所属成套资源:中考数学培优第3轮冲刺练习 解析版
- 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2.3 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) 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2.7 以二次函数与圆的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)
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这是一份专题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),共53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。二次函数与相似三角形的存在性问题是中考考试的一个热点。解决这类问题需要用到数形结合思想,把“数”与“形”结合起来,互相渗透.存在探索型问题是指在给定条件下,判断某种数学现象是否存在、某个结论是否出现的问题.解决这类问题的一般思路是先假设结论的某一方面存在,然后在这个假设下进行演绎推理,若推出矛盾,即可否定假设;若推出合理结论,则可肯定假设.
【解题思路】理解存在性问题的解题思路,根据已知角相等找出对应边成比例,存在性问题的知识覆盖面较广,综合性较强,解题方法灵活,对学生分析问题和解决问题的要求较高。一般思路是从存在的角度出发→推理论证→得出结论。若能导出合理的结果,就做出“存在”的判断,若导出矛盾,就做出不存在的判断.函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题途径:①求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边和角的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形,根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论;②利用已知三角形中对应角,在未知三角形中利用勾股定理/三角函数/对称/旋转等知识来推导边的大小;③若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数关系式表示各边的长度,之后利用相似列方程求解.
【典型例题】
【例1】(2018毕节中考)如图,以D为顶点的抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C,直线BC的表达式为y=﹣x+3.
(1)求抛物线的表达式;
(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.
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)P ( ,);(3)当Q的坐标为(0,0)或(9,0)时,以A、C、Q为顶点的三角形与△BCD相似.
【解析】
【分析】
(1)先求得点B和点C的坐标,然后将点B和点C的坐标代入抛物线的解析式得到关于b、c的方程,从而可求得b、c的值;(2)作点O关于BC的对称点O′,则O′(3,3),则OP+AP的最小值为AO′的长,然后求得AO′的解析式,最后可求得点P的坐标;(3)先求得点D的坐标,然后求得CD、BC、BD的长,依据勾股定理的逆定理证明△BCD为直角三角形,然后分为△AQC∽△DCB和△ACQ∽△DCB两种情况求解即可.
【详解】
(1)把x=0代入y=﹣x+3,得:y=3,
∴C(0,3).
把y=0代入y=﹣x+3得:x=3,
∴B(3,0),A(﹣1,0).
将C(0,3)、B(3,0)代入y=﹣x2+bx+c得: ,解得b=2,c=3.
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.
(2)如图所示:作点O关于BC的对称点O′,则O′(3,3).
∵O′与O关于BC对称,
∴PO=PO′.
∴OP+AP=O′P+AP≤AO′.
∴OP+AP的最小值=O′A==5.
O′A的方程为y=
P点满足解得:
所以P ( ,)
(3)y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴D(1,4).
又∵C(0,3,B(3,0),
∴CD=,BC=3,DB=2.
∴CD2+CB2=BD2,
∴∠DCB=90°.
∵A(﹣1,0),C(0,3),
∴OA=1,CO=3.
∴.
又∵∠AOC=DCB=90°,
∴△AOC∽△DCB.
∴当Q的坐标为(0,0)时,△AQC∽△DCB.[来源:Z_xx_k.Com]
如图所示:连接AC,过点C作CQ⊥AC,交x轴与点Q.
∵△ACQ为直角三角形,CO⊥AQ,
∴△ACQ∽△AOC.
又∵△AOC∽△DCB,
∴△ACQ∽△DCB.
∴,即,解得:AQ=10.
∴Q(9,0).
综上所述,当Q的坐标为(0,0)或(9,0)时,以A、C、Q为顶点的三角形与△BCD相似.
【名师点睛】本题考查了二次函数的综合应用,解题的关键是掌握待定系数法求二次函数的解析式、轴对称图形的性质、相似三角形的性质和判定,分类讨论的思想.
【例2】(2018青海中考)如图,抛物线与坐标轴交点分别为,,,作直线BC.
求抛物线的解析式;
点P为抛物线上第一象限内一动点,过点P作轴于点D,设点P的横坐标为,求的面积S与t的函数关系式;
条件同,若与相似,求点P的坐标.
【答案】(1);(2);(3)点P的坐标为或
【解析】
【分析】
把,,代入,利用待定系数法进行求解即可得;
设点P的坐标为,则,然后由点A和点B的坐标可得到,接下来,依据三角形的面积公式求解即可;
当∽时,;当∽,则,然后依据比例关系列出关于t的方程求解即可.
【详解】
把,,代入得:,
解得:,,,
抛物线的解析式为;
设点P的坐标为,
,,[来源:Z。xx。k.Com]
,
;
当∽时,,即,
整理得:,
解得:或舍去,
,,
点P的坐标为;
当∽,则,即,
整理得,
解得:或舍去,
,,
点P的坐标为,
综上所述点P的坐标为或
【名师点睛】本题考查了二次函数的性质、待定系数法、相似三角形的性质、三角形面积公式等, 综合性较强,有一定的难度,熟练掌握待定系数法、相似三角形的性质是解题的关键.
