【文档说明】《九年级数学上册难点突破(人教版)》专题06 二次函数中的三角形的综合问题(解析版).docx,共(29)页,1.553 MB,由管理员店铺上传
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1专题06二次函数中的三角形的综合问题1、如图,动直线y=kx+2(k>0)与y轴交于点F,与抛物线y=14𝑥2+1相交于A,B两点,过点A,B分别作x轴的垂线,垂足分别为点C,D,连接CF,DF,请你判断△CDF的形状,并说明理由.【答案】△CFD是直角
三角形.见解析。【解析】14x2+1=kx+2,14x2﹣kx﹣1=0,x=2k±2√𝑘2+1,∴x1=2k﹣2√𝑘2+1,x2=2k+2√𝑘2+1,∴OD=2k+2√𝑘2+1,OC=2√𝑘2+1﹣2k,DC2=
(2k+2√𝑘2+1+2√𝑘2+1﹣2k)2=16(k2+1),CF2=22+(2√𝑘2+1﹣2k)2=8k2﹣8k√𝑘2+1+8,DF2=22+(2k+2√𝑘2+1)2=8k2+8k√𝑘2+1+8,∴DC2=CF2+DF2,∴∠CFD=90°,故△CFD
是直角三角形.2、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.2(1)若抛物线的解析式为y=﹣12x
2+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)①M(1,92),N(1,3);②见解析;(2)见解析.【解析】解:(1)①y=﹣12x2+x+4=﹣12(x﹣1)2+92,∴顶点M的坐标为(1,92),当x=1时,y=﹣1+4=3,∴点N的坐标为(1,3);②不存在.理由如下:MN=92﹣3=32,设点P的坐标为(m,﹣m+4),则D
(m,﹣12m2+m+4),3PD=﹣12m2+m+4﹣(﹣m+4)=﹣12m2+2m,∵PD∥MN.∴当PD=MN时,四边形MNPD为平行四边形,即﹣12m2+2m=32,解得:m=1或3(m=1舍去),∴点P(3,1),由N(1,3),∴PN=√(3−1)2+(3−1)
2=2√2≠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=﹣12x2+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:{16𝑎+4𝑏+
𝑐=0𝑐=44𝑎+2𝑏+𝑐=6,解得:{𝑎=−1𝑏=3𝑐=4,故:二次函数表达式为:y=﹣x2+3x+4.3、如图,在矩形OABC中,点O为原点,点A的坐标为(0,8),点C的坐标为(6,0),抛物线249yxb
xc=−++经过点A、C,与AB交于点D.(1)求抛物线的函数解析式;4(2)点P为线段BC上一个动点(不与点C重合),点Q为线段AC上一个动点,AQ=CP,连接PQ,设CP=m,△CPQ的面积为S.①求S关于m的函数表达式;②当S最大时,在抛物线249yxbxc=−++的对称轴l上,若存
在点F,使△DFQ为直角三角形,请直接写出所有符合条件的点F的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)244893yxx=−++;(2)①S=23103mm+−;②存在,12343331273127,8,,4,,,,222222FFFF+−
【解析】(1)将(0,8),(6,0)AC代入抛物线的解析式得2846609cbc=−++=解得438bc==故抛物线的函数解析式为244893yxx=−++;(2)226,8,10,ABBCACABBCAQCPm=
==+===5①如图,作QMAB⊥于M,QNBC⊥于N,则//MQBCAMQABCAMMQAQABBCAC==,即6810AMMQm==34,55AMmMQm==365QNBMABAMm==−=−21133(6)322510SCPQNmmmm==−=−+故S
关于m的函数表达式为23310Smm=−+;②2233153(5)10102Smmm=−+=−−+由二次函数的性质得:当5m=时,S取得最大值,最大值为152343,455AMmMQm====(3,84
