专题 二次函数的综合题专训之与角度有关的问题(专项训练)数学浙教版九年级上册

2025-10-30
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资源信息

学段 初中
学科 数学
教材版本 初中数学浙教版(2012)九年级上册
年级 九年级
章节 本章复习与测试
类型 题集-专项训练
知识点 二次函数
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2025-2026
地区(省份) 浙江省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.26 MB
发布时间 2025-10-30
更新时间 2025-07-25
作者 ysyhm2023
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2024-07-01
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来源 学科网

内容正文:

九年级数学上册《第1章 二次函数》 二次函数的综合专训(八) -----与角度有关的存在性问题 ●●解决与角度有关的存在性问题的方法: ★一、等角存在性问题的方法……交点法 (1) 分类讨论:一般分两类,一是点在x轴上方;二是点在x轴下方. (2) 画图找点:根据题意画草图找点帮助分析. (3) 设点求解:构造等腰三角形或直角三角形求过动点的直线对应的函数解析式,利用直线和抛物线交点求法即可求解. ★二、二倍角存在性问题的方法: 二倍角求动点可以转化为角相等去求,转化的方法主要有三种:一是作角平分线,一是作等腰三角形,三是利用直角三角形斜边中线转化. 题型一 等角的存在性问题 1.(2023秋•余姚市期末)如图,二次函数的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,连结AC,CD. (1)求点A和点C的坐标; (2)若在第一象限的二次函数图象上存在点D,使∠ACO=∠DCO,求点D的坐标. 2.(2023•惠东县一模)如图,直线yx+c与x轴交于点B(4,0),与y轴交于点C,抛物线ybx+c经过点B,C,与x轴的另一个交点为A. (1)求抛物线的解析式; (2)点P是直线BC下方抛物线上一动点,求四边形ACPB面积最大时点P的坐标; (3)若M是抛物线上一点,且∠MCB=∠ABC,请直接写出点M的坐标. 3.(2024•山西模拟)综合与探究 如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC.点D(m,0)为线段OB上的动点(与O,B不重合),过点D作x轴的垂线与线段BC交于点E,与抛物线交于点F.(1)求直线BC的函数表达式和点A的坐标. (2)当点E为线段DF的中点时,求线段EF的长. (3)在抛物线上是否存在点G,使得∠ABG=∠CAB?若存在,请直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由. 4.(2023秋•九原区期末)如图,抛物线与x轴相交于原点和点A(4,0),在第一象限内与直线y=x交于点B(5,5),抛物线的顶点为C点. (1)求抛物线的解析式和顶点C的坐标; (2)点M(3,m)在抛物线上,连接MO,MB,求△MOB的面积; (3)抛物线上是否存在点D,使得∠DOB=∠OBC?若存在,求出所有点D的坐标;若不存在,请说明理由. 5.(2024•泸县二模)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3). (1)求二次函数的表达式; (2)如图,点M是直线BC下方的二次函数图象上的一个动点,过点M作MH⊥x轴于点H,交BC于点N,求线段MN最大时点M的坐标; (3)在(2)的条件下,该抛物线上是否存在点Q,使得∠QCB=∠CBM.若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 6.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,对称轴为直线x=2,点A的坐标为(1,0). (1)该抛物线的表达式为    ; (2)点P为抛物线上一点(不与点A重合),连接PC.当∠PCB=∠ACB时,求点P的坐标; (3)在(2)的条件下,在对称轴上是否存在一点Q,连接PQ,将线段PQ绕点Q顺时针旋转90°,使点P恰好落在抛物线上?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 题型二 二倍角存在性问题 8.(2023•五莲县二模)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上一点,连接BP、AC交于点Q,过点P作PD⊥x轴于点D. (1)求二次函数的表达式; (2)如图1,连接BC,当∠DPB=2∠BCO时,求直线BP的解析式; 9.(2023秋•槐荫区期末)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上一点,连接BP、AC,交于点Q,过点P作PD⊥x轴于点D. (1)求二次函数的表达式; (2)连接PA,PC,求S△PAC的最大值; (3)连接BC,当∠DPB=2∠BCO时,求直线BP的表达式. 10.(2023•三江县校级一模)如图,抛物线y=ax2+6x+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C,连接AC.直线y=x﹣5经过点B、C. (1)求抛物线的解析式; (2)P为抛物线上一点,连接AP,若AP将△ABC的面积分成相等的两部分,求P点坐标; (3)在直线BC上是否存在点M,使直线AM与直线BC形成的夹角(锐角)等于∠ACB的2倍?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由. 11.(2024•思明区校级二模)在平面直角坐标系中,二次函数y=mx2﹣3mx﹣10m(m为常数,且m<0)的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C.过点D(1,0)且平行于y轴的直线l交该二次函数图象于点E,交线段BC于点F. (1)求点A和点B的坐标; (2)求证:∠ECF=2∠DBF; (3)若点B关于CE的对称点B′恰好落在直线l上,求此时二次函数的表达式. 12.(2023•长清区一模)已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上的动点. (1)抛物线的解析式为  ,抛物线的顶点坐标为   ; (2)如图1,是否存在点P,使四边形BOCP的面积为8?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. (3)如图2,连接OP交BC于点D,当S△CPD:S△BPD=1:2时,请求出点D的坐标; (4)如图3,点E的坐标为(0,﹣1),点G为x轴负半轴上的一点,∠OGE=15°,连接PE,若∠PEG=2∠OGE,请求出点P的坐标. 题型三 45°角的存在性问题 13.(2023•武进区校级模拟)如图,函数y=﹣x2+bx+c的图象交x轴于点A(﹣3,0)和点B,交y轴于点C(0,3). (1)求抛物线的函数解析式; (2)点P在抛物线上,求当∠CBP=45°时点P的坐标. 14.(2024•市中区一模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于两点,B(点A在B左边),交y轴于C,点是抛物线上一点. (1)求抛物线的关系式; (2)在对称轴上找一点M,使MA+MC的值最小,求点M的坐标; (3)如图2,抛物线上是否存在点Q,使∠QCP=45°?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 15.(2023秋•克州期末)【建立模型】(1)如图1,点B是线段CD上的一点,AC⊥BC,AB⊥BE,ED⊥BD,垂足分别为C,B,D,AB=BE.求证:△ACB≌△BDE; 【类比迁移】(2)如图2,点A(﹣3,a)在反比例函数图象上,连接OA,将OA绕点O逆时针旋转90°到OB,若反比例函数经过点B. ①求点B的坐标; ②求反比例函数的解析式; 【拓展延伸】(3)如图3,抛物线y=x2+2x﹣3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于C点,已知点Q(0,﹣1),连接AQ,抛物线上是否存在点M,使得∠MAQ=45°,若存在,求出点M的横坐标. 16.