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    2025年中考数学二轮专题复习讲义第27讲 动点产生的相似、全等三角形问题(含解析)

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    2025年中考数学二轮专题复习讲义第27讲 动点产生的相似、全等三角形问题(含解析)

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    这是一份2025年中考数学二轮专题复习讲义第27讲 动点产生的相似、全等三角形问题(含解析),共21页。学案主要包含了解法提示,思路点拨等内容,欢迎下载使用。


    相似三角形问题
    1. 如图,在平面直角坐标系中,A(-3,0),B(3,0),C(0,4),点D为x轴上一点,当 △ABC∼△ACD时,求点D的坐标.
    2.如图,在平面直角坐标系中,直线 y=−43x+8与x轴交于点A,与y轴交于点 B,已知点 C的坐标为( −40,点 P 是直线 AB上的一个动点.若以A,P,C为顶点的三角形与 △AOB相似,求点P的坐标.
    3.如图,抛物线 y=−12x2+32x+2交x轴于点A,B,交y轴于点C,点M是第一象限内抛物线上一点,过点M作 MN⊥x轴于点N.若 △MON与 △BOC相似,求点M的横坐标.
    ● 全等三角形问题
    4.如图,直线 y=12x+2与x轴,y轴分别交于A,B两点,直线 AC⊥AB于点A,若点 D 是x轴上方直线AC上的一个动点,点E 是x轴上的一个动点,当 △BOA≅△AED时,求点E的坐标.
    5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线 y=−x²+2x+3与 x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),点C是第一象限内抛物线上一点,过点C作( CD⊥x轴于点 D,直线y=x与CD所在直线交于 y=x点 E,若直线: y=x;上存在一点 F,使得 △ODE≅△FCE,求点 C的坐标.
    6.如图,在平面直角坐标系中,抛物线 y=−x²−2x+3与x 轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC,若在第二象限内存在一点D,使得以A,C,D为顶点的三角形与 △ABC全等,求点 D 的坐标.
    二阶 设问进阶练
    例 如图,在平面直角坐标系中,直线 y=kx+1l与x轴交于点A,与y轴交于点 C,过点 C的抛物线 y=34x2−52x+1与直线AC交于点B(4,3).
    (1)已知点P是x轴上一点(点 P不与点O重合),连接CP,若 △AOC∼△ACP,,求点P的坐标;
    (2)已知点Q(m,0)是x轴上一点,连接BQ,若以点A,B,Q为顶点的三角形与 △AOC相似,求点Q的坐标;
    (3)已知点E(0,n)为y轴正半轴上一点,点. D0−1,,若以点B,C,E为顶点的三角形与 △ACD相似,求点 E的坐标;
    (4)若点 F 是抛物线上一点,过点 F 作 FG⊥y轴于点 G,点 J是y轴上一点,要使以F,G,J为顶点的三角形与 △OAC全等,求点 F的纵坐标;
    (5)若点S为第一象限内抛物线上一点,过点S作 ST⊥x轴于点T,点Z 是x轴上一点,要使以S,T,Z 为顶点的三角形与 △AOC全等,求点 Z 的坐标;
    (6)如图⑥,已知L为AO的中点,连接OB,点R为平面直角坐标系内一点,是否存在点R,使得以L,O,R为顶点的三角形与 △COB全等?若存在,请求出点R的坐标;若不存在,请说明理由.
    综合强化练
    1. 创新题·阅读理解题定义:将抛物线 y=ax²向右平移h个单位,再向上平移k个单位得到抛物线 y=ax−ℎ²+k(h,k均大于0),则将抛物线 y=ax²称为“原函数”,把由它平移得到的抛物线 y=ax−ℎ²+k称为抛物线 y=ax²的“衍生函数”,将平移路径称为“衍生路径”,平移前后对应点之间的距离 ℎ2+k2称“衍生距离”.如图,已知抛物线L y=−12x2+2x与x轴交于点A,顶点为B,连接AB,OB.