)Q−,即(3,4)Q244893yxx=−++的对称轴为433422()9x=−=−则可设点3(,)2Fn//ADxQ轴点D与点A关于对称轴对称3(2,8)2D,即(3,8)D//DQy轴,且844DQ=−=6由两点之间的距离公式得,222239(3)(8)(8)24
DFnn=−+−=+−222239(3)(4)(4)24QFnn=−+−=+−当DQDF⊥时,DFQ为直角三角形则点F纵坐标与点D纵坐标相等,即8n=,因此,3(,8)2F当DQDF⊥时,DFQ为直角三角形则点F纵坐标与点Q纵坐标相等,
即4n=,因此,3(,4)2F当DFQF⊥时,DFQ为直角三角形由勾股定理得,222DFQFDQ+=,即22299(8)(4)444nn+−++−=解得1272n=则3127(,)22F+或3127(,)22F−综上,存在这样的点F,所有符
合条件的点F的坐标为3(,8)2F或3(,4)2F或3127(,)22F+或3127(,)22F−.74、已知抛物线y=﹣16x2﹣23x+2与x轴交于点A,B两点,交y轴于C点,抛物线的对称轴与x轴交于H点,分别以OC、OA
为边作矩形AECO.(1)求直线AC的解析式;(2)如图2,P为直线AC上方抛物线上的任意一点,在对称轴上有一动点M,当四边形AOCP面积最大时,求|PM﹣OM|的最大值.(3)如图3,将△AOC沿直线AC翻折得△ACD,再将△ACD沿着直线AC平移得△A'C′
D'.使得点A′、C'在直线AC上,是否存在这样的点D′,使得△A′ED′为直角三角形?若存在,请求出点D′的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=13x+2;(2)点M坐标为(﹣2,53)时,四边形AOCP的面积最大,此时|PM﹣OM|有最大值√61
6;(3)存在,D′坐标为:(0,4)或(﹣6,2)或(−35,195).【解析】(1)令x=0,则y=2,令y=0,则x=2或﹣6,∴A(﹣6,0)、B(2,0)、C(0,2),函数对称轴为:x=﹣2,顶点坐标为(﹣2,83),C点坐标为(0,
2),则过点C的直线表达式为:y=kx+2,将点A坐标代入上式,解得:k=13,则:直线AC的表达式为:y=13x+2;(2)如图,过点P作x轴的垂线交AC于点H.8四边形AOCP面积=△AOC的面积+△ACP的面积,四
边形AOCP面积最大时,只需要△ACP的面积最大即可,设点P坐标为(m,−16m2−23m+2),则点G坐标为(m,13m+2),S△ACP=12PG•OA=12•(−16m2−23m+2−13m﹣2)•6=−12m2﹣3m,当m=﹣3时,上式取得最大值,则
点P坐标为(﹣3,52).连接OP交对称轴于点M,此时,|PM﹣OM|有最大值,直线OP的表达式为:y=−56x,当x=﹣2时,y=53,即:点M坐标为(﹣2,53),|PM﹣OM|的最大值为:|√(−3+2)2+(52−53)2−√22+(53)2|=√616.(3)存在.∵AE
=CD,∠AEC=∠ADC=90°,∠EMA=∠DMC,∴△EAM≌△DCM(AAS),∴EM=DM,AM=MC,设:EM=a,则:MC=6﹣a.在Rt△DCM中,由勾股定理得:MC2=DC2+MD2,即:(6﹣a)2=22+a2,解得:a=83,则:MC=103
,过点D作x轴的垂线交x轴于点N,交EC于点H.在Rt△DMC中,12DH•MC=12MD•DC,即:DH×103=83×2,则:DH=85,HC=√𝐷𝐶2−𝐷𝐻2=65,即:点D的坐标为(−65,185);设:△ACD沿着直线AC平移了m个单位,则:点A′坐
标(﹣6+3𝑚√10,𝑚√10),点D′坐标为(−65+3𝑚√10,185+𝑚√10),而点E坐标为(﹣6,2),则𝐴′𝐷′2=(−6+65)2+(185)2=36,𝐴′𝐸2=(3𝑚√10)
2+(𝑚√10−2)2=𝑚2−4𝑚√10+4,9𝐸𝐷′2=(245+3𝑚√10)2+(85+𝑚√10)2=𝑚2+32𝑚√10+1285.若△A′ED′为直角三角形,分三种情况讨论:①当𝐴′𝐷′2+𝐴′𝐸2=𝐸𝐷′2时,
36+𝑚2−4𝑚√10+4=𝑚2+32𝑚√10+1285,解得:m=2√105,此时D′(−65+3𝑚√10,185+𝑚√10)为(0,4);②当𝐴′𝐷′2+𝐸𝐷′2=𝐴′𝐸2时,36+𝑚2+32𝑚√10+1285=𝑚2−4𝑚√10