(2024•武威二模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+2与x轴相交于A(﹣1,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C. (1)求抛物线的解析式; (2)点P是直线BC上方抛物线上一动点,连接PB,PC,求△PBC面积的最大值以及此时点P的坐标; (3)抛物线上是否存在点Q,使∠QCB=45°?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 题型四 其它与角度有关的存在性问题 17.(2023•东平县校级模拟)如图,已知抛物线yx2+bx+c交x轴于A(﹣3,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,点P是抛物线上一点,连接AC、BC. (1)求抛物线的表达式; (2)连接OP,BP,若S△BOP=2S△AOC,求点P的坐标; (3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得∠QBA=75°?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 18.(2024•凉州区校级模拟)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,y轴交于点C. (1)求抛物线的解析式; (2)如图1,点P是直线BC上方抛物线上的一动点,过点P作y轴的平行线PE交直线BC于点E,过点P作x轴的平行线PF交直线BC于点F,求△PEF面积的最大值及此时点P的坐标; (3)如图2,连接AC,BC,抛物线上是否存在点Q,使∠CBQ+∠ACO=45°?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 19.(2024•冷水滩区校级模拟)如图①,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C. (1)求该抛物线的表达式; (2)若点D是抛物线上第一象限内的一个动点,连接CD,BD,BC,AC.当△BCD的面积等于△AOC面积的2倍时,求点D的坐标; (3)抛物线上是否存在点P,使得∠CBP+∠ACO=∠ABC?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. 20.(2023•惠山区校级三模)已知抛物线的解析式y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,点B的坐标为(﹣1,0)抛物线与y轴正半轴交于点C,△ABC面积为6. (1)如图1,求此抛物线的解析式; (2)P为第一象限抛物线上一动点,过P作PG⊥AC,垂足为点G,设点P的横坐标为t,线段PG的长为d,求d与t之间的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围; (3)如图2,在(2)的条件下,过点B作CP的平行线交y轴上一点F,连接AF,在BF的延长线上取点E,连接PE,若PE=AF,∠AFE+∠BEP=180°,求点P的坐标. 21.(2024•南岗区校级二模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线交x轴的正半轴于点D,交y轴的正半轴于点C,抛物线交x轴的负半轴于点A,交x轴的正半轴于点B,OC=8OA. (1)如图1,求m的值; (2)如图2,点P在第四象限的抛物线上,过点P作PQ∥y轴交CD于Q,设PQ为d,点P横坐标为t,求d与t的函数关系(不要求写t的取值范围); (3)如图3,在(2)的条件下,连接PC交x轴于N,过P作PH⊥y轴于H,延长PH到E,连接EA,延长EA交y轴于F,连接FN并延长至T,使FT=FE,连接TE,将射线FT绕点F逆时针旋转45°,交直线PQ于点K,交PC于W,若∠EFT+∠EPC=135°,∠KFN=2∠PET,求点K的坐标. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!5 学科网(北京)股份有限公司 $$ 九年级数学上册《第1章 二次函数》 二次函数的综合专训(八) -----与角度有关的存在性问题 ●●解决与角度有关的存在性问题的方法: ★一、等角存在性问题的方法……交点法 (1) 分类讨论:一般分两类,一是点在x轴上方;二是点在x轴下方. (2) 画图找点:根据题意画草图找点帮助分析. (3) 设点求解:构造等腰三角形或直角三角形求过动点的直线对应的函数解析式,利用直线和抛物线交点求法即可求解. ★二、二倍角存在性问题的方法: 二倍角求动点可以转化为角相等去求,转化的方法主要有三种:一是作角平分线,一是作等腰三角形,三是利用直角三角形斜边中线转化. 题型一 等角的存在性问题 1.(2023秋•余姚市期末)如图,二次函数的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,连结AC,CD. (1)求点A和点C的坐标; (2)若在第一象限的二次函数图象上存在点D,使∠ACO=∠DCO,求点D的坐标. 【分析】(1)根据函数的性质求点的坐标即可; (2)设A点关于y轴的对称点为A'(2,0),由∠ACO=∠DCO,可知D点在直线CA'上,求出直线A'C与抛物线的交点即为所求. 【解答】解:(1)当x=0时,y=﹣3, ∴C(0,﹣3), 当x2x﹣3=0时,解得x=﹣2或x=3, ∴A(﹣2,0); (2)设A点关于y轴的对称点为A'(2,0), ∵∠ACO=∠DCO, ∴D点在直线CA'上, 设直线CA'的解析式为y=kx﹣3, ∴2k﹣3=0, 解得k, ∴直线A'C的解析式为yx﹣3, 当x2x﹣3x﹣3时,解得x=0或x=4, ∴D(4,3). 【点评】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质是解题的关键. 2.(2023•惠东县一模)如图,直线yx+c与x轴交于点B(4,0),与y轴交于点C,抛物线ybx+c经过点B,C,与x轴的另一个交点为A. (1)求抛物线的解析式; (2)点P是直线BC下方抛物线上一动点,求四边形ACPB面积最大时点P的坐标; (3)若M是抛物线上一点,且∠MCB=∠ABC,请直接写出点M的坐标. 【分析】(1)先求出点C(0,﹣2),利用待定系数法可求解; (2)过点P作PE⊥AB交BC于点E,先求出点A坐标,设点P(a,a2a﹣2),则点E(a,a﹣2),利用面积和差关系可求解; (3)分两种情况讨论,先求出直线BM或BM'的解析式,联立方程组可求解. 【解答】解:(1)直线yx+c与x轴交于点B(4,0), ∴04+c, ∴c=﹣2, ∴点C(0,﹣2), ∵抛物线ybx+c经过点B,C, ∴, ∴, ∴抛物线的解析式为:yx﹣2; (2)如图1,过点P作PE⊥AB交BC于点E, ∵抛物线yx﹣2与x轴的交点为A、B, ∴0x﹣2, ∴x1=4,x2=﹣1, ∴点A(﹣1,0), 设点P(a,a2a﹣2),则点E(a,a﹣2), ∴PEa﹣2﹣(a2a﹣2)a2+2a, ∵四边形ACPB面积(4+1)×2(a2+2a)×4=﹣(a﹣2)2+9, ∴当a=2时,四边形ACPB面积有最大值, 此时点P(2,﹣3); (3)如图2,当点M在BC上方时,设CM交AB于点H, ∵∠MCB=∠ABC, ∴CH=BH, ∵CH2=OC2+OH2, ∴BH2=4+(4﹣BH)2, ∴BH, ∴OH, ∴点H(,0), ∵点C(0,﹣2),点H(,0), ∴直线CH解析式为:yx﹣2, 联立方程组可得, 解得:或, ∴点M(,), 当点M'在BC下方时, ∵∠M'CB=∠ABC, ∴M'C∥AB, ∴点M'的纵坐标为﹣2, ∴点M'的坐标为(3,﹣2); 综上所述:点M(,)或(3,﹣2). 【点评】本题考查的二次函数综合运用,涉及到一次函数、解直角三角形等相关知识,利用勾股定理求出点H的坐标是本题的关键. 3.(2024•山西模拟)综合与探究 如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC.点D(m,0)为线段OB上的动点(与O,B不重合),过点D作x轴的垂线与线段BC交于点E,与抛物线交于点F.(1)求直线BC的函数表达式和点A的坐标. (2)当点E为线段DF的中点时,求线段EF的长. (3)在抛物线上是否存在点G,使得∠ABG=∠CAB?若存在,请直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由. 【分析】(1)先求得A(﹣3,0),B(4,0),C(0,﹣4),再利用待定系数法求解即可; (2)用m表示出DE和DF,根据,列方程,解之即可得解; (3)分两种情况讨论,点G在x轴下方和上方时,分别求解即可. 