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1
专项 13 抛物线与三角形
1.如图,已知抛物线 21 4
4
y x bx 与 x轴相交于 A、B两点,若已知 A点的坐标为� −2,0 .
(1)求抛物线的解析式及它的对称轴方程;
(2)连接 BC,求线段 BC所在直线的解析式,并直接写出当抛物线在直线 BC下方时 x的取值范
围;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点 Q,使 ACQ 为等腰三角形?若存在,求出符合条件的 Q点
坐标,请说明理由.
2.如图,已知抛物线 2 0y ax bx c a 的对称轴为直线 = 1x ,且抛物线经过 ( )1,0A , 0,3C 两
点,与 x轴交于点 B
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴直线 = 1x 上找一点M ,使点M 到点A的距离与到点C的距离之差最大,
求出点M 的坐标;
(3)设点 P为抛物线的对称轴 = 1x 上的一个动点,求使 BPC 为直角三角形的点 P的坐标.(直
接写出结果)
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3.如图,抛物线 2 3 0y ax bx a 与 x轴交于点 1,0A ,点 3,0B ,与 y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点D是抛物线上一点,当 ABD△ 的面积为 10时,求出D的坐标;
(3)点 P是抛物线对称轴上的一点,点M 是对称轴左侧抛物线上的一点,当 PMB△ 是以 PB为腰
的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M 的坐标.
4.如图①,抛物线 2 3y ax bx 与 x轴交于点 3,0A 和点 1,0B ,与 y轴交于点C,点D是抛
物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点N是抛物线对称轴上位于点D上方的一动点,是否存在以点 , ,N A C为顶点的三角
形是等腰三角形,若存在,请直接写出满足条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.
拓展设问:点 E为平面内一点,直线 AC上方的对称轴上是否存在点 F,使得以 、 、 、A C F E为
顶点的四边形是菱形.若存在,请直接写出点 F的坐标;若不存在,请说明理由.
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5.如图,在平面直角坐标系 xOy中,直线 l: 2y x 与 x轴,y轴分别交于点 A,B,抛物线
2y x bx c 经过点 B,且与直线 l的另一个交点为 8,C n .
(1)求 n的值和抛物线的解析式.
(2)已知 P是抛物线上位于直线 BC下方的一动点(不与点 B,C重合),过 P点作 PF垂直于 x
轴交直线 BC于点 F,设点 P的横坐标为 a.当 a为何值时,线段 PF有最大值,求出其最大值
及此时点 P的坐标.
(3)在抛物线上是否存在点 M,使 BMC△ 是以 BC为直角边的直角三角形?若存在,直接写出点
M的坐标;若不存在,请说明理由.
6.已知:如图,抛物线 y=ax2+bx+3与坐标轴分别交于点 A,B(﹣3,0),C(1,0),点
P是线段 AB上方抛物线上的一个动点,过点 P作 x轴的垂线,交线段 AB于点 D,再过点 P
作 PE∥x轴交抛物线于点 E.
(1)求抛物线解析式;
(2)当点 P运动到什么位置时,DP的长最大?
(3)是否存在点 P使△PDE为等腰直角三角形?若存在,求点 P的坐标;若不存在,说明理由.
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7.直线 3 3y x 与 x轴交于点 B,与 y轴交于点 C,抛物线 2y x bx c 经过 B,C两点,与
x轴的另一交点为 A,连接 AC,点 P为 AC上方的抛物线上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①,连接 BP,交线段 AC于点 D,若 : 5 :16PD BD ,求此时点 P的坐标;
(3)如图②,连接 PC.过点 P作PE y 轴,交线段 AC于点 E,若 PCE 与ΔABC相似,求出点 P
的横坐标及线段 PE长.