【方法归纳】
两个定三角形是否相似:
(1)已知有一个角相等的情形:运用两点间的距离公式求出已知角的两条夹边,看看是否成比例?若成比例,则相似;否则不相似。
(2)不知道是否有一个角相等的情形:运用两点间的距离公式求出两个三角形各边的长,看看是否成比例?若成比例,则相似;否则不相似。
一个定三角形和动三角形相似:
(1)已知有一个角相等的情形:先借助于相应的函数关系式,把动点坐标表示出来(用字母表示),然后把两个目标三角形(题中要相似的那两个三角形)中相等的那个已知角作为夹角,分别计算或表示出夹角的两边,让形成相等的夹角的那两边对应成比例(要注意是否有两种情况),列出方程,解此方程即可求出动点的横坐标,进而求出纵坐标,注意去掉不合题意的点。
(2)不知道是否有一个角相等的情形:这种情形在相似性中属于高端问题,破解方法是,在定三角形中,由各个顶点坐标求出定三角形三边的长度,用观察法得出某一个角可能是特殊角,再为该角寻找一个直角三角形,用三角函数的方法得出特殊角的度数,在动点坐标(用字母表示)后,分析在动三角形中哪个角可以和定三角形中的那个特殊角相等,借助于特殊角,为动点寻找一个直角三角形,求出动点坐标,从而转化为已知有一个角相等的两个定三角形是否相似的问题了,只需再验证已知角的两边是否成比例?若成比例,则所求动点坐标符合题意,否则这样的点不存在。简称“找特角,求(动)点标,再验证”。或称为“一找角,二求标,三验证”。
【针对练习】
1.(2018绵阳中考)如图,已知抛物线过点A(,-3) 和B(3,0),过点A作直线AC//x轴,交y轴与点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上取一点P,过点P作直线AC的垂线,垂足为D,连接OA,使得以A,D,P为顶点的三角形与△AOC相似,求出对应点P的坐标;
(3)抛物线上是否存在点Q,使得?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)P点坐标为(4 ,6)或(,- );(3)Q点坐标(3,0)或(-2,15)
【详解】
(1)把,和点,代入抛物线得:,
解得:,,
则抛物线解析式为;
当时,,即,
整理得:,即,
解得:,即或(舍去),
此时,;学科*网
当点时,也满足;
当在直线下方时,同理可得:的坐标为,,
综上,的坐标为,或,或,或;
(3)在中,,,
根据勾股定理得:,
,
,
,
边上的高为,
过作,截取,过作,交轴于点,如图所示:
在中,,即,
过作轴,
在中,,,即,,
2.(2018衡阳中考)如图,已知直线分别交轴、轴于点A、B,抛物线过A,B两点,点P是线段AB上一动点,过点P作PC 轴于点C,交抛物线于点D.
(1)若抛物线的解析式为,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1时,是否存在这样的抛物线,使得以B、P、D为顶点的三角形与AOB相似?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 ②答案见解析 (2)存在,或
(2)如图2,利用勾股定理计算出,再表示出,则可计算出,接着表示出抛物线解析式为,则可用表示出点坐标为,所以,由于,根据相似三角形的判定方法,当时,,即;当时,,即,然后利用比例性质分别求出的值,从而得到对应的抛物线的解析式.
【详解】
(1)①如图1,
,
顶点为的坐标为,,学科*网
当时,,则点坐标为,;
②不存在.
理由如下:
,
设点坐标为,则,
,
,
当时,四边形为平行四边形,即,解得(舍去),,此时点坐标为,,学&科网
,
,
平行四边形不为菱形,
不存在点,使四边形为菱形;
当时,,则,
,
,
,
当时,,即,解得,此时抛物线解析式为;
当时,,即,解得,此时抛物线解析式为;
综上所述,满足条件的抛物线的解析式为或.
3.已知,抛物线(a<0)与x轴交于A(3,0)、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴是直线x=1,D为抛物线的顶点,点E在y轴C点的上方,且CE=.
(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)求证:直线DE是△ACD外接圆的切线;
(3)在直线AC上方的抛物线上找一点P,使,求点P的坐标;
(4)在坐标轴上找一点M,使以点B、C、M为顶点的三角形与△ACD相似,直接写出点M的坐标.
【答案】(1),顶点D(1,4);(2)证明见解析;(3)P(, )或(, );(4)(0,0)或(9,0)或(0,﹣).
(3)求出直线AC的解析式,再求出线段AD的中点N的坐标,过点N作NP∥AC,交抛物线于点P,求出直线NP的解析式,与抛物线联立,即可得出答案;
(2)当=0时,∴点C的坐标为(0,3),∴AC= =,CD==,AD= =,∴AC2+CD2=AD2,∴△ACD为直角三角形,∠ACD=90°,∴AD为△ACD外接圆的直径,∵点E在 轴C点的上方,且CE=,∴E(0, ),∴AE= =,DE= =,∴DE2+AD2=AE2,∴△AED为直角三角形,∠ADE=90°,∴AD⊥DE,又∵AD为△ACD外接圆的直径,∴DE是△ACD外接圆的切线;
(3)设直线AC的解析式为y=kx+b,根据题意得: ,解得: ,∴直线AC的解析式为y=﹣x+3,∵A(3,0),D(1,4),∴线段AD的中点N的坐标为(2,2),过点N作NP∥AC,交抛物线于点P,设直线NP的解析式为y=﹣x+c,则﹣2+c=2,解得:c=4,∴直线NP的解析式为y=﹣x+4,由y=﹣x+4,y=﹣x2+2x+3联立得:﹣x2+2x+3=﹣x+4,解得:x=或x=,∴y=,或y=,∴P(, )或(, );学科*网
(4)分三种情况:①M恰好为原点,满足△CMB∽△ACD,M(0,0);
②M在x轴正半轴上,△MCB∽△ACD,此时M(9,0);
③M在y轴负半轴上,△CBM∽△ACD,此时M(0,﹣ );
综上所述,点M的坐标为(0,0)或(9,0)或(0,﹣ ).
