【文档说明】《《九年级数学全一册重点题型通关训练(人教版)》》专题06 二次函数中相似三角形存在性(1)——直角三角形 (解析版).docx,共(13)页,148.416 KB,由管理员店铺上传
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1专题06二次函数中相似三角形存在性(1)——直角三角形【专题导入】1.如图,在平面直角坐标系中,点A(-4,2),点B在第一象限,AB平行于x轴且AB=5.过点A作AC⊥x轴于C,在x轴上是否存在点D,使得△AOC
与△BOD相似?【解析】∵点A(-4,2),点B在第一象限,AB平行于x轴且AB=5,∴点B(1,2).过点B作BD⊥CO,则点D(1,0),∴OD=1,BD=2,∵AC⊥x轴,点A(-4,2),∴AC=2,CO=4,∴ACC
O=12=ODBD,且∠ACO=∠ODB=90°,∴△ACO∽△ODB,∴当点D为(1,0)时,△AOC与△BOD相似;∵△ACO∽△ODB,∴∠AOC=∠OBD,∠CAO=∠BOD,∵∠AOC+∠CAO=90°,∴∠AOC+∠BOD=90°,∴AO⊥BO,∵AC=2,CO=4,∴AO=√AC2+
CO2=√16+4=2√5,∵OD=1,BD=2,∴OB=√OD2+BD2=√1+4=√5,过点B作BD'⊥OB,交x轴于D',∵∠ACO=∠OBD',∠BOD=∠CAO,∴△ACO∽△OBD',2∴ACAO=BOOD′,∴OD'=2√5×√52=5.∴
D'(5,0)综上所述:当点D为(1,0)或(5,0)时,△AOC与△BOD相似【方法技巧】两个三角形相似,最容易得出的特征是“角”的相等.对于是否存在一个三角形与另外一个直角三角形相似,最直观的做法就是
“做垂线”.示例:已知∠B=∠E,∠C=90°,动点F在直线EG上运动,要找出D,E,F三点为顶点的三角形与△ABC相似,①过点D作DF′⊥EG,与EG交于点F′,F′即为所求;②过点D作DF″⊥ED,与EG交于点F″
,F″即为所求.【例1】如图,抛物线y=-x2-2x+3与坐标轴交点分别为A,B,C.点D(0,1).连接CD,若点P是第二象限内抛物线上的动点,其横坐标为t,设抛物线对称轴l与x轴交于一点E,连接PE,交CD于F,求出当△CEF与△COD相似时,点P的坐
标.3【解析】可得A(1,0),B(0,3),C(-3,0),抛物线对称轴为x=-1,顶点坐标为(-1,4),∵△COD为直角三角形,∴当△CEF与△COD相似时有两种情况,即∠FEC=90°或∠EFC=90°,若∠FEC=90°,
则PE⊥CE.∵对称轴与x轴垂直,∴此时抛物线的顶点即为满足条件的P点,此时P点坐标为(-1,4);若∠EFC=90°,则PE⊥CD,如图,过P作PG⊥x轴于点G,则∠GPE+∠PEG=∠DCO+∠PEG,∴∠GPE=∠OCD,且
∠PGE=∠COD=90°,∴△PGE∽△COD,∴PGOC=GEOD,∵E(-1,0),G(t,0),且P点横坐标为t,∴GE=-1-t,PG=-t2-2t+3,∴−t2−2t+33=−1−t1,解得t=-2或t=3,∵P点在第二象限,
∴t<0,即t=-2,4此时P点坐标为(-2,3),综上可知满足条件的P点坐标为(-1,4)或(-2,3).同步练习1.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线l:y=x-2与x轴、y轴分别交于点A和点B,抛物线y=x2-5x-2经过点B,且与直线l的另一个交点为C(6,4).在y轴上是否存在
点M,使△BMC与△BAO相似?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【解析】存在,理由:由点A、B的坐标知,△ABO为等腰直角三角形,当△BMC与△BAO相似时,则△BMC为等腰直角三角形,①当∠BM′C为直角时,则点M′的纵坐标与点C的纵坐标相同,故点M′(0,4);②当
∠BCM为直角时,则点M′是BM的中点,故点M(0,10);故点M的坐标为(0,4)或(0,10).5【专题过关】1.如图,抛物线y=-x2+2x+3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,