8.如图 1,点 , 0A a , 0,B b ,a,b满足 2 6 9 3 0a a b ,抛物线经过 A,B两点,点 1,0C
关于点 B的对称点 M刚好落在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图 2,点 P为第一象限抛物线上一动点,过点 P作PF x∥ 轴交直线 AB于点 F,过点 P作
∥PE BC交 x轴于点 E,求 PE PF 的最大值及此时点 P的坐标;
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(3)过点M 作MD平行于 y轴交 AB于点D,若点G为抛物线上的一点,点H在 x轴上,连接 AG,
AH,GH.是否存在点H使得 ADM△ 与 AGH 相似?若存在,请直接写出点H的坐标;若不存
在,请说明理由.
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专项 13 抛物线与三角形
1.(1) 2
1 3 4
4 2
y x x , 3x
(2) 1 4
2
y x , 0x 或 8x
(3) 3 4 11, 或 3 4 11, 或 3 0,
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、根据交点确定不等式的
解集、特殊三角形问题(二次函数综合)
【分析】本题考查二次函数的综合应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想,进行
求解,是解题的关键.
(1)利用待定系数法求出函数解析式,对称轴公式求出对称轴即可;
(2)先求出 B、C的坐标,再利用待定系数法求出直线 BC的解析式即可;
(3)设 3Q m, ,利用勾股定理得到 2 20AC , 2 2 25AQ m , 2 2 8 25CQ m m ,再根据等腰
三角形的定义分三种情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:把 2,0A 代入抛物线解析式中得 21 2 2 4 04 b ,
解得
3
2
b ,
∴抛物线解析式为
21 3 4
4 2
y x x ;
∴对称轴为直线
3
2 3
2
4
1
x
;
(2)解:在 2
1 3 4
4 2
y x x 中,令 0x ,则 4y ,
∴点 C的坐标为 0 4, ;
在
21 3 4
4 2
y x x 中,令 0y ,则 2
1 3 4 0
4 2
x x ,
解得 2x 或 8x ,
∴点 B的坐标为 8 0, ;
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2
设直线 BC的解析式为 1y kx b ,
∴
1
1
8 0
4
k b
b
,
∴
1
1
2
4
k
b
,
∴直线 BC的解析式为
1 4
2
y x ,
由图象可知: 0x 或 8x ;
(3)解:存在, 设 3Q m, ,
∴ 2 2 22 4 20AC , 22 2 22 3 25AQ m m , 22 2 23 4 8 25CQ m m m ,
当 AC AQ 时,则 2 25 20m ,此时方程无解,不符合题意;
当 AC CQ 时,则 2 8 25 20m m ,
解得 4 11m 或 4 11m ,
∴点 Q的坐标为 3 4 11, 或 3 4 11, ;
当 AQ CQ 时,则 2 225 8 25m m m ,
解得 0m ,
∴点 Q的坐标为 3 0, ;
综上所述,点 Q的坐标为 3 4 11, 或 3 4 11, 或 3 0, .
2.(1)抛物线解析式 2 2 3y x x
(2)M 1,6
(3) P点坐标为 1, 2 , 1,4 , 3 171, 2
,
3 171,
2
【知识点】求一次函数解析式、待定系数法求二次函数解析式、图形问题(实际问题与二次函
数)、特殊三角形问题(二次函数综合)
【分析】(1)由对称轴公式及A、C两点的坐标代入直接求解即可;
(2)连接 AC并延长与对称轴的交点即为M 点;
(3)设出 P点的纵坐标,分别表示出 BP, PC, BC三条线段的长度的平方,分三种情况,用
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勾股定理列出方程求解即可.