+4,解得:m=−8√105,此时D′(−65+3𝑚√10,185+𝑚√10)为(-6,2);③当𝐴′𝐸2+𝐸𝐷′2=𝐴′𝐷′2时,𝑚2−4𝑚√10+4+𝑚2+32𝑚√10+1285=3
6,解得:m=−8√105或m=√105,此时D′(−65+3𝑚√10,185+𝑚√10)为(-6,2)或(−35,195).综上所述:D坐标为:(0,4)或(﹣6,2)或(−35,195).5、已知函数y1=ax2+bx,y2=ax+b()ab≠0.在同一平面直角坐标系中.(1
)若函数y1的图象过点(-1,0),函数y2的图象过点(1,2),求a,b的值;(2)若函数y2的图象经过y1的顶点,①求证:2a+b=0;②当1<x<32时,比较y1,y2的大小.解:(1)由题意,得a-b=0,a+b=2,解
得a=1,b=1,∴a=1,b=1;(2)①证明:∵函数y1的图象的顶点坐标为-b2a,-b24a,∴a-b2a+b=-b24a,即b=-b22a,∵ab≠0,∴-b=2a,∴2a+b=0;10②∵b=-2
a,∴y1=ax()x-2,y2=a()x-2,∴y1-y2=a()x-2()x-1,∵1<x<32,∴x-2<0,x-1>0,∴()x-2()x-1<0,∴当a>0时,a()x-2()x-1<0,即y1<y2;∴当a<0时,a()x-2()x-1>0,即y1
>y2.6、如图所示,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,OB=OC.点D在函数图象上,CD∥x轴,且CD=2,直线l是抛物线的对称轴,E是抛物线的顶点.(1)求b,c的值;(2)如图①,连结BE,线段OC上的点F关于直线
l的对称点F′恰好在线段BE上,求点F的坐标;(3)如图②,动点P在线段OB上,过点P作x轴的垂线分别与BC交于点M,与抛物线交于点N.试问:抛物线上是否存在点Q,使得△PQN与△APM的面积相等,且线段NQ的长度最小?如
果存在,求出点11Q的坐标;如果不存在,说明理由.【解析】(1)根据二次函数的对称轴公式,将抛物线上的点代入,即可求出c的值;(2)求F的对称点,代入直线BE,即可;(3)构造新的二次函数,利用其性质求极值.解:(1)∵CD∥x轴,CD=2,∴抛物线
对称轴为直线l:x=1.∴-b2=1,b=-2,∵OB=OC,C(0,c).∴点B的坐标为(-c,0),∴0=c2+2c+c,解得c=-3或c=0(舍去),∴c=-3.(2)设点F的坐标为(0,m),∴对称轴为直线l:x=1,∴点F关于直线的对称点F′的坐标为(2,m)
.∵直线BE经过点B(3,0),E(1,-4),∴用待定系数法可得直线BE的表达式为y=2x-6.∵点F′在BE上,∴m=2×2-6=-2,即点F的坐标为(0,-2)(3)存在点Q满足题意.设点P坐标为(n,0),则PA=n+1,PB=PM=3-n,P
N=-n2+2n+3.作QR⊥PN,垂足为R,∵SAPM=S△PQN,∴12(n+1)(3-n)=12(-n2+2n+3)QR,∴QR=1.①点Q在直线PN的左侧时,Q点的坐标为(n-1,n2-4n),R点的坐标
为(n,n2-4n),N点的坐标为(n,n2-2n-3).∴在Rt△QRN中,NQ2=1+(2n-3)2,∴n=32时,NQ取最小值.此时Q点的坐标为12,-154.②点Q在直线PN的右侧时,Q点坐标为(n+1,n2-4).同理,NQ2=1+(2
n-1)2,∴n=12时,NQ取最12小值.此时Q点的坐标为32,-154.综上所述:满足题意的点Q的坐标为12,-154和32,-154.7、如图所示,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2-2ax-3a(a<0)与x轴交于A,B两点(点A在
点B的左侧),经过点A的直线l:y=kx+b与y轴负半轴交于点C,与抛物线的另一个交点为D,且CD=4AC.(1)求A,B两点的坐标及抛物线的对称轴;(2)求直线l的函数表达式(其中k,b用含a的式子表示);(3)点E是直线l上方的抛物线上的动点,若
