内容正文:
专题09 相似三角形
相似三角形的动点问题
1.(2024年湖北省武汉市硚口区中考二模)如图,在正方形中,E,F分别在边(不含端点)上运动,满足,正方形的边所在直线交于I,交于J,记四边形的面积为,的面积为,为α,用含α的三角函数的式子表示的值是 .
相似三角形与图形翻折问题
1.(2024年湖北省襄阳市枣阳市中考二模)如图,在中,,平分交于点D,作交于点E,将沿折叠得到,交于点M.若,,则 .
2.(2024年湖北省荆州市中考二模)如图,将边长为6的等边纸片沿折叠,使B点落在上的F点,若,则折痕的长为 .
3.(2024年湖北省大冶市二模)如图,在矩形中,,点E是边的中点,将沿翻折得,点F落在四边形内,点P是线段上的动点,过点P作,垂足为Q,连接,则的最小值为 .
相似三角形与圆的综合问题
1.(2024年湖北省新中考二模(省统考))如图,是的直径,为半径,过点作交于点,连接,,,连接交于点,交于点,若图中阴影部分分别用和表示,则下列结论:①;②若为中点,则;③作交于点,则;④若,则;其中正确的个数为( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
2.(2024年湖北省武汉市华中师范大学附属中学中考二模)如图,已知为的直径,过上点C的切线交的延长线于点E,于点D.且交于点F,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
3.(2024年湖北省十堰市茅箭区十堰市实验中学中考二模)如图,已知中,,平分,交于点,是边上一点,经过点,,与交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
4.(2024年湖北省武汉市部分学校中考二模)如图,与外离,是的角平分线,经过点切于点交于点.
(1)求证∶是的切线;
(2)过点作的切线(为切点,交于点,判断GF与位置关系并证明你的结论
5.(2024年湖北省广水市中考二模)如图,点C在以AB为直径的⊙O上,AD垂直过点C的直线CD,垂足为D点,并且AC平分∠DAB,AD交⊙O于点E.
(1)求证:直线CD是⊙O的切线;
(2)连接BE交AC于点F,若sin∠CAD,求的值.
6.(2024年湖北省中考恩施名校联考中考二模)如图,直线MN交⊙O于A,B两点,AC是直径,AD平分∠CAM交⊙O于D,过点D作DE⊥MN于点E.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若DE=4cm,AE=3cm,求⊙O的半径.
相似三角形与全等三角形、等腰三角形的综合问题
1.
(2024年湖北省武汉市硚口区中考二模)如图,在正方形中,E,F分别在边(不含端点)上运动,满足,正方形的边所在直线交于I,交于J,记四边形的面积为,的面积为,为α,用含α的三角函数的式
子表示的值是 .
2.(2024年湖北省广水市中考二模)如图,中,,,点在射线上,连接,将绕点逆时针旋转,得到线段,连接,.
(1)当点在线段上时,
①如图1,当时,请直接写出线段与线段的数量关系是______,______°;
②如图2,当时,求的值;
(2)如图3,当时,点在的延长线上,过点作交于点,若,求的值.
3.(2024年湖北省武汉市中考二模)在中,,,P为上的一点(不与端点重合),过点P作交于点M,得到.
(1)【问题发现】如图1,当时,P为的中点时,与的数量关系为 ;
(2)【类比探究】如图2,当时,绕点A顺时针旋转,连接,,则在旋转过程中与之间的数量关系是否发生变化?请说明理由;
(3)【拓展延伸】在(2)的条件下,已知,,当绕点A顺时针旋转至B,P,M三点共线时,请直接写出线段的长.
相似三角形与四边形的综合
1.(2024年湖北省襄阳市枣阳市中考二模)如图1,四边形中,,E为边上一点,连接交于点F,于点G,,,.
(1)求证:;
(2)已知,,
①求的长;
②如图2,连接并延长交于点M,求的值.
相似三角形与函数综合
1.(2024年湖北省十堰市茅箭区十堰市实验中学中考二模)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点A,C分别在x轴,y轴的正半轴上,点D(-2,3),AD=5,若反比例函数 (k>0,x>0)的图象经过点B,则k的值为( )
A. B.8 C.10 D.
2.(2024年湖北省宜昌市宜都市中考二模)【问题背景】(1)如图1,中,若,和相交于点,求证:.