【详解】(1)解:由题意的
1
2
0
3
b
a
a b c
c
,解得:
1
2
3
a
b
c
,
抛物线解析式为 2 2 3y x x ;
(2)
设直线 AC解析式 y mx n ,
把 ( )1,0A , 0,3C 分别代入直线 y mx n 得:
0
3
m n
n
,解得:
3
3
m
n
,
直线 AC解析式为 3 3y x ,
设直线 AC与对称轴 = 1x 的交点为M,
则此时 MA MC 的值最大,
把 = 1x 代入直线 3 3y x ,得 6y ,
1,6M ,
即点M 到点A的距离与到点C的距离之差最大时M 的坐标为 1,6 ;
(3)
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4
设 1,P t ,又点 B与点A关于直线 = 1x 对称,
B点坐标为 3,0 ,
又 0,3C ,
2 18BC , 22 2 21 3 4PB t t , 22 2 23 1 6 10PC t t t ,
若 B为直角顶点,则: 2 2 2BC PB PC ,
即: 2 218 4 6 10t t t ,解得: 2t ;
若 C为直角顶点,则: 2 2 2CB PC PB ,
即: 2 218 6 10 4t t t ,解得: 4t ;
若 P为直角顶点,则 2 2 2PB PC BC ,
即: 2 24 6 10 18t t t ,解得: 3 17
2
t .
综上所述,满足要求的 P点坐标为 1, 2 , 1,4 , 3 171, 2
,
3 171,
2
.
【点睛】本题为二次函数综合题,主要考查了待定系数法求二次函数解析式,待定系数法求一
次函数解析式,勾股定理,一元二次方程等知识点.第三问,根据直角顶点的不同进行分类讨
论是解答的关键.
3.(1) 2= 2 3y x x
(2)点D的坐标为 4,5 或 2,5
(3) 1 2, 2 或 1 6,2 或 1,0
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、图形问题(实际问题与
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二次函数)、特殊三角形问题(二次函数综合)
【分析】(1)用待定系数法求函数解析式即可;
(2)根据 ABD△ 的面积为 10求出 D点的纵坐标,将其代入二次函数求得横坐标即可;
(3)分两种情况讨论:当 90BPM 时,PM PB ,M 点与A点重合;当 90PBM 时,PB BM ,
根据 P点在M 点上方时, P点在M 点下方时,分别求得 M点坐标.
【详解】(1)将点 1,0A ,点 3,0B 代入 2 3y ax bx ,
∴
3 0
9 3 3 0
a b
a b
,解得
1
2
a
b
,
∴ 2= 2 3y x x ;
(2)设点D的坐标为 ,x y ,
∵ ABD△ 的面积为 10,
1 10
2
AB y ,即
1 4 10
2
y ,解得 5y ,
当 5y 时, 2 2 3 5x x ,解得: 1 24, 2x x ,
∴ 4,5D 或 2,5 ,
当 5y 时, 2 2 3 5x x ,此方程无实数根,
综上所述,点D的坐标为 4,5 或 2,5 ;
(3)当 90BPM 时,PM PB ,
∴M 点与A点重合,
∴ 1,0M ;
当 90PBM 时, PB BM ,
如图 1,当 P点在M 点上方时,过点 B作 x轴的垂线GH,过点 P作PH GB 交于H,过点M 作
MG HG 交于 G,
∵ 90PBM ,
∴ 90PBH MBG ,
∵ 90PBH BPH ,
∴ MBG BPH ,
∵ BP BM ,
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∴ BPH MBG AAS≌△ △ ,
∴ , 2BH MG PH BG ,
设 1,P t ,则 3 , 2M t ,
∴ 22 3 2 3 3t t ,解得 2 2t 或 2 2t ,
∴ 1 2, 2M 或 1 2, 2 ,
∵M 点在对称轴的左侧,
∴M 点坐标为 1 2, 2 ;
如图 2,当 P点在M 点下方时,同理可得 ,(3 )2M t ,
∴ 22 3 2 3 3t t ,解得 2 6t (舍)或 2 6t ,
∴ 1 6,2M ;
综上所述:M点的坐标为 1 2, 2 或 1 6,2 或 1,0 .
故答案为: 1 2, 2 或 1 6,2 或 1,0 .
【点睛】本题考查二次函数的图象与性质,熟练掌握待定系数法求解析式、二次函数的图象与
性质,等腰直角三角形的性质,数形结合是解题的关键.