4.如图,在矩形OABC中,AO=10,AB=8,沿直线CD折叠矩形OABC的一边BC,使点B落在OA边上的点E处,分别以OC,OA所在的直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,抛物线经过O,D,C三点.
(1)求AD的长及抛物线的解析式;
(2)一动点P从点E出发,沿EC以每秒2个单位长的速度向点C运动,同时动点Q从点C出发,沿CO以每秒1个单位长的速度向点O运动,当点P运动到点C时,两点同时停止运动,设运动时间为t秒,当t为何值时,以P,Q,C为顶点的三角形与△ADE相似?
(3)点N在抛物线对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使以M,N,C,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M与点N的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)或;(3)①, ; ②, ③, .
②EC做平行四边形的边,那么EC、MN平行且相等,首先设出点N的坐标,然后结合E、C的横、纵坐标差表示出M点坐标,再将点M代入抛物线的解析式中,即可确定M、N的坐标.
试题解析:(1)∵四边形ABCO为矩形,
∴∠OAB=∠AOC=∠B=90°,AB=CO=8,AO=BC=10,
由题意,得△BDC≌△EDC,
∴∠B=∠DEC=90°,EC=BC=10,ED=BD,
由勾股定理易得EO=6,
∴AE=10﹣6=4,学科*网
设AD=x,则BD=ED=8﹣x,由勾股定理,得 ,
解得,x=3,∴AD=3,
∵抛物线过点D(3, 10),C(8, 0),O(0, 0),
∴,解得 ,[来源:学#科#网Z#X#X#K]
∴抛物线的解析式为: ;
(2)∵∠DEA+∠OEC=90°,∠OCE+∠OEC=90°,
∴∠DEA=∠OCE,
由(1)可得AD=3,AE=4,DE=5,
而CQ=t,EP=2t,∴PC=10﹣2t,
当∠PQC=∠DAE=90°,△ADE∽△QPC,
∴,即 ,
解得,
当∠QPC=∠DAE=90°,△ADE∽△PQC,
∴,即 , 解得,
∴当或时,以P、Q、C为顶点的三角形与△ADE相似;
②EC为平行四边形的边,则EC//MN,EC =MN,设N(4,m),
则M(4﹣8,m+6)或M(4+8,m﹣6);
将M(﹣4,m+6)代入抛物线的解析式中,得:m=﹣38,
此时 N(4,﹣38)、M(﹣4,﹣32);
将M(12,m﹣6)代入抛物线的解析式中,得:m=﹣26,
此时 N(4,﹣26)、M(12,﹣32);学&科网
综上,存在符合条件的M、N点,且它们的坐标为:
①, ; ②, ;
③, .
5.(2018十堰中考)已知抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣2,0),B(0、﹣4)与x轴交于另一点C,连接BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,P是第一象限内抛物线上一点,且S△PBO=S△PBC,求证:AP∥BC;
(3)在抛物线上是否存在点D,直线BD交x轴于点E,使△ABE与以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形相似(不重合)?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣4;(2)证明见解析;(3)点D的坐标为(,)或(,﹣).
(3)先利用概率的知识分析A,B,C,E中的三点为顶点的三角形,有两个三角形与△ABE有可能相似,即△ABC和△BCE,
①当△ABE与以A,B,C中的三点为顶点的三角形相似,如图2,根据存在公共角∠BAE=∠BAC,可得△ABE∽△ACB,列比例式可得E的坐标,利用待定系数法求直线BE的解析式,与抛物线列方程组可得交点D的坐标;学&科网
②当△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形相似,如图3,同理可得结论.
【详解】(1)把点A(﹣2,0),B(0、﹣4)代入抛物线y=x2+bx+c中得:
,解得:,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣4;
(2)当y=0时,x2﹣x﹣4=0,
解得:x=﹣2或4,
∴C(4,0),
如图1,过O作OE⊥BP于E,过C作CF⊥BP于F,设PB交x轴于G,
∵S△PBO=S△PBC,
∴PB•OE=PB•CF,
∴OE=CF,
易得△OEG≌△CFG,
∴OG=CG=2,
设P(x,x2﹣x﹣4),过P作PM⊥y轴于M,
tan∠PBM=,
∴BM=2PM,
∴4+x2﹣x﹣4=2x,
x2﹣6x=0,
x1=0(舍),x2=6,
∴P(6,8),
易得AP的解析式为:y=x+2,
BC的解析式为:y=x﹣4,
∴AP∥BC;
∴AE=,
∴E(,0),
∵B(0,﹣4),
易得BE:y=,
则x2﹣x﹣4=x﹣4,
x1=0(舍),x2=,
∴D(,);
②当△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形相似,如图3,
∵∠BEA=∠BEC,
∴当∠ABE=∠BCE时,△ABE∽△BCE,
∴,
设BE=2m,CE=4m,
Rt△BOE中,由勾股定理得:BE2=OE2+OB2,
∴,
3m2﹣8m+8=0,
(m﹣2)(3m﹣2)=0,
m1=2,m2=,
∴OE=4m﹣4=12或,学科&网
∵OE=<2,∠AEB是钝角,此时△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形不相似,如图4,
∴E(﹣12,0);
同理得BE的解析式为:y=﹣x﹣4,
﹣x﹣4=x2﹣x﹣4,
x=或0(舍)
∴D(,﹣);
综上,点D的坐标为(,)或(,﹣).