【尝试运用】(2)如图2,在(1)的条件下,连接并延长,分别与,交于点,求证:.
【拓展提升】(3)如图3,已知锐角中,,,是高,点是上的一动点,点是点关于的对称点,过点作的平行线与边交于点、与边交于点,连接并延长交边于,连接并延长交边于.求的最大值.
3.(2024年湖北省十堰市茅箭区十堰市实验中学中考二模)如图1,已知抛物线经过点,且交轴于,两点,交轴于点,已知点,是抛物线在第一象限内的一个动点,于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,求的值;
(3)是否存在点,使与相似?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
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专题09 相似三角形
相似三角形的动点问题
1.(2024年湖北省武汉市硚口区中考二模)如图,在正方形中,E,F分别在边(不含端点)上运动,满足,正方形的边所在直线交于I,交于J,记四边形的面积为,的面积为,为α,用含α的三角函数的式子表示的值是 .
【答案】
【分析】延长交于点,证明,得出,,再结合,证明,得出,,根据相似性质得出
,从而得出,化简即可解答.
【详解】延长交于点,
∵四边形是正方形,
,,
,
,
∴,
∵,
,
即,
,
,,
,
,
,
∴,
,
,
,
∴,
故答案为:.
【点睛】该题主要考查了全等三角形的性质和判定,相似三角形的性质和判定,正方形的性质,解直角三角形等知识点,解题的关键是掌握以上知识点.
相似三角形与图形翻折问题
1.(2024年湖北省襄阳市枣阳市中考二模)如图,在中,,平分交于点D,作交于点E,将沿折叠得到,交于点M.若,,则 .
【答案】/
【分析】过点M作于N,先证明,得出,再证明,得到,然后设,,则,,则,由勾股定理得,则,解得:,(舍去),则,在中,由勾股定理求得,根据三角函数定义可得,最后由,得,即可求解.
【详解】解:过点M作于N,如图,
∵平分交于点D,
,
∵
∴,
,
,
将沿折叠得到,
,
,
又,
,
,
,
,,
,
,
,
设,,则,,
,
在中,,
在中,,
∴,
∴,
解得:,(舍去),
∴,
在中,,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质,翻折的性质,勾股定理,平行线的性质,等腰三角形的判定,正切三角函数的定义.熟练掌握相似三角形的判定与性质,勾股定理,正切三角函数的定义是解题的关键.
2.(2024年湖北省荆州市中考二模)如图,将边长为6的等边纸片沿折叠,使B点落在上的F点,若,则折痕的长为 .
【答案】
【分析】首先作辅助线,过点D作,交于点M,利用等边三角形的性质和折叠的性质求出,从而得到,设,,根据求出和的值,在和中利用勾股定理即可求出的长.
【详解】过点D作,交于点M,
是等边三角形,
,,
将等边纸片沿折叠,使B点落在上的F点,
,,,
,,
,
又,
,
,
设,,则,,
则,
,
解得:,,
在中,,,
,
在中,,
故答案为:.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质、折叠的性质,相似三角形的判定和性质、勾股定理,正确作出辅助线是解决本题的关键.
3.(2024年湖北省大冶市二模)如图,在矩形中,,点E是边的中点,将沿翻折得,点F落在四边形内,点P是线段上的动点,过点P作,垂足为Q,连接,则的最小值为 .
【答案】
【分析】过点B作于点,交于,过F作于N,交于M,连接,利用矩形的性质和折叠性质,结合相似三角形的判定证明,得到, 设,,可得,求解可得,由可知,当B,P,Q共线时,最小,即最小,此时Q与重合,P与重合,最小值为的长度,证明得到即可求解.
【详解】解:过点B作于点,交于,过F作于N,交于M,连接,如图:
∵,点E是边的中点,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∵沿翻折得,
∴,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
设,,则,,
∵,,
∴,
解得,
∴,
∵,
∴当B,P,Q共线时,最小,即最小,此时Q与重合,P与重合,最小值为的长度,
∵,,,
∴,
∴,
∴最小值为的长度,
故答案为:.
