种情况讨论:
1、当点E在点A与线段AB中点之间时,两个三角形的重叠部分是整个△DEF;
2、当点E在线段AB中点与点O之间时,重叠部分是个不规则四边形,那么其面积可由大直角三角形与小钝角三角形的面积差求得;
3、当点E在线段OB上时,重叠部分是个小直角三角形.
∵,,,
又∵,
∴,
∴,
∴翻折后,落在处,∴,
∴,,
若为,点在上时,
i)∴若为直角顶点,则与重合,
∴,,如图
ii)若为直角顶点,∵,
∴,
∵,
∴,
∴,∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,如图
②i)当时,重叠部分为,
∴.
ii)当时,设与相交于点,则重叠部分为四边形,如图,
过点作于,设,则,,
∴,学科*网
∵,
∴,
∴,
∴ .
iii)当时,重叠部分为,如图,
∵,,
∴.
11.如图(1),已知抛物线E:y=ax2+bx+c与x轴交于A,B(3,0)两点(A在B的左侧),与y轴交于点C(0,3),对称轴为直线x=1.
(1)填空:a= ,b= ,c= ;
(2)将抛物线E向下平移d个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在△OBC内(包括△OBC的边界),求d的取值范围;
(3)如图(2),设点P是抛物线E上任意一点,点H在直线x=﹣3上,△PBH能否成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若能,请求出符合条件的点P的坐标;若不能,请说明理由.
【答案】(1)﹣1,2,3;(2)d的范围为2≤d≤4;(3)P(1,4)或(0,3)或()或()
【解析】
【分析】
(1)先确定出点A坐标,最后用待定系数法即可得出结论;
(2)先求出直线BC解析式,再确定出顶点坐标(1,4),最后根据平移即可得出结论;
(3)分两种情况,利用全等三角形的对应边相等,建立方程求解即可得出结论.
(2)∵B(3,0),C(0,3),
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,
∵a=﹣1,b=2,c=3,
∴抛物线y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴抛物线E的顶点坐标为(1,4),
∵对于直线y=﹣x+3,
当x=1时,y=2,
∵抛物线E向下平移d个单位,
∴当d=2时,抛物线的顶点落在BC上,
当d=4时,抛物线的顶点落在OB上,
∴d的范围为2≤d≤4;学科*网
(3)设P(m,﹣m2+2m+3),H(﹣3,n),
①当点P在x轴上方时,如图(2),过点P作PE⊥直线x=﹣3于E,过点B作BF⊥EP交EP的延长线于F,[来源:Zxxk.Com]
∵B(3,0),△PBH是以点P为直角顶点的等腰直角三角形,
∴∠BPH=90°,BP=PH,
∴∠EPH=∠FBP,
∴△PHE≌△BPE,
∴PE=BF,
∵PE=BF=﹣m2+2m+3,PF=3﹣m,且PE=PF=6,
∴﹣m2+2m+3+3﹣m=6,
∴m=1或m=0,
∴P(1,4)或(0,3);
②当点P在x轴下方时,如图(1),
过点P作PG⊥直线x=﹣3于G,过点B作BK⊥GP交GP的延长线于K,
易知,△PHG≌△BPK,
∴PG=BK,
∴PG=6﹣(3﹣m)=m+3,BK=m2﹣2m﹣3,
∴m+3=m2﹣2m﹣3,学*科网
∴
∴或.
即:P(1,4)或(0,3)或或
12.如图,在平面直角坐标系中,—抛物线y=﹣a(x+1)(x﹣3)(a>0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.抛物线的对称轴与x轴交于点E,过点C作x轴的平行线,与抛物线交于点D,连接DE,延长DE交y轴于点F,连接AD、AF.
(1)点A的坐标为____________,点B的坐标为_________ ;
(2)判断四边形ACDE的形状,并给出证明;
(3)当a为何值时,△ADF是直角三角形?
【答案】(1)点A(﹣1,0),点B(3,0);(2)四边形ACDE是平行四边形.证明见解析;(3)当或时,△ADF为直角三角形.
【详解】
解(1)根据题意可知,
∵y=﹣a(x+1)(x﹣3),
∴当y=0时,x=﹣1或x=3,
∴点A(﹣1,0),点B(3,0);
(3)过点D作DG⊥AB于点G,由,可知OE=GE,
又∵∠FOE=∠DGE=90°,∠OEF=∠GED,
∴△OEF ≌△DEG(ASA),
∴OF=GD=3a,学*科网
∴F点坐标为(0,-3a),
讨论:①若∠DAF=90°,则∠DAG+∠FAO=90°,
又∠FAO+∠AFO=90°,
∴∠DAG=∠AFO,
又∠AOF=∠DGA=90°,
∴△AOF∽△DGA,
∴,
即,
∴,
∵a > 0,
∴,
∵以上各步均可逆,故合题意;
②若∠DFA=90°,则∠DFC+∠AFO=90°,
又∵,
∴OF垂直平分AE,
∴AF=EF,
∴∠DFC=∠AFO=45°,
∴OF=OA,
∴,
∴,学科&网
∵以上各步均可逆,故合题意.