6.(2018盘锦中考)如图,已知A(﹣2,0),B(4,0),抛物线y=ax2+bx﹣1过A、B两点,并与过A点的直线y=﹣x﹣1交于点C.
(1)求抛物线解析式及对称轴;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使四边形ACPO的周长最小?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)点M为y轴右侧抛物线上一点,过点M作直线AC的垂线,垂足为N.问:是否存在这样的点N,使以点M、N、C为顶点的三角形与△AOC相似,若存在,求出点N的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线解析式为:y=,抛物线对称轴为直线x=1;(2)存在P点坐标为(1,﹣);(3)N点坐标为(4,﹣3)或(2,﹣1)
解得
∴抛物线解析式为:y=x2−x−1
∴抛物线对称轴为直线x=-=1
(3)当△AOC∽△MNC时,
如图,延长MN交y轴于点D,过点N作NE⊥y轴于点E
∵∠ACO=∠NCD,∠AOC=∠CND=90°
∴∠CDN=∠CAO
由相似,∠CAO=∠CMN
∴∠CDN=∠CMN
∵MN⊥AC
∴M、D关于AN对称,则N为DM中点
设点N坐标为(a,-a-1)
由△EDN∽△OAC
∴ED=2a
∴点D坐标为(0,-a−1)
∵N为DM中点
∴点M坐标为(2a,a−1)
把M代入y=x2−x−1,解得
a=4
则N点坐标为(4,-3)
当△AOC∽△CNM时,∠CAO=∠NCM
∴CM∥AB则点C关于直线x=1的对称点C′即为点N
由(2)N(2,-1)学科*网
∴N点坐标为(4,-3)或(2,-1)
7.(2018广安中考)如图,抛物线y=x2+bx+c与直线y=x+3交于A,B两点,交x轴于C、D两点,连接AC、BC,已知A(0,3),C(﹣3,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线对称轴l上找一点M,使|MB﹣MD|的值最大,并求出这个最大值;
(3)点P为y轴右侧抛物线上一动点,连接PA,过点P作PQ⊥PA交y轴于点Q,问:是否存在点P使得以A,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式是y=x2+x+3;(2)|MB﹣MD|取最大值为;(3)存在点P(1,6).
(2)由抛物线的对称性可知,点D与点C关于对称轴对称,
∴对l上任意一点有MD=MC,
联立方程组 ,
解得(不符合题意,舍),,
∴B(﹣4,1),
当点B,C,M共线时,|MB﹣MD|取最大值,即为BC的长,
过点B作BE⊥x轴于点E,
,
在Rt△BEC中,由勾股定理,得
BC=,
|MB﹣MD|取最大值为;
①当∠PAQ=∠BAC时,△PAQ∽△CAB,
∵∠PGA=∠ACB=90°,∠PAQ=∠CAB,
∴△PGA∽△BCA,
∴,即,
∴,
解得x1=1,x2=0(舍去),
∴P点的纵坐标为×12+×1+3=6,
∴P(1,6),
②当∠PAQ=∠ABC时,△PAQ∽△CBA,
∵∠PGA=∠ACB=90°,∠PAQ=∠ABC,
∴△PGA∽△ACB,
∴,
即=3,
∴,
解得x1=﹣(舍去),x2=0(舍去)
∴此时无符合条件的点P,学科&网
综上所述,存在点P(1,6).
8.(2018铜仁)如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2)三点,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做x轴的垂线l交抛物线于点Q,交直线BD于点M.
(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;
(2)已知点F(0,),当点P在x轴上运动时,试求m为何值时,四边形DMQF是平行四边形?
(3)点P在线段AB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.
【答案】(1)y=﹣x2+x+2;(2)m=﹣1或m=3时,四边形DMQF是平行四边形;(3)点Q的坐标为(3,2)或(﹣1,0)时,以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似.
【解析】
分析:(1)待定系数法求解可得;
详解:(1)由抛物线过点A(-1,0)、B(4,0)可设解析式为y=a(x+1)(x-4),
将点C(0,2)代入,得:-4a=2,
解得:a=-,
则抛物线解析式为y=-(x+1)(x-4)=-x2+x+2;
(2)由题意知点D坐标为(0,-2),
设直线BD解析式为y=kx+b,
将B(4,0)、D(0,-2)代入,得:
,解得:,
∴直线BD解析式为y=x-2,
∵QM⊥x轴,P(m,0),学科*网
∴Q(m,--m2+m+2)、M(m,m-2),
则QM=-m2+m+2-(m-2)=-m2+m+4,
∵F(0,)、D(0,-2),
∴DF=,
∵QM∥DF,
∴当-m2+m+4=时,四边形DMQF是平行四边形,
解得:m=-1(舍)或m=3,
即m=3时,四边形DMQF是平行四边形;
(3)如图所示:
∵QM∥DF,
∴∠ODB=∠QMB,
分以下两种情况:
①当∠DOB=∠MBQ=90°时,△DOB∽△MBQ,
则,
∵∠MBQ=90°,
∴∠MBP+∠PBQ=90°,
∵∠MPB=∠BPQ=90°,
∴∠MBP+∠BMP=90°,
∴∠BMP=∠PBQ,
∴△MBQ∽△BPQ,
∴,即,
9.(2018达州中考)如图,抛物线经过原点O(0,0),点A(1,1),点B(,0).