【解答】解:(1)令y=0,则, 解得x=﹣3或x=4; 令x=0,则y=﹣4,解得x=﹣3或x=4; ∴A(﹣3,0),B(4,0),C(0,﹣4), 设直线BC的函数表达式为y=kx﹣4, 将B(4,0)代入得0=4k﹣4, 解得k=1, ∴直线BC的函数表达式为y=x﹣4; (2)∵点D(m,0),且0<m<4, ∴点E(m,m﹣4),, ∴DE=4﹣m,, 由题意得, ∴, 整理得m2﹣7m+12=0, 解得m=3或m=4(舍去), ∴EF=DE=4﹣3=1; (3)在抛物线上存在点G,使得∠ABG=∠CAB;理由如下: 点G在x轴下方时,如图2, ∵∠ABG=∠CAB, ∴CG∥AB, ∴点G的纵坐标为﹣4, 解方程, 得x=0或x=1, 此时点G的坐标为(1,﹣4); 点G在x轴上方时,如图3, ∵∠ABG=∠CAB, ∴BG∥AC, 同理求得直线AC的函数表达式为, ∴设直线BG的函数表达式为, 将B(4,0)代入得, 解得, ∴直线BC的函数表达式为; 联立, 整理得x2+3x﹣28=0, 解得x=4或x=﹣7, 此时点G的坐标为; 综上,点G的坐标为或(1,﹣4); 【点评】本题考查了二次函数综合题,待定系数法求一次函数的解析式、二次函数的图象和性质、解一元二次方程,掌握相关性质是解题的关键. 4.(2023秋•九原区期末)如图,抛物线与x轴相交于原点和点A(4,0),在第一象限内与直线y=x交于点B(5,5),抛物线的顶点为C点. (1)求抛物线的解析式和顶点C的坐标; (2)点M(3,m)在抛物线上,连接MO,MB,求△MOB的面积; (3)抛物线上是否存在点D,使得∠DOB=∠OBC?若存在,求出所有点D的坐标;若不存在,请说明理由. 【分析】(1)运用待定系数法即可求出抛物线解析式,将抛物线化为顶点式,即可得顶点C的坐标; (2)过点M作MN⊥x轴交直线y=x于N,求出点M(3,﹣3),则N(3,3),根据S△MOBMN•yB即可得出结论; (3)分当点D在直线OB的上方和下方两种情况分别运用待定系数法求出直线OD的解析式,再联立方程组求解即可求出点D的坐标. 【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c, 把原点(0,0),点A(4,0),B(5,5)代入得: , 解得:, ∴抛物线解析式为y=x2﹣4x, ∵y=x2﹣4x=(x﹣2)2﹣4, ∴抛物线的顶点为C(2,﹣4); (2)∵点M(3,m)在抛物线y=x2﹣4x上, ∴m=9﹣12=﹣3, ∴点M(3,﹣3), 如图1,过点M作MN⊥x轴交直线y=x于N, ∵点M(3,﹣3), ∴N(3,3), ∴MN=6, ∴S△MOBMN•yB6×5=15; (3)存在点D,使得∠DOB=∠OBC. 如图2,当点D在直线OB的上方时, ∵∠DOB=∠OBC, ∴OD∥BC, 设直线BC的解析式为y=kx+d,则, 解得:, ∴直线BC的解析式为y=3x﹣10, ∴直线OD的解析式为y=3x, 联立,得:x2﹣4x=3x, 解得:x1=0(舍去),x2=7, 当x=7时,y=3×7=21, ∴D(7,21); 当点D′在直线OB的下方时,如图3,过点B作BH⊥x轴于点H,过点H作HK⊥OB于点K,交BC于点Q,连接OM交抛物线于点D′, 则H(5,0),BH=OH=5, ∴点K是OB的中点,即K(,), ∴HK是线段OB的垂直平分线, ∴QB=QO, ∴∠D′OB=∠OBC, 设直线HK的解析式为y=k′x+b′,则, 解得:, ∴直线HK的解析式为y=﹣x+5, 联立,得, 解得:, ∴Q(,), 设直线OQ的解析式为y=k″x,则k″, 解得:k″, ∴直线OQ的解析式为yx, 与y=x2﹣4x联立,得x2﹣4xx, 解得:x1=0(舍去),x2, 当x时,y, ∴D(,); 综上所述,存在点D,使得∠DOB=∠OBC,点D的坐标为(7,21)或(,). 【点评】本题属于二次函数综合题,主要考查二次函数的性质,二次函数图象上的坐标特征,三角形的面积和两直线平行或相交问题,解题的关键是注意分类思想的运用. 5.(2024•泸县二模)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3). (1)求二次函数的表达式; (2)如图,点M是直线BC下方的二次函数图象上的一个动点,过点M作MH⊥x轴于点H,交BC于点N,求线段MN最大时点M的坐标; (3)在(2)的条件下,该抛物线上是否存在点Q,使得∠QCB=∠CBM.若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 【分析】(1)将点A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3)代入y=ax2+bx+c中得到关于a,b,c的方程组,解方程组求出a,b,c即可得到二次函数的表达式; (2)先求出直线BC的解析式为y=x﹣3,设点M的横坐标为t,则点M的纵坐标为:t2﹣2t﹣3,由于点N的横坐标为t,则点N的纵坐标为t﹣3,据此可得出MN关于t的函数关系式,然后根据函数的最大值即可求出点M的坐标; (3)先求出直线BM的解析式为,分两种情况进行讨论:①当点Q在直线BC上方时,则CQ∥BM,再求出直线CQ的解析式为,然后与抛物线的解析式联立成方程组求解即可得点Q的坐标;②当点Q在直线BC的下方时,设CQ与BM交于点R,连接OR,先证OR为BC的垂直平分线,OR为∠BOC的平分线,再证点N为BC的中点,则OR经过点N,据此得直线OR的解析式为y=﹣x,将直线OR的解析式与直线BM的解析式联立成方程组求解的点R的坐标,进而可得直线CR的解析式为,然后与抛物线的解析式联立成方程组求解即可得点Q的坐标. 【解答】解:(1)将点A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3)代入y=ax2+bx+c, 得:,解得:, ∴二次函数的表达式为:y=x2﹣2x﹣3, (2)设直线BC的解析式为:y=k1x+b1, 将B(3,0),C(0,﹣3)代入y=k1x+b1, 得:,解得:, ∴直线BC的解析式为:y=x﹣3, 设点M的横坐标为t, ∵点M在BC下方的二次函数图象上, ∴点M的纵坐标为:t2﹣2t﹣3, ∵MH⊥x轴交BC于点N, ∴点N的横坐标为t, ∴点N的纵坐标为:t﹣3, ∴, ∴当时,MN为最大, 当时,, ∴点M的坐标为. (3)存在,点Q的坐标为或. 理由如下: 设直线BM的解析式为:y=k2x+b2, 将点B(3,0),M(3/2,﹣15/4)代入y=k2x+b2, 得:,解得:, ∴直线BM的解析式为:, 当∠QCB=∠CBM时,有以下两种情况: ①当点Q在直线BC上方时, ∵∠QCB=∠CBM, ∴CQ∥BM, 设直线CQ的解析式为:y=k3x+b3, 则,b3=﹣3, ∴直线CQ的解析式为:, 解方程组,得:,, ∴点Q的坐标为; ②当点Q在直线BC的下方时, 设CQ与BM交于点R,连接OR, ∵∠QCB=∠CBM, ∴RB=RC, 又点A(﹣1,0),C(0,﹣3), ∴OB=OC=3, ∴OR为BC的垂直平分线,且为∠BOC的平分线, 由(2)知:点N的横坐标为, ∴, ∴, ∴H为OB的中点, ∵NH∥OC, ∴点N为BC的中点, ∴OR经过点N, ∵OR为∠BOC的平分线, ∴直线OR的解析式为:y=﹣x, 解方程组,得:, ∴点R的坐标为, 设直线CR的解析式为:y=k4x+b4, 将C(0,﹣3),代入y=k4x+b4, 得:,解得:, ∴直线CR的解析式为:, 解方程组,得:,, ∴点Q的坐标为. 综上所述:点Q的坐标为或. 【点评】此题主要考查了求函数解析式,二次函数的最值,函数的交点坐标等,解答此题的关键是熟练掌握待定系数法求二次函数、一次函数的解析式,以及求函数交点坐标的方法,难点是分类讨论思想在解题中的应用,漏解是解答此题的易错点之一. 6.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,对称轴为直线x=2,点A的坐标为(1,0). (1)该抛物线的表达式为    ; (2)点P为抛物线上一点(不与点A重合),连接PC.当∠PCB=∠ACB时,求点P的坐标; (3)在(2)的条件下,在对称轴上是否存在一点Q,连接PQ,将线段PQ绕点Q顺时针旋转90°,使点P恰好落在抛物线上?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 【分析】(1)由对称轴为直线x=2,点A的坐标为(1,0),得出B(3,0),由交点式得出函数关系式; (2)方法一:作AD⊥BC于D,可知D在对称轴上,求出E的坐标,得出直线CE的关系式与抛物线求交点即可; 方法二:过点B作BD垂直于x轴,交CP于D,证明△ABC≌△DBC,得AB=BD,可得D的坐标,从而求出CP解析式,得到P的坐标; (3)分P在Q上方和下方两种情况,当P在Q上方时,构造出△PKQ≌△QTP',得P'(m+2,m)代入抛物线即可求得m的值,从而可得Q的坐标,当Q在P上方时,由抛物线的对称性可得出Q(2,). 