内容正文:
专题5.10 特殊三角形——二次函数的综合
· 典例分析
【典例1】如图,直线与轴、轴分别交于点、点,经过、两点的抛物线与轴的另一个交点为,顶点为.
(1)求的值;
(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使以C,P,Q为顶点的三角形为等腰三角形?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.
【思路点拨】
本题考查的是二次函数综合运用,解决本题的关键是熟练掌握二次函数的性质.
(1)求出、的坐标,将点、的坐标分别代入抛物线表达式,即可求解;
(2)分、、三种情况,分别求解即可.
【解题过程】
(1)直线,令,则,令,则,
故点、的坐标分别为、,
将点、的坐标分别代入抛物线表达式得:
,
解得:,
则抛物线的表达式为:,
则点坐标为,顶点的坐标为,
∴;
(2)设,
当时,如图,
则点纵坐标与中点的纵坐标相同,
,
,
解得:,
故此时点坐标为;
②当时,如图,
,
,
故此时点的坐标为或;
③当时,如图,
,
,
解得:,
故此时点的坐标为;
综上所述,点的坐标为或或或.
· 学霸必刷
1.(24-25九年级上·全国·单元测试)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是抛物线上轴上方的一个动点,当的面积为时,求点的坐标;
(3)在轴上是否存在点,使为等腰三角形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
2.(2024·陕西西安·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,经过点的抛物线(为常数,且)与x轴交于两点,与y轴交于点C,顶点为D,对称轴为直线.
(1)求抛物线的函数表达式和点D的坐标;
(2)将抛物线向左平移个单位长度后得到抛物线,抛物线的顶点为E,连接,请问在平移过程中,是否存在m的值,使得是等腰三角形?若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由.
3.(24-25九年级上·陕西渭南·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴分别交于点、点,与轴交于点,连接,点在线段上,设点的横坐标为.
(1)求直线的解析式;
(2)如果以为顶点的新抛物线经过原点,且与轴的另一个交点为,若是以为腰的等腰三角形,求新抛物线的解析式.
4.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,已知抛物线的对称轴为直线,且抛物线经过A, 两点,与x轴交于点B.
(1)若直线经过B,C两点,求直线和抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上找一点M,使的值最小,求点M的坐标;
(3)设P为抛物线的对称轴上的一个动点,求使为直角三角形的点P的坐标.
5.(2023九年级·辽宁铁岭·学业考试)如图,一次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,二次函数的图象与一次函数的图象交于、两点,与轴交于、两点,且点坐标为.
(1)求二次函数的解析式;
(2)求四边形的面积;
(3)在轴上是否存在点,使得是直角三角形?若存在,请直接写出所有满足条件的点的坐标,若不存在,请说明理由.
6.(23-24九年级上·广东东莞·期中)如图,已知抛物线与x轴交于,两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是第一象限内抛物线上的一个动点(与点C,B不重合),连接、,求面积的最大值;
(3)若M为抛物线对称轴上一动点,使得为直角三角形,请直接写出点M的坐标.
7.(23-24九年级上·内蒙古包头·阶段练习)如图1,抛物线与x轴交于点(A点在B点左侧),与y轴交于点,点P是抛物线上一个动点,连接.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图2所示,当点P在直线上方运动时,连接,求四边形面积的最大值,并写出此时P点坐标;
(3)若点M是x轴上的一个动点,点P的横坐标为3.试判断是否存在这样的点M,使得以点B、M、P为顶点的三角形是直角三角形,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
8.(23-24九年级下·山东聊城·期中)如图,抛物线过x轴上点、点,过y轴上点,点是抛物线上的一个动点.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)求四边形面积的最大值;
(3)当点P的横坐标m满足时,过点P作轴,交于点E,再过点P作轴,交抛物线于点F,连接,求使为等腰直角三角形的点P的坐标.
9.(2024·山西长治·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点和点C,与y轴交于点,点是抛物线上点与点之间的动点(不包括点,点).
(1)求抛物线的解析式;
(2)动点在抛物线上,且在直线上方,求面积的最大值及此时点的坐标;
(3)在(2)的条件下,将该抛物线向右平移个单位,点为点的对应点,平移后的抛物线与轴交于点,为平移后的抛物线的对称轴上任意一点,若是以为腰的等腰三角形,求出所有符合条件的点的坐标.
10.(23-24九年级上·云南昆明·期末)如图、已知直线与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线经过A,C两点,且与x轴的另一个交点为B,对称轴为直线.