(1)求抛物线解析式;
(2)连接OA,过点A作AC⊥OA交抛物线于C,连接OC,求△AOC的面积;
(3)点M是y轴右侧抛物线上一动点,连接OM,过点M作MN⊥OM交x轴于点N.问:是否存在点M,使以点O,M,N为顶点的三角形与(2)中的△AOC相似,若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)4;(3)(,﹣54)或(,)或(,﹣)
(3)如图2,作MH⊥x轴于H,AC=4,OA=,设M(x,-x2+x)(x>0),根据三角形相似的判定,由于∠OHM=∠OAC,则当时,△OHM∽△OAC,即;当时,△OHM∽△CAO,即,则分别解关于x的绝对值方程可得到对应M点的坐标,由于△OMH∽△ONM,所以求得的M点能以点O,M,N为顶点的三角形与(2)中的△AOC相似.学&科网
详解:(1)设抛物线解析式为y=ax(x-),
把A(1,1)代入得a•1(1-)=1,解得a=-,
∴抛物线解析式为y=-x(x-),
即y=-x2+x;
∴OD=OA=2,
∴D(0,2),
易得直线AD的解析式为y=-x+2,
解方程组得或,则C(5,-3),
∴S△AOC=S△COD-S△AOD=×2×5-×2×1=4;
(3)存在.如图2,
作MH⊥x轴于H,AC=,OA=,
设M(x,-x2+x)(x>0),
∵∠OHM=∠OAC,
∴当时,△OHM∽△OAC,即,
解方程-x2+x =4x得x1=0(舍去),x2=-(舍去),
解方程-x2+x =-4x得x1=0(舍去),x2=,此时M点坐标为(,-54);
当时,△OHM∽△CAO,即,
解方程-x2+x=x得x1=0(舍去),x2=,此时M点的坐标为(,),
解方程-x2+x=-x得x1=0(舍去),x2=,此时M点坐标为(,-);
∵MN⊥OM,学科*网
∴∠OMN=90°,
∴∠MON=∠HOM,
∴△OMH∽△ONM,
∴当M点的坐标为(,-54)或(,)或(,-)时,以点O,M,N为顶点的三角形与(2)中的△AOC相似.
10.(2018武汉中考)抛物线L:y=﹣x2+bx+c经过点A(0,1),与它的对称轴直线x=1交于点B.
(1)直接写出抛物线L的解析式;
(2)如图1,过定点的直线y=kx﹣k+4(k<0)与抛物线L交于点M、N.若△BMN的面积等于1,求k的值;
(3)如图2,将抛物线L向上平移m(m>0)个单位长度得到抛物线L1,抛物线L1与y轴交于点C,过点C作y轴的垂线交抛物线L1于另一点D.F为抛物线L1的对称轴与x轴的交点,P为线段OC上一点.若△PCD与△POF相似,并且符合条件的点P恰有2个,求m的值及相应点P的坐标.
【答案】(1)y=﹣x2+2x+1;(2)-3;(3)当m=2﹣1时,点P的坐标为(0,)和(0,);当m=2时,点P的坐标为(0,1)和(0,2).
(3)设抛物线L1的解析式为y=﹣x2+2x+1+m,知C(0,1+m)、D(2,1+m)、F(1,0),再设P(0,t),分△PCD∽△POF和△PCD∽△POF两种情况,由对应边成比例得出关于t与m的方程,利用符合条件的点P恰有2个,结合方程的解的情况求解可得.学科*网
【详解】(1)由题意知,解得:,
∴抛物线L的解析式为y=﹣x2+2x+1;
(2)如图1,设M点的横坐标为xM,N点的横坐标为xN,
解得:x==,
则xN=、xM=,
由xN﹣xM=1得=1,
∴k=±3,
∵k<0,
∴k=﹣3;
(3)如图2,
设抛物线L1的解析式为y=﹣x2+2x+1+m,
∴C(0,1+m)、D(2,1+m)、F(1,0),
设P(0,t),
(Ⅰ)当方程①有两个相等实数根时,
△=(1+m)2﹣8=0,
解得:m=2﹣1(负值舍去),
此时方程①有两个相等实数根t1=t2=,
方程②有一个实数根t=,
∴m=2﹣1,学科*网
此时点P的坐标为(0,)和(0,);
(Ⅱ)当方程①有两个不相等的实数根时,
把②代入①,得:(m+1)2﹣(m+1)+2=0,
解得:m=2(负值舍去),
此时,方程①有两个不相等的实数根t1=1、t2=2,
方程②有一个实数根t=1,
∴m=2,此时点P的坐标为(0,1)和(0,2);
综上,当m=2﹣1时,点P的坐标为(0,)和(0,);[来源:学科网]
当m=2时,点P的坐标为(0,1)和(0,2).
