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类型2020中考数学压轴题专题16 二次函数的存在性问题.doc

  • 上传人(卖家):副主任
  • 文档编号:489971
  • 上传时间:2020-04-27
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    1、 专题专题 1616 二次函数的存在性问题二次函数的存在性问题 【典例分析】 【考点【考点 1】二次函数与相似三角形问题二次函数与相似三角形问题 【例【例 1 1】已知抛物线已知抛物线 2 3yaxbx与与 x 轴分别交于轴分别交于 (3,0)A ,(1,0)B两点,与两点,与 y 轴交于点轴交于点 C (1)求抛物线的表达式及顶点)求抛物线的表达式及顶点 D 的坐标;的坐标; (2)点)点 F 是线段是线段 AD 上一个动点上一个动点 如图如图 1,设,设 AF k AD ,当,当 k 为何值时,为何值时, 2 CFAD 1 . 如图如图 2,以,以 A,F,O 为顶点的三角形是否与为顶点的

    2、三角形是否与ABC相似?若相似,求出点相似?若相似,求出点 F 的坐标;若不相似,请说明的坐标;若不相似,请说明 理由理由 【答案】【答案】 (1) 2 23yxx , D 的坐标为( 1,4) ; (2) 1 2 k ; 以 A, F, O 为顶点的三角形与ABC 相似,F 点的坐标为 6 18 , 55 或(2,2) 【解析】【解析】(1)将 A、B 两点的坐标代入二次函数解析式,用待定系数法即求出抛物线对应的函数表达式,可 求得顶点D( 1,4); (2)由 A、C、D 三点的坐标求出AC 3 2 ,DC 2 ,AD2 5,可得ACD为直角三角形,若 1 CFAD 2 ,则点 F 为 A

    3、D 的中点,可求出 k 的值; 由条件可判断DACOBC,则OAFACB,若以 A,F,O 为顶点的三角形与ABC相似, 可分两种情况考虑:当AOFABC或AOFCAB45 时,可分别求出点 F 的坐标 【详解】(1)抛物线 2 yaxbx3过点A( 3,0) ,B(1,0), 9330 30 ab ab ,解得: 1 2 a b , 抛物线解析式为 2 yx2x3 ; 2 2 yx2x3x14 , 顶点 D 的坐标为( 1,4); (2)在RtAOC中,OA3,OC3, 222 ACOAOC18, D1,4,C 0,3,A3,0, 222 CD112, 222 AD2420, 222 ACC

    4、DAD, ACD为直角三角形,且ACD90 , 1 CFAD 2 , F 为 AD 的中点, AF1 AD2 , 1 k 2 ; 在RtACD中, DC21 tanACD AC33 2 , 在RtOBC中, OB1 tanOCB OC3 , ACDOCB, OAOC, OACOCA45 , FAOACB, 若以 A,F,O 为顶点的三角形与ABC相似,则可分两种情况考虑: 当AOFABC时,AOFCBA, OF BC , 设直线 BC 的解析式为ykxb, 0 3 kb b ,解得: 3 3 k b , 直线 BC 的解析式为y=3x+3, 直线 OF 的解析式为y=3x, 设直线 AD 的解

    5、析式为y=mx+n, 4 30 kb kb ,解得: 2 6 k b , 直线 AD 的解析式为y=2x6, 26 3 yx yx ,解得: 6 5 18 5 x y , 6 18 F, 55 当AOFCAB45 时,AOFCAB, CAB45 , OFAC, 直线 OF 的解析式为y= x , 26 yx yx ,解得: 2 2 x y , F2,2, 综合以上可得 F 点的坐标为 6 18 , 55 或(2,2) 【点睛】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、相似三角形的判定与性 质和直角三角形的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质;会运用分类讨