    (1)若抛物线 y=−12x2为抛物线L的“原函数”,则抛物线L 的“衍生路径”为 ,平移前后对应点的“衍生距离”为 ;
    (2)若点Q是线段AB上一点,点C为OB的中点,连接CQ,点B 关于线段CQ的对称点为 B',当 △B'CO为等边三角形时,求CQ的长;
    (3)若将抛物线L作为“原函数”,将其向左平移 nn0))个单位得到它的“衍生函数”L',L'与x轴的负半轴交于点E,与y轴交于点 D,点 P 为抛物线L'上一点,若 △POE≅△POD,求两抛物线的“衍生距离”.
    作图区 答题区
    2.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线 y=ax²+bx−2与x轴交于A(1,0), B−30)两点,与y轴交于点 C,连接AC.
    (1)求该抛物线的解析式;
    (2)若点 P是第二象限内抛物线上的动点, PQ⊥x轴于点Q,M是x轴上的点,当以P,Q,M为顶点的三角形与 △AOC全等时,求 P点与M点的坐标;
    (3)如图②,连接BC,过点A作. AD‖BC交抛物线于点 D,E为BC下方抛物线上的一个动点,连接DE,交线段BC于点 F,连接CE,AF,求四边形ACEF 面积的最大值.
    作图区 答题区
    3.如图,在平面直角坐标系中,一次函数 y=−3x+3的图象分别与x轴,y轴交于A,B两点,过点 B 的另一直线交x轴于点( C−30.
    (1)求直线 BC的解析式;
    (2)创新题·动点求面积关系若点P从C点出发,以每秒1个单位的速度沿射线CA运动,过点 P作y轴的平行线交直线BC于点Q,连接BP.设 △BPQ的面积为S,点 P的运动时间为t秒,求S与t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;
    (3)在直线BC上是否存在点 M,使得以A,B,M 为顶点的三角形与 △AOB相似?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
    作图区 答题区
    4. 创新题·阅读理解题 定义:若抛物线 y=ax²+bx+cac≠0与x轴交于A,B两点,与y轴交于点 C.线段OA,OB,OC的长满足 OC²=OA⋅OB,则这样的抛物线称为“黄金抛物线”.如图,“黄金抛物线 y=ax²+bx+2a≠0与x轴的负半轴交于点A,与x轴的正半轴交于点 B,与y轴交于点 C,且 OA=4OB.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)点P为AC 上方抛物线上的动点,过点 P作 PD⊥AC于点 D.
    ①求 PD的最大值;
    ②连接PC,当以点 P,C,D为顶点的三角形与 △ACO相似时,求点 P 的坐标.
    作图区 答题区
    5.如图①,在平面直角坐标系xOy中,直线 y=−x+4与x轴,y轴分别交于点A,B,抛物线 y=ax²+
    bx+ca≠0经过点A,B,( C−20.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)连接BC,点 P 为直线AB上方抛物线上一动点,过点 P作 PE‖BC交AB于点E,过点P作
    PF‖x轴交直线AB于点F,求 △PEF周长的最大值及此时点 P的坐标;
    (3)如图②,将抛物线向右平移2个单位得到一个新的抛物线 y',,新抛物线与原抛物线交于点
    G,连接BG并延长交新抛物线y'于点 D,连接OG,作射线OD.动点M位于射线 OD下方的新
    抛物线上,动点 N位于射线OD上,是否存在动点M,N,使 ∠OMN=90°,,且以点O,M,N为顶
    点的三角形与 △OBG相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
    作图区 答题区
    一阶 方法突破练
    1. 解:∵A(-3,0),B(3,0),C(0,4),
    ∴AB=6,AC=5.
    ∵ △ABC∽△ACD,
    ∴ABAC=ACAD,即 65=5AD,解得 AD=256.
    由题意得,点 D 在点A 的右侧,
    ∵OA=3,∴OD=AD−OA=76,
    ∴点D 的坐标为 760.