点D为抛物线的顶点.在坐标轴上是否存在一点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.【解析】y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴D(1,4).又∵C(0,3),B(3,0),∴
CD=√2,BC=3√2,DB=2√5.∴CD2+CB2=BD2,∴∠DCB=90°.如图所示:连接AC.①∵A(-1,0),C(0,3),∴OA=1,CO=3.∴AOCO=CDBC=13,又∵∠AO
C=∠DCB=90°,∴△AOC∽△DCB.∴当Q的坐标为(0,0)时,△AQC∽△DCB.②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.∴CDBD=ACAQ′,即√22√5=√10AQ′,6解得
:AQ′=10.∴Q′(9,0).③过点A作AQ⊥AC,交y轴与点Q.∵△ACQ为直角三角形,CA⊥AQ,∴△QAC∽△AOC.又∵△AOC∽△DCB,∴△QAC∽△DCB.∴QCBD=ACCB,即QC2√5=√103√2,解得:QC=103.∴Q(0,
−13),综上所述:当Q的坐标为(0,0)或(9,0)或(0,−13)时,以A,C,Q为顶点的三角形与△BCD相似.2.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2-4x-5(a<0)与x轴交于E,F两点(点E在点F的右侧)
,顶点为M.过抛物线顶点M作MN⊥x轴于N,连接ME,点Q为抛物线上任意一点,过点Q作QG⊥x轴于G,连接QE.是否存在点Q,使得以Q、E、G为顶点的三角形与△MNE相似(不含全等)?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由
.【解析】存在,理由如下:当a=-5时,y=x2-4x-5=(x-2)2-9,此时M(2,-9),令y=0,即(x-2)2-9=0,解得x1=-1,x2=5,∴点F(-1,0)E(5,0),∴EN=FN=3MN=9,设点Q(m,m2-4m-5),则G(m,0),7∴EG=|m-5
|QG=|m2-4m-5|,又△QEG与△MNE都是直角三角形,且∠MNE=∠QGE=90°,如图所示,需分两种情况进行讨论:i)当QGEG=MNEN=93=3时,即|m2−4m−5m−5|=3,即|m-1|=3,当m=2时点Q与点M重合
,不符合题意,舍去,当m=-4时,此时Q坐标为点Q1(-4,27);ii)当QGEG=ENMN=39=13时,即|m2−4m−5m−5|=13,即|m-1|=13.解得m=−23或m=−43.当m=−23时,Q坐标为点Q2(−23,−179),当m=−43,Q坐标为点Q3(−43,199),综
上所述,点Q的坐标为(-4,27)或(−23,−179)或(−43,199).3.如图,抛物线M:y=-x2-3x+4与x轴的交点分别为A、B,与y轴交点为C.(1)求A、B、C三点的坐标.(2)将抛物线M向右平移m(m>32)
个单位得到抛物线M',设抛物线M'的顶点为D,它的对称轴与x轴交点为E,要使△ODE与△OAC相似,求m的值.【解析】(1)∵y=-x2-3x+4与x轴的交点分别为A、B,8∴0=-x2-3x+4,∴x1=-4,x2=1,∴点A(1,0),点B(-4,0),∵y=-x2-3x
+4与y轴交点为C,∴点C(0,4);(2)∵y=-x2-3x+4=-(x+32)2+254,∴顶点坐标为(-32,254),∵将抛物线M向右平移m(m>32)个单位得到抛物线M',∴点D(-32+m,254),∴OE=-32+m,DE=254,∵点
A(1,0),点C(0,4),∴OA=1,OC=4,∵△ODE与△OAC相似,∠AOC=∠DEO=90°,∴OAOE=OCDE或OADE=OCOE,∴1−32+m=4254或1254=4−32+m,∴m=4916或532.4.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=-12x+2与x轴交于点B,与
y轴交于点C,抛物线y=-12x2+bx+c的对称轴是直线x=32与x轴的交点为点A,且经过点B、C两点.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上是否存在点N,过点N作NH⊥x轴于点H,使得以点B、N、H为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请直接写出点N的坐标