【点睛】本题考查矩形中的翻折问题,涉及相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,解二元一次方程组、最短路径等知识,解题的关键是掌握翻折的性质,作出辅助线,构造相似三角形.
相似三角形与圆的综合问题
1.(2024年湖北省新中考二模(省统考))如图,是的直径,为半径,过点作交于点,连接,,,连接交于点,交于点,若图中阴影部分分别用和表示,则下列结论:①;②若为中点,则;③作交于点,则;④若,则;其中正确的个数为( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】本题考查相似三角形的判定与性质,掌握三角形全等的判定,相似三角形的判定与性质的概念是解题的关键.①首先利用平行线的性质得到,然后利用等腰三角形的性质得到,,接着利用三角形的内角和定理即可解决问题;②利用中位线的性质即可求解;③利用已知条件证明,然后利用全等三角形的性质和已知条件证明即可求解;④连接,利用等积变化得到,再利用已知条件证明,由此即可求解.
【详解】解:①,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
故①正确;
②,为中点,,
,,
,
故②正确;
③为圆直径,
,
,
,
由①知,,
,
,
在和中,
,
,
,
四边形为圆内接四边形,
,
,
,
,
,
,
故③正确;
④连接,
,
,
,
,
,
,
,
故④错误;
综上所述,正确的是①②③,共三个.
故选:B.
2.(2024年湖北省武汉市华中师范大学附属中学中考二模)如图,已知为的直径,过上点C的切线交的延长线于点E,于点D.且交于点F,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据切线的性质首先得出,再利用平行线的判定得出,进而利用圆周角、圆心角定理得出;
(2)首先求出,进而得出r的长,即可求出的长.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵切于点C,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:在中,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
设的半径为r,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了切线的性质定理和圆周角及弧的关系、相似三角形的判定与性质,解题的关键是得出.
3.(2024年湖北省十堰市茅箭区十堰市实验中学中考二模)如图,已知中,,平分,交于点,是边上一点,经过点,,与交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由等腰三角形的性质得出∠ODB=∠OBD,由角平分线的性质得出∠OBD=∠CBD,则∠ODB=∠CBD,证出∠ADO=∠ACB=90°,则可得出结论;
(2)由勾股定理求出AB=5,证明△AOD∽△ABC,由相似三角形的性质得出,则可得出答案.
【详解】(1)证明:连接,
,
,
平分,
,
,
∴OD∥BC,
,
,
是⊙O的切线;
(2)解:设⊙O的半径为r,
在Rt△ABC中,.
∵OD∥BC,
∴△AOD∽△ABC,
∴,
即,
解得,,
∴AE=AB-BE=.
【点睛】本题考查了切线的判定、勾股定理、相似三角形的判定与性质等知识,掌握切线的判定法,相似三角形的判定与性质是解题的关键.
4.(2024年湖北省武汉市部分学校中考二模)如图,与外离,是的角平分线,经过点切于点交于点.
(1)求证∶是的切线;
(2)过点作的切线(为切点,交于点,判断GF与位置关系并证明你的结论
【答案】(1)见详解
(2),见详解
【分析】(1)连接,作,垂足为,利用角平分线性质只要证明即可.
(2)利用相似三角形性质只要证明即可.
【详解】(1)证明:连接,作,垂足为.
是切线,
,
平分,
,
是的切线.
(2)结论:,理由如下,
连接,,,
,是切线,
,,
,
,,,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查切线的判定和性质、相似三角形的判定和性质、平行线的判定、角平分线的性质等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形,利用相似三角形的性质解决问题,属于中考常考题型.
5.(2024年湖北省广水市中考二模)如图,点C在以AB为直径的⊙O上,AD垂直过点C的直线CD,垂足为D点,并且AC平分∠DAB,AD交⊙O于点E.
(1)求证:直线CD是⊙O的切线;
(2)连接BE交AC于点F,若sin∠CAD,求的值.
【答案】(1)证明见解析;(2)=.
【分析】(1)连接OC,证∠OCA=∠DAC,AD∥OC,由AD⊥CD,可证CD⊥OC,可得结论;
(2)连接CE,由CD是⊙O的切线可知∠OCA=∠CAD,证△ACD∽△CED,根据相似三角形性质得CD2=DE•AD,设CD=3x,AC=5x,则则AD=4x,推出DE=x,AE=x,证BE∥CD,可得==x:4x,求x可得.