11.(2018常德中考)如图,已知二次函数的图像过点,,与轴交于另一点,且对称轴是直线.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若是上的一点,作交于,当面积最大时,求的坐标;
(3)是轴上的点,过作轴,与抛物线交于,过作轴于.当以、、为顶点的三角形与、、为顶点的三角形相似时,求点的坐标.
【答案】(1)y=x2﹣x;(2)当t=3时,S△AMN有最大值3,此时M点坐标为(3,0);(3)P点坐标为(14,28)或(﹣2,4)或(2,﹣1).
(2)设M(t,0),
易得直线OA的解析式为y=x,
设直线AB的解析式为y=kx+b,
把B(6,0),A(8,4)代入得,解得,
∴直线AB的解析式为y=2x﹣12,
∵MN∥AB,
∴设直线MN的解析式为y=2x+n,
把M(t,0)代入得2t+n=0,解得n=﹣2t,
∴直线MN的解析式为y=2x﹣2t,
解方程组得,则N(t,t),
∴S△AMN=S△AOM﹣S△NOM
=•4•t﹣•t•t
=﹣t2+2t
=﹣(t﹣3)2+3,学&科网
当t=3时,S△AMN有最大值3,此时M点坐标为(3,0);
(3)设Q(m,m2﹣m),
∵∠OPQ=∠ACO,
∴当=时,△PQO∽△COA,即=,
∴PQ=2PO,即|m2﹣m|=2|m|,
解方程m2﹣m=2m得m1=0(舍去),m2=14,此时P点坐标为(14,28);
解方程m2﹣m=﹣2m得m1=0(舍去),m2=﹣2,此时P点坐标为(﹣2,4);
∴当=时,△PQO∽△CAO,即=,
∴PQ=PO,即|m2﹣m|=|m|,
解方程m2﹣m=m得m1=0(舍去),m2=8(舍去),
解方程m2﹣m=﹣m得m1=0(舍去),m2=2,此时P点坐标为(2,﹣1);
综上所述,P点坐标为(14,28)或(﹣2,4)或(2,﹣1).
12.(2018连云港中考)如图1,图形ABCD是由两个二次函数y1=kx2+m(k<0)与y2=ax2+b(a>0)的部分图象围成的封闭图形.已知A(1,0)、B(0,1)、D(0,﹣3).
(1)直接写出这两个二次函数的表达式;
(2)判断图形ABCD是否存在内接正方形(正方形的四个顶点在图形ABCD上),并说明理由;
(3)如图2,连接BC,CD,AD,在坐标平面内,求使得△BDC与△ADE相似(其中点C与点E是对应顶点)的点E的坐标
【答案】(1)y1=﹣x2+1,y2=3x2﹣3;(2)存在,理由见解析;(3)(0,﹣)或(,﹣1)或(1,﹣)或(﹣,﹣2).
①如图1,当△DBC∽△DAE时,得出,进而求出DE=,即可得出E(0,-),
再判断出△DEF∽△DAO,得出,求出DF=,EF=,再用面积法求出E'M=,即可得出结论;学&科网
②如图2,当△DBC∽△ADE时,得出,求出AE=,
当E在直线AD左侧时,先利用勾股定理求出PA=,PO=,进而得出PE=,再判断出,即可得出点E坐标,当E'在直线DA右侧时,即可得出结论.
详解:(1)∵点A(1,0),B(0,1)在二次函数y1=kx2+m(k<0)的图象上,
∴,
∴,
∴二次函数解析式为y1=-x2+1,
∵点A(1,0),D(0,-3)在二次函数y2=ax2+b(a>0)的图象上,
∴,
∴,
∴二次函数y2=3x2-3;
(3)在Rt△AOD中,OA=1,OD=3,
∴AD=,
同理:CD=,
在Rt△BOC中,OB=OC=1,
∴BC=,
①如图1,当△DBC∽△DAE时,
∴,
∴DF=,EF=,
∵S△DEE'=DE•E'M=EF×DF=,
∴E'M=,学&科网
∵DE'=DE=,
在Rt△DE'M中,DM=,
∴OM=1,
∴E'(,-1),
②如图2,
当△DBC∽△ADE时,有∠BDC=∠DAE,,
∴,
∴AE=,
当E在直线AD左侧时,设AE交y轴于P,作EQ⊥AC于Q,
∵∠BDC=∠DAE=∠ODA,
∴PD=PA,
设PD=n,
∴PO=3-n,PA=n,
在Rt△AOP中,PA2=OA2+OP2,
∴n2=(3-n)2+1,
∴n=,
∴PA=,PO=,
∵AE=,
∴PE=,
在AEQ中,OP∥EQ,
∴,
∴OQ=,
∵,
∴QE=2,
∴E(-,-2),
当E'在直线DA右侧时,
13.(2018潍坊中考)如图1,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,抛物线的顶点为轴于点.将抛物线平移后得到顶点为且对称轴为直的抛物线.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,在直线上是否存在点,使是等腰三角形?若存在,请求出所有点的坐标:若不存在,请说明理由;
(3)点为抛物线上一动点,过点作轴的平行线交抛物线于点,点关于直线的对称点为,若以为顶点的三角形与全等,求直线的解析式.