(1)求抛物线的表达式;
(2)抛物线对称轴上的点P,使得以点B,C,P为顶点的三角形是等腰三角形,这样的点P称为“圣和点”、此题中,是否存在“圣和点”、若存在,请求出“圣和点”P的坐标:若不存在,请说明理由.
11.(2024·陕西咸阳·模拟预测)如图,已知抛物线(、为常数,且)与轴交于,两点(点在点左侧),与轴交于点,.抛物线的对称轴与轴交于点,与经过点的直线交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)在抛物线上是否存在点,使得是以为直角边的直角三角形?若存在,求出所有得合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
12.(24-25九年级上·山西吕梁·阶段练习)如图,抛物线与轴交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点,连接,直线与抛物线交于,两点,与轴交于点,点的横坐标为.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)求的面积;
(3)若抛物线的对称轴与直线的交点为,则在抛物线的对称轴上是否存在点,使是以为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
13.(24-25九年级上·湖南长沙·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,两点,点是直线上一动点,过点作轴的垂线交抛物线于点、交轴于点.设点的横坐标为.
(1)分别求直线和这条抛物线的解析式;
(2)若,求此时点的坐标;
(3)是否存在这样的点,使得以、、为顶点组成直角三角形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
14.(23-24九年级上·辽宁盘锦·期中)如图,已知直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过、两点,与轴交于另一个点,对称轴与直线交于点,抛物线顶点为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在第三象限内,为抛物线上一点,以、、为顶点的三角形面积为3,求点的横坐标;
(3)点是对称轴上的一动点,是否存在某一点使、、为顶点的三角形是以为直角边的直角三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点坐标;不存在,说明理由.
15.(24-25九年级上·湖南长沙·开学考试)如图,已知抛物线与轴交于点,(在的左侧),与轴交于点,顶点为.
(1)求出抛物线的表达式;
(2)若的角平分线与在第一象限的抛物线交于点,求点的横坐标;
(3)若点是抛物线对称轴上的一点,是否存在点.使得以点,,为顶点的三角形是以为腰的等腰三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
16.(2023·黑龙江齐齐哈尔·三模)如图,已知直线与x轴,y轴交于B,A两点,抛物线经过点A,B,点P为线段上一个动点,过点P作垂直于x轴的直线交抛物线于点N,交直线于点M,设点P的横坐标为t.
(1)求抛物线解析式;
(2)当,t的值为___________;
(3)若点N到直线的距离为d,求d的最大值;
(4)在y轴上是否存在点Q,使是以为腰的等腰直角三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
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专题5.10 特殊三角形——二次函数的综合
· 典例分析
【典例1】如图,直线与轴、轴分别交于点、点,经过、两点的抛物线与轴的另一个交点为,顶点为.
(1)求的值;
(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使以C,P,Q为顶点的三角形为等腰三角形?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.
【思路点拨】
本题考查的是二次函数综合运用,解决本题的关键是熟练掌握二次函数的性质.
(1)求出、的坐标,将点、的坐标分别代入抛物线表达式,即可求解;
(2)分、、三种情况,分别求解即可.
【解题过程】
(1)直线,令,则,令,则,
故点、的坐标分别为、,
将点、的坐标分别代入抛物线表达式得:
,
解得:,
则抛物线的表达式为:,
则点坐标为,顶点的坐标为,
∴;
(2)设,
当时,如图,
则点纵坐标与中点的纵坐标相同,
,
,
解得:,
故此时点坐标为;
②当时,如图,
,
,
故此时点的坐标为或;
③当时,如图,
,
,
解得:,
故此时点的坐标为;
综上所述,点的坐标为或或或.
· 学霸必刷
1.(24-25九年级上·全国·单元测试)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是抛物线上轴上方的一个动点,当的面积为时,求点的坐标;
(3)在轴上是否存在点,使为等腰三角形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)把点的坐标代入抛物线中可得的值,从而可得抛物线的解析式;
(2)根据的面积为列方程可得点的坐标;
(3)由等腰三角形行政,分情况讨论:①当时;②当时;③当时,从而可以解答.
【解题过程】
(1)解:把点的坐标代入抛物线中得:
,
抛物线的解析式为:;
(2)解:当时,,解得,,
,
,
,
,
,
,
当时,,
,
;
(3)解:当时,时,
,
,
,
①当时,;
②当时,;
③当时,设,则,
在中,,即,解得,
,
;
综上,点的坐标为或或.
2.(2024·陕西西安·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,经过点的抛物线(为常数,且)与x轴交于两点,与y轴交于点C,顶点为D,对称轴为直线.