【解答】解:(1)∵对称轴为直线x=2,点A的坐标为(1,0), ∴B(3,0), ∴y=(x﹣1)(x﹣3)=x2﹣4x+3, 故答案为:y=x2﹣4x+3; (2)方法一:作AD⊥BC于D,交CP于E,如图: 在y=x2﹣4x+3中,令x=0得y=3, ∴C(0,3), ∵B(3,0), ∴OB=OC, ∴∠OBC=45°, ∴△ABD是等腰直角三角形, ∵A(1,0),B(3,0), ∴D(2,1), ∵∠PCB=∠ACB, ∴AD=DE, ∴E(3,2), ∴直线CE的关系式为:yx+3, 由x+3=x2﹣4x+3得:x1=0(舍去),x2, ∴P(,), 方法二:过点B作BD垂直于x轴,交CP于D,如图: ∵OC=OB, ∴△OCB为等腰直角三角形, ∴∠DBC=∠ABC=45°, ∵∠PCB=∠ACB,BC=BC, ∴△ABC≌△DBC(ASA), ∴BD=AB=2, ∴D(3,2), ∴直线CP的解析式为yx+3, 由x+3﹣=x2﹣4x+3得:x1=0(舍去),x2, ∴P(,); (3)在对称轴上存在一点Q,将线段PQ绕点Q顺时针旋转90°,使点P恰好落在抛物线上,理由如下: 点P旋转后的对应点为P', 当P在Q上方时,作PK⊥对称轴于K,P'T⊥对称轴于T, ∵P(,),对称轴为直线x=2, ∴PK, 设KQ=m, ∵将线段PQ绕点Q顺时针旋转90°得线段QP', ∴∠PQP'=90°,PQ=P'Q, ∴∠PQK=90°﹣∠TQP'=∠QP'T,∠PKQ=90°=∠P'TQ, ∴△PKQ≌△QTP'(AAS), ∴P'T=KQ=m,QT=PK, ∴P'(m+2,m), ∵P'恰好落在抛物线上, ∴(m+2)2﹣4(m+2)+3m, 解得m1,m2, ∴Q(2,), 当Q在P上方时,作PW⊥对称轴于W,如图: 由图可得,P,P'关于直线x=2对称, ∴△PQP'是等腰直角三角形, ∴△P'QW,△PQW是等腰直角三角形, ∴QW=PW, ∴Q(2,), 综上所述:Q(2,)或Q(2,). 【点评】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数关系式、等腰直角三角形的性质以及运算能力,用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系是解题的关键. 题型二 二倍角存在性问题 8.(2023•五莲县二模)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上一点,连接BP、AC交于点Q,过点P作PD⊥x轴于点D. (1)求二次函数的表达式; (2)如图1,连接BC,当∠DPB=2∠BCO时,求直线BP的解析式; 【分析】(1)利用待定系数法即可求出答案; (2)设BP与y轴交于点E,设OE=a,则CE=4﹣a,BE=4﹣a,运用勾股定理可求得,得出E,再利用待定系数法即可求出答案; 【解答】解:(1)∵二次函数 y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0), , 解得:, ∴该二次函数的表达式为y=﹣x2﹣3x+4; (2)如图,设BP与y轴交于点E, ∵PD∥y轴, ∴∠DPB=∠OEB, ∵∠DPB=2∠BCO, ∴∠OEB=2∠BCO, ∴∠ECB=∠EBC, ∴BE=CE, 令x=0,得y=4, ∴C(0,4),OC=4, 设OE=a,则CE=4﹣a, ∴BE=4﹣a, 在Rt△BOE中,由勾股定理得:BE2=OE2+OB2, ∴(4﹣a)2=a2+12, 解得 , ∴, 设BE所在直线表达式为 y=kx+e(k≠0), ∴, 解得:, ∴直线BP的表达式为; 【点评】本题是与二次函数有关的综合题,主要考查了待定系数法,一次函数图象和性质,二次函数图象和性质,勾股定理等,属于中考数学压轴题,综合性强,难度较大,熟练掌握二次函数图象和性质等相关知识是解题关键. 9.(2023秋•槐荫区期末)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上一点,连接BP、AC,交于点Q,过点P作PD⊥x轴于点D. (1)求二次函数的表达式; (2)连接PA,PC,求S△PAC的最大值; (3)连接BC,当∠DPB=2∠BCO时,求直线BP的表达式. 【分析】(1)先将点A和点B代入二次函数的解析式,然后求得a和b的值,最后得到二次函数的表达式; (2)先求出点C的坐标,然后求得直线AC的解析式,将PD与AC的交点记为点N,过点C作CH⊥PD于点H,然后求得△PAC的面积,最后根据二次函数的性质求得△PAC的面积最大值; (3)记BP与y轴的交点为点E,由PD∥y轴得到∠DPB=∠OEB,然后由∠DPB=2∠BCO得到∠ECB=∠EBC,从而得到CE=BE,然后设OE=a,通过直角三角形OEB中的勾股定理列出方程求得a的值得到点E的坐标,最后求得直线PB的解析式. 【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0), ∴, 解得:, ∴二次函数的表达式为y=﹣x2﹣3x+4. (2)将x=0代入y=﹣x2﹣3x+4得,y=4, ∴点C(0,4), 设直线AC所在直线的表达式为y=k1x+b1,则 ,解得:, ∴直线AC的表达式为y=x+4, 如图,设PD与线段AC交于点N, 设P(t,﹣t2﹣3t+4), ∵PD⊥x轴交AC于点N, ∴N(t,t+4), ∴PN=yP﹣yN=﹣t2﹣4t, 过点C作CH⊥PD,则CH=﹣t,AD=t+4, ∴S△APC=S△APN+S△PCN 2t2﹣8t, ∵a=﹣2<0, ∴当t=﹣2时,S△APC有最大值,△PAC面积的最大值为8. (3)如图,设BP与y轴交于点E, ∵PD∥y轴, ∴∠DPB=∠OEB, ∵∠DPB=2∠BCO, ∴∠OEB=2∠BCO, ∴∠ECB=∠EBC, ∴BE=CE, ∵C(0,4),B(1,0), ∴OC=4,OB=1, 设OE=a,则CE=BE=4﹣a, 在Rt△BOE中,BE2=OE2+OB2, ∴(4﹣a)2=a2+12, 解得:a, ∴E(0,), 设BP所在直线表达式为y=kx+b(k≠0), ∴, 解得:, ∴直线BP的表达式为yx. 【点评】本题考查了二次函数的解析式、二次函数图象上点的坐标特征、三角形的面积、二次函数的性质、解题的关键会用切割法求得△APC的面积最大值. 10.(2023•三江县校级一模)如图,抛物线y=ax2+6x+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C,连接AC.直线y=x﹣5经过点B、C. (1)求抛物线的解析式; (2)P为抛物线上一点,连接AP,若AP将△ABC的面积分成相等的两部分,求P点坐标; (3)在直线BC上是否存在点M,使直线AM与直线BC形成的夹角(锐角)等于∠ACB的2倍?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由. 【分析】(1)由y=x﹣5可以求得C,B两点坐标,再把两点坐标代入抛物线y=ax2+6x+c,即可求解; (2)作BC的中点N,连接AN并延长交抛物线于P,在y=﹣x2+2x+3中得C(0,3),即可得N(,),用待定系数法得直线AN解析式为yx,联立解析式解方程组即得P点的坐标(,); (3)把二倍角转化为相等关系,可得等腰三角形,利用等腰三角形得方程即可求解. 【解答】解(1)由y=x﹣5得点B坐标(5,0),点C坐标为(0,﹣5), 把B(5,0),C(0,﹣5)代入抛物线y=ax2+6x+c得, , 解得a=﹣1,c=﹣5, ∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+6x﹣5; (2)作BC的中点N,连接AN并延长交抛物线于P,如图: ∵N为BC中点, ∴直线AN将△ABC的面积分成相等的两部分,即P是满足条件的点, ∵B(5,0),C(0,5),N为BC中点, ∴N(,), 设y=﹣x2+6x﹣5=0, 解得:x1=1,x2=5, ∴A(1,0), 设直线AN解析式为y=mx+n, 将A(1,0),N(,)代入得:, 解得:, ∴直线AN解析式为yx, 解方程组, 解得:或, ∴P(,); (3)存在点M,使AM与直线BC的夹角等于∠ACB的2倍, 设抛物线的对称轴l与直线BC相交于点P, 分两种情况: ①点M在AP左边时, ∵∠AMB=2∠ACB,∠AMB=∠ACM+∠CAM, ∴∠ACM=∠CAM, ∴AM=CM, ∵点M在直线y=x﹣5上, 设点M的坐标为(m,m﹣5), 根据两点间距离公式, AM2=(1﹣m)2+(0﹣m+5)2=2m2﹣12m+26, CM2=(0﹣m)2+(﹣5﹣m+5)2=2m2, ∴2m2﹣12m+26=2m2,解得m, ∴M点的坐标为(,), ②点M在PO右边, 此时∠AM2C=∠AM1B, ∴AM1=AM2, ∵AP⊥BC, ∴点P是M1M2的中点, 根据中点坐标公式得M2(,), ∴M点的坐标为(,)或(,). 