【答案】(1)抛物线的解析式为;(2)点的坐标为,,;(3)的解析式为或.
详解:(1)由题意知,
,
解得,
所以,抛物线y的解析式为;
因为抛物线平移后得到抛物线,且顶点为,
所以抛物线的解析式为,
即: ;
(2)抛物线的对称轴为,设,已知,
过点作轴于,学&科网
则 ,
,
,
当时,
即,
解得或;
当时,得,无解;
当时,得,解得;
综上可知,在抛物线的对称轴上存在点使是等腰三角形,此时点的坐标为,,.
(3)设,则,
因为关于对称,
所以,
设的解析式,
则有
解得,
即的解析式为,
当且时,无解,
情况二:当点在直线右侧时,
,
,
同理可得
的解析式为,
综上所述, 的解析式为或.
14.(2018德州中考)如图1,在平面直角坐标系中,直线与抛物线交于两点,其中,.该抛物线与轴交于点,与轴交于另一点.
(1)求的值及该抛物线的解析式;
(2)如图2.若点为线段上的一动点(不与重合).分别以、为斜边,在直线的同侧作等腰直角△和等腰直角△,连接,试确定△面积最大时点的坐标.
(3)如图3.连接、,在线段上是否存在点,使得以为顶点的三角形与△相似,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)当,即时,最大,此时,所以;(3)存在点坐标为或.
详解:(1)把A(m,0),B(4,n)代入y=x﹣1得:m=1,n=3,∴A(1,0),B(4,3).
∵y=﹣x2+bx+c经过点A与点B,∴,解得:,则二次函数解析式为y=﹣x2+6x﹣5;学科*网
(2)如图2,△APM与△DPN都为等腰直角三角形,∴∠APM=∠DPN=45°,∴∠MPN=90°,∴△MPN为直角三角形,令﹣x2+6x﹣5=0,得到x=1或x=5,∴D(5,0),即DP=5﹣1=4,设AP=m,则有DP=4﹣m,∴PM=m,PN=(4﹣m),∴S△MPN=PM•PN=×m×(4﹣m)=﹣m2﹣m=﹣(m﹣2)2+1,∴当m=2,即AP=2时,S△MPN最大,此时OP=3,即P(3,0);
(3)存在,易得直线CD解析式为y=x﹣5,设Q(x,x﹣5),由题意得:∠BAD=∠ADC=45°,分两种情况讨论:
①当△ABD∽△DAQ时,=,即=,解得:AQ=,由两点间的距离公式得:(x﹣1)2+(x﹣5)2=,解得:x=,此时Q(,﹣);
②当△ABD∽△DQA时,=1,即AQ=,∴(x﹣1)2+(x﹣5)2=10,解得:x=2,此时Q(2,﹣3).学*科网
综上,点Q的坐标为(2,﹣3)或(,﹣).
15.抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0)和点B(5,0).[来源:学&科&网Z&X&X&K]
(1)求该抛物线所对应的函数解析式;
(2)该抛物线与直线相交于C、D两点,点P是抛物线上的动点且位于x轴下方,直线PM∥y轴,分别与x轴和直线CD交于点M、N.
①连结PC、PD,如图1,在点P运动过程中,△PCD的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由;
②连结PB,过点C作CQ⊥PM,垂足为点Q,如图2,是否存在点P,使得△CNQ与△PBM相似?若存在,求出满足条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)①;②存在,(2,)或(,).
试题解析:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0)和点B(5,0),
∴,解得
∴该抛物线对应的函数解析式为;
(2)①∵点P是抛物线上的动点且位于x轴下方,
∴可设P(t,)(1<t<5),
∵直线PM∥y轴,分别与x轴和直线CD交于点M、N,
∴M(t,0),N(t,),学科*网
∴PN=.
联立直线CD与抛物线解析式可得,解得或,
∴C(0,3),D(7,),
分别过C、D作直线PN的直线,垂足分别为E、F,如图1,
则CE=t,DF=7﹣t,
∴S△PCD=S△PCN+S△PDN=PN·CE+PNDF=PN=,
∴当t=时,△PCD的面积有最大值,最大值为;
②存在.
∵∠CQN=∠PMB=90°,
∴当△CNQ与△PBM相似时,有或两种情况,
∵CQ⊥PM,垂足为Q,学科*网
∴Q(t,3),且C(0,3),N(t,),
∴CQ=t,NQ=﹣3=,
∴,
∵P(t,),M(t,0),B(5,0),
∴BM=5﹣t,PM=0﹣()=,
当时,则PM=BM,即,解得t=2或t=5(舍去),此时P(2,);
当时,则BM=PM,即5﹣t=(),解得t=或t=5(舍去),此时P(,);
综上可知存在满足条件的点P,其坐标为P(2,)或(,).学&科网
16.(2017淄博中考)如图1,经过原点O的抛物线y=ax2+bx(a≠0)与x轴交于另一点A(,0),在第一象限内与直线y=x交于点B(2,t).
(1)求这条抛物线的表达式;
(2)在第四象限内的抛物线上有一点C,满足以B,O,C为顶点的三角形的面积为2,求点C的坐标;
(3)如图2,若点M在这条抛物线上,且∠MBO=∠ABO,在(2)的条件下,是否存在点P,使得△POC∽△MOB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=2x2﹣3x;(2)C(1,﹣1);(3)(, )或(﹣, ).