(1)求抛物线的函数表达式和点D的坐标;
(2)将抛物线向左平移个单位长度后得到抛物线,抛物线的顶点为E,连接,请问在平移过程中,是否存在m的值,使得是等腰三角形?若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
本题考查二次函数的综合应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解是解题的关键.
(1)利用待定系数法可求得抛物线的函数表达式,配方成顶点式即可求得顶点D的坐标;
(2)根据平移的性质得到,则顶点E的坐标为,利用两点之间的距离公式求得,,,分或或三种情况讨论,列出方程,据此求解即可.
【解题过程】
(1)解:∵经过点的抛物线,且对称轴为直线,
∴,
解得,
∴抛物线的函数表达式为,
,
∴顶点D的坐标为;
(2)解:由题意将向左平移个单位长度后得到抛物线,
∴,
∴的顶点E的坐标为,
对于,令,则,
∴与y轴交于点C的坐标为,
即,,其中,
∴,
,
,
当时,则,
解得(舍去)或,此时,,符合题意;
当时,则,
此时,,符合题意;
当时,
则,解得,此时,,符合题意;
综上,m的值为或5或.
3.(24-25九年级上·陕西渭南·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴分别交于点、点,与轴交于点,连接,点在线段上,设点的横坐标为.
(1)求直线的解析式;
(2)如果以为顶点的新抛物线经过原点,且与轴的另一个交点为,若是以为腰的等腰三角形,求新抛物线的解析式.
【思路点拨】
(1)先确定点C的坐标,再利用待定系数法求直线的解析式即可;
(2)利用等腰三角形定义分类求解即可.
本题考查了待定系数法求解析式,等腰三角形的分类求解,熟练掌握待定系数法是解题的关键.
【解题过程】
(1)解:设抛物线的解析式为:,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为:,
令得,
∴,
设直线的解析式为:,
将点代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为:.
(2)解:∵点的横坐标为,点在线段上,
∴,,
∴设新抛物线的解析式为,
∵点、点,
∴,,.
分情况讨论:
(1)当时,则,
解得,
此时,,
∴新抛物线的解析式为,
∵新抛物线经过原点,
∴,
解得,
∴新抛物线的解析式为;
(2)当时,,
解得,(此时与重合,舍去),
∴,
∴新抛物线的解析式为,
∵新抛物线经过原点,
∴,
解得,
∴新抛物线的解析式为.
综上所述,新抛物线的解析式为或.
4.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,已知抛物线的对称轴为直线,且抛物线经过A, 两点,与x轴交于点B.
(1)若直线经过B,C两点,求直线和抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上找一点M,使的值最小,求点M的坐标;
(3)设P为抛物线的对称轴上的一个动点,求使为直角三角形的点P的坐标.
【思路点拨】
本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、直角三角形的性质、点的对称性等;
(1)用待定系数法即可求解;
(2)设直线与对称轴的交点为M,则此时的值最小,进而求解;
(3)分点B为直角顶点、点C为直角顶点、P为直角顶点三种情况,分别求解即可.
【解题过程】
(1)抛物线的对称轴为直线,且抛物线经过,
∴,
设抛物线的表达式为,
将代入上式得:,解得,
∴抛物线的解析式为:;
把,代入得:
,解得,
∴直线的解析式为;
(2)设直线与对称轴的交点为M,则此时的值最小,
把代入直线得,故,
即当点M到点A的距离与到点C的距离之和最小时M的坐标为;
(3)设,
∵,,
∴,
若点B为直角顶点时,则,
即,
解得;
若点C为直角顶点时,则,
即
解得,
若P为直角顶点时,则,
∴,
解得,
综上,点P的坐标为或或或.
5.(2023九年级·辽宁铁岭·学业考试)如图,一次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,二次函数的图象与一次函数的图象交于、两点,与轴交于、两点,且点坐标为.
(1)求二次函数的解析式;
(2)求四边形的面积;
(3)在轴上是否存在点,使得是直角三角形?若存在,请直接写出所有满足条件的点的坐标,若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
题目主要考查二次函数与一次函数综合问题,勾股定理解三角形,面积问题等,理解题意,进行分类讨论是解题关键.
(1)根据题意得出,然后利用待定系数法确定函数解析式即可;
(2)根据两个函数得出,结合图象得出求解即可;
(3)设点,根据题意得出,然后分三种情况:当P为直角顶点时,当B为直角顶点时,当C为直角顶点时,分别求解即可.