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4.(1) 2 2 3y x x ;
(2)存在,点N的坐标为 1, 14 或 1, 14 或 1, 1 或 1, 3 17 ;
拓展设问:存在,点 F的坐标为 1, 1 或 1, 17 3 或 1, 14
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、特殊三角形问题(二次
函数综合)、特殊四边形(二次函数综合)
【分析】(1)由题意,根据抛物线的交点式列方程求解即可得到答案;
(2)求出� 0, − 3 及对称轴,设 1,N m ,由两点之间距离公式得到 2 18AC , 2 24AN m ,
22 1 3CN m ,根据题意,由等腰三角形性质分三种情况:当 AC AN 时;当 AC CN 时;当
AN CN 时;分类讨论求解即可得到答案;
拓展设问:设点 F的坐标为 1,n ,根据坐标两点的距离公式,得到 2 2 4AF n , 2 2 6 10CF n n ,
2 18AC ,根据题意,分三种情况:当 AC为菱形的对角线时;当CE为菱形对角线时;当CF为
对角线时,由菱形性质列方程求解即可得到答案.
【详解】解:(1)抛物线 2 3y ax bx 与 x轴交于点 3,0A 和点 1,0B ,
2 23 1 2 3 3y a x x a x x ax bx ,
解得 1a , 2b ,
抛物线的解析式为 2 2 3y x x ;
(2)存在,点N的坐标为 1, 14 或 1, 14 或 1, 1 或 1, 3 17 ,理由如下:
由(1)知 22 2 3 1 4y x x x ,
∴� 0, − 3 , 1, 4D ,抛物线的对称轴为直线 1x ,
设点 1,N m ,其中 4m ,
点 3,0A 、� 0, − 3 、 1,N m ,
2 18AC , 2 24AN m , 22 1 3CN m ,
当 AC AN 时,则 218 4 m ,解得 14m ,则点 1, 14N 或 1, 14 ;
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当 AC CN 时,则 218 1 3m ,解得 3 17m 或 3 17m (负值舍去),则点 1, 3 17N ;
当 AN CN 时,则 224 1 3m m ,解得 1m ,则点 1, 1N ;
综上,点N的坐标为 1, 14 或 1, 14 或 1, 1 或 1, 3 17 ;
拓展设问:存在,点 F的坐标为 1, 1 或 1, 17 3 或 1, 14 ,理由如下:
抛物线 2 2 3y x x 的对称轴为直线 1x ,
设直线 AC的解析式为 y kx m ,
则
3 0
3
k m
m
,解得:
1
3
k
m
,
∴直线 AC的解析式为 3y x ,
当� =− 1时, 3 2y x ,
∴设点 F的坐标为 1,n ,此时 2n ,
∵ 3,0A , 0, 3C ,
∴ 2 22 23 1 0 4AF n n , 2 22 21 3 6 10CF n n n ,
22 23 3 18AC ,
①当 AC为菱形的对角线时,如图所示:
此时 AF CF ,
∴ 2 24 6 10n n n ,解得 1n ,
∴ 1, 1F ;
②当CE为菱形对角线时,如图所示:
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9
此时 AC CF ,
∴ 2 6 10 18n n ,解得 17 3n 或 17 3n (不合题意,舍去),
∴ 1, 17 3F ;
③当CF为对角线时,如图所示:
此时 AC AF ,
∴ 2 4 18n ,解得 14n 或 14 (不合题意,舍去),
∴ 1, 14F ;
综上,点 F的坐标为 1, 1 或 1, 17 3 或 1, 14 .
【点睛】本题考查二次函数综合,涉及二次函数图象与性质、待定系数法确定函数解析式、等
腰三角形性质、菱形性质、两点之间距离公式、解二次方程等知识,熟练掌握二次函数图象与
性质,等腰三角形性质及菱形性质是解决问题的关键.