综上,当或时,△ADF为直角三角形.
13.综合与探究
如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线W的函数表达式为y=﹣x2+x+4.抛物线W与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧,与y轴交于点C,它的对称轴与x轴交于点D,直线l经过C、D两点.
(1)求A、B两点的坐标及直线l的函数表达式.
(2)将抛物线W沿x轴向右平移得到抛物线W′,设抛物线W′的对称轴与直线l交于点F,当△ACF为直角三角形时,求点F的坐标,并直接写出此时抛物线W′的函数表达式.
(3)如图2,连接AC,CB,将△ACD沿x轴向右平移m个单位(0<m≤5),得到△A′C′D′.设A′C交直线l于点M,C′D′交CB于点N,连接CC′,MN.求四边形CMNC′的面积(用含m的代数式表示).
【答案】(1)点A坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(7,0),y=﹣2x+4;(2) 点F的坐标为(5,﹣6),y=﹣x2+x;(3) 四边形CMNC′的面积为m2.
根据平移,可以得到点C′,A′,D′的坐标,再根据待定系数法可以得到直线A′C′,BC,C′D′的解析式,根据交点的计算方法列方程组可以求得点M,N的坐标,根据平移的定义和平行四边形的定义可知四边形CMNC′是平行四边形,再根据平行四边形面积的计算方法可以得到平行四边形CMNC′的面积.
【详解】[来源:学_科_网Z_X_X_K]
(1)当y=0时,﹣x2++4=0,解得x1=﹣3,x2=7,
∴点A坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(7,0).
∵﹣=学科*网
∴抛物线w的对称轴为直线x=2,
∴点D坐标为(2,0).
当x=0时,y=4,
∴点C的坐标为(0,4).
设直线l的表达式为y=kx+b,
[来源:学_科_网Z_X_X_K]
解得
∴直线l的解析式为y=﹣2x+4;
(2)∵抛物线w向右平移,只有一种情况符合要求,
即∠FAC=90°,如图.
此时抛物线w′的对称轴与x轴的交点为G,
∵∠1+∠2=90°∠2+∠3=90°,
∴∠1=∠3,学&科网
∴tan∠1=tan∠3,
∴=.设点F的坐标为(xF,﹣2xF+4),
∴=,解得xF=5,﹣2xF+4=﹣6,
∴点F的坐标为(5,﹣6),此时抛物线w′的函数表达式为y=﹣x2+x;
(3)由平移可得:点C′,点A′,点D′的坐标分别为C′(m,4),A′(﹣3+m,0),D′(2+m,0),CC′∥x轴,C′D′∥CD,
可用待定系数法求得
直线A′C′的表达式为y=x+4﹣m,
直线BC的表达式为y=﹣x+4,
直线C′D′的表达式为y=﹣2x+2m+4,
14.如图,已知直线y=﹣x+4分别交x轴、y轴于点A、B,抛物线过y=ax2+bx+c经过A,B两点,点P是线段AB上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交抛物线于点D.
(1)若抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4,设其顶点为M,其对称轴交AB于点N.
①求点M、N的坐标;
②是否存在点P,使四边形MNPD为菱形?并说明理由;
(2)当点P的横坐标为2时,是否存在这样的抛物线,使得以B、P、D为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求出满足条件的抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)① M(1,),N(1,3); ②见解析;(2)见解析.
【解析】
【分析】
(1)①把二次函数表达式化为顶点式表达式,即可求解;
②不存在.理由如下:设点P 的坐标为(m,-m+4),则D(m,-m2+m+4),PD=-m2+m+4-(-m+4)=-m2+2m,当四边形MNPD为平行四边形,则:m2+2m=,解得:m=1,则:点P(3,1),由N(1,3),则:PN=≠MN,即可求解;学科*网
(2)分∠BDP=90°或∠PBD=90°两种情况,求解即可.
②不存在.理由如下:
MN=﹣3=,
设点P 的坐标为(m,﹣m+4),则D(m,﹣m2+m+4),
PD=﹣m2+m+4﹣(﹣m+4)=﹣m2+2m,
∵PD∥MN.
