内容正文:
重难点02 二次函数中相似三角形问题 (
技巧
方法
)
二次函数背景下的相似三角形考点分析:
1.先求函数的解析式,然后在函数的图像上探求符合几何条件的点;
2.简单一点的题目,就是用待定系数法直接求函数的解析式;
3.复杂一点的题目,先根据图形给定的数量关系,运用数形结合的思想,求得点的坐标,继而用待定系数法求函数解析式;
4.还有一种常见题型,解析式中由待定字母,这个字母可以根据题意列出方程组求解;
5.当相似时:一般说来,这类题目都由图像上的点转化到三角形中的边长的问题,再由边的数量关系转化到三角形的相似问题;
6.考查利用几何定理和性质或者代数方法建立方程求解的方法。
(
能力拓展
)
一、单选题
1.(2022·浙江绍兴·九年级期末)如图,已知点,O为坐标原点,P是线段OA上任意一点(不含端点O,A),过P,O两点的二次函数和过P,A两点的二次函数的图象开口均向下,它们的顶点分别为B,C,射线OB与AC相交于点D,当时,这两个二次函数的最大值之和等于( )
A.10 B.8 C.6 D.4
【答案】C
【分析】过作于,过作于,过作于,利用抛物线和等腰三角形的对称性可得,先证明,,由此可得,,两式相加并化简,可得,利用勾股定理求出,即可得的值.
【详解】过作于,过作于,过作于.
,,
.
由二次函数的对称性可知,,,
.
,
,,
,,
两式相加,得.
在中,.
.
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数的最值,等腰三角形的性质,勾股定理,相似三角形的性质与判定,有一定难度,属于综合性试题.
二、填空题
2.(2022·浙江宁波·九年级期末)已知过点的抛物线与坐标轴交于点A,C如图所示,连结AC,BC,AB,第一象限内有一动点M在抛物线上运动,过点M作交y轴于点P,当点P在点A上方,且与相似时,点M的坐标为______.
【答案】或
【分析】运用待定系数法求出函数关系式,求出点A,C的坐标,得出AC=,BC=,AB=,判断为直角三角形,且, 过点M作MG⊥y轴于G,则∠MGA=90°,设点M的横坐标为x,则MG=x,求出含x的代数式的点M的坐标,再代入二次函数解析式即可.
【详解】把点B (4,1)代入,得:
∴
抛物线的解析式为
令x=0,得y=3,
∴A(0,3)
令y=0,则
解得,
∴C(3,0)
∴AC=
∵B(4,1)
∴BC=,AB=
∴
∴为直角三角形,且,
过点M作MG⊥y轴于G,则∠MGA=90°,
设点M的横坐标为x,由M在y轴右侧可得x>0,则MG=x,
∵PM⊥MA,∠ACB=90°,
∴∠AMP=∠ACB=90°,
①如图,当∠MAP=∠CBA时,则△MAP∽△CBA,
∴
同理可得,
∴
∴AG=MG=x,则M(x,3+x),
把M(x,3+x)代入y=x2-x+3,得
x2-x+3=3+x,
解得,x1=0(舍去),x2=,
∴3+x=3+
∴M(,);
②如图,当∠MAP=∠CAB时,则△MAP∽△CAB,
∴
同理可得,AG=3MG=3x,
则P(x,3+3x),
把P(x,3+3x)代入y=x2-x+3,
得x2-x+3=3+3x,
解得,x1=0(舍去),x2=11,
∴M(11,36),
综上,点M的坐标为(11,36)或(,)
【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,相似三角形的判定与性质等等知识,解题关键是注意分类讨论思想在解题过程中的运用.
三、解答题
3.(2022·浙江丽水·三模)定义:对于抛物线,把它在轴下方的部分图形作关于轴的轴对称图形,所得的图形称为的“型曲线”.如图为的“型曲线”,与轴的交点为,,与轴的交点为,与对称轴的交点为,有轴.
(1)求的值.
(2)若直线与的“型曲线”有且只有三个公共点,求的值.
(3)在的“型曲线”是否存在点,使得,若存在,求点的横坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)或
(3)存在,点的横坐标是,,
【分析】(1)求出点的坐标为(,)以及点的坐标为(,),利用轴,列出方程即可求解;
(2)当直线过点时;当直线与段抛物线一个交点时,两种情况,画出图形求解;
(3)过作,交抛物线于点,过作交的延长线于点 ,
证得,求得点,得到直线OE的解析式,与“型曲线”的解析式联立求得交点;再延长到,使得,过点作垂直于抛物线的对称轴直线于点,连接,则,求得点点的坐标,得到直线ON的解析式,然后与“型曲线”的解析式联立求得交点即可.
(1)解:中,令,则,点的坐标为(,),
对称轴直线为,
,
由题意可得,点的坐标为(,),
∵轴,
∴,解得.
此时.
(2)当直线过点时,令,
则,解得,
∴,
∴.
当直线与段抛物线一个交点时,
可得,
即,
由,解得
∴的值是或.
(3)由(1)知,当时,点的坐标为(