△ACE的面积的最大值为54,求a的值;(4)设P是抛物线对称轴上的一点,点Q在抛物线上,以点A,D,P,Q为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.原图备用图解:(1)当y=0时,ax2-2ax-3a=0,解得x1=-1,x2=3,∴A(-1,0),B(
3,0),对称轴为x=-1+32=1;(2)∵直线l:y=kx+b过点A(-1,0),∴k=b,∴l:y=kx+k,又∵抛物线与直线l交于点A,∴ax2-(2a+k)x-3a-k=0,∵CD=4AC,∴D的横坐
标为4,13∴-3-ka=4,则k=a,∴直线l的函数表达式为y=ax+a;(3)如答图①,过点E作EF∥y轴,交直线l于点F,设E(x,ax2-2ax-3a),则F(x,ax+a),∴EF=ax2-2ax-3a-(ax+a)=ax2-3ax-4
a,∴S△ACE=S△AEF-S△CEF=12ax-322-258a,∵a<0,∴当x=32时,S△ACE去最大值54,即-258a=54,解得a=-25;(4)以A,D,P,Q为顶点的四边形能成为
矩形,令ax2-2ax-3a=ax+a,解得x1=-1,x2=4,∴D(4,5a),∵抛物线的对称轴为x=1,设P(1,m),如答图②,若AD是矩形ADPQ的一条边,则易得Q(-4,21a),m=21a+5a=26a,∴AD2+PD2=AP
2,52+(5a)2+32+(26a-5a)2=22+(26a)2,∴a=-77,P1,-2677;第3题答图②如答图③,若AD是矩形APDQ的一条对角线,则易得Q(2,-3a),m=5a-(
-3a)=8a,P=(1,8a),∴AP2+PD2=AD2,∴(-1-1)2+(8a)2+(1-4)2+(8a-5a)2=52+(5a)2,第3题答图①14∴a=-12,P(1,-4).综上所述,P的坐标为1,-2677或(1,-4).8
、如图所示,已知二次函数y=-x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A(3,1),点C(0,4),顶点为M,过点A作AB∥x轴,交y轴于点D,交该二次函数图象于点B,连结BC.(1)求该二次函数的表达式及点M的坐标;(2)若将该二次函数图象向下平移m(m>0)个单位,使平移后
得到的二次函数图象的顶点落在△ABC的内部(不包括△ABC的边界),求m的取值范围;(3)点P是直线AC上的动点,若点P,C,M所构成的三角形与△BCD相似,请直接写出所有点P的坐标.【解析】(1)将点A,C
的坐标代入函数表达式,即可求出b,c的值,通过配方法得到点M的坐标;(2)点M是沿着对称轴直线x=1向下平移的,可先求出直线AC的表达式,将x=1代入求出点M在向下平移时与AC,AB相交时y的值,即可得到m的取值范围;(3)由题
意,可得∠MCP=90°,若△PCM与△BCD相似,则要进行分类讨论,分成△PCM∽△BDC和△PCM∽△CDB两种,然后利用边的对应比值求出点P坐标.解:(1)把点A(3,1),C(0,4)分别代入二次函数y=-x2+bx+c,得-9+3b+c=1,c=4,解得b=2,c=
4,∴二次函数的表达式为y=-x2+2x+4,配方得y=-(x-1)2+5,∴点M的坐标为(1,5);(2)设直线AC的表达式为y=kx+n,把点A(3,1),C(0,4)代入,得3k+n=1
,n=4,解得k=-1,n=4,15∴直线AC的表达式为y=-x+4.如答图①,对称轴直线x=1与△ABC两边分别交于点E,F.把x=1代入直线AC的表达式y=-x+4,解得y=3,则点E坐标为(1,3),
点F坐标为(1,1),∴1<5-m<3,解得2<m<4;①②第4题答图(3)如答图②,连结MC,作MG⊥y轴并延长交AC于点N,则点G坐标为(0,5).∵MG=1,GC=5-4=1,∴MC=MG2+GG2=12+12=2,把y=5代入y=-x+
4,解得x=-1,则点N坐标为(-1,5),∵NG=GC,GM=GC,∴∠NCG=∠GCM=45°,∴∠NCM=90°,由此可知,若点P在AC上,则∠MCP=90°,则点D与点C必为相似三角形对应点,(Ⅰ)若有△
