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专题训练(三) 二次函数的综合应用
(本专题的部分习题有难度,可根据实际情况选做!)
类型一 二次函数与相似三角形相结合
1.(2017新疆)如图,抛物线y=-
1
2
x2+
3
2
x+2与x
轴交于点A、B,与y 轴交于点C.
(1)试求点A、B、C 的坐标;
(2)将△ABC 绕AB 中点 M 旋转180°,得到△BAD.
①求点D 的坐标;
②判断四边形ADBC 的形状,并说明理由;
(3)在该抛物线对称轴上是否存在点 P,使△BMP 与
△BAD 相似? 若存在,请直接写出所有满足条件的
P 点的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)当y=0时,即0=-
1
2
x2+
3
2
x
+2,解得x1=-1,x2=4,则有A(-1,
0),B(4,0);当x=0时,y=2,则C(0,
2).
(2)①过点D 作DE⊥x 轴于点E,
∵将△ABC 绕AB 中点 M 旋转180°,得到△BAD,
∴DE=2,AO=BE=1,OM=ME=1.5,∴D(3,-2).
②∵将△ABC 绕AB 中点 M 旋转180°,得到△BAD,∴
AC=BD,AD=BC,∴四边形ADBC 是平行四边形.
∵AC = 12+22 = 5,BC =
22+42 =2 5,AB=5,
∴AC2+BC2=AB2.
∴△ACB 是直角三角形,
∴∠ACB=90°.
∴四边形ADBC 是矩形.
(3)由题意可得BD= 5,AD=2 5,则
BD
AD
=
1
2
.
当△BMP∽△ADB 时,
PM
BM
=
BD
AD
=
1
2
,
可得BM =2.5, 则 PM =1.25, 则 P 点 的 坐 标 即 为
P1(1.5,1.25)或 P2(1.5,-1.25),如 图;当 △BMP∽
△BDA 时,
BM
MP
=
BD
AD
=
1
2
,得 MP=5,则P 点的坐标
即为P3(1.5,5)或P4(1.5,-5).
综上所述,P 点的坐标为(1.5,1.25)或(1.5,-1.25)或
(1.5,5)或(1.5,-5).
类型二 二次函数与平行四边形相结合
2.(2017临沂)如 图,抛 物 线y=ax2 +bx-3 经 过 点
A(2,-3),与x 轴负半轴交于点B,与y 轴交于点C,
且OC=3OB.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点D 在y 轴上,且∠BDO=∠BAC,求点D 的坐标;
(3)点 M 在抛物线上,点 N 在抛物线的对称轴上,是
否存在以点 A、B、M 、N 为 顶 点 的 四 边 形 是 平 行
四边形? 若存在,求出所有符合条件的点 M 的坐
标;若不存在,请说明理由.
解:(1)由题意得C(0,-3),∴OC=3.
∵OC=3OB,∴OB=1,∴B(-1,0).
把A(2,-3),B(-1,0)代入y=ax2
+bx-3得
4a+2b-3=-3,
a-b-3=0,{ ∴
a=1,
b=-2.{
∴抛物线的表达式为y=x2-2x-3.
(2)连结AC,作BF⊥AC 交AC 的延长线于点F,如图①.
∵A(2,-3),C(0,-3),B(-1,0)
∴AF ∥x 轴, ∴F (-1, -3), ∴AF =BF =3, ∴
∠BAC=45°.设 D(0,m),则 OD=|m|,∵∠BDO=
∠BAC,∴∠BDO=45°,∴OD=OB=1,∴|m|=1.
∴m=±1,∴点 D 的坐标为(0,1)或(0,-1).
(3)设 M (a,a2-2a-3),N(1,n).若存在以点 A、B、
M 、N 为顶点的四边形是平行四边形,则有以下两种
情况:Ⅰ.以 AB 为 边, 则 AB∥MN,AB=MN, 如 图
②,ME⊥对称轴于点 E,AF⊥x 轴于点F,则△ABF
≌△NME,∴NE=AF=3,ME=BF=3.∴|a-1|=
3.∴a=4或a=-2.∴M (4,5)或(-2,5).
Ⅱ.以AB 为对角线,BN=AM ,BN∥AM ,如图③,则
N 在x 轴上,M 与C 重合,∴M (0,-3).
综上所述,存在以点A、B、M 、N 为顶点的四边形是平
行四边形,此时 M 为(4,5)或(-2,5)或(0,-3).
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类型三 二次函数与直角三角形相结合
3.(2017赤峰)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)
的图象交x 轴于A、B 两点,交y 轴于点 D,点B 的坐
标为(3,0),顶点C 的坐标为(1,4).
(1)求二次函数的表达式和直线BD 的表达式;
(2)点 P 是直线BD 上的一个动点,过点 P 作x 轴的
垂线,交抛物线于点 M ,当点 P 在第一象限时,求
线段 PM 长度的最大值;
(3)在抛物线上是否存在异于B、D 的点Q