∴当PD=MN时,四边形MNPD为平行四边形,
即﹣m2+2m=,解得:m=1或3(m=1舍去),
∴点P(3,1),由N(1,3),
∴PN=≠MN,
∴平行四边形MNPD不是菱形,
即:不存在点P,使四边形MNPD为菱形;
(2)①当∠BDP=90°时,点P(2,2),则四边形BOCD为矩形,
∴D(2,4),又A(4,0),B(0,4),
∴抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+4;
②当∠PBD=90°时,△PBD为等腰直角三角形,
则PD=2xP=4,
∴D(2,6),又A(4,0),B(0,4),
把A、B、D坐标代入二次函数表达式得:,解得:,
故:二次函数表达式为:y=﹣x2+3x+4.学科*网
15.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于、两点(点在点的左侧),与轴交于点.对称轴为直线,点在抛物线上.
(1)求直线的解析式;
(2)为直线下方抛物线上的一点,连接、.当的面积最大时,在直线上取一点,过作轴的垂线,垂足为点,连接、.若时,求的值;
(3)将抛物线沿轴正方向平移得到新抛物线,经过原点.与轴的另一个交点为.设是抛物线上任意一点,点在直线上,能否成为以点为直角顶点的等腰直角三角形?若能,直接写出点的坐标.若不能,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)能.,,,
,根据二次函数的性质求出E的坐标,可得当时,最大,因为关于直线的对称点为,的垂直平分线交直线于点,过作轴的垂线,由勾股定理得,即可解决问题;学&科网
(3)存在.如图2中.作P1M⊥x轴于M,P1N⊥对称轴l于N.对称轴l交OA于K,由△P1MF≌△P1NQ,推出P1M=P1N,推出点P在∠MKN的角平分线上,只要求出直线KP1的解析式,构建方程组即可解决问题,同法可求P3,P4.
【详解】
解:(1)∵当时, ,
∴.
又∵在抛物线上,
∴
,
∴.
设的解析式为.
∴
解得:
∴的解析式为.
(3)能.,, ,
16.如图,已知直线y=x+2交x轴、y轴分别于点A、B,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣,且抛物线经过A、B两点,交x轴于另一点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M是抛物线x轴上方一点,∠MBA=∠CBO,求点M的坐标;
(3)过点A作AB的垂线交y轴于点D,平移直线AD交抛物线于点E、F两点,连结EO、FO.若△EFO为以EF为斜边的直角三角形,求平移后的直线的解析式.
【答案】(1)y=﹣x2﹣x+2.(2)M(﹣,).(3)平移后的解析式为y=﹣x﹣1+或y=﹣x﹣1﹣.
【详解】
(1)∵直线y=x+2交x轴、y轴分别于点A、B,
∴A(﹣2,0),B(0,2),
∵抛物线的对称轴x=﹣,A,C关于对称轴对称,
∴C(1,0),
设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x﹣1),把(0,2)代入得到a=﹣1,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+2.学&科网
(2)如图1中,作EA⊥AB交BM的延长线于E,作EF⊥x轴于F.
∵∠ABE=∠OBC,∠BAE=∠BOC=90°,
∴△BAE∽△BOC,
∴,
∴,
∴AE=,
∵∠EAF+∠BAO=90°,∠BAO=45°,
∴∠EAF=45°,
∴EF=AF=1,
∴E(3,1),
∵∠EOF=90°=∠PHE=∠OGF,
由△EHO∽△OGF得到:
,
∴,
∴x1x2+y1y2=0,学&科网
由,消去y得到:x2+b-2=0,
∴x1x2=b-2,x1+x2=0,y1y2=(-x1+b)(-x2+b)=x1x2+b2,
∴2(b-2)+b2=0,
解得b=-1-或-1+(舍弃),
当直线AD向上平移时,同法可得b=-1+,
综上所述,平移后的解析式为y=-x-1+或y=-x-1-.
17.已知抛物线的表达式是y=ax2+(1﹣a)x+1﹣2a(a为不等于0的常数),上述抛物线无论a为何值始终经过定点A和定点B;A为x轴上的点,B为第一象限内的点.
(1)请写出A,B两点的坐标:A( ,0);B( , );
(2)如图1,当抛物线与x轴只有一个公共点时,求a的值;
(3)如图2,当a<0时,若上述抛物线顶点是D,与x轴的另一交点为点C,且点A,B,C,D中没有两个点相互重合.
求:①△ABC能否是直角三角形,为什么?
②若使得△ABD是直角三角形,请你求出a的值.(求出1个a的值即可)
【答案】(1)﹣1,2,3;(2)a=;(3)①a=﹣;②a=﹣1.