PCM∽△BDC,则有MCCP=CDBD,∵BD=1,CD=3,∴CP=MC·BDCD=2×13=23,∵CD=DA=3,∴∠DCA=45°,16若点P在y轴右侧,作PH⊥y轴,∵∠PCH=45°,CP=23,∴PH=23÷
2=13,把x=13代入y=-x+4,解得y=113,∴P113,113;同理可得,若点P在y轴左侧,则把x=-13代入y=-x+4,解得y=133,∴P2-13,133;(Ⅱ)若有△PCM∽△CDB,则有MCCP=BDDC
,∴CP=2×31=32,∴PH=32÷2=3,若点P在y轴右侧,把x=3代入y=-x+4,解得y=1;若点P在y轴左侧,把x=-3代入y=-x+4,解得y=7.∴P3(3,1),P4(-3,7).∴所有符合题意的点P坐标有4
个,分别为P113,113,P2-13,133,P3(3,1),P4(-3,7).9、如图所示,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点,B点坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,3).(1)求抛物线的表达式;(2)点P在x轴下方的抛物线
上,过点P的直线y=x+m与直线BC交于点E,与y轴交于点F,求PE+EF的最大值;(3)点D为抛物线对称轴上一点;①当△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,求点D的坐标;②若△BCD是锐角三角形,求点D的纵坐标的取值范围.17原图备用图解:(
1)由题意得32+3b+c=0,c=3.解得b=-4,c=3.∴抛物线的表达式为y=x2-4x+3.(2)方法1:如答图①,过P作PG∥CF交CB于G,由题意知∠BCO=∠CFE=45°,F(0,m),C(0,3),∴△CF
E和△GPE均为等腰直角三角形,∴EF=22CF=22(3-m),PE=22PG,设xP=t(1<t<3),则PE=22PG=22(-t+3-t-m)=22(-m-2t+3),∵t2-4t+3=t+m,∴PE+EF=22(-m-2t+3
)+22(3-m)=22(-2t-2m+6)=-2(t+m-3)=-2(t2-4t)=-2(t-2)2+42,∴当t=2时,PE+EF最大值42.18第5题答图①第5题答图②方法2:(几何法)由题意知直线
BC的表达式为y=-x+3,OC=OB=3,∴∠OCB=45°.同理可知∠OFE=45°,∴△CEF为等腰直角三角形,如答图②,以BC为对称轴将△FCE对称得到△F′CE,作PH⊥CF′于H点,则PF+EF=PF′=2PH.又∵PH=yC-yP=3-yP.∴当yP最小
时,PF+EF取最大值,∵抛物线的顶点坐标为(2,-1),∴当yP=-1时,(PF+EF)max=2×(3+1)=42.(3)①由(1)知对称轴为x=2,设D(2,n),如答图③.当△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,D在C上方D1位置时由勾股定理得CD2+BC2=BD2,即(2-0)2
+(n-3)2+(32)2=(3-2)2+(0-n)2,解得n=5;当△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,D在C下方D2位置时,由勾股定理,得BD2+BC2=CD2,即(2-3)2+(n-0)2+(32)2=(2-0)2+(n-3)2,解得n=-1.∴当△BCD是以BC为直角边的直角
三角形时,D点坐标为(2,5)或(2,-1).第5题答图③第5题答图④②如答图④,以BC的中点T(3,3),为圆心12BC为半径作⊙T,与对称轴x=2交于D3和D4,由直径所对的圆周角是直角得∠CD3B=∠CD4B=90°,19设D(2,m),由DT=12BC=322,得
32-22+32-m2=3222,解得m=3±172,∴D32,3+172,D42,3-172,又由①得D1(2,5),D2(2,-1),∴若△BCD是锐角三角形,则点D在线段D1D3或D2D4上
(不与端点重合),故点D的纵坐标的取值范围是-1<yD<3-172或3+172<yD<5.10、如果一条抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有两个交点A(x1,0)、B(x2,0),我们把|x1﹣x2|记为d(A、B),抛物线的顶点到x轴的距离记为d(x),如果d