    6、论的思想 解决数学问题 【变式【变式 1 1- -1 1】如图,抛物线如图,抛物线 2 y2axxc经过经过( 1,0)A ,B两点,且与两点,且与y轴交于点轴交于点 (0,3)C,抛物线与,抛物线与 直线直线1yx 交于交于A,E两点两点 (1)求抛物线的)求抛物线的解析式;解析式; (2)坐标轴上是否存在一点)坐标轴上是否存在一点Q,使得,使得AQE是以是以AE为底边的等腰三角形?若存在,请直接写出点为底边的等腰三角形?若存在,请直接写出点Q的的 坐标;若不存在,说明理由坐标;若不存在,说明理由 (3)P点在点在x轴上且位于点轴上且位于点B的左侧,若的左侧,若以以P,B,C为顶点的三角形与

    7、为顶点的三角形与ABE相似,求点相似,求点P的坐标的坐标 【答案】【答案】 (1) 2 yx2x3 ; (2)存在,4 0Q,或04,理由见解析; (3) 3 p0 5 ,或 9 p0 2 , 【解析】【解析】 (1)将 A、C 的坐标代入 2 y2axxc求出 a、c 即可得到解析式; (2)先求出 E 点坐标,然后作 AE 的垂直平分线,与 x 轴交于 Q,与 y 轴交于 Q,根据垂直平分线的性质 可知 Q、与 A、E,Q与 A、E 组成的三角形是以 AE 为底边的等腰三角形,设 Q 点坐标(0,x),Q坐标(0,y), 根据距离公式建立方程求解即可; (3)根据 A、E 坐标,求出 AE

    8、 长度,然后推出BAE=ABC=45 ,设p0m,由相似得到 PBAB BCAE 或 PBAE BCAB ,建立方程求解即可 【详解】 (1)将( 1,0)A ,(0,3)C代入 2 y2axxc得: 20 3 ac c ,解得 1 3 a c 抛物线解析式为 2 y23 xx (2)存在,理由如下: 联立y1x 和 2 yx2x3 , 2 y1 23 x yxx ,解得 1 0 x y 或 4 5 x y E 点坐标为(4,-5), 如图,作 AE 的垂直平分线,与 x 轴交于 Q,与 y 轴交于 Q, 此时 Q 点与 Q点的坐标即为所求, 设 Q 点坐标(0,x),Q坐标(0,y), 由

    9、QA=QE,QA= QE 得: 22 1405 xx , 2222 0 10045yy 解得4x,4y 故 Q 点坐标为4 0,或04, (3)( 1,0)A , 45E, 2 2 1 45 =5 2 AE , 当 2 230xx时,解得1x或 3 B 点坐标为(3,0), 3OBOC 45ABC,4AB , 3 2BC , 由直线1yx 可得 AE 与 y 轴的交点为(0,-1),而 A 点坐标为(-1,0) BAE=45 设p0m,则3 mBP , PBC和ABE相似 PBAB BCAE 或 PBAE BCAB ,即 34 3 25 2 m 或 35 2 43 2 m 解得 3 5 m 或

    10、 9 2 m , 3 p0 5 ,或 9 p0 2 , 【点睛】本题考查二次函数的综合问题,是中考常见的压轴题型,熟练掌握待定系数法求函数解析式,等 腰三角形的性质,以及相似三角形的性质是解题的关键 【变式【变式 1 1- -2 2】如图,已知抛物线如图,已知抛物线 1 (2)()yxxm m (m0)与与 x 轴相交于点轴相交于点 A,B,与,与 y 轴相交于点轴相交于点 C, 且点且点 A 在点在点 B 的左侧的左侧. (1)若抛物线过点()若抛物线过点(2,2) ,求抛物线的解析式;,求抛物线的解析式; (2)在()在(1)的条件下,抛物线的对称轴上是否存在一点)的条件下,抛物线的对称轴

    11、上是否存在一点 H,使,使 AH+CH 的值最小,若存在,求出点的值最小,若存在,求出点 H 的的 坐标;若不存在,请说明理由;坐标;若不存在,请说明理由; (3)在第四象限内,抛物线上是否存在点)在第四象限内,抛物线上是否存在点 M,使得以点,使得以点 A,B,M 为顶点的三角形与为顶点的三角形与 ACB 相似?若存相似?若存 在,求出在,求出 m 的值;若不存在,请说明理由的值;若不存在,请说明理由. 【答案】【答案】 (1) 2 11 2 42 yxx ; (2)点 H 的坐标为(1, 3 2 ) ; (3)当 m=2 2 2 时,在第四象限内 抛物线上存在点 M,使得以点 A,B,M

