内容正文:
重难点03二次函数综合(7种题型)
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能力拓展
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题型一:特殊三角形问题
1.(2021·上海市洛川学校九年级期中)如图,在平面直角坐标系中,顶点为的抛物线经过点、,与轴交于点,对称轴为直线.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求的面积.
【答案】(1);(2)3
【分析】(1)利用待定系数法,设抛物线的表达式为,根据题意列出等式,进行求解即可;
(2)由(1)求出的坐标,分别求出,利用勾股定理的逆定理,可以判断出为直角三角形,即可求出面积.
【详解】解:(1)设,由题意可得:
,
解得:,
,
(2)如图,连接,
当时,,
,
,
,
根据两点间的距离公式可得:
,
,
,
,
为直角三角形,
.
【点睛】本题考查了求解二次函数的解析式、三角形的面积,解题的关键是掌握利用待定系数法进行求解二次函数的解析式.
2.(2020·上海·二模)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与坐标轴交于A,B,C三点,点A的横坐标为﹣1,过点C(0,3)的直线y=﹣x+3与x轴交于点Q,点P是线段BC上的一个动点,PH⊥OB于点H.若PB=5t,且0<t<1.
(1)确定b,c的值;
(2)写出点B,Q,P的坐标(其中Q,P用含t的式子表示);
(3)依点P的变化,是否存在t的值,使△PQB为等腰三角形?若存在,求出所有t的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)b=,c=3;(2)B(4,0),P(4﹣4t,3t),Q(4t,0);(3)当t= 或或 时,△PQB为等腰三角形.
【分析】(1)将A、C的坐标代入抛物线中即可求得待定系数的值.
(2)根据抛物线的解析式可求得B点的坐标,即可求出OB,BC的长,在直角三角形BPH中,可根据BP的长和∠CBO三角函数求出PH,BH的长,进而可求出OH的长,也就求出了P点的坐标.Q点的坐标,可直接由直线CQ的解析式求得.
(3)本题要分情况讨论:
①PQ=PB,此时BH=QH=BQ,在(2)中已经求得了BH的长,BQ的长可根据B、Q点的坐标求得,据此可求出t的值.
②PB=BQ,那么BQ=BP=5t,由此可求出t的值.
③PQ=BQ,已经求得了BH的长,可表示出QH的长,然后在直角三角形PQH中,用BQ的表达式表示出PQ,即可用勾股定理求出t的值.
【详解】(1)已知抛物线过A(﹣1,0)、C(0,3),则有:
,
解得,
因此b=,c=3;
(2)令抛物线的解析式中y=0,则有﹣x2+ x+3=0,
解得x=﹣1,x=4;
∴B(4,0),OB=4,
因此BC=5,
在直角三角形OBC中,OB=4,OC=3,BC=5,
∴sin∠CBO=,cos∠CBO=,
在直角三角形BHP中,BP=5t,
因此PH=3t,BH=4t;
∴OH=OB﹣BH=4﹣4t,
因此P(4﹣4t,3t).
令直线的解析式中y=0,则有0=﹣x+3,x=4t,
∴Q(4t,0);
(3)存在t的值,有以下三种情况
①如图1,当PQ=PB时,
∵PH⊥OB,则QH=HB,
∴4﹣4t﹣4t=4t,
∴t=,
②当PB=QB得4﹣4t=5t,
∴t=,
③当PQ=QB时,在Rt△PHQ中有QH2+PH2=PQ2,
∴(8t﹣4)2+(3t)2=(4﹣4t)2,
∴57t2﹣32t=0,
∴t=,t=0(舍去),
又∵0<t<1,
∴当t=或或时,△PQB为等腰三角形.
3.(2022·上海市奉贤区汇贤中学九年级期中)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=x﹣3分别交x轴、y轴上的B、C两点,设该抛物线与x轴的另一个交点为点A,顶点为点D,连接CD交x轴于点E.
(1)求该抛物线的表达式及点D的坐标;
(2)求∠DCB的正切值;
(3)如果点F在y轴上,且∠FBC=∠DBA+∠DCB,求点F的坐标.
【答案】(1),D(4,1);(2);(3)点F坐标为(0,1)或(0,﹣18).
【分析】(1)y=x﹣3,令y=0,则x=6,令x=0,则y=﹣3,求出点B、C的坐标,将点B、C坐标代入抛物线y=﹣x2+bx+c,即可求解;
(2)求出则点E(3,0),EH=EB•sin∠OBC=,CE=3,则CH=,即可求解;
(3)分点F在y轴负半轴和在y轴正半轴两种情况,分别求解即可.
【详解】(1)y=x﹣3,令y=0,则x=6,令x=0,则y=﹣3,
则点B、C的坐标分别为(6,0)、(0,﹣3),则c=﹣3,
将点B坐标代入抛物线y=﹣x2+bx﹣3得:0=﹣×36+6b﹣3,解得:b=2,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x﹣3,令y=0,则x=6或2,
即点A(2,0),则点D(4,1);
(2)过点E作EH⊥BC交于点H,
C、D的坐标分别为:(0,﹣3)、(4,1),
直线CD的表达式