(A,B)=d(x),那么把这样的抛物线叫做“正抛物线”.(1)抛物线y=2x2﹣2是不是“正抛物线”;(回答“是”或“不是”).(2)若抛物线y=﹣x2+bx(b>0)是“正抛物线”,求抛物线的解析式;(
3)如图,若“正抛物线”y=x2+mx(m<0)与x轴相交于A、B两点,点P是抛物线的顶点,则抛物线上是否存在点C,使得△PAC是以PA为直角边的直角三角形?如果存在,请求出C的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线y=2x2﹣2是“正抛物线”;(2)
抛物线的解析式为y=﹣x2+4x;(3)满足条件的点C坐标为(92,94)或(52,﹣154).【解析】(1)对于抛物线y=2x2﹣2,20当y=0时,2x2﹣2=0,解得x=1或﹣1,∴A(﹣1,0),B(1,0),
∴d(A,B)=2,𝑑(𝑥)=|4𝑎𝑐−𝑏24𝑎|=|4×2×(−2)−024×2|=|−2|=2.∴d(x)=d(A,B),∴抛物线y=2x2﹣2是“正抛物线”.故答案为:是.(2)当y
=0时,﹣x2+bx=0,解得x=0或b,∵b>0,∴d(A,B)=b,由题意𝑑(𝑥)=|4𝑎𝑐−𝑏24𝑎|=|4×(−1)×0−𝑏24×(−1)|=𝑏.解得b=0(舍弃)或b=4,∴抛物线的解析式为𝑦=−𝑥2+4𝑥.(3)当y=0时,x2
+mx=0,解得x=0或﹣m,∵m<0,∴d(A,B)=−𝑚,∵4𝑎𝑐−𝑏24𝑎=−𝑚24,∴d(x)=𝑚24,由题意−𝑚=𝑚24,21解得𝑚=−4或0(舍弃),∴𝑦=𝑥2−4𝑥,假设存在点
C,使得△PAC是以PA为直角边的直角三角形,分两种情形:①如图1中,作AC⊥AP交抛物线于点C,厉害PC,作PE⊥x轴交AC于D.−𝑏2𝑎=2,4𝑎𝑐−𝑏24𝑎=−4,∴AE=2,PE=4,由△ADE∽△PAE,可得𝐷𝐸𝐴𝐸=𝐴𝐸𝑃𝐸,∴𝐷𝐸2=24,∴DE=1,
∴D(2,1),∴直线AD的解析式为𝑦=12𝑥,由{𝑦=12𝑥𝑦=𝑥2−4𝑥解得{𝑥=0𝑦=0或{𝑥=92𝑦=94,∴𝐶(92,94).22②如图2中,作PC⊥AP交抛物线于C,交y轴于D,连接AC,作PE⊥
x轴于E.由△ADP∽△PAE,可得𝐴𝐷𝑃𝐴=𝑃𝐴𝑃𝐸,即𝑃𝐴2=𝐴𝐷⋅𝑃𝐸,∴22+42=4𝐴𝐷,∴AD=5,∴D(0,−5),∴直线AD的解析式为𝑦=12𝑥−5,由{𝑦=12𝑥−5𝑦=𝑥2−4𝑥,解得{𝑥=2𝑦=
−4或{𝑥=52𝑦=−154,综上所述,满足条件的点C坐标为(92,94)或(52,−154).综上所述,满足条件的点C坐标为(92,94)或(52,−154).11、综合与探究如图,抛物线y=ax2+b
x+c(a≠0)与x轴交于A(﹣3,0)、B两点,与y轴相交于点(0,3)C.当x=﹣4和x=2时,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的函数值y相等,连接AC,BC.(1)求抛物线的解析式;(2)判断△ABC的形状,并说明理由;23(3)若点M、N同时从B点出发,均以每秒1个单
位长度的速度分别沿BA、BC边运动,其中一个点到达终点时,另一点也随之停止运动,当运动时间为t秒时,连接MN,将△BMN沿MN翻折,B点恰好落在AC边上的P处,则t的值为,点P的坐标为;(4)抛物线对称轴上是否存在一点F,使得△ACF是以AC为直角
边的直角三角形?若不存在,请说明理由;若存在,请直接写出点F的坐标.【答案】(1)2323333yxx=−−+;(2)△ABC是直角三角形,理由见解析;(3)43,231,3−;(4)存在,F1(1,23)−,F2(1,23)−−.【解析】(1)∵在抛物线y=ax2+bx+c中,
当x=﹣4和x=2时,二次函数y=ax2+bx+c的函数值y相等,∴抛物线的对称轴为x422−+==−1,又∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣3,0)、B两点,由对称性可知B(1,0),∴可设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣1),将C(0,3)代入y=a(x+