    12、为顶点的三角形与 ACB 相似. 【解析】【解析】 分析: (1)把点(2,2)代入 1 (2)()? (0)yxxmm m 中,解出 m 的值即可得到抛物线的解析式; (2)由(1)中所得解析式求出点 A、B、C 的坐标,由题意可知,点 A、B 关于抛物线的对称轴对称,这 样连接 BC 与对称轴的交点即为所求的点 H, 根据 B、 C 的坐标求出直线 BC 的解析式即可求得点 H 的坐标; (3)由解析式 1 (2)()? (0)yxxmm m 可得点 A、B、C 的坐标分别为(-2,0) 、 (m,0)和(0,2) , 如下图,由图可知ACB 和ABM 是钝角,因此存在两种可能性:当 AC

    13、BABM, ACBMBA,分这两种情况结合题中已知条件进行分析解答即可. 详解: (1)把点(2,2)代入抛物线, 得 2= 1 222m m . 解得 m=4. 抛物线的解析式为 2 111 yx2x4xx2 442 . (2)令 2 11 yxx20 42 ,解得 12 x2x4 ,. 则 A(-2,0) ,B(4,0). 对称轴 x=- 1 2 1 1 2 4 . 2 11 yxx2 42 中当 x=0 时,y=2, 点 C 的坐标为(0,2). 点 A 和点 B 关于抛物线的对称轴对称, 连接 BC 与对称轴的交点即为点 H,此时 AH+CH 的值最小, 设直线 BC 的解析式为 y=

    14、kx+b, 把 B(4,0) ,C(0,2)代入得: 40 2 kb b ,解得: 1 2 2 k b , 直线 BC 的解析式为 y= 1 x2 2 . 当 x=1 时,y= 1 12 2 = 3 2 . 点 H 的坐标为(1, 3 2 ). (3)假设存在点 M,使得以点 A,B,M 为顶点的三角形与 ACB 相似. 如下图,连接 AC,BC,AM,BM,过点 M 作 MNx 轴于点 N, 由图易知,ACB 和ABM 为钝角, 当 ACBABM 时,有 AC AB = AB AM ,即 2 ABAC?AM . A(-2,0) ,C(0,2) ,即 OA=OC=2, CAB=BAM= o 4

    15、5. MNx 轴,BAM=AMN=45 , AN=MN. 可设 M 的坐标为: (x,-x-2) (x0) , 把点 M 的坐标代入抛物线的解析式,得:-x-2= 1 x2xm m . 化简整理得:x=2m, 点 M 的坐标为: (2m,-2m-2). AM= 22 2m22m22 2 m 1 . 2 ABAC?AM,AC=2 2,AB=m+2, 2 m22 22 2 m1. 解得:m=2 2 2 . m0, m=2 2 2 . 当 ACBMBA 时,有 AB MA = CB BA ,即 2 ABCB?MA . CBA=BAM,ANM=BOC= o 90, ANMBOC, MN AN = CO

    16、 BO . BO=m,设 ON=x, 2 MN x = 2 m ,即 MN= 2 m (x+2). 令 M(x, 2 x2 m ) (x0) , 把 M 点的坐标代入抛物线的解析式, 得 2 x2 m = 1 x2xm m . 解得 x=m+2.即 M(m+2, 2 m4 m ). 2 ABCB?MA,CB= 2 m4ANm4, ,MN= 2 m4 m , 2 22 2 2 4 m4 m2m4?m4 m . 化简整理,得 16=0,显然不成立. 综上所述, 当 m=2 2 2 时, 在第四象限内抛物线上存在点 M, 使得以点 A, B, M 为顶点的三角形与 ACB 相似. 点睛:本题是一道二