【详解】
解:(1)y=ax2+(1﹣a)x+1﹣2a=a(x2﹣x﹣2)+x+1,
当(x2﹣x﹣2)=0时,无论a为何值始终经过定点A和定点B,
则x=﹣1或2,则A(﹣1,0)、B(2,3);
故:答案是﹣1,2,3;学&科网
(2)当抛物线与x轴只有一个公共点时,△=0,
即:(1﹣a)2﹣2a(1﹣2a)=0,解得:a=;
(3)①A(﹣1,0),设C(x,0),
由韦达定理:﹣1•x=,则C(,0),
AB所在的直线的k1值为1,
BC所在的直线的k2值为: =3a,
当k1•k2=﹣1时,AB⊥BC,解得:a=﹣;
②设:∠ABD=90°,
则直线BD所在直线方程的k=﹣1,其直线方程为:y=﹣x+5,
将直线BD所在的方程与二次函数联立得:
ax2+(2﹣a)x﹣(4+2a)=0,
设:D(m,n),而B(2,3)
由韦达定理得:m•2=﹣,则m=﹣,
由y=ax2+(1﹣a)x+1﹣2a知,m=,
即:﹣=,学科&网
解得:a=﹣1.
18.已知直线y=x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=x2+bx+c经过A、B两点,点M在线段OA上,从O点出发,向点A以每秒1个单位的速度匀速运动;同时点N在线段AB上,从点A出发,向点B以每秒个单位的速度匀速运动,连接MN,设运动时间为t秒
(1)求抛物线解析式;
(2)当t为何值时,△AMN为直角三角形;
(3)过N作NH∥y轴交抛物线于H,连接MH,是否存在点H使MH∥AB,若存在,求出点H的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2+4x+3;(2)t为1秒或秒;(3)见解析.
【解析】
【详解】
(1)∵直线y=x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,
∴点A的坐标为(-3,0),点B的坐标为(0,3).
将A(-3,0)、B(0,3)代入y=x2+bx+c,得: ,解得:,
∴抛物线解析式为y=x2+4x+3.
(2)当运动时间为t秒时,点M的坐标为(-t,0),点N的坐标为(t-3,t),
∴AM=3-t,AN=t.学科*网
∵△AMN为直角三角形,∠MAN=45°,
∴△AMN为等腰直角三角形(如图1).
当∠ANM=90°时,有AM=AN,即3-t=2t,
解得:t=1;
当∠AMN=90°时,有t-3=-t,
解得:t=.
综上所述:当t为1秒或秒时,△AMN为直角三角形.
(3)设NH与x轴交于点E,如图2所示.
19.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+2x-3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,对称轴为直线l,点D(-4,n)在抛物线上.
(1)求直线CD的解析式;
(2)E为直线CD下方抛物线上的一点,连接EC,ED,当△ECD的面积最大时,在直线l上取一点M,过M作y轴的垂线,垂足为点N,连接EM,BN,若EM=BN时,求EM+MN+BN的值.
(3)将抛物线y=x2+2x-3沿x轴正方向平移得到新抛物线y′,y′经过原点O,y′与x轴的另一个交点为F,设P是抛物线y′上任意一点,点Q在直线l上,△PFQ能否成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若能,直接写出点P的坐标,若不能,请说明理由.
【答案】(1)直线CD的解析式为y=-2x-3;(2)1+;(3)存在.满足条件的点P坐标为(,)或(,)或(,)或(,).
(3)存在.如图2中.作P1M⊥x轴于M,P1N⊥对称轴l于N.对称轴l交OA于K,由△P1MF≌△P1NQ,推出P1M=P1N,推出点P在∠MKN的角平分线上,只要求出直线KP1的解析式,构建方程组即可解决问题,同法可求P3,P4.
【详解】
(1)由题意得:C(0,﹣3),D(﹣4,5),设直线CD的解析式为y=kx+b,则有,解得:,∴直线CD的解析式为y=﹣2x﹣3.
(2)如图1中,过点E作EG∥y轴交直线CD于G.设E(m,m2+2m﹣3).则G(m,﹣2m﹣3),GE=﹣m2﹣4m.
∴S△EDC=•EG•|Dx|=(﹣m2﹣4m)×4=﹣2(m+2)2+8.
∵﹣2<0,∴m=﹣2时,△DEC的面积最大,此时E(﹣2,﹣3).
∵C(0,﹣3),∴EC∥AB,设CE交对称轴于H.
∵B(1,0),∴EH=OB=1.
∵EM=BN,∴Rt△EHM≌Rt△BON,∴MH=ON=OC=,∴EM=BN==,∴EM+MN+BN=1+.
∵
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