5.(1) 6n ,抛物线的表达式为 2 7 2y x x ;
(2)当 4a 时, PF有最大值,最大值为 16, 4, 14P ;
(3)存在, 6, 8M 或 2,16 .
【知识点】特殊三角形问题(二次函数综合)、线段周长问题(二次函数综合)、待定系数法求二
次函数解析式
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【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)设点 P的坐标为 2, 7 2a a a ,则点 , 2F a a ,求得 22 7 2PF a a a ,利用二次函
数的性质即可求解;
(3)根据题意,需要分两种情况:①当点 B为直角顶点时,过点 B作 BM BC 交抛物线于点M ,
分别过点M 和点C作 y轴的垂线,垂足分别为N,D,由此可得 BNM 是等腰直角三角形,设
出点M 的横坐标,代入函数解析式即可;②当点C为直角顶点时,过点C作CM BC 交抛物线
于点M ,过点M 作 y轴的垂线ME ,过点C作 x轴的垂线CE,设点M 的横坐标为m,则
8ME CE m ,代入函数解析式即可.
【详解】(1)解:对于 2y x ,
令 0x ,则 2y ,
令 2 0y x ,解得 2x ,
当 8x 时, 8 2 6y n ,
故点A、 B、C的坐标分别为 (2,0)、 (0, 2) , (8,6);
将点 B、C的坐标代入抛物线的表达式得
2
64 8 2 6
c
b
,
解得
7
2
b
c
,
抛物线的表达式为 2 7 2y x x ;
(2)解:如图,过点 P作 y轴的平行线交 AB于点H,连接 BP,CP,
设点 P的坐标为 2, 7 2a a a ,则点 , 2F a a ,
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11
22 22 7 2 8 4 16PF a a a a a a ,
∵ 4 0 ,
∴当 4a 时, PF有最大值,最大值为 16;
当 4a 时, 14y .
∴ 4, 14P ;
(3)解:存在,理由如下:
①当点 B为直角顶点时,如图,过点 B作 BM BC 交抛物线于点M ,分别过点M 和点C作 y轴的
垂线,垂足分别为N,D,
(0, 2)B , (8,6)C ,
8BD , 8CD ,
45CBD ,
90CBM ,
45MBN ,
BN MN ,
设MN t ,则BN t ,
( , 2)M t t ,
点M 在抛物线上,
2 7 2 2t t t ,解得 0t (舍)或 6t ,
6MN BN , 8ON ,
(6, 8)M .
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②当点C为直角顶点时,如图,过点C作CM BC 交抛物线于点M ,过点M 作 y轴的垂线ME ,
过点C作 x轴的垂线CE,
由①知 45BCD ,
45MCD ,
45MCE ,
M E CE ,
设点M 的横坐标为m,则 8ME CE m ,
28 6 7 2m m m ,解得 2m 或 8m (舍 ),
( 2,16)M .
综上可知,存在点M ,使 BMC△ 是以 BC为直角边的直角三角形,此时 (6, 8)M 或 ( 2,16) .
【点睛】本题是二次函数综合题,主要考查了一次函数的性质、等腰直角三角形的性质、面积
的计算等,要注意分类求解,避免遗漏.
6.(1)y=﹣x2﹣2x+3
(2)点 P的坐标为
3 15,
2 4
(3)存在,点 P坐标为(﹣2,3)或( 5 17
2
,
5 3 17
2
)
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、图形运动问题(实际问题与二次函数)、特殊三角形
问题(二次函数综合)
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【分析】(1)利用待定系数法即可确定抛物线的解析式;
(2)先求出直线 AB的解析式,再设出点 P的坐标,然后求出点 D的坐标,再列出 PD的长
度的表达式,确定 PD取最大值时求出点 P的坐标即可;
(3)先设出点 P的坐标,然后表示出 PD的长度,再根据抛物线的对称性表示出 PE的长度,
列出关于点 P的横坐标的方程,求出点 P的横坐标,即可确定点 P的坐标.