3)(x﹣1),得:﹣3a3=,24解得:a33=−,∴此抛物线的解析式为y33=−(x+3)(x﹣1)33=−x2233−x3+;(2)△ABC为直角三角形.理由如下:∵A(﹣3,0),B(1,0),C(0,3),∴OA=3,OB=1,OC3=,∴
AB=OA+OB=4,AC22OAOC=+=23,BC22OBOC=+=2.∵AC2+BC2=16,AB2=16,∴AC2+BC2=AB2,∴△ABC是直角三角形;(3)∵点M、N同时从B点出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿BA、BC边运动,∴BM=BN=t,由翻折知,△BM
N≌△PMN,∴BM=PM=BN=PN=t,∴四边形PMBN是菱形,∴PN∥AB,∴△CPN∽△CAB,设PM与y轴交于H,∴PNCNCHABCBCO==,即2423ttCH−==,25解得:t43=,CH33=,∴OH=OC﹣CH323333=−=,∴yP233=,设直
线AC的解析式为y=kx3+,将点A(﹣3,0)代入y=kx3+,得:k33=,∴直线AC的解析式为y33=x3+,将yP233=代入y33=x3+,∴x=﹣1,∴P(﹣1,233).故答案为:43,(﹣1,233);26(4)设直线BC的解析式为y=kx3+,将点B(1,
0)代入y=kx3+,得:k3=−,∴直线BC的解析式为y3=−x3+,由(2)知△ABC为直角三角形,∠ACB=90°.①如图2,当∠ACF=90°时,点B,C,F在一条直线上,在y3=−x3+中,当x=﹣1时,y=23,∴F1(﹣1,23);②当∠CAF=90°时
,AF∥BC,∴可设直线AF的解析式为y3=−x+n,将点A(﹣3,0)代入y3=−x+n,得:n=﹣33,∴直线AF的解析式为y3=−x﹣33,在y3=−x﹣33中,当x=﹣1时,y=﹣23,∴F2(
﹣1,﹣23).综上所述:点F的坐标为F1(﹣1,23),F2(﹣1,﹣23).2712、抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与直线y=kx+c(k≠0)相交于A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点,且抛物线与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)求出C、D两点的坐标(3)在第
四象限抛物线上有一点P,若△PCD是以CD为底边的等腰三角形,求出点P的坐标.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)C(0,﹣3),D(0,﹣1);(3)P(1+,﹣2).【思路引导】(1)把A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点坐标代入y=ax2+bx﹣3可得抛物线解析式.(2)
当x=0时可求C点坐标,求出直线AB解析式,当x=0可求D点坐标.(3)由题意可知P点纵坐标为﹣2,代入抛物线解析式可求P点横坐标.【解析】228解:(1)把A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点坐标代入y=ax2+bx﹣3可得解得∴y=x2﹣2x﹣3(2)把x=0代入y=x2
﹣2x﹣3中可得y=﹣3∴C(0,﹣3)设y=kx+b,把A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点坐标代入解得∴y=﹣x﹣1∴D(0,﹣1)(3)由C(0,﹣3),D(0,﹣1)可知CD的垂直平分线经过(0,﹣2)∴P点纵坐标为﹣2,∴x2﹣2x﹣3=﹣2解得:x=1±,
∵x>0∴x=1+.∴P(1+,﹣2)【方法总结】本题是二次函数综合题,用待定系数法求二次函数的解析式,把x=0代入二次函数解析式和一次函数解析式可求图象与y轴交点坐标,知道点P纵坐标带入抛物线解析式可求点P的横坐标.304233abab−−=+−=−12ab==−02
3kbkb−+=+=−11kb=−=−22229