    2. 解:在 y=−43x+8中,令x=0,解得y=8,令y=0,解得x=6,∴A(6,0),B(0,8),∴ AB=62+82=10.分两种情况考虑,如解图所示,
    ①当△AOB∽△ACP₁时, ∠ACP₁=∠AOB=90°,
    当x=-4时 y=−43x+8=403,
    ∴点 P₁的坐标为 −4403;
    ②当△AOB∽△AP₂C时,设点
    P₂的坐标为 m−43m+8.
    ∵点A的坐标为(6,0),点 C的坐标为(-4,0),
    ∴AC=10.
    ∵ △AOB∽△AP₂C,
    ∴CP2BO=ACAB,即 CP28=1010,
    ∴CP2=8,∴m−−42+−43m+8−02=8,整理,得 53m−42=0,解得 m1=m2=125,
    ∴点P₂的坐标为 125245.
    综上所述,点P的坐标为 −4403或 125245.
    3. 解:在 y=−12x2+32x+2中,令x=0,得y=2,∴C(0,2),∴OC=2,
    令 −12x2+32x+2=0,解得x=4或x=-1,
    ∵点B在x轴正半轴,∴B(4,0),∴OB=4.
    设 Mt−12t2+32t+2,1N(t,0),
    ∴MN=−12t2+32t+2,ON=t.
    分两种情况讨论:
    ①当△BOC∽△MNO时, OCNO=BOMN,
    即 2t=4−12t2+32t+2,
    解得 t=−1+172或 t=−1−172(舍去);
    ②当△BOC∽△ONM时, OCNM=OBNO,艮 2−12t2+32t+2=4t,
    解得 t=1+5或 t=1−5(舍去).
    综上所述,点M的横坐标为 −1+172或 1+5.
    4. 解:如解图,∵ AC⊥AB,∴∠BAC=∠AOB=90°,
    ∴ ∠ABO + ∠BAO = ∠CAE +∠BAO=90°,
    ∴∠ABO=∠CAE,
    在 y=12x+2中,
    令x=0,则y=2,令y=0,则x=-4,
    ∴OA=4,OB=2,
    ∵△BOA≌△AED,∴AE=OB=2,∴OE=AE+OA=6,
    ∴E(-6,0).
    5. 解:∵ CD⊥x 轴,直线 y=x 与 CD 交于点 E,∴∠OED=∠EOD=45°,OD=DE,
    设D(m,0),
    如解图, 当点 C 在直线 y = x 上方时, △ODE≌△FCE,
    ∴∠ODE=∠FCE=90°,ED=CE,∴C(m,2m),将 C 点坐标代入抛物线的解析式,得 2m=−m²+2m+3,解得 m=3或 m=−3(舍去),
    ∴C( 3,2 3),
    当点 C 在直线y=x下方时,不存在满足条件的点 C.
    综上所述,点C的坐标为 323.
    6. 解:∵ 抛物线 y=−x²−2x+3与x轴交于点 A,B,与y轴交于点 C,
    ∴令x=0,解得y=3,令y=0,解得x=1或x=-3,
    ∴C(0,3),A(-3,0),B(1,0),∴OA=OC=3,OB=1.如解图,分两种情况讨论:
    ①当△CD₁A≌△ABC时,
    ∵OA=OC=3,∴∠CAO=45°,
    ∵△CD₁A≌△ABC,
    ∴∠ACD₁=∠CAO=45°,
    ∴CD₁‖AB,CD₁=AB=4,
    ∴D₁(-4,3);
    ②当△AD₂C≌△ABC时,
    ∠BAC=∠CAD₂=45°,AB=AD₂=4,
    ∴∠D₂AB=90°,∴D₂(-3,4),
    综上所述,点D的坐标为(-4,3)或(-3,4).
