内容正文:
第1讲 二次函数抛物线中等腰三角形和直角三角形的存在性问题
第一部分 方法与技巧
1.等腰三角形的存在性问题
(1)找点:轨迹为两圆一线
(2)求点:根据线段相等,分三种情况讨论进行求解.
几何法:解三角形去进行求解;
解析法:根据两点间距离公式或者勾股定理去进行求解.
(3)定点:注意题目中的条件或问题是在线段、射线或直线上,还是在轴、轴或坐标轴上,也需要注意三点要能构成三角形,三点不共线.
2.直角三角形的存在性问题
(1)找点:轨迹为两线一圆
(2)求点:根据直角,分三种情况讨论进行求解.
几何法:在题目中有特殊的角度,解直角三角形去进行求解;
解析法:根据斜率之积互为负倒数或者勾股定理去进行求解.
(3)定点:注意题目中的条件或问题是在线段、射线或直线上,还是在x轴、y轴或坐标轴上.
3.等腰直角三角形的存在性问题
等腰直角三角形的存在性问题:
1.找点:轨迹为两个正方形的顶点和中心
2.求点:根据线段和角度,分三种情况讨论进行求解.
(1)几何法:构造弦图和中点坐标公式;
(2)解析法:利用斜率和两点间距离公式进行计算.
3.定点:注意题目中的条件或问题是在线段、射线或直线上,还是在x轴、y轴或坐标轴上,也需要注意三点要能构成三角形,三点不共线.
第二部分 典例与变式
类型一 由等腰三角形产生的存在性问题
【典例1】(2024•化德县模拟)如图,抛物线y=ax2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知点A的坐标为(﹣1,0),点C的坐标为(0,2).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【变式训练】
1.(2024•榆阳区一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线C1:y=ax2+bx+3(a、b为常数,且a≠0)与x轴交于A(3,0)、B(﹣1,0)两点,与y轴交于点C,点D为抛物线C1的顶点.
(1)求抛物线C1的函数表达式和点D的坐标;
(2)将抛物线C1向右平移m(m>0)个单位得到抛物线C2,抛物线C2的顶点为E,请问在平移过程中,是否存在m的值,使得以点A、C、E为顶点的三角形是以AC为腰的等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的m的值;若不存在,请说明理由.
类型二 由直角三角形产生的存在性问题
【典例2】(2023•烟台)如图,抛物线y=ax2+bx+5与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,AB=4.抛物线的对称轴x=3与经过点A的直线y=kx﹣1交于点D,与x轴交于点E.
(1)求直线AD及抛物线的表达式;
(2)在抛物线上是否存在点M,使得△ADM是以AD为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点M的坐标;若不存在,请说明理由;
【变式训练】
1.(2024•荆州模拟)如图,直线y=x﹣3与x轴、y轴分别交于点B、点C,经过B,C两点的抛物线y=﹣x2+mx+n与x轴的另一个交点为A,顶点为P.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使以C,P,Q为顶点的三角形为直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
2.(2024春•泰兴市月考)已知:二次函数y=x2+bx+c的顶点P在直线y=﹣4x上,并且图象经过点A(﹣1,0).
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)D是线段BP上的一个动点,过点D作DE⊥x轴于点E,E点的坐标为(a,0),△DCE的面积为S.
①求△DCE的面积S的最大值;
②在BP上是否存在点D,使△DCE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.
3.(2024•随州模拟)如图,抛物线与x轴交于点A,B(3,0),与y轴交于点C,其顶点D的坐标为(1,﹣4),P为抛物线上x轴下方一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若∠PCB=∠ACB,求点P的坐标;
(3)若直线yx+a与抛物线交于M,N两点,问:是否存在a的值,使得∠MON=90°,若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
类型三 由等腰直角三角形产生的存在性问题
【典例3】(2024•东兴区一模)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P为第四象限内抛物线上一点,当△PBC面积最大时,求点P的坐标;
(3)若点P为抛物线上一点,点Q是线段BC上一点(点Q不与两端点重合),是否存在以P、Q、O为顶点的三角形是等腰直角三角形,若存在,请直接写出满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
第三部分 专题提优训练
1.(2024•东明县一模)已知二次函数y=ax2+bx﹣3a经过点B(1,0)