【详解】(1)证明:连接OC,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA
∵AC平分∠DAB,
∴∠OAC=∠DAC,
∴∠OCA=∠DAC,
∴AD∥OC
又∵AD⊥CD,
∴CD⊥OC,
∴直线CD是⊙O的切线
(2)连接CE,由CD是⊙O的切线可知∠OCA=∠CAD.
∵∠D=∠D,
∴△ACD∽△CED,
∴CD:DE=AD:CD,
∴CD2=DE•AD
∵sin∠CAD=
∴设CD=3x,AC=5x,则AD=4x,
∴DE=x,∴AE=AD-DE=x
∵AB为直径∴∠AEB=∠ADC=900,
∴BE∥CD,
∴==x:4x
∴=
【点睛】考核知识点:相似三角形判定和性质,切线判定,三角函数.运用相似三角形性质得出等式,借助三角函数关系设好未知数是关键.
6.(2024年湖北省中考恩施名校联考中考二模)如图,直线MN交⊙O于A,B两点,AC是直径,AD平分∠CAM交⊙O于D,过点D作DE⊥MN于点E.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若DE=4cm,AE=3cm,求⊙O的半径.
【答案】(1)见解析
(2)cm.
【分析】(1)连接OD,由等腰三角形的性质得出∠1=∠2,证出∠1=∠3,得出MN∥OD,证出DE⊥OD,即可得出DE是⊙O的切线;
(2)连接CD,由圆周角定理得出∠ADC=90°,由勾股定理求出AD,证明△ADC∽△AED,得出对应边成比例,求出直径AC,即可得出⊙O的半径.
【详解】(1)证明:连接OD,
∵OA=OD,
∴∠1=∠2,
∵AD平分∠CAM,
∴∠2=∠3,
∴∠1=∠3,
∴MN∥OD,
∵DE⊥MN,
∴DE⊥OD,
∴DE是⊙O的切线;
(2)解:连接CD,
∵AC是⊙O的直径,
∴∠ADC=90°,
∴AD===5,
∵DE⊥MN,
∴∠AED=90°,
∴∠ADC=∠AED,
又∵∠2=∠3,
∴△ADC∽△AED,
∴,
即,
∴AC=,
∴OA=AC=,
即⊙O的半径为cm.
【点睛】本题考查了切线的判定、等腰三角形的性质、平行线的判定与性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识;本题综合性强,有一定难度.
相似三角形与全等三角形、等腰三角形的综合问题
1.(2024年湖北省武汉市硚口区中考二模)如图,在正方形中,E,F分别在边(不含端点)上运动,满足,正方形的边所在直线交于I,交于J,记四边形的面积为,的面积为,为α,用含α的三角函数的式子表示的值是 .
【答案】
【分析】延长交于点,证明,得出,,再结合,证明,得出,,根据相似性质得出
,从而得出,化简即可解答.
【详解】延长交于点,
∵四边形是正方形,
,,
,
,
∴,
∵,
,
即,
,
,,
,
,
,
∴,
,
,
,
∴,
故答案为:.
【点睛】该题主要考查了全等三角形的性质和判定,相似三角形的性质和判定,正方形的性质,解直角三角形等知识点,解题的关键是掌握以上知识点.
2.(2024年湖北省广水市中考二模)如图,中,,,点在射线上,连接,将绕点逆时针旋转,得到线段,连接,.
(1)当点在线段上时,
①如图1,当时,请直接写出线段与线段的数量关系是______,______°;
②如图2,当时,求的值;
(2)如图3,当时,点在的延长线上,过点作交于点,若,求的值.
【答案】(1)①,;②
(2)
【分析】(1)①根据题意可证明和是等边三角形,根据等边三角形的性质可证明,得到,,即可求解;
②通过证明,可得;
(2)由得到,设,推出,由(1)②可知,由,可得,即可求解.
【详解】(1)解:①,,
是等边三角形,
,,
由旋转得:,,
是等边三角形,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
故答案为:,;
②,
,
,,
和是等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
;
(2)如图3所示,,
,
设,
,
在中,,
由(1)②可知,
,
,即,
解得,
.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,旋转的性质,相似三角形的判定与性质,等边三角形的性质等知识,解题的关键是灵活运用这些性质.