    二阶 设问进阶练
    例 解:(1)∵直线AC经过点B(4,3),∴将点 B 的坐标代入直线 AC的解析式,得3=4k+1,解得 k=12,
    ∴直线AC的解析式为 y=12x+1,在 y=12x+1中,令y=0,解得x=-2,
    ∴ 点A 的坐标为(-2,0),
    ∴AO=2,CO=1,
    ∴AC=AO2+CO2=22+12=5.
    如解图①,设点 P(p,0),连接CP,∴PA=p+2.
    ∵ △AOC∽△ACP,
    ∴ACAO=APAC,即 52=p+25,解得 p=12,
    ∴ 点P 的坐标为(( 12,0);
    (2)如解图②,分两种情况讨论:
    ①△AOC∽△AQ₁B时,∠AQ₁B=∠AOC=90°,
    ∴BQ₁⊥x轴.
    ∵B(4,3),
    ∴点 Q₁的坐标为(4,0);
    ②△AOC∽△ABQ₂时,过点B作BQ₂⊥AB,交x轴于点Q₂,则点Q₂(m,0),
    ∵AOAB=ACAQ2,即 235=5m+2.
    解得 m=112,此时点Q₂的坐标为 1120.
    综上所述,点Q的坐标为(4,0)或 1120;
    (3)∵A(-2,0),C(0,1),B(4,3),D(0,-1),E(0, n),∴AC=AD=5,BC=25,CD=2,CE=|n−1|
    ∴分两种情况讨论:
    ①当△ACD∽△BCE时, ACCD=BCCE,
    即 52=25|n−1|,解得n=5或n=-3(舍去);
    ②当△ACD∽△ECB时,
    ACEC=DCBC,即 5|n−1|=225,解得n=6或n=-4(舍去)
    综上所述,点E的坐标为(0,5)或(0,6);
    (4)∵A(-2,0),C(0,1),∴OA=2,OC=1,分两种情况讨论:
    ①△OAC≌△GJF时,
    ∴OC=FG=1,∴点F的横坐标为1或-1,
    将点 F 的横坐标代入 y=34x2−52x+1,
    解得 y=−34或 y=174;
    ②△OAC≌△GFJ时,
    ∴OA=FG=2,∴点F的横坐标为2或-2,将点 F 的横坐标代入 y=34x2−52x+1,解得y=-1或y=9,
    ∴ 点 F 的纵坐标为 −34或 174或-1或9;
    (5)∵OA=2,OC=1,
    分两种情况讨论:
    ①如解图③,当△AOC≌△STZ 时,ST=AO=2,OC=TZ=1,∴ys=2,
    在 y=34x2−52x+1中,令y=2,得 34x2−52x+1=2,
    解得 x=5+373或 x=5−373舍去),(1
    ∴S5+3732,T5+3730,
    ∴Z2+3730或 8+3730;
    ②如解图④,当△AOC≌△ZTS时,ST=CO=1,AO=TZ=2,∴ys=1,
    在 y=34x2−52x+1中,令y=1,得 34x2−52x+1=1,解得 x=103或x=0(舍去),
    ∴S1031,T1030,∴Z430或 1630,
    ∴点Z的坐标为 2+3730或 8+3730或 430)或(( 163,0);
    (6)存在.
    ∵ B(4,3),
    ∴OB=4−02+3−02=5,
    ∴在△COB中,( CO=1,BC=25,OB=5
    ∵L为AO 的中点,OA=2,CO=1,
    ∴LO=CO=1,L(-1,0),
    设R点坐标为(x,y),
    则 LR²=x+1²+y²,OR²=x²+y²,
    ∵ LO=CO,如解图⑤,分两种情况讨论:
    ①当△LOR≌△COB时,RL=BC,OR=OB.
    ∴x+12+y2=20x2+y2=25,解得 x1=−3y1=4,x2=−3y2=−4,
    即R点坐标为(-3,4)或(-3,-4);
    ②当△OLR≌△COB时,RL=OB,OR=CB.