【详解】(1)解:∵抛物线 y=ax2+bx+3过点 B(﹣3,0),C(1,0),
∴
9 3 3 0
3 0
a b
a b
,
解得:
1
2
a
b
,
∴抛物线解析式为 y=﹣x2﹣2x+3;
(2)解:∵x=0时,y=﹣x2﹣2x+3=3,
∴A(0,3),
∴直线 AB解析式为 y=x+3,
∵点 P在线段 AB上方抛物线上,
∴设 P(t,﹣t2﹣2t+3)(﹣3<t<0),
∴D(t,t+3),
∴PD=﹣t2﹣2t+3﹣(t+3)=﹣t2﹣3t= 23 92 4( )t ,
∵a=﹣1<0,
∴当
3
2
t 时,DP的长最大,
此时,点 P的坐标为( 3
2
,
15
4
);
(3)解:存在点 P使△PDE为等腰直角三角形,
设 P(t,﹣t2﹣2t+3)(﹣3<t<0),则 D(t,t+3),
∴PD=﹣t2﹣2t+3﹣(t+3)=﹣t2﹣3t,
∵抛物线 y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,
∴对称轴为直线 x=﹣1,
∵PE∥x轴交抛物线于点 E,
∴E、P关于对称轴对称,
∴xE﹣(﹣1)=(﹣1)﹣t,
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14
∴xE=﹣2﹣t,
∴PE=|xE﹣xP|=|﹣2﹣2t|,
∵△PDE为等腰直角三角形,∠DPE=90°,
∴PD=PE,
①当﹣3<t≤﹣1时,PE=﹣2﹣2t,
∴﹣t2﹣3t=﹣2﹣2t,
解得:t1=1(舍去),t2=﹣2,
∴P(﹣2,3),
②当﹣1<t<0时,PE=2+2t,
∴﹣t2﹣3t=2+2t,
解得: 1
5 17
2
t , 2
5 17
2
t (舍去)
∴P( 5 17
2
,
5 3 17
2
),
综上所述,点 P坐标为(﹣2,3)或( 5 17
2
,
5 3 17
2
)时,使△PDE为等腰直角三角形.
【点睛】本题主要考查二次函数的综合应用,关键是要会用待定系数法求抛物线的解析式以及
牢记等腰直角三角形的性质,当遇到线段取最值的问题时,一般是先用含字母的式子表示出线
段的长度,然后利用二次函数的知识解决即可.
7.(1) 2 2 3y x x
(2)
1 15,
2 4
或
5 7,
2 4
(3) 32P
x ,
9
4
PE 或
5
3P
x ,
20
9
PE
【知识点】求一次函数解析式、待定系数法求二次函数解析式、相似三角形的判定与性质综合、
相似三角形问题(二次函数综合)
【分析】(1)先确定点B C、 的坐标,再用待定系数法求抛物线的解析式;
(2)先求直线 AC和 BP的解析式,再联立求出交点的横坐标,证明 BDG BPH ∽ ,根据相似
三角形对应边成比例建立方程求解即可;
(3)分两种情况: ABC EPC ∽ 或 ABC ECP△ ∽△ ,根据对应边成比例建立方程求解即可.