【点评】本题考查的是二次函数综合题,涉及到二次函数解析式求法,等腰三角形判定,勾股定理及其逆定理等知识,此题关键是转化二倍角为相等角. 11.(2024•思明区校级二模)在平面直角坐标系中,二次函数y=mx2﹣3mx﹣10m(m为常数,且m<0)的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C.过点D(1,0)且平行于y轴的直线l交该二次函数图象于点E,交线段BC于点F. (1)求点A和点B的坐标; (2)求证:∠ECF=2∠DBF; (3)若点B关于CE的对称点B′恰好落在直线l上,求此时二次函数的表达式. 【分析】(1)令y=mx2﹣3mx﹣10m=0,即可求解; (2)证明点C在E、F的中垂线上,即可求解; (3)求出直线BB′的表达式为:y(x﹣5),得到xH,即可求解. 【解答】(1)解:令y=mx2﹣3mx﹣10m=0, 解得:x=﹣2或5, 即点A、B的坐标分别为:(﹣2,0)、(5,0); (2)证明:过点C作CT⊥EF于点T, 当x=0时,y=﹣10m,当x=1时,y=mx2﹣3mx﹣10m=﹣12m, 即点C、E的坐标分别为:(0,﹣10m),(1,﹣12m), 由点B、C(0,﹣10m)的坐标得,直线BC的表达式为:y=2m(x﹣5), 当x=1时,y=2m(x﹣5)=﹣8m,即点F(1,﹣8m), 由点E、F、C的纵坐标知,点C在E、F的中垂线上, 即CT平分∠ECF, ∵CT∥x轴, 则∠DBF=∠TCF=∠TCE, 即∠ECF=2∠DBF; (3)解:由(2)知,点C、E的坐标分别为:(0,﹣10m),(1,﹣12m), 由点C、E的坐标得,直线CE的表达式为:y=﹣2mx﹣10m, 设BB′的交CE于点H, ∵点B关于CE的对称点B′恰好落在直线l上, 则点H是BB′的中点,CE⊥BB′, 则直线BB′的表达式为:y(x﹣5), 联立直线BB′和CE的表达式得:﹣2mx﹣10m(x﹣5), 解得:xH, 由由中点坐标公式得:(xB+xB′)(1+5), 解得:m=±(舍去正值), 则抛物线的表达式为:yx2x. 【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的基本性质、中垂线的性质等,正确的数据运算能力和理解题意是解题的关键. 12.(2023•长清区一模)已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上的动点. (1)抛物线的解析式为  ,抛物线的顶点坐标为   ; (2)如图1,是否存在点P,使四边形BOCP的面积为8?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. (3)如图2,连接OP交BC于点D,当S△CPD:S△BPD=1:2时,请求出点D的坐标; (4)如图3,点E的坐标为(0,﹣1),点G为x轴负半轴上的一点,∠OGE=15°,连接PE,若∠PEG=2∠OGE,请求出点P的坐标. 【分析】(1)函数的表达式为:y=a(x﹣1)(x+3)=a(x2+2x﹣3),即可求解; (2)利用S四边形BOCP=S△OBC+S△PBC=8,即可求解; (3)S△CPD:S△BPD=1:2,则BDBC32,即可求解; (4)∠OGE=15°,∠PEG=2∠OGE=30°,则∠OHE=45°,故OH=OE=1,即可求解. 【解答】解:(1)函数的表达式为:y=a(x﹣1)(x+3)=a(x2+2x﹣3), 即:﹣3a=3, 解得:a=﹣1. 故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣2x+3. 顶点坐标为(﹣1,4); 故答案为:y=﹣x2﹣2x+3;(﹣1,4); (2)不存在,理由: 如答图1,连接BC,过点P作y轴的平行线交BC于点H, 直线BC的表达式为:y=x+3, 设点P(x,﹣x2﹣2x+3),点H(x,x+3), 则S四边形BOCP=S△OBC+S△PBC3×3(﹣x2﹣2x+3﹣x﹣3)×3=8, 整理得:3x2+9x+7=0, 解得:Δ<0,故方程无解, 则不存在满足条件的点P; (3)∵OB=OC, ∴∠CBO=45°, ∵S△CPD:S△BPD=1:2, ∴BDBC32,yD=BDsin∠CBO=2, 则点D(﹣1,2); (4)如答图2,设直线PE交x轴于点H, ∵∠OGE=15°,∠PEG=2∠OGE=30°, ∴∠OHE=45°, ∴OH=OE=1, 则直线HE的表达式为:y=﹣x﹣1, 联立方程,得 解得:x(舍去正值), 故点P(,). 【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、一元二次方程应用、图象的面积计算等,难度不大. 题型三 45°角的存在性问题 13.(2023•武进区校级模拟)如图,函数y=﹣x2+bx+c的图象交x轴于点A(﹣3,0)和点B,交y轴于点C(0,3). (1)求抛物线的函数解析式; (2)点P在抛物线上,求当∠CBP=45°时点P的坐标. 【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可; (2)当BP在BC下方时,过点C作CD⊥BC交PB于点D,过C点作EF∥x轴,过B点作BE⊥EF交于E点,过D点作DF⊥EF交于F点,证明△BCE≌△CDF(AAS),可求D(﹣3,2),直线BD与抛物线的交点即为P点;当BP在BC上方时,过C点作CM⊥BP交于M点,过M点作MK⊥y轴交于K点,同理可得△CMK≌△BCO(AAS),求出M(3,4),直线BM与抛物线的交点为P点. 【解答】解:(1)将A(﹣3,0),C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c, ∴, 解得, ∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3; (2) 如图1,当BP在BC下方时,过点C作CD⊥BC交PB于点D,过C点作EF∥x轴,过B点作BE⊥EF交于E点,过D点作DF⊥EF交于F点, ∵∠CBD=45°, ∴CD=CB, ∵∠DCF+∠BCE=90°,∠DCF+∠FDC=90°, ∴∠BCE=∠FDC, ∴△BCE≌△CDF(AAS), ∴CE=DF,BE=CF, 当y=0时,﹣x2﹣2x+3=0,解x=1或x=﹣3, ∴B(1,0), ∴DF=CE=1,BE=CF=3, ∴D(﹣3,2), 设直线BD的解析式为y=kx+m, ∴, 解得, ∴直线BD的解析式为yx, 当xx2﹣2x+3时,解得x=1或x, ∴P(,); 如图2,当BP在BC上方时,过C点作CM⊥BP交于M点,过M点作MK⊥y轴交于K点, ∵∠CBM=45°, ∴CM=BC, 同理可得△CMK≌△BCO(AAS), ∴MK=CO=3,CK=OB=1, ∴M(3,4), ∴直线BM的解析式为y=2x﹣2, 当2x﹣2=﹣x2﹣2x+3时,解得x=1或x=﹣5, ∴P(﹣5,﹣12)(舍); 综上所述:P点坐标为(,). 【点评】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,三角形全等的判定及性质,等腰直角三角形的性质是解题的关键. 14.(2024•市中区一模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于两点,B(点A在B左边),交y轴于C,点是抛物线上一点. (1)求抛物线的关系式; (2)在对称轴上找一点M,使MA+MC的值最小,求点M的坐标; (3)如图2,抛物线上是否存在点Q,使∠QCP=45°?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 【分析】(1)根据待定系数法,将点A,点P代入抛物线解析式,解关于b,c的二元一次方程组,即可求得抛物线的解析式; (2)由对称可得,直线BC与对称轴的交点就是所求的点M,求出直线BC的关系式和对称轴,求出交点坐标即可; (3)分两种情况:当Q在PC下方或当Q在PC上方,构造等腰直角三角形和全等三角形求解即可. 