    ∴x+12+y2=25x2+y2=20,解得 x3=2y3=4,x4=2y4=−4,
    即R点坐标为(2,4)或(2,-4).
    ∴综上所述,R点坐标为(-3,4)或(-3,-4)或(2,4)或(2,-4).
    三阶 综合强化练
    1.解:(1)将原函数向右平移2个单位,再向上平移2个单位,2 2; 【解法提示】 ∵y=−12x2+2x= −12x−22+2,.将原函数 y=−12x2向右平移2个单位,再向上平移2个单位即可得到 y=−12x2+2x,根据公式得“衍生距离”为 22+22=8=22.
    (2)【思路点拨】审题后,根据题意画出草图,由△AOB的三边关系可判定△AOB 为等腰直角三角形,由对称性和等边三角形的性质结合锐角三角函数求解即可.
    根据题意画出图象,如解图①,
    在 y=−12x2+2x中,
    令y=0,解得x=0或x=4,∴A(4,0).
    ∵ B 为抛物线 L 的顶点,
    ∴B(2,2),∴ OB=BA=22.
    ∵ C 是OB的中点, ∴OC=BC=2.
    ∵△OB'C为等边三角形,∴∠OCB'=60°.
    又∵ 点 B 与点 B'关于线段CQ 对称,
    ∴∠B'CQ=∠BCQ=60°.
    ∵OA=4,OB=22,AB=22,
    ∴OB²+AB²=OA²,∴∠OBA=90°
    在 Rt△CBQ中,∠CBQ=90°,∠BCQ=60°,BC= 2,
    ∴cs∠BCQ=BCCQ=2CQ=12,
    ∴CQ=22;
    (3)【思路点拨】由全等三角形对应边角关系可得OD=OE,∠POD=∠POE,由线段相等关系结合抛物线与坐标轴交点,列方程求解即可.
    ∵将抛物线L作为“原函数”,将其向左平移n个单位得到它的“衍生函数”L'(n>0),L:y=- 12(x- 2)²+2,
    ∴L':y=−12x−2+n2+2,
    ∵抛物线L的“衍生函数”L'与x轴的负半轴交于点E,与y轴交于点 D,
    ∴令x=0,得 y=−12n2+2n,令y=0,得x=-n或x=4-n,
    ∴OD=|−12n2+2n|,OE:=n或OE=4-n,
    ∵△POE≌△POD,∴OD=OE,
    如解图②,当 −12n2+2n>0,即0∴ 抛物线L 的“衍生函数”L'为 y=−12x2+2,
    ∴两抛物线的“衍生距离”为 22+02=2;

    如解图③,当 −12n2+2n<0时,即n<0(不符合题意)或n>4时,4-n<0,∴有 12n2−2n=n,解得n=0(舍去)或n=6,
    ∴两抛物线的“衍生距离”为 62+02=6,综上所述,两抛物线的“衍生距离”为2或6.
    2. 解:(1)把A(1,0),B(-3,0)代入 y=ax²+bx−2中,得 a+b−2=09a−3b−2=0,解得 a=23b=43
    ∴ 抛物线的解析式为 y=23x2+43x−2;
    (2)【思路点拨】∵以P,Q,M 为顶点的三角形与△AOC全等,由于∠AOC=∠PQM=90°,故分两种情况,①△PQM≌△AOC,②△MQP≌△AOC,分别求解即可.
    在 y=23x2+43x−2中,令x=0,则y=-2,
    ∴C(0,-2),∴OC=2,
    ∵A(1,0),∴OA=1,
    设 Px23x2+43x−2,
    分两种情况讨论:
    ①如解图①,当△PQM≌△AOC 时,PQ=OA =1,QM=OC=2,
    ∴23x2+43x−2=1,
    解得 x=−222−1或 x=222−1(舍去),
    ∴P−222−11,∴Q−222−10,
    ∴M−222−30或 M−222+10;
    ②如解图②,当△MQP≌△AOC时,PQ=OC=2,QM=OA=1,
    ∴23x2+43x−2=2,
    解得 x=−7−1或 x=7−1(舍去),
    ∴P−7−12,∴Q−7−10,
    ∴M−7−20或 M−70,
    综上所述,点 P,M的坐标为: P−222−11, M222−30或 M−222+10;P−7−12, M−7−20或 M−70;
    (3)【思路点拨】分别求出BC,AD 的解析式确定点D坐标,连接DC,将四边形ACEF的面积转化为△DEC的面积,表示出面积关系式,利用二次函数的性质即可求出最大值.