    17、次函数和几何图形综合的题目,解题的要点有以下两点: (1)“知道点 A、B 是关于抛 物线的对称轴对称的,连接 BC 与对称轴的交点即为所求的点 H”是解答第 2 小题的关键; (2)“能根据题意 画出符合要求的图形,知道ACB 和ABM 为钝角,结合题意得到存在:当 ACBABM, ACBMBA 这两种可能情况”是解答第 3 小题的关键. 【考点【考点 2】二次函数与二次函数与直角三角形问题直角三角形问题 【例【例 2 2】如图,抛物线如图,抛物线 2 0yaxbxc a的顶点坐标为的顶点坐标为2, 1,图象与,图象与y轴交于点轴交于点0,3C,与,与x轴轴 交于交于A、B两点两点 1求抛物

    18、线的解析式;求抛物线的解析式; 2设抛物线对称轴与直线设抛物线对称轴与直线BC交于点交于点D,连接,连接AC、AD,求,求ACD的面积;的面积; 3点点E为直线为直线BC上的任意一点,过点上的任意一点,过点E作作x轴的垂线与抛物线交于点轴的垂线与抛物线交于点F,问是否存在点,问是否存在点E使使DEF为为 直角三直角三角形?若存在,求出点角形?若存在,求出点E坐标,若不存在,请说明理由坐标,若不存在,请说明理由 【答案】【答案】(1) 22 (2)143yxxx ;(2)2;(3)见解析. 【解析】【解析】 (1)可设抛物线解析式为顶点式,把 C 点坐标代入可求得抛物线解析式; (2)由抛物线解

    19、析式可求得 A、B 坐标,利用待定系数法可求得直线 BC 解析式,利用对称轴可求得 D 点 坐标,则可求得 AD2、AC2和 CD2,利用勾股定理的逆定理可判定 ACD 为直角三角形,则可求得其面积; (3)根据题意可分DFE=90 和EDF=90 两种情况,当DFE=90 时,可知 DFx 轴,则可求得 E 点纵 坐标,代入抛物线解析式可求得 E 点坐标;当EDF=90 时,可求得直线 AD 解析式,联立直线 AC 和抛物 线解析式可求得点 E 的横坐标,代入直线 BC 可求得点 E 的坐标 【详解】解: 1抛物线的顶点坐标为2, 1, 可设抛物线解析式为 2 (2)10ya xa, 把0,

    20、3C代入可得 2 (02)13a ,解得1a , 抛物线解析式为 22 (2)143yxxx ; 2在 2 43yxx中,令 0y 可得 2 430xx,解得1x 或3x , 1,0A,3,0B, 设直线BC解析式为3ykx,把3,0B代入得:330k ,解得1k , 直线BC解析式为 3yx , 由 1可知抛物线的对称轴为2x,此时231y , 2,1D, 2 2AD , 2 10AC , 2 8CD , 222 ADCDAC, ACD是以AC为斜边的直角三角形, 11 22 22 22 ACD SAD CD; 3由题意知 / /EFy轴,则 90FEDOCB , DEF为直角三角形,分90

    21、DFE和90EDF两种情况, 当90DFE 时,即/ /DFx轴,则D、F的纵坐标相同, F点纵坐标为1, 点F在抛物线上, 2 431xx,解得22x ,即点E的横坐标为22, 点E在直线BC上, 当 22x 时,312yx ,当 22x 时,312yx , E点坐标为 22,12或 22,12; 当90EDF 时, 1,0A,2,1D, 直线AD解析式为 1yx, 直线BC解析式为 3yx , ADBC, 直线AD与抛物线的交点即为E点, 联立直线AD与抛物线解析式有 2 431xxx,解得1x 或4x, 当1x 时,32yx ,当4x时,31yx , E点坐标为1,2或4, 1, 综上可

    22、知存在满足条件的点E,其坐标为22,12或22,12或1,2或4, 1 【点睛】考查了待定系数法求函数解析式,利用已知的顶点坐标,列出方程组,可以求出函数解析式. 【变式【变式 2 2- -1 1】如图,经过如图,经过x轴上轴上( 10)(30)AB ,两点的抛物线两点的抛物线 2 (1)4ym xm(0m)交)交y轴于点轴于点 C,设抛物线的顶点为,设抛物线的顶点为D,若以,若以DB为直径的为直径的G 经过点经过点C,求解下列问题:,求解下列问题: (1)用含)用含m的代数式表示出的代数式表示出CD,的坐标;的坐标; (2)求抛物线的解析式;)求抛物线的解析式; (3)能否在抛物线)能否在抛