【详解】(1)解:直线 3 3y x 与 x轴交于点 B,与 y轴交于点C,
令 0x ,则 3y ;令 0y ,则 1x ,
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15
1,0( )B , 0,3C( )
抛物线 2y x bx c 经过 B,C两点,
将B C、 的坐标代入解析式可得
1 0
3
b c
c
,
解得
2
3
b
c
,
抛物线解析式为: 2 2 3y x x ;
(2)解:令抛物线 2 2 3=0y x x ,可得 1x 或 3x ,
3,0A(- ),
0,3C( ),
设直线 AC的解析式为: 1y kx b ,
将 3,0 0,3A C(- ),( )代入直线 1y kx b ,得
1
1
3 0
3
k b
b
,
解得:
1
1
3
k
b
,
直线 AC的解析式为: 3y x= + ,
设 P点坐标为(m , 2 2 3m m ),
设直线 BP的解析式为: y ax n ,
将 1,0( )B , 2( , 2 3)P m m m )代入解析式 y ax n 中,得
2
0
2 3
a n
am n m m
,
解得:
3
3
a m
n m
,
直线 BP的解析式为: 3 3y m x m ,
联立直线 BP与直线 AC
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16
3 3
3
y m x m
y x
,
解得
4
mx
m
,
如图过点 P作PH x 轴于点 H,作DG x 轴于点 G
DG PH ∥
BDG BPH , 90BGD BHP
又 DBG PBH
BDG BPH△ ∽△
: 5 :16PD BD
: 16 : 21BG BH
1
4B D
mBG x x
m
, 1B PBH x x m
1 164
1 21
m
m
m
解得:
1
2
m 或
5
2
m ,
经检验,
1
2
m ,
5
2
m 都是方程的根,
当
1
2
m 时, 2
152 3
4
m m ;
当
5
2
m 时, 2
72 3
4
m m
故点 P的坐标为( 1
2
,
15
4
),(
5
2
,
7
4
);
(3)解:设 P点坐标为 2, 2 3a a a ,
, 3E a a ,
2 22 3 3 3PE a a a a a , 2 2 2 23 3 3 2AC AO OC ,
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17
2 2 2( 0) ( 3 3) 2 2EC a a a a ,
PE y ∥ 轴,
PEC ACO ,
又 3OA OA OC OA , ,
45CAB ACO ,
PEC CAB ,
①当 ABC EPC ∽ 时,
AC AB
EC EP
,
即 2
3 2 4
2 3 32 a a aa
,
解得:
5
3
a 或 0a ,
经检验 0a 不是方程的根,应舍去,
2 203
9
PE a a ;
②当 ABC ECP△ ∽△ 时,
AB AC
EC EP
,
即 2
4 3 2
2 3 32 a a aa
,
解得:
3
2
a 或 0a ,
经检验 0a 不是方程的根,应舍去,
2 93
4
PE a a .
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法,相似三角形的判定
和性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.
8.(1)抛物线的解析式为 22 3 5 3 3
3 3
y x x
(2)12815
(3)点 F的坐标为 3 , 0 或 1, 0 或 5 , 0 或 13
, 0 或 7, 0
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18
【知识点】求一次函数解析式、待定系数法求二次函数解析式、图形问题(实际问题与二次函
数)、相似三角形问题(二次函数综合)
【分析】(1)先求出点A、B的坐标,再根据点M 与点C关于点 B对称,得出 1M , 2 3 ,再
利用待定系数法把点A、 B的坐标代入 2y ax bx c ,解方程组即可;
(2)设 P a, 22 3 5 3 33 3a a
0 3a ,根据待定系数法求出直线 AB的解析式,表示出 PF,
再根据 PQEV ∽ BOC ,表示出 PE,从而求出 PE PF 关于 a的式子,再根据二次函数的性质即
可求解;
(3)设 F m, 0 ,过点M 作MD平行于 y轴交 AB于点D,交 x轴于点H,先解直角三角形得
出: 120ADM , 30AMD MAD ,再根据 ADM△ 与 AEF△ 相似分类讨论即可.