3.(2024年湖北省武汉市中考二模)在中,,,P为上的一点(不与端点重合),过点P作交于点M,得到.
(1)【问题发现】如图1,当时,P为的中点时,与的数量关系为 ;
(2)【类比探究】如图2,当时,绕点A顺时针旋转,连接,,则在旋转过程中与之间的数量关系是否发生变化?请说明理由;
(3)【拓展延伸】在(2)的条件下,已知,,当绕点A顺时针旋转至B,P,M三点共线时,请直接写出线段的长.
【答案】(1)
(2)不发生变化,理由见解析
(3)或
【分析】(1)当时,,可得,由,得出,可得,推出,即可得出答案;
(2)通过证明,可得,即可求解;
(3)分两种情况讨论,由勾股定理可求解.
【详解】(1)当时,,
,
,
为的中点,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
故答案为:;
(2)不发生变化,理由如下:
当时,,
则,
,,
由勾股定理可得:,
,
,
,,
,
由旋转得:,
即,
,
,
,
;
(3),,
,,
由勾股定理可得:,,
绕点顺时针旋转至,,三点共线,
,,
,
,
当旋转至直线上方时,如图,
则;
当旋转至直线下方时,如图,
则;
综上所述,线段的长为或.
【点睛】本题是相似形综合题,考查了直角三角形的性质,等腰直角三角形的性质,旋转的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,灵活运用这些性质进行推理是本题的关键.
相似三角形与四边形的综合
1.(2024年湖北省襄阳市枣阳市中考二模)如图1,四边形中,,E为边上一点,连接交于点F,于点G,,,.
(1)求证:;
(2)已知,,
①求的长;
②如图2,连接并延长交于点M,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)①1;②
【分析】(1)先证,再依据“”判定和全等即可得出结论;
(2)①连接,由得,依据“”判定和全等得,证得,再由勾股定理求出,则,由此可得的长;②过点作交于点,先证得,设,则,再证求出,进而得,再证,即可求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
即.
,,
,
.
(2)①连接,由(1)得,
∴,
又,,
.
,,
,
.
,.
,
,
.
②过点M作交于点O,
.
由(1)得,,,
∴,
.
,
,
,
设,则.
,
.
,即.
解得,即.
又,,
,
.
又,
.
【点睛】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,理解等腰三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质是解决问题的关键.
相似三角形与函数综合
1.(2024年湖北省十堰市茅箭区十堰市实验中学中考二模)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点A,C分别在x轴,y轴的正半轴上,点D(-2,3),AD=5,若反比例函数 (k>0,x>0)的图象经过点B,则k的值为( )
A. B.8 C.10 D.
【答案】D
【分析】先由D(-2,3),AD=5,求得A(2,0),即得AO=2;设AD与y轴交于E,求得E(0,1.5),即得EO=1.5;作BF垂直于x轴于F,求证△AOE ∽△CDE,可得,求证△AOE∽△BFA,可得AF=2,BF=,进而可求得B(4,);将B(4,)代入反比例函数,即可求得k的值.
【详解】解:如图,过D作DH垂直x轴于H,设AD与y轴交于E,过B作BF垂直于x轴于F,
∵点D(-2,3),AD=5,
∴DH=3,
∴,
∴A(2,0),即AO=2,
∵D(-2,3),A(2,0),
∴AD所在直线方程为:,
∴E(0,1.5),即EO=1.5,
∴,
∴ED=AD- AE=5-=,
∵∠AOE=∠CDE,∠AEO=∠CED,
∴△AOE ∽△CDE,
∴,
∴,
∴在矩形ABCD中,,
∵∠EAO+∠BAF=90°,
又∠EAO+∠AEO=90°,
∴∠AEO=∠BAF,
又∵∠AOE=∠BFA,
∴△BFA∽△AOE,
∴,
∴代入数值,可得AF=2,BF=,
∴OF=AF+AO=4,
∴B(4,),
∴将B(4,)代入反比例函数,得,
故选:D.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求反比例函数的系数、相似三角形的判定与性质、勾股定理、矩形的性质等知识.解题关键是通过求证△AOE ∽△CDE,△AOE∽△BFA,得到B点坐标,将B点坐标代入反比例函数,即可得解.