    23、物线上找到一点上找到一点Q,使,使BDQ为直角三角形?如能,求出为直角三角形?如能,求出Q点的坐标,若不能,请说明理点的坐标,若不能,请说明理 由。由。 【答案】【答案】(1) 点C的坐标为(03 )Cm, ,点D的坐标为(14 )m,;(2) 抛物线的解析式为 2 yx2x3 ; (3)满足题意的Q点有三个:(0 3),、 3 9 2 4 ,和 1 1 5 24 , 【解析】【解析】 【试题分析】 (1) 2 14ym xm是顶点式,则顶点D的坐标为03Cm,,当 x=0,则 y=-3m,即点C的坐标为 03Cm,; (2)连接 CD 、 BC,过点D作DEy轴于E,如图所示:根据直径所对的

    24、圆周角是直角,得 90DCB ,出现“一线三等角模型”,得DECCOB根据相似三角形的性质 得: DEEC COOB 1 33 m m 即,解得1m,则抛物线的解析式为 2 23yxx . (3) 分三种情况分类讨论:90BQD (图) 显然Q与C点重合, 点Q坐标为03Q, ;DBQ=90 (图) 作Q Fy 轴于F,DHx轴于H, 根据两角对应相等, 两三角形相似, 得RtRtDHBBFQ, DHHB BFFQ ,则DH FQBF HB,由于点Q坐标 2 23kkk, ,则 2 4232 3kkk , 解得: 3 2 k 由 3 2 k 得Q坐标: 39 24 Q , ;BDQ=90(图)

    25、延长DQ交y轴于M,作DEy轴于E, DHx轴于H,同理可证:DEMDHB,则 DEEM DHHB ,即 1 42 EM ,得 1 2 EM ,点M的坐标 为 7 0 2 , ,设DM所在的直线解析式为 y=kx+b,用待定系数法,把 M 7 0 2 , 和 D(1,4)代入得: 7 2 4 b kb 解得: 17 , 22 kb 则直线 DM 的解析式为 17 22 yx ,把 17 22 yx代入 2 23yxx 得: 2 2310xx ,解得, 1 2 x ,最后把 1 2 x 代入 17 22 yx 得 15 4 y ,点Q的坐标为 1 15 24 , 综上述,Q点有三个:03,、 3

    26、 9 2 4 ,和 1 1 5 24 , 【试题解析】 (1)y 2 14m xm是顶点式 点D的坐标为 14m, 当 x=0 时,y= -3m 点C的坐标为03Cm, (2) 连接 CD 、 BC,过点D作DEy轴于E,如图所示: BD 是G 的直径 DCB= 0 90 ECD+BCO= 0 90 ECD+EDC= 0 90 BCO=EDC DEC=BOC= 0 90 DECCOB DEEC COOB 1 33 m m 2 1m 1m 0m1m 抛物线的解析式为 2 23yxx (3)能在抛物线上找到一点 Q,使 BDQ 为直角三角形 很明显,点C即在抛物线上,又在G 上,90BCD,这时Q

    27、与C点重合 点Q坐标为03Q, 如图,若DBQ为90,作QFy轴于F, DHx轴于H 同理可证:RtRtDHBBFQ DHHB BFFQ DH FQBF HB 点Q坐标 2 23kkk, 2 4232 3kkk 化简得: 2 2390kk ,解得:3k (不合题意,舍去) , 3 2 k 由 3 2 k 得Q坐标: 39 24 Q , 若BDQ为90,如图,延长DQ交y轴于M, 作DEy轴于E,DHx轴于H,同理可证:DEMDHB DEEM DHHB 则 1 42 EM ,得 1 2 EM ,点M的坐标为 7 0 2 , 设DM所在的直线解析式为 y=kx+b,把 M 7 0 2 , 和 D(