    ∵B(-3,0),C(0,-2),
    ∴ 直线 BC 的解析式为 y=−23x−2,
    ∵AD∥BC,∴设直线AD 的解析式为 y=−23x+b2,将A(1,0)代入得 b2=23,
    ∴直线AD 的解析式为 y=−23x+23,
    令 −23x+23=23x2+43x−2,
    解得x=-4或x=1(舍去),
    ∴D−4103,
    如解图③,连接DC,
    ∵AD∥BC,
    ∴SAFC=SDFC,
    ∴S四边形ACEF=SDEC,
    ∵D(-4, 103),C(0,-2),
    ∴直线 DC 的解析式为 y=−43x−2.
    过点 E 作 EQ⊥x轴交 CD于点 Q,
    设 Em23m2+43m−2,则 Qm−43m−2,
    ∴S圆锥侧ACEF=SDEC
    =12×4×−43m−2−23m2−43m+2
    =−43m2+4m =−43m+22+163,
    ∴−43<0,
    ∴当m=-2时,四边形 ACEF 面积的最大值为 163.
    3. 解:(1)∵一次函数 y=−3x+3的图象经过A,B 两点,∴当x=0时,y= 3,∴B(0, 3),
    设直线BC 的解析式为y=kx+b(k≠0),将 B(0, 3),C(-3,0)两点坐标代入,
    得 b=3−3k+b=0, 解得 k=33.b=3
    ∴ 直线 BC的解析式为 y=33x+3;
    (2)由题意可得CP=t,则OP=|t-3|,∴P(t-3,0),∵ PQ∥y轴,
    ∴Q 点的横坐标为t-3,将x=t-3,代入直线BC的解析式得 y=33t,∴Qt−333t,
    当0≤t<3 时,△BPQ 在 y 轴左侧,此时 PQ=33t,OP=3-t,
    ∴SBPQ=12PQ⋅OP=12×33t×3−t=−36t2+32t.
    当t=3时,点B,Q重合,
    ∴S=0;
    当t>3时,△BPQ在y轴右侧,此时 PQ=33t,OP=t-3,
    ∴SBPQ=12PQ⋅OP=12×33t×t−3=36t2−32t.
    当t=3时同样满足上式.
    综上所述,S与t的函数关系式为
    S=36t2+32t(0≤t<3)36t2−32tt≥3;
    (3)存在.
    ∵tan∠OBC=OCOB=33=3,∴∠OBC=60∘,
    ∴∠BCO=30°,∴BC=2OB=2 3.
    令 y=−3x+3=0,则x=1,∴A(1,0),
    ∵tan∠OBA=OAOB=13=33,∴∠OBA=30∘,
    ∴∠ABC=90°,AB=2OA=2.
    ①当点 M 在 y 轴左侧,△MBA∽△AOB 时,则 MBAO= BAOB,卧 MB1=23,∴MB=233,
    如解图,过点M₁作M₁H⊥y轴于点H,
    ∴M1H=M1B⋅sin60∘=233×32=1,
    BH=M1B⋅cs60∘=233×12=33,
    ∴HO=BO−BH=3−33=233.