线BM与抛物线解析式可求得M点坐标,过M作MG⊥y轴于点G,由B、C的坐标可求得OB和OC的长,由相似三角形的性质可求得的值,当点P在第一象限内时,过P作PH⊥x轴于点H,由条件可证得△MOG∽△POH,由==的值,可求得PH和OH,可求得P点坐标;当P点在第三象限时,同理可求得P点坐标.学科*网
(2)如图1,过C作CD∥y轴,交x轴于点E,交OB于点D,过B作BF⊥CD于点F,∵点C是抛物线上第四象限的点,∴可设C(t,2t2﹣3t),则E(t,0),D(t,t),∴OE=t,BF=2﹣t,CD=t﹣(2t2﹣3t)=﹣2t2+4t,∴S△OBC=S△CDO+S△CDB=CD•OE+CD•BF=(﹣2t2+4t)(t+2﹣t)=﹣2t2+4t,∵△OBC的面积为2,∴﹣2t2+4t=2,解得t1=t2=1,∴C(1,﹣1);
(3)存在.设MB交y轴于点N,如图2,∵B(2,2),∴∠AOB=∠NOB=45°,在△AOB和△NOB中,∵∠AOB=∠NOB,OB=OB,∠ABO=∠NBO,∴△AOB≌△NOB(ASA),∴ON=OA=,∴N(0,),∴可设直线BN解析式为y=kx+,把B点坐标代入可得2=2k+,解得k=,∴直线BN的解析式为,联立直线BN和抛物线解析式可得:,解得:或,∴M(,),∵C(1,﹣1),∴∠COA=∠AOB=45°,且B(2,2),∴OB=,OC=,∵△POC∽△MOB,∴==2,∠POC=∠BOM,当点P在第一象限时,如图3,过M作MG⊥y轴于点G,过P作PH⊥x轴于点H,如图3
∵∠COA=∠BOG=45°,∴∠MOG=∠POH,且∠PHO=∠MGO,∴△MOG∽△POH,∴===2,∵M(,),∴MG=,OG=,∴PH=MG=,OH=OG=,∴P(,);
当点P在第三象限时,如图4,过M作MG⊥y轴于点G,过P作PH⊥y轴于点H,同理可求得PH=MG=,OH=OG=,∴P(﹣,);学科*网
综上可知:存在满足条件的点P,其坐标为(,)或(﹣,).
17.(2016岳阳中考)如图①,直线y=x+4交于x轴于点A,交y轴于点C,过A、C两点的抛物线F1交x轴于另一点B(1,0).
(1)求抛物线F1所表示的二次函数的表达式.
(2)若点M是抛物线F1位于第二象限图象上一点,求△AMC的面积最大时点M的坐标及S△AMC的最大值.
(3)如图②,将抛物线F1沿y轴翻折并“复制”得到抛物线F2,点A、B与(2)中所求的点M的对应点分别为A′、B′、M′,过点M′作M′E⊥x轴于点E,交直线A′C于点D,在x轴上是否存在点P,使得以A′、D、P为顶点的三角形与△AB′C相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2﹣x+4;
(2)当a=﹣时,S△AMC有最大值,最大值为9,此时,M(﹣,5);
(3)当以A′、D、P为顶点的三角形与△AB′C相似时,点P的坐标为(2,0)或(﹣,0).
∴C(0,4),
设抛物线F1的解析式为:y=a(x+3)(x﹣1),
把C(0,4)代入上式得,a=﹣,
∴y=﹣x2﹣x+4,
(2)如图①,设点M(a,﹣a2﹣a+4)
其中﹣3<a<0
∵B(1,0),C(0,4),
∴OB=1,OC=4
∴S△BOC=OB•OC=2,学科*网
过点M作MP⊥x轴于点P,
∴MP=﹣a2﹣a+4,AP=a+3,OP=﹣a,
∴S四边形MAOC=AP•MP+(MP+OC)•OP
=AP•MP+OP•MP+OP•OC
=+
=+
=×3(﹣a2﹣a+4)+×4×(﹣a)
=﹣2a2﹣6a+6
∴S=S四边形MAOC﹣S△BOC
=(﹣2a2﹣6a+6)﹣2
=﹣2a2﹣6a+4
=﹣2(a+)2+
∴当a=﹣时,
S有最大值,最大值为
此时,M(﹣,5);
设P(m,0)
当m<3时,
此时点P在A′的左边,
∴∠DA′P=∠CAB′,
当=时,△DA′P∽△CAB′,
此时,=(3﹣m),
解得:m=2,
∴P(2,0)
当=时,△DA′P∽△B′AC,
此时,=(3﹣m)
m=﹣,
∴P(﹣,0)
当m>3时,
此时,点P在A′右边,
由于∠CB′O≠∠DA′E,
∴∠AB′C≠∠DA′P
∴此情况,△DA′P与△B′AC不能相似,
综上所述,当以A′、D、P为顶点的三角形与△AB′C相似时,点P的坐标为(2,0)或(﹣,0).
相关试卷
这是一份专题2.1 以几何图形中的图形操作与变换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61页。
这是一份专题2.7 以二次函数与圆的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55页。
这是一份专题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),共65页。