【解答】解:(1)将点,代入y=ax2+bx+2, 得:, 解得: ∴抛物线的解析式为 ; (2)当x=0时,y=2, ∴点C(0,2), 当y=0时,有, 解得:,x2=4, ∴点B(4,0), ∴抛物线的对称轴为:直线, 设直线BC的关系式为y=kx+2,把点B坐标代入, 得:0=4k+2,解得,, ∴直线BC的关系式为, 由对称可得,直线BC与对称轴交点就是所求的点M, 当时,, ∴时,MA+MC最小; (3)当Q在PC下方时,如图,过P作PH⊥CQ于H,过H作MN⊥y轴,交y轴于M,过P作PN⊥MH于N, ∴∠PHC=∠CMH=∠HNP=90°, ∵∠QCP=45°, ∴△PHC是等腰直角三角形, ∴CH=HB, ∴∠CHM+∠BHN=∠HBN+∠BHN=90°, ∴∠CHM=∠HPN, ∴△CHM≌△HPN(AAS), ∴CM=HN,MH=PN, ∵H(m,n), ∵C(0,2),, ∴,解得 , ∴, 设直线CH的解析式为 y=px+q, ∴,解得, ∴直线CH的解析式为 , 联立直线CH与抛物线解析式得, 解得或 , ∴; ②当Q在PC上方时,如图,过P作.PH⊥CQ于H,过H作.MN⊥y轴,交y轴于M,过P作PN⊥MH于N, 同理得. 综上,存在,点Q的坐标为或. 【点评】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式,平行四边形的性质,等腰直角三角形的性质和判定,全等三角形的性质和判定,二次函数图象上点的坐标特征,用待定系数法确定出解析式是解本题的关键. 15.(2023秋•克州期末)【建立模型】(1)如图1,点B是线段CD上的一点,AC⊥BC,AB⊥BE,ED⊥BD,垂足分别为C,B,D,AB=BE.求证:△ACB≌△BDE; 【类比迁移】(2)如图2,点A(﹣3,a)在反比例函数图象上,连接OA,将OA绕点O逆时针旋转90°到OB,若反比例函数经过点B. ①求点B的坐标; ②求反比例函数的解析式; 【拓展延伸】(3)如图3,抛物线y=x2+2x﹣3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于C点,已知点Q(0,﹣1),连接AQ,抛物线上是否存在点M,使得∠MAQ=45°,若存在,求出点M的横坐标. 【分析】(1)证明∠A=∠EBD,从而证明三角形全等; (2)①分别过点A,B作 AC⊥x轴,BD⊥x轴,垂足分别为C,D,证明AC=1,OC=3,再证明△ACO≌△ODB,即可得到点B的坐标; ②把B(1,﹣3)代入反比例函数 ,即可得到函数解析式; (3)分M点位于x轴上方和M点位于x轴下方两种情况,分别求出直线AM的函数解析式,联立二次函数的解析式即可求出点M的横坐标. 【解答】(1)证明:∵AC⊥BC,AB⊥BE,ED⊥BD, ∴∠A+∠ABC=90°,∠ABC+∠EBD=90°,∠C=∠D=90°, ∴∠A=∠EBD, 在△ABC与△BED中, , ∴△ACB≌△BDE(AAS); (2)①分别过点A,B作 AC⊥x轴,BD⊥x轴,垂足分别为C,D, 将A(﹣3,a)代入 , 得a=﹣1, ∴点A的坐标为(﹣3,﹣1), ∴AC=1,OC=3, 由OA绕点O逆时针旋转90°到OB, 得OA=OB,OA⊥OB, 同(1)可得△ACO≌△ODB, ∴OD=AC=1,BD=OC=3, ∴点B的坐标为(1,﹣3); ②把B(1,﹣3)代入反比例函数 , 得, 解得k=﹣3, ∴反比例函数的解析式为; (3)抛物线上存在点M,使得∠MAQ=45°,理由如下: 当M点位于x轴上方,且∠MAQ=45°, 过点Q作QD⊥AQ,交MA于点D,过点D作DE⊥y轴于点E, ∵∠MAO=45°,QD⊥AQ, ∴∠MAQ=∠ADQ=45°, ∴AQ=QD, ∵DE⊥y轴,QD⊥AQ, ∴∠AQO+∠EQD=∠EQD+∠QDE=90°,∠AOQ=∠QED=90°, ∴∠AQO=∠QDE, ∵AQ=QD, ∴△AQO≌△QDE(AAS), ∴AO=QE,OQ=DE 令 y=x2+2x﹣5=0,得 x1=﹣3,x2=1, ∴点A的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(1,0), ∴AO=QE=3, ∵Q(0,﹣1), ∴OQ=DE=1, ∴点D的坐标为(1,2), 设直线AM的解析式为y=kx+b,代入A(﹣3,0),D(1,2), 得, 解得, ∴直线AM的解析式为, 令 ,得(不合题意,舍去), ∴点M的横坐标为; 当M点位于x轴下方,且∠MAQ=45°, 同理可得D(﹣1,﹣4),直线AM的解析式为y=﹣2x﹣6, 由﹣2x﹣6=x2+2x﹣5,得x1=﹣1,x2=﹣3(不合题意,舍去), ∴点M的横坐标为﹣1; 综上所述,点M的横坐标是或﹣1. 【点评】本题考查了全等三角形的性质与判定,待定系数法求反比例函数解析式,二次函数中的存在性问题,本题的关键是利用分类讨论思想,根据题意画出对应的图,结合全等三角形的性质解题. 16.(2024•武威二模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+2与x轴相交于A(﹣1,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C. (1)求抛物线的解析式; (2)点P是直线BC上方抛物线上一动点,连接PB,PC,求△PBC面积的最大值以及此时点P的坐标; (3)抛物线上是否存在点Q,使∠QCB=45°?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 【分析】(1)用待定系数法可得抛物线的解析式为yx2x+2; (2)过P作PK∥y轴交BC于K,求出C(0,2),直线BC解析式为yx+2,设P(t,t2t+2),可得PKt2t+2﹣(t+2)t2+2t,故S△PBCPK•|xB﹣xC|(t2+2t)×4=﹣t2+4t=﹣(t﹣2)2+4,根据二次函数性质可得答案; (3)当Q在BC上方时,过B作BT⊥CQ于T,过T作MN⊥y轴于N,过B作BM⊥MN于M,证明△BTM≌△TCN(AAS),有BM=NT,TM=CN,设T(m,n),可得,即知T(3,3),直线CT解析式为yx+2,联立,解得Q(,);当Q在BC下方时,过B作BR⊥CQ于R,过R作SW⊥y轴于W,过B作BS⊥SW于S,同理可得Q(9,﹣25). 【解答】解:(1)把A(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+2得: , 解得, ∴抛物线的解析式为yx2x+2; (2)过P作PK∥y轴交BC于K,如图: 在yx2x+2中,令x=0得y=2, ∴C(0,2), 由B(4,0),C(0,2)得直线BC解析式为yx+2, 设P(t,t2t+2),则K(t,t+2), ∴PKt2t+2﹣(t+2)t2+2t, ∴S△PBCPK•|xB﹣xC|(t2+2t)×4=﹣t2+4t=﹣(t﹣2)2+4, ∵﹣1<0, ∴当t=2时,S△PBC取最大值4,此时P(2,3), ∴△PBC面积的最大值为4,此时点P的坐标为(2,3); (3)抛物线上存在点Q,使∠QCB=45°,理由如下: 当Q在BC上方时,过B作BT⊥CQ于T,过T作MN⊥y轴于N,过B作BM⊥MN于M,如图: ∵∠QCB=45°, ∴△BCT是等腰直角三角形, ∴∠BTC=90°,BT=CT, ∴∠CTN=90°﹣∠BTM=∠TBM, ∵∠M=∠TNC=90°, ∴△BTM≌△TCN(AAS), ∴BM=NT,TM=CN, 设T(m,n),则NT=m,BM=n, ∵B(4,0),C(0,2), ∴TM=MN﹣NT=4﹣m,CN=ON﹣OC=n﹣2, ∵BM=NT,TM=CN, ∴, 解得 ∴T(3,3), 由C(0,2),T(3,3)得直线CT解析式为yx+2, 联立, 解得, ∴Q(,); 当Q在BC下方时,过B作BR⊥CQ于R,过R作SW⊥y轴于W,过B作BS⊥SW于S,如图: 同理可得△BSR≌△RWC(AAS), ∴BS=RW,RS=CW, 设R(p,q), ∴, 解得, ∴R(1,﹣1), ∴直线CR解析式为y=﹣3x+2, 联立, 解得, ∴Q(9,﹣25), 综上所述,Q的坐标为(,)或(9,﹣25). 【点评】本题考查二次函数的综合应用,涉及全等三角形判定与性质,等腰直角三角形判定与性质,三角形面积等知识,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形解决问题. 题型四 其它与角度有关的存在性问题 17.(2023•东平县校级模拟)如图,已知抛物线yx2+bx+c交x轴于A(﹣3,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,点P是抛物线上一点,连接AC、BC. (1)求抛物线的表达式; (2)连接OP,BP,若S△BOP=2S△AOC,求点P的坐标; (3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得∠QBA=75°?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 【分析】(1)将A(﹣3,0),B(4,0)两点代入yx2+bx+c,即可求解; (2)先求出S△OAC=6,则S△BOP=12,设P(t,t2t+4),可得4×|t2t+4|=12,即可求P点坐标; (3)在对称轴上取点M使QM=MB,则∠EMB=30°,可得MB=2BE,再由BE,分别求出BM=QM=7,ME,可求Q(,7),Q点关于x轴对称的点为(,﹣7). 