    ∵点 M 在第二象限 ,∴M1−1233;
    当△ABM∽△AOB时,则 BMOB=ABAO,
    即 BM3=21,∴BM=23,此时点 M 与点 C 重合,
    ∴M₂−30;
    ②当点 M 在 y 轴右侧,△MBA∽△AOB 时,则 MBAO= BAOB,即 MB1=23,∴MB=233,
    如解图,过点M₃作M₃N⊥y轴于点 N,
    ∴M3N=M3B⋅sin60∘=233×32=1,
    BN=M3B⋅cs60∘=233×12=33,
    ∴ON=3+33=433,∴M31433;
    当△ABM∽△AOB时,则 MBBO=ABAO,
    即 MB3=21,∴MB=23,
    如解图,过点M₄作M₄P⊥y轴于点P,
    ∴PM4=M4B⋅sin60∘=23×32=3,
    PB=M4B⋅cs60∘=23×12=3,
    ∴OP=OB+PB=3+3=23,
    ∴M4323.
    综上所述,符合条件的点M 的坐标为 −1233或(-3,0)或 1433或(3,2 3).
    4.解:(1)由题意得, OC²=OA⋅OB,
    ∵抛物线 y=ax²+bx+2与y轴交于点 C,
    ∴C(0,2),∴OC=2,
    ∵OA=4OB,∴4=4OB·OB,
    ∴OB=1,OA=4,
    ∴A(-4,0),B(1,0),
    将点A(-4,0),B(1,0)代入抛物线 y=ax²+bx+2中,得 16a−4b+2=0a+b+2=0,解得 a=−12b=−32
    ∴抛物线的解析式为 y=12x2−32x+2;
    (2)①【思路点拨】过点 P作y轴的平行线与直线AC交于点E,∠PED=∠ACO,由锐角三角函数将求PD的最大值转化为求PE的最大值,利用二次函数的性质求解即可.
    如解图①,过点 P 作 y 轴的平行线交直线 AC 于点E,
    易知直线AC的解析式为 y=12x+2,
    设 Pm−12m2−32m+2,则 Em12m+2,
    ∴PE=−12m2−32m+2−12m−2=−12m2−2m,
    ∵−12<0,..当 m=−b2a=−2时,PE有最大值,
    ∵∠PED=∠ACO,A(-4,0),C(0,2),
    ∴ sin∠PED=sin∠ACO,
    ∴AC=25,
    ∴PD:PE=AO:AC=4:2 5 ,
    ∴PD=255PE=255(−12 m²−2m),
    ∴当m=-2时,PD 有最大值,最大值为 455;
    ②【思路点拨】分两种情况,(i)△CPD∽△ACO,由对应角相等关系可得,PC∥AO,将OC=2=γ代入即可,(ii)△PCD∽△ACO,构造“A”字型与△PCD 相似的三角形,再构造“一线三垂直”模型,联立直线与抛物线的解析式求解即可.
    ∵PD⊥AC,∴∠PDC=90°=∠AOC,
    ∴当以点 P,C,D为顶点的三角形与△ACO相似时,则△CPD∽△ACO或△PCD∽△ACO,
    (i)如解图②,若△CPD∽△ACO,则∠PCD=∠CAO,∴CP∥AO,
    ∵C(0,2),∴点P 的纵坐标为2,
    ∵点P为AC上方抛物线上的动点,
    ∴2=−12x2−32x+2,
    解得 x₁=0(不合题意,舍去), x₂=−3,
    ∴此时点 P的坐标为(-3,2);
    (ii)如解图③,过点A作AC 的垂线,交 CP 的延长线于点 G,过点 G 作 GH⊥x 轴于点 H,若△PCD∽△ACO,则 ∠PCD=∠ACO,PDAO=CDCO,
    ∴PDCD=AOCO=42=2,
    ∵ PD⊥AC,GA⊥AC,∴GA∥PD,
    ∴△GAC∽△PDC,
    ∴GAPD=ACDC,∴GAAC=PDCD=2,
    ∵GA⊥AC,GH⊥x轴,
    ∴∠GAC=∠GHA=90°,
    ∴∠AGH+∠GAH=90°,∠GAH+∠CAO=90°,
    ∴∠AGH=∠CAO,
    又∵∠GHA=∠AOC=90°,∴△GHA∽△AOC,
    ∴GHAO=AHCO=GAAC,即 GH4=AH2=2,
    ∴GH=8,AH=4,∴HO=AH+OA=8,∴G(-8,8),
    易知直线CG的解析式为 y=−34x+2,
    令 −34x+2=−12x2−32x+2,
    解得 x₁=0(不合题意,舍去), x2=−32,
    把 x=−32代入 y=−34x+2 得 y=−34×−32+2=258,
    ∴此时点 P 的坐标为 −32258.