;若不存在,请说明理由.9【解析】(1)针对于y=-12x+2,令x=0,则y=2,∴C(0,2),令y=0,则0=-12x+2,∴x=4,∴B(4,0),∵点C在抛物线y=-12x2+bx+c上,∴c=2,∴抛物线的解析式为y=-12x2+bx+2,∵点B(4,0)在抛物线上,∴-8+4
b+2=0,∴b=32,∴抛物线的解析式为y=-12x2+32x+2.(2)由(1)知,令y=0,则0=-12x2+32x+2,∴x=4或x=-1,∴A(-1,0),∵B(4,0),C(0,2),∴BC2=20,AC2=5,AB2=25,∴CB2+AC2=AB2,∴△ABC是直角三角形,且∠A
CB=90°,∵NH⊥x轴,∴∠BHN=90°=∠ACB,设N(n,-12n2+32n+2),∴HN=|-12n2+32n+2|,BH=|n-4|,∵以点B、N、H为顶点的三角形与△ABC相似,∴①△BHN∽△ACB,∴BHAC=HNBC,∴|n−4|
√5=|−12n2+32n+2|2√5,∴n=-5或n=3或n=4(舍),∴N(-5,-18)或(3,2),②△BHN∽△BCA,∴BHBC=HNAC,∴|n−4|2√5=|−12n2+32n+2|√5,∴n=0或n=4(舍)或n=-2,∴N(0
,2)或(-2,-3),即满足条件的点N的坐标为(-5,-18)或(-2,-3)或(0,2)或(3,2).10【专题提高】5.如图,抛物线y=-43x2+103x+2与x交于A、B两点(A在B左侧),与y轴交于点C,
连接BC,在线段BC上有一动点P,过P作y轴的平行线l1,交抛物线于点N,交x轴于点M,若以C、P、N为顶点的三角形与△BPM相似时,求P点的横坐标.【解析】∵以C、P、N为顶点的三角形与△BPM相似,∠BPM=∠CPN
,∴∠CNP=∠PMB=90°或∠NCP=∠PMB=90°,若∠CNP=∠PMB=90°,∴CN∥BM,∴点N的纵坐标与点C的纵坐标相同,∴点N的纵坐标为2,∴2=-43x2+103x+2,∴x1=0(舍去),x2=52,∴点N的横坐标为52.若∠NCP=∠PMB=90°,∵点B(3,0
),点C(0,2),∴直线BC解析式为:y=-23x+2,设点M(c,0),则点N(c,-43c2+103c+2),点P(c,-23c+2),∴NP2=(-43c2+103c+2+23c-2)2=(-43c2+4c)2,NC2=c2+(-43c2+103c)2
,CP2=c2+(-23c+2-2)2=139c2,∵NP2=NC2+CP2,∴(-43c2+4c)2=c2+(-43c2+103c)2+139c2,∴c1=0(舍去),c2=118.11∴点N的横坐标为118,综上所述:点N的横坐标为52或118.6.
已知二次函数y=mx2+2mx-3m(a≠0,m>0)的图象与x轴的交于A、B两点,与y轴交于点C,顶点为D.如图,当m取何值时,以A、D、C为顶点的三角形与△BOC相似.【解析】∵y=mx2+2mx-
3m=m(x+1)2-4m,∴顶点D坐标为(-1,-4m).令y=0,可得x1=-3,x2=1.即A(-3,0),B(1,0).如图,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,12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:(9m
2+9)+(16m2+4)=m2+1,整理得:m2=-12,∴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=12,∵m>0,∴m=√22,此时,可求得
△ACD的三边长为:AD=2√3,CD=√62,AC=3√62;△BOC的三边长为:OB=1,OC=3√22,BC=√222,两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√5,CD=√2,AC=3√2.△BOC的三边长为:OB=1,OC=3,BC=√10,∵ADBC=ACOC=CD
OB=√2,13∴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.