【解答】解:(1)将A(﹣3,0),B(4,0)两点代入yx2+bx+c, ∴, 解得, ∴yx2x+4; (2)令x=0,则y=4, ∴C(0,4), ∴OC=4, ∵A(﹣3,0), ∴OA=3, ∴S△OAC3×4=6, ∵S△BOP=2S△AOC, ∴S△BOP=12, 设P(t,t2t+4), ∵B(4,0), ∴OB=4, ∴4×|t2t+4|=12, 解得t=6或t=﹣5, ∴P(﹣5,﹣6)或(6,﹣6); (3)存在点Q,使得∠QBA=75°,理由如下: ∵yx2x+4(x)2, ∴抛物线的对称轴为x, 在对称轴上取点M使QM=MB, ∴∠EMB=2∠MQB, ∵∠QBA=75°, ∴∠MQB=15°, ∴∠EMB=30°, ∴MB=2BE, ∵B(4,0),E(,0), ∴BE, ∴BM=QM=7,ME, ∴QE=7, ∴Q(,7); Q点关于x轴对称的点为(,﹣7); 综上所述:点Q的坐标为(,7)或(,﹣7). 【点评】本题考查的是二次函数的综合应用,熟练掌握二次函数的图象及性质,等腰三角形的性质,直角三角形的性质,根据题意能够构造等腰三角形是解题的关键. 18.(2024•凉州区校级模拟)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,y轴交于点C. (1)求抛物线的解析式; (2)如图1,点P是直线BC上方抛物线上的一动点,过点P作y轴的平行线PE交直线BC于点E,过点P作x轴的平行线PF交直线BC于点F,求△PEF面积的最大值及此时点P的坐标; (3)如图2,连接AC,BC,抛物线上是否存在点Q,使∠CBQ+∠ACO=45°?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 【分析】(1)用待定系数法可得抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3; (2)设P(m,﹣m2+2m+3),求出C(0,3),知△BOC是等腰直角三角形,而PE∥OC,PF∥x轴,可得△PEF是等腰直角三角形,故S△PEFPE•PFPE2,即知当PE最大时,S△PEF最大,求出直线BC解析式为y=﹣x+3,有E(m,﹣m+3),PE=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m=﹣(m)2,从而当m时,PE最大为,可得△PEF面积的最大值为,此时点P的坐标为(,); (3)分两种情况:作A(﹣1,0)关于y轴的对称点K(1,0),当Q在BC上方时,连接CK,过B作CK的平行线CT交抛物线于Q,由∠BCK+∠KCO=45°,知∠BCK+∠ACO=45°,而BT∥CK,有∠CBQ=∠BCK,故∠CBQ+∠ACO=45°,由C(0,3),K(1,0)可得直线CK解析式为y=﹣3x+3,设直线BT解析式为y=﹣3x+t,把B(3,0)代入得直线BT解析式为y=﹣3x+9,联立,解得Q(2,3);当Q'在BC下方时,设BQ'交CK于W,同理可知,∠CBW=∠BCW,有CW=BW,设W(n,﹣3n+3),则n2+(﹣3n+3﹣3)2=(n﹣3)2+(﹣3n+3)2,解得W(,),可得直线BW解析式为yx+1,联立,解得Q'(,). 【解答】解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx+3得: , 解得, ∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3; (2)设P(m,﹣m2+2m+3), 在y=﹣x2+2x+3中,令x=0得y=3, ∴C(0,3), ∴OB=OC=3, ∴△BOC是等腰直角三角形, ∴∠BCO=∠CBO=45°, ∵PE∥OC,PF∥x轴, ∴∠PEF=∠BCO=45°,∠PFE=∠CBO=45°, ∴△PEF是等腰直角三角形, ∴S△PEFPE•PFPE2, ∴当PE最大时,S△PEF最大, 由C(0,3),B(3,0)可得直线BC解析式为y=﹣x+3, ∴E(m,﹣m+3), ∴PE=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m=﹣(m)2, ∵﹣1<0, ∴当m时,PE最大为, 此时P(,),S△PEF()2; ∴△PEF面积的最大值为,此时点P的坐标为(,); (3)抛物线上存在点Q,使∠CBQ+∠ACO=45°,理由如下: 作A(﹣1,0)关于y轴的对称点K(1,0),当Q在BC上方时,连接CK,过B作CK的平行线CT交抛物线于Q,如图: ∴∠ACO=∠KCO, 由(2)知,∠BCK+∠KCO=45°, ∴∠BCK+∠ACO=45°, ∵BT∥CK, ∴∠CBQ=∠BCK, ∴∠CBQ+∠ACO=45°, 由C(0,3),K(1,0)可得直线CK解析式为y=﹣3x+3, 设直线BT解析式为y=﹣3x+t,把B(3,0)代入得:0=﹣9+t, 解得t=9, ∴直线BT解析式为y=﹣3x+9, 联立, 解得或, ∴Q(2,3); 当Q'在BC下方时,设BQ'交CK于W, 同理可知,∠CBW=∠BCW, ∴CW=BW, 设W(n,﹣3n+3), ∵C(0,3),B(3,0), ∴n2+(﹣3n+3﹣3)2=(n﹣3)2+(﹣3n+3)2, 解得n, ∴W(,), 由W(,),B(3,0)得直线BW解析式为yx+1, 联立, 解得或, ∴Q'(,); 综上所述,Q的坐标为(2,3)或(,). 【点评】本题考查二次函数综合应用,涉及待定系数法,三角形面积,平行线性质及应用,等腰三角形性质及应用等知识,解题的关键是用含字母的式子表示相关点坐标和相关线段的长度. 19.(2024•冷水滩区校级模拟)如图①,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C. (1)求该抛物线的表达式; (2)若点D是抛物线上第一象限内的一个动点,连接CD,BD,BC,AC.当△BCD的面积等于△AOC面积的2倍时,求点D的坐标; (3)抛物线上是否存在点P,使得∠CBP+∠ACO=∠ABC?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. 【分析】(1)用待定系数法即可求解; (2)由△BCD的面积DE×BO,即可求解; (3)分点P在BC左侧和点P在BC由此两种情况,利用正方形得判定及性质以及二次函数得图象及性质,进而求解. 【解答】解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx+3(a≠0)中,得: , 解得:, ∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3; (2)过点D作y轴平行线交x轴于E,交BC于点F,作CG⊥DE于点G,如图1, 把x=0代入y=﹣x2+2x+3中,得:y=3, ∴C点坐标是(0,3), 设直线BC:y=kx+q, 把B(3,0),C(0,3)代入y=kx+q,代入得: , 解得:, ∴直线BC的解析式为y=﹣x+3; 设D(m,﹣m2+2m+3),则F(m,﹣m+3), ∴DF=(﹣m2+2m+3)﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m, 由S△BCD=2S△AOC得:, ∴, 整理得:m2﹣3m+2=0, 解得:m1=1,m2=2, ∵0<m<3, ∴m的值为1或2, 当m=1时,﹣m2+2m+3=﹣12+2+3=4, 当m=2时,﹣m2+2m+3=﹣4+4+3=3, ∴点D的坐标为(1,4)或(2,3); (3)抛物线上是否存在点P,使得∠CBP+∠ACO=∠ABC;理由如下: 由C(0,3),B(3,0)得OB=OC, ∴∠OBC=45°, ①当点P在BC左侧时.如图2, 在y轴上取点M(0,1),延长BM交抛物线于点P. 在△AOC和△BOM中, , ∴△AOC≌△BOM(SAS), ∴∠ACO=∠ABM, ∴∠CBP+∠ACO=∠CBM+∠OBM=∠ABC, 设直线BM的解析式为y=kx+b, 将B(3,0),M(0,1)代入,得: , 解得:, ∴设直线BM的解析式为yx+1, 由得:或, ∴; ②当点P在BC右侧时,如图2, 作△BOC关于BC的对称△CBN,CN交二次函数y=﹣x2+2x+3于点P2,则∠CBN=∠CBO=45°,∠N=∠BOC=90°,∠BCO=∠BCN=45°, ∴∠OCN=∠N=∠OBN=90°, ∵OC=OB, ∴四边形OCNB是正方形, ∴BN=3, 令y=﹣x2+2x+3中,y=3,则﹣x2+2x+0, 解得x=0或x=2, ∴P2(2,3),P2N=3﹣2=1=OM, ∵OB=NB,∠BOM=∠BNP2=90°, 在△BOM和△BNP2中, , ∴△BOM≌△BNP2(SAS), ∴∠OBM=∠NBP2, ∴∠CBP2+∠ACO=∠CBP2+∠BOM=∠CBP2+∠NBP2=45°=∠ABC, ∴在点P2抛物线上,即点P2满足条件∠CBP+∠ACO=∠ABC. 