    综上所述,符合条件的点P 的坐标为(-3,2)或 −32258.
    5. 解:(1)∵直线y=-x+4与x轴,y轴分别交于点A,B,∴A(4,0),B(0,4),
    ∴抛物线的解析式为 y=ax²+bx+4
    将A(4,0),C(-2,0)分别代入 y=ax²+bx+4中,得 16a+4b+4=04a−2b+4=0,解得 a=−12,b=1,
    ∴抛物线的解析式为 y=−12x2+x+4;
    (2)由题意知,△OBC三边之比为1:2: 5,如解图①,过点 P 作PH∥y轴交AB 于点H,作EK⊥PH于点 K,
    ∴△PEK∽△BCO,
    ∴EKPK=COBO=12,
    由题意可知△EHK 与
    △FPH为等腰直角三角形.
    ∴EK=KH,PF=PH,设PH=l,
    ∴PK+HK=l,EK=13l,
    ∴EH=23l,EF=223l,PE=53l,
    则 CPEF=1+223+53l,
    设 Pm−12m2+m+4,则H(m,-m+4),
    ∴PH=−12m2+2m,
    ∴CPEF=1+223+53⋅−12m2+2m
    =1+223+53⋅−12m−22+2.
    ∴−12<0,0∴当m=2时,C△PEF 取得最大值,最大值为2+ 423+253,
    此时,点P的坐标为(2,4);
    (3)【思路点拨】分两种情况,①△MON∽△BOG,旋转OG构造∠MON=∠BOG,联立直线OM与抛物线的解析式求解即可,②△MNO∽△BOG,旋转OD 构造∠MON=∠BGO,联立直线OM与抛物线的解析式求解即可.
    存在.
    将抛物线向右平移两个单位得 y'=−12x−22+ x−2+4=−12x2+3x,新抛物线与原抛物线交于点G,B(0,4),
    ∴G(2,4),D(4,4),
    分两种情况讨论:
    ①当△MON∽△BOG时,
    如解图②,将 OG绕点 O 顺时针旋转45°得到点 G',延长 OG'交抛物线于点 M,过点 M 作OM⊥MN交射线OD 于点 N,过点 G作GH⊥OD 于点 H,
    ∵G(2,4),D(4,4),B(0,4),
    ∴OD=4 2,GD=2,OB=4,OG=2 5,
    ∴GH=22GD=2,
    ∵∠GHO=90°,∴OH=3 2,
    过点 G'作 G'Q⊥x轴于点 Q,则∠GOH=∠G'OQ,∠GHO=∠G'QO=90°,OG=OG',
    ∴△GOH≌△G'OQ,
    ∴G'Q=GH=2,OQ=OH=32,∴G'322,
    ∴直线OM 的解析式为 y=13x,
    联立 y=13xy=−12x2+3x,解得 x1=0y1=0舍去) x2=163y2=169 ∴M163169;
    ②当△MNO∽△BOG时,∠NOM=∠OGB,如解图③,将OD 绕点 O顺时针旋转∠BGO 的度数交抛物线于点 M,过点 M作OM⊥MN交射线OD于点N,
    同①理可得,直线OM 的解析式为 y=−13x.
    联立 y=−13xy=−12x2+3x,解得 x1=0y1=0舍去) x2=203y2=−209 ∴M203−209.
    综上所述,点M的坐标为 163169或 203−209.

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