2.(2024年湖北省宜昌市宜都市中考二模)【问题背景】(1)如图1,中,若,和相交于点,求证:.
【尝试运用】(2)如图2,在(1)的条件下,连接并延长,分别与,交于点,求证:.
【拓展提升】(3)如图3,已知锐角中,,,是高,点是上的一动点,点是点关于的对称点,过点作的平行线与边交于点、与边交于点,连接并延长交边于,连接并延长交边于.求的最大值.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
【分析】(1)证明得出,证明,得出,即得证;
(2)证明得出,同理可得:,证明,得出,从而得出,同理得出,由得:,即可得证;
(3)设,则,由等腰直角三角形的性质可得,证明得出,设,则,,证明得出,求出,,,即可得出,再由一次函数的性质即可得出答案.
【详解】(1)证明:,
,
,
,
,
,
;
(2)证明:,
,
,
同理可得:,
由(1)可得,
,
,
,
,
,
同理可得,
,
由得:,
,
;
(3)解:是高,
,
,
,
,
设,则,
,
为等腰直角三角形,
,
点是点关于的对称点,
,
,
,
,
,
设,则,
在上,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
的值随着的增大而增大,
,
当时,有最大值,为.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质、解直角三角形、等腰直角三角形的性质、一次函数的性质等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,证明三角形相似是解此题的关键.
3.(2024年湖北省十堰市茅箭区十堰市实验中学中考二模)如图1,已知抛物线经过点,且交轴于,两点,交轴于点,已知点,是抛物线在第一象限内的一个动点,于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,求的值;
(3)是否存在点,使与相似?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)1或5
(3)存在;P(,)
【分析】(1)将D(1,5),A(-1,0)代入y=ax2+bx+3,即可求解析式;
(2)求出直线BC的解析式为,过点P作PR⊥x轴交BC于点R,则PR=yP-yR==,再利用△PBC的面积求m的值即可;
(3)当∠PBC=∠BCO,PB∥OC,此时,P,Q,B重合,不成立,舍去;当∠PBC=∠CBO时,延长BP交y轴于点H,作CG⊥BP于点G,设H(y,0),由△HGC∽△HOB,可求GB=OB=6,则HB=2CH,求出H(8,0),再求直线BH的解析式为y=x+8,联立由,即可求P(,).
【详解】(1)解:将D(1,5),A(-1,0)代入抛物线的解析式y=ax2+bx+3得,
,
解得,
∴抛物线的解析式;
(2)连接PB、PC,如图所示:
当x=0时,y=3,即C(0,3),
当y=0时,解得,
∴B(6,0),
设直线BC的解析式为,把B、C两点的坐标代入得:
,
解得:,
∴直线BC的解析式为,
过点P作PR⊥x轴交BC于点R,
则PR=yP-yR==,
在△OBC中,OC=3,OB=6,
由勾股定理得,BC=,
则S△PBC=,
又S△PBC=,
∴ ,
解得,m=1或5;
(3)存在,P(,).
∵∠PQB=∠COB=90°,
∴要△BPQ与△BOC相似,必有∠PBC=∠BCO,或∠PBC=∠CBO,
但当∠PBC=∠BCO,PB∥OC,
此时,P,Q,B重合,不成立,舍去;
当∠PBC=∠CBO时,
延长BP交y轴于点H,作CG⊥BP于点G,
则CG=CO=3,
设H(y,0),
∵∠HGC=∠HOB=90°,
∠GHC=∠OHB,
∴△HGC∽△HOB,
∴,
∴,
∴CO=CG=3,
∵在和中,
,
∴,
∴GB=OB=6,
∴HB=HG+GB=HO+OB=2CH,
即y+6=2(y-3),
解得,x=8,
∴H(8,0),
设直线BH的解析式为y=kx+8,
则0=6k+8,得,
∴直线BH的解析式为y=x+8,
由
解得或(舍去),
∴P(,).
【点睛】本题是二次函数的综合题,熟练掌握二次函数的图象及性质,三角形相似的判定与性质是解题的关键.
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