    28、1,4)代入得: 7 2 4 b kb 解得: 17 , 22 kb 直线 DM 的解析式为 17 22 yx ,把 17 22 yx代入 2 23yxx 得: 2 2310xx 解为:1x (不合题意,舍去) , 1 2 x , 把 1 2 x 代入 17 22 yx 得 15 4 y ,点Q的坐标为 1 15 24 , 综合上述,满足题意的Q点有三个:03,、 3 9 2 4 , 和 1 1 5 24 , 【方法点睛】本题目是一道二次函数的综合题,涉及到顶点坐标,与坐标轴的交点,一线三等角证相似, 并且多次运用相似三角形的对应边成比例,直角三角形的确定(3 种情况分类讨论) ,难度较大.

    29、【变式【变式 2 2- -2 2】已知抛物线已知抛物线 2 21yxxm与与x轴只有一个交点,且与轴只有一个交点,且与y轴交于轴交于A点,如图,设它的顶点,如图,设它的顶 点为点为 B (1)求)求m的值;的值; (2)过)过 A 作作 x 轴的平行线,交抛物线于点轴的平行线,交抛物线于点 C,求证:,求证: ABC 是等腰直角三角形;是等腰直角三角形; (3)将此抛物线向下平移)将此抛物线向下平移 4 个单位后,得到抛物线个单位后,得到抛物线 y ,且与,且与 x 轴的左半轴交于轴的左半轴交于 E 点,与点,与 y 轴交于轴交于 F 点,点, 如如图请在抛物线图请在抛物线 y 上求点上求点

    30、P,使得,使得 EFP是以是以 EF 为直角边的直角三角形?为直角边的直角三角形? 【答案】【答案】 (1)m = 2; (2)证明见解析; (3)满足条件的 P 点的坐标为(10 3 , 13 9 )或( 7 3 , 20 9 ) 【解析】【解析】 试题分析: (1)根据抛物线与 x 轴只有一个交点可知 的值为 0,由此得到一个关于 m 的一元一次方程, 解此方程可得 m 的值; (2)根据抛物线的解析式求出顶点坐标,根据 A 点在 y 轴上求出 A 点坐标,再求 C 点坐标,根据三个点 的坐标得出 ABC 为等腰直角三角形; (3)根据抛物线解析式求出 E、F 的坐标,然后分别讨论以 E

    31、为直角顶点和以 F 为直角顶点 P 的坐标 试题解析: (1)抛物线 y=x2-2x+m-1 与 x 轴只有一个交点, =(-2)2-4 1 (m-1)=0, 解得,m=2; (2)由(1)知抛物线的解析式为 y=x2-2x+1=(x-1)2,易得顶点 B(1,0) , 当 x=0 时,y=1,得 A(0,1) 由 1=x2-2x+1,解得,x=0(舍)或 x=2,所以 C 点坐标为: (2,1) 过 C 作 x 轴的垂线,垂足为 D,则 CD=1,BD=xD-xB=1 在 Rt CDB 中,CBD=45 ,BC= 2 同理,在 Rt AOB 中,AO=OB=1,于是ABO=45 ,AB= 2

    32、 ABC=180 -CBD-ABO=90 ,AB=BC, 因此 ABC 是等腰直角三角形; (3)由题知,抛物线 C的解析式为 y=x2-2x-3, 当 x=0 时,y=-3; 当 y=0 时,x=-1 或 x=3, E(-1,0) ,F(0,-3) ,即 OE=1,OF=3 第一种情况:若以 E 点为直角顶点,设此时满足条件的点为 P1(x1,y1) ,作 P1Mx 轴于 M P1EM+OEF=EFO+OEF=90 , P1EM=EFO,得 Rt EFORt P1EM, 则 1 1 3 PMOE EMOF ,即 EM=3P1M EM=x1+1,P1M=y1, x1+1=3y1 由于 P1(x