故存在满足条件的点P有两个,分别是P1(,),P2(2,3). 【点评】本题属于二次函数的综合应用,考查待定系数法求解析式,三角形的面积,全等三角形的判定和性质等,正方形的判定及性质,轴对称给的性质,掌握这些知识是解题关键. 20.(2023•惠山区校级三模)已知抛物线的解析式y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,点B的坐标为(﹣1,0)抛物线与y轴正半轴交于点C,△ABC面积为6. (1)如图1,求此抛物线的解析式; (2)P为第一象限抛物线上一动点,过P作PG⊥AC,垂足为点G,设点P的横坐标为t,线段PG的长为d,求d与t之间的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围; (3)如图2,在(2)的条件下,过点B作CP的平行线交y轴上一点F,连接AF,在BF的延长线上取点E,连接PE,若PE=AF,∠AFE+∠BEP=180°,求点P的坐标. 【分析】(1)根据条件求出A,B两点的坐标,利用待定系数法求二次函数的解析式即可; (2)作PD⊥x轴交AC于点E,如图1,∠A=∠P=45°,则,求出直线AC为y=﹣x+3,设P(t,﹣t2+2t+3),求出PE,则PG可用t表示; (3)过点P作PN⊥BE交BE于点N,过点C作CH⊥BE于点H,过点A作AG⊥BE于点G,设BE与AC交于点M,根据AAS可证明△PEN≌△AFG,可得PN=AG,根据AAS可证明△CMH≌△AMG,可得CM=AM,则M(),可求得直线BM的解析式为y,求出直线CP的解析式,联立直线和抛物线的解析式即可求出点P的坐标. 【解答】解:(1)当x=0时,y=3,C(0,3), ∴OC=3, ∵B(﹣1,0), ∴OB=1, ∴, ∴AB=4, ∴OA=AB﹣OB=3, ∴A(3,0), 将A,B的坐标代入抛物线的解析式y=ax2+bx+3得, , 解得, ∴y=﹣x2+2x+3, 即抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3; (2)作PD⊥x轴交AC于点E,如图1, ∵OA=OC, ∴∠A=45°, ∵∠A+∠EDA=∠PEA,∠P+∠PGE=∠PEA, ∠EDA=∠PGE=90°, ∴∠A=∠P=45°, ∴, ∴, 设直线AC的解析式为y=kx+b, ∵A(3,0),C(0,3), ∴, 解得, ∴直线AC为y=﹣x+3, 设P(t,﹣t2+2t+3), ∵PD⊥x轴, ∴E(t,﹣t+3), ∴PE=﹣t2+2t+3+t﹣3=﹣t2+3t, ∴PG, ∵P为第一象限抛物线上一动点, ∴0<t<3. (3)如图2.过点P作PN⊥BE交BE于点N,过点C作CH⊥BE于点H,过点A作AG⊥BE于点G,设BE与AC交于点M, ∵∠BEP+∠PEN=180°,∠AFE+∠BEP=180°, ∴∠PEN=∠AFG, ∵∠PNE=∠AGF=90°,PE=AF, ∴△PEN≌△AFG(AAS), ∴PN=AG, ∵CP∥BE, ∴四边形CPNH是矩形, ∴PN=CH=AG, ∵∠CMH=∠AMG,∠CHM=∠AGM, ∴△CMH≌△AMG(AAS), ∴CM=AM, ∴M(), 求得直线BM的解析式为y, ∵CP∥BM, ∴直线CP的解析式为y, ∴, 解得或, ∴P(). 【点评】本题是二次函数综合题,考查了二次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求函数的解析式、一次函数图象上点的坐标特征、三角形的面积、二次函数的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形、锐角三角函数以及解一元二次方程,解题的关键是正确作出辅助线,熟练运用二次函数的性质. 21.(2024•南岗区校级二模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线交x轴的正半轴于点D,交y轴的正半轴于点C,抛物线交x轴的负半轴于点A,交x轴的正半轴于点B,OC=8OA. (1)如图1,求m的值; (2)如图2,点P在第四象限的抛物线上,过点P作PQ∥y轴交CD于Q,设PQ为d,点P横坐标为t,求d与t的函数关系(不要求写t的取值范围); (3)如图3,在(2)的条件下,连接PC交x轴于N,过P作PH⊥y轴于H,延长PH到E,连接EA,延长EA交y轴于F,连接FN并延长至T,使FT=FE,连接TE,将射线FT绕点F逆时针旋转45°,交直线PQ于点K,交PC于W,若∠EFT+∠EPC=135°,∠KFN=2∠PET,求点K的坐标. 【分析】(1)先求得点C(0,8),根据题意得出A(﹣1,0),待定系数法求解析式,即可求解; (2)点P横坐标为 t,则,,根据题意Q在P点的上方,用纵坐标之差即可求解; (3)过点W作SW⊥CH 于点S,根据题意得出∠WFN=∠RFN=45°,取点R(1,0),则AO=RO,根据∠EFT+∠EPC=135°,∠TFK=45°,结合四边形对角互补,得出∠RFN=45°=∠WFN,证明△FNR≌△FNW(ASA),△SWF≌△OFR(AAS)得出SF=OR=1,SO=OF+1,SW=OF,设OF=f,则CS=8﹣1﹣f=7﹣f,SW=OF=f,在Rt△CSW 中,勾股定理求得 f=3,则W(3,4),CW=8﹣3=5,进而求得直线CW:,联立抛物线求得P(9,﹣4),勾股定理求得CP,进而得出PK=PW=10,即可求解. 【解答】解:(1)∵直线 交y轴的正半轴于点C, 当x=0时,y=8,则C(0,8), ∵OC=8OA. ∴OA=1,即A(﹣1,0), 将A(﹣1,0)代入, ∴, 解得:m=﹣2; (2)由(1)得, ∵点P横坐标为 t,则,, ∵点P在第四象限的抛物线上, ∴Q在 P 点的上方, ∴; (3)如图所示,过点W作SW⊥CH于点S, ∵将射线FT绕点F逆时针旋转45°,∠TFK=45°, 取点R(1,0),则AO=RO, ∴FA=FR, 设∠AFO=α,则∠RFO=α,则∠FRN=90°+α, ∵∠EFT+∠EPC=135°,∠TFK=45°, ∴∠EPC+∠EFK=180°, ∴∠FWP+∠FEP=180°, ∴∠CWF=∠PEF=90°﹣α,∠FWN=90°+α=∠FRN, ∵旋转角∠KFN=2∠PET=45°, ∴∠PET=22.5°, ∴∠FET=∠FEH﹣∠TEH=90°﹣α﹣22.5°=67.5°﹣α, FT=FE, ∴∠FET=∠TE=67.5°﹣α, ∴∠EFT=180°﹣∠FET﹣∠FTE=45°+2α, ∴∠RFT=∠EFT﹣∠AFO﹣∠OFR=45° ∴∠CFW=180°﹣∠KFT﹣∠RFT﹣∠OFR=90°﹣α, ∴CF=CW, ∴∠FCW=180°﹣2∠CWF=2α, 由(2)可得PK∥y轴, ∴∠CPK=2α, 又∵∠KWP=90°﹣α,则∠K=180°﹣2α﹣(90°﹣α)=90°﹣α=∠PWK, ∴PW=PK, ∵∠AFW+∠EPW=180°, 即∠AFO+∠RFO+∠RFN+∠NFW+∠EPW=180°, ∴α+α+∠RFN+45°+90°﹣2α=180°, ∴∠RFN=45°=∠WFN, 在△FNR和△FNW中, , ∴△FNR≌△FNW(AAS), ∴FR=FW, ∵∠WSF=∠FOR=90°,∠WFR=90°, ∴∠SFW=90°﹣∠OFR=∠FRO, ∴△SWF≌△OFR(AAS), ∴SF=OR=1,SO=OF+1,SW=OF, 设OF=f,则CS=8﹣1﹣f=7﹣f,SW=OF=f, 又∵CW=CF=8﹣f, 在Rt△CSW中,CW2=SW2+CS2, 即(8﹣f)2=(7﹣f)2+f2, 解得:f=3(负值舍去), ∴W(3,4),CW=8﹣3=5, 设直线CW解析式为y=kx+8,将W(3,4)代入得: 4=3k+8, 解得:, ∴, , 解得:或 , ∴P(9,﹣4), ∴, ∵CW=5, ∴PW=PC﹣CW=15﹣5=10, ∵PK=PW,PK∥y轴, ∴K(9,6). 【点评】本题考查了二次函数的应用,全等三角形的性质与判定,四边形内角和,一次函数,等腰三角形,勾股定理,掌握以上知识是解题的关键. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题 二次函数的综合题专训之与角度有关的问题(专项训练)数学浙教版九年级上册
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