【详解】(1)解: 2 6 9 3 0a a b ,
23 3 0a b ,
3a , 3b ,
又∵点 A a, 0 , 0B , 3 ,
∴ 3A , 0 , 0B , 3 ,
∵点 1C , 0 和点M 关于点 1B , 3 对称,设点 M x, y ,
1 0
2
0 3
2
x
y
,解得
1
2 3
x
y
,
1M , 2 3 ;
设二次函数解析式为 2y ax bx c ,由 3A , 0 , 0B , 3 , 1M , 2 3 三点在二次函数上,
则
9 3 0
3
2 3
a b c
c
a b c
,解得
2 3
3
5 3
3
3
a
b
c
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∴该抛物线的解析式为 2
2 3 5 3 3
3 3
y x x ;
(2)如图,过点 P作 PQ x 轴于点Q,
设 P a, 22 3 5 3 33 3a a
0 3a ,则
设直线 AB的解析式为 y kx b ,将 3A , 0 , 0B , 3 代入,得
3 0
3
k b
b
,解得
3
3
3
k
b
,
∴直线 AB的解析式为 3 3
3
y x ,
∵PF x∥ 轴交直线 AB于点 F,
∴ 2
2 3 5 3 33 3
3 3 3
a a x ,
∴ 22 5x a a ,
2 22 5 2 6 0 3PF a a a a a a ,
∵ ∥PE BC, PQ x 轴于点Q,
∴ PEA BCO , 90PQE BOC ,
∴ PQEV ∽ BOC ,
∴
PQ BO
PE BC
,
又∵Rt BOC 中, 22 2 23 1 2BC BO OC ,
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∴
22 3 5 3 3 33 3
2
a a
PE
,
∴ 2
4 10 2
3 3
PE a a ,
2
2 2 24 10 10 28 10 7 1282 6 2 2
3 3 3 3 3 5 15
PE PF a a a a a a a
,
10 0
3
,且 0 < < 3a
7
5
a 时, PE PF 的值最大,为
128
15 ;
(3)存在.设 F m, 0 ,
过点M 作MD平行于 y轴交 AB于点D,交 x轴于点H,
∵ 3A , 0 , 0B , 3 , 1M , 2 3 ,
∴ 3OA , 3OB , 2 3MH , 2AH ,
∴
3tan
3
OBBAO
OA
,
2 3tan 3
2
MHMAH
AH
,
30BAO , 60MAH ,
90 30 60ADH , 60 30 30MAD MAH BAO ,
120ADM , 30AMD MAD ,
当点 E与点 B重合,即 0E , 3 时,如图 1,
若 30AFE FAE MAD AMD ,则 AEF△ ∽ ADM△ ,此时点 F与点A关于 y轴对称, 3F ,
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0 ;
若 30AEF FAE MAD AMD ,则 AEF△ ∽ AMD ,则 AF EF ,即 3EF m ,OF m ,
3OE ,
2 2 2OF OE EF ,
2 22 3 3m m ,解得: 1m ,
1F , 0 ;
当点 E在 x轴下方对称轴左侧抛物线上时,如图 2,设 E n, 22 3 5 3 33 3n n
,
30FAE ,
22 3 5 3 3 33 3 tan30
3 3
n n
n
,
解得: 3n (舍去)或 1n ,
1E , 4 33
,
若 30AFE FAE MAD MAD ,则 AEF△ ∽ ADM△ ,
∴点 F与点A关于 1x 轴对称, 5F , 0 ;
∴ 30AEF FAE MAD MAD ,则 AEF△ ∽ AMD ,
∴ AF EF ,即 3EF m , 1CF m , 4 3
3
CE ,
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2 2 2CF CE EF ,
2
2 24 31 3
3
m m
,解得:
1
3
m ,
1
3
F
, 0 ;
当点 E与点M 重合,即 1E , 2 3 时,如图 3,
点 F在点A的,即 180 180 60 120MAF MAO ADM ,
若 30AFM MAD ,则 AEF△ ∽ AMD ,
30AEF AFE ,
4AF AE ,
∴ 3 4 7m OF ,
7F , 0 ;
综上所述,点 F的坐标为 3 , 0 或 1, 0 或 5 , 0 或 13
, 0 或 7, 0 .
【点睛】本题是二次函数的综合题,考查了待定系数法,中心对称、轴对称的性质,勾股定理,
相似三角形的判定和性质,解直角三角形等,注意分类讨论是解题的关键.