    33、1,y1)在抛物线 C上, 则有 3(x12-2x1-3)=x1+1, 整理得,3x12-7x1-10=0,解得, x1 10 3 ,或 x2=-1(舍去) 把 x1 10 3 代入中可解得, y1= 13 9 P1(10 3 , 13 9 ) 第二种情况:若以 F 点为直角顶点,设此时满足条件的点为 P2(x2,y2) ,作 P2Ny 轴于 N 同第一种情况,易知 Rt EFORt FP2N, 得 2 1 3 FNOE P NOF ,即 P2N=3FN P2N=x2,FN=3+y2, x2=3(3+y2) 由于 P2(x2,y2)在抛物线 C上, 则有 x2=3(3+x22-2x2-3) ,

    34、 整理得 3x22-7x2=0,解得 x2=0(舍)或 x2 7 3 把 x2 10 3 代入中可解得, y2 20 9 P2( 7 3 , 20 9 ) 综上所述,满足条件的 P 点的坐标为: ( 10 3 , 13 9 )或( 7 3 , 20 9 ). 【考点【考点 3】二次函数与二次函数与等腰三角形问题等腰三角形问题 【例【例 3 3】如图,已知:二次函数如图,已知:二次函数 yx2+bx+c 的图象与的图象与 x 轴交于轴交于 A,B 两点,其中两点,其中 A 点坐标为(点坐标为(3,0) , 与与 y 轴交于点轴交于点 C,点,点 D(2,3)在抛物线上)在抛物线上 (1)求抛物线

    35、的表达式;)求抛物线的表达式; (2)抛物线的对称轴上有一动点)抛物线的对称轴上有一动点 P,求出,求出 PA+PD 的最小值;的最小值; (3)若抛物线上有一动点)若抛物线上有一动点 M,使,使 ABM 的面积等于的面积等于 ABC 的面积,求的面积,求 M 点坐标点坐标 (4)抛物线的对称轴上是否存在动点)抛物线的对称轴上是否存在动点 Q,使得,使得 BCQ 为等腰三角形?若存在,求出点为等腰三角形?若存在,求出点 Q 的坐标;若不存的坐标;若不存 在,说明理由在,说明理由 【答案】【答案】 (1)yx2+2x3; (2)3 2; (3)点 M 的坐标为(17,3) , (1+7,3) ,

    36、 (2,3) ; (4)存在;点 Q 的坐标为(1,6) , (1,6) , (1,0) , (1,6) , (1,1) 【解析】【解析】 (1)由点 A,D 的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的表达式; (2)利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点 B 的坐标,连接 BD,交抛物线的对称轴于点 P,由抛物 线的对称性及两点之间线段最短可得出此时 PA+PD 取最小值,最小值为线段 BD 的长度,再由点 B,D 的 坐标,利用两点间的距离公式可求出 PA+PD 的最小值; (3)利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点 C 的坐标,设点 M 的坐标为(x,x2+2x-3) ,由 ABM 的 面

    37、积等于 ABC 的面积可得出关于 x 的一元二次方程,解之即可求出点 M 的坐标; (4) 设点 Q 的坐标为 (-1, m) , 结合点 B, C 的坐标可得出 CQ2, BQ2, BC2, 分 BQ=BC, CQ=CB 及 QB=QC 三种情况,找出关于 m 的一元二次(或一元一次)方程,解之即可得出点 Q 的坐标 【详解】解: (1)将 A(3,0) ,D(2,3)代入 yx2+bx+c,得: 930 423 bc bc ,解得: 2 3 b c , 抛物线的表达式为 yx2+2x3 (2)当 y0 时,x2+2x30, 解得:x13,x21, 点 B 的坐标为(1,0) 连接 BD,交

    38、抛物线的对称轴于点 P,如图 1 所示 PAPB, 此时 PA+PD 取最小值,最小值为线段 BD 的长度 点 B 的坐标为(1,0) ,点 D 的坐标为(2,3) , BD 22 ( 2 1)( 30) 32, PA+PD 的最小值为 3 2 (3)当 x0 时,yx2+2x33, 点 C 的坐标为(0,3) 设点 M 的坐标为(x,x2+2x3) S ABMS ABC, |x2+2x3|3,即 x2+2x60 或 x2+2x0, 解得:x11 7,x21+7,x32,x40(舍去) , 点 M 的坐标为(17,3) , (1+7,3) , (2,3) (4)设点 Q 的坐标为(1,m) 点

    39、 B 的坐标为(1,0) ,点 C 的坐标为(0,3) , CQ2(10)2+m(3)2m2+6m+10,BQ2(11)2+(m0)2m2+4,BC2(01) 2+(30)210 分三种情况考虑(如图 2 所示) : 当 BQBC 时,m2+410, 解得:m1 6,m26, 点 Q1的坐标为(1, 6) ,点 Q2的坐标为(1,6) ; 当 CQCB 时,m2+6m+1010, 解得:m30,m46, 点 Q3的坐标为(1,0) ,点 Q4的坐标为(1,6) ; 当 QBQC 时,m2+4m2+6m+10, 解得:m51, 点 Q5的坐标为(1,1) 综上所述:抛物线的对称轴上存在动点 Q,

    40、使得 BCQ 为等腰三角形,点 Q 的坐标为(1,6) , (1, 6) , (1,0) , (1,6) , (1,1) 【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质、两 点间的距离公式、三角形的面积、等腰三角形的性质以及解一元二次(或一元一次)方程,解题的关键是: (1)由点的坐标,利用待定系数法求出二次函数表达式; (2)利用两点之间线段最短,找出点 P 的位置; (3)利用两三角形面积相等,找出关于 x 的一元二次方程; (4)分 BQ=BC,CQ=CB 及 QB=QC 三种情况, 找出关于 m 的方程 【变式【变式 3 3- -1 1】如图,

    41、抛物线如图,抛物线3 2 bxaxy与与 x 轴交于点轴交于点 A(1,0)和)和 B(3,0) ) (1)求抛物线的解析式;)求抛物线的解析式; (2)若抛物线的对称轴交)若抛物线的对称轴交 x 轴于点轴于点 E,点,点 F 是位于是位于 x 轴上方对称轴上一点,轴上方对称轴上一点,FCx 轴,与对称轴右侧的抛轴,与对称轴右侧的抛 物线交于点物线交于点 C,且四边形,且四边形 OECF 是平行四边形是平行四边形,求点,求点 C 的坐标;的坐标; (3)在()在(2)的条件下)的条件下,抛物线的对称轴上是否,抛物线的对称轴上是否存在点存在点 P,使,使 OCP 是等腰三角形?若存在,请直接写出

    42、是等腰三角形?若存在,请直接写出 点点 P 的坐标;若不存在,请说明理由的坐标;若不存在,请说明理由 【答案】(1)34 2 xxy;(2) C (4, 3) ;(3) P (2 21,) 或 (2 2 1,) 或 (2 3+ 21,) 或 (2 321,) 【解析】【解析】 试题分析: (1)把点 A、B 的坐标代入函数解析式,解方程组求出 a、b 的值,即可得解; (2)根据抛物线解析式求出对称轴,再根据平行四边形的对角线互相平分求出点 C 的横坐标,然后代入函 数解析式计算求出纵坐标,即可得解; (3)设 AC、EF 的交点为 D,根据点 C 的坐标写出点 D 的坐标,然后分O 是顶角,

    43、C 是顶角,P 是 顶角三种情况讨论 试题解析: (1)把点 A(1,0)和 B(3,0)代入3 2 bxaxy得, 0339 03 ba ba ,解得 4 1 b a ,所以,抛物线的解析式为34 2 xxy; (2)抛物线的对称轴为直线 x=2, 四边形 OECF 是平行四边形点 C 的横坐标是 4, 点 C 在抛物线上,334442y, 点 C 的坐标为(4,3) ; (3)点 C 的坐标为(4,3) ,OC 的长为 5, 点 O 是顶角顶点时,OP=OC=5, 222 EPOEOP,OE=2 2125 22 EP , 所以,点 P 的坐标为(2,21)或(2,-21) ; 点 C 是顶角顶点时,CP=OC=5,同理求出 PF=21,所以,PE=213, 所以,点 P 的坐标为(2,3

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