【解题过程】
(1)解:根据题意得,当时,,
∴,
将, 代入得
,解得,
得解析式;
(2)根据题意得:联立两个函数,
解得:或,
∴,
∴,,
∴四边形的面积为:;
(3)设点,
∵,
∴,
当P为直角顶点时,,
∴,
解得:或,
∴或;
当B为直角顶点时,,
∴,
解得:,
∴;
当C为直角顶点时,,
∴,
解得:,
∴;
综上可得:P的坐标为或或或 .
6.(23-24九年级上·广东东莞·期中)如图,已知抛物线与x轴交于,两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是第一象限内抛物线上的一个动点(与点C,B不重合),连接、,求面积的最大值;
(3)若M为抛物线对称轴上一动点,使得为直角三角形,请直接写出点M的坐标.
【思路点拨】
(1)由待定系数法即可求解;
(2)由点D横坐标为m得出点D、点E的坐标,结合两点间的距离公式以及三角形的面积公式,即可求解;
(3)先确定抛物线的对称轴,如图,设,利用两点间的距离公式得到,,,利用勾股定理的逆定理分类讨论:当时,为直角三角形,则;当时,为直角三角形,则;当时,为直角三角形,则,然后分别解关于t的方程,从而可得到满足条件的M点坐标.
【解题过程】
(1)解:在中,令,则,即,
设,
∴,
解得,
∴抛物线的函数关系式为,即;
(2)解:设直线的解析式为,
将,代入直线解析式得,
解得:,
∴直线的解析式为,
设,则,
∴,
∴面积,
∴面积的最大值为:;
(3)解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
故设,
∵,,
∴,,,
当时,为直角三角形,,即,
解得,
此时M点的坐标为;
当时,为直角三角形,,即,
解得,
此时M点的坐标为;
当时,为直角三角形,,即,
解得,,
此时M点的坐标为或,
综上所述,满足条件的M点的坐标为,,,.
7.(23-24九年级上·内蒙古包头·阶段练习)如图1,抛物线与x轴交于点(A点在B点左侧),与y轴交于点,点P是抛物线上一个动点,连接.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图2所示,当点P在直线上方运动时,连接,求四边形面积的最大值,并写出此时P点坐标;
(3)若点M是x轴上的一个动点,点P的横坐标为3.试判断是否存在这样的点M,使得以点B、M、P为顶点的三角形是直角三角形,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
本题考查二次函数的几何综合,二次函数的图象及性质,直角三角形的性质,勾股定理等知识,熟练掌握相关性质定理是解题的关键.
(1)用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)过点P作轴交于点Q,设,则,所以四边形面积,可得当时,四边形面积有最大值32,此时;
(3)先求出,设,分别求出,再由勾股定理分类讨论求出M点坐标即可.
【解题过程】
(1)解:将点、代入,
,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)设直线的解析式为,
把代入,
,
解得,
∴直线的解析式为,
过点P作轴交于点Q,
设,则,
,
,
,
∴四边形面积,
∵点P在直线上方,
,
∴当时,四边形面积有最大值32,此时;
(3)存在点M,使得以点B、M、P为顶点的三角形是直角三角形,理由如下:
当时,,
,
设,
,
①当为斜边时,,
解得,
(舍);
②当为斜边时,,
解得,
;
③当为斜边时,,
解得或,
或(舍);
综上所述:M点坐标为或.
8.(23-24九年级下·山东聊城·期中)如图,抛物线过x轴上点、点,过y轴上点,点是抛物线上的一个动点.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)求四边形面积的最大值;
(3)当点P的横坐标m满足时,过点P作轴,交于点E,再过点P作轴,交抛物线于点F,连接,求使为等腰直角三角形的点P的坐标.
【思路点拨】
(1)用待定系数法可得二次函数的表达式为;
(2)求出直线的表达式为,过点P作轴,交BC于点E,交x轴于点Q,可知,故,根据二次函数性质可得答案;
(3)求出抛物线对称轴为直线,故当点P的横坐标m满足时,点P在对称轴右侧,可得,即可得,解方程并检验可得答案.
【解题过程】
(1)解:∵抛物线过点,
∴.
将,代入,
得,解得,
∴二次函数的表达式为;
(2)设直线的表达式为,将,代入,
可得,解得,
∴直线的表达式为.
如图,过点P作轴,交BC于点E,交x轴于点Q.
∵,则,
∴点E的横坐标也为m,则纵坐标为,
∴.
四边形的面积
.
∵,
∴当时,四边形的面积最大,为;
(3)当点P的横坐标m满足时,此时点P在对称轴右侧,如图,
,
∴抛物线对称轴为直线,
当点P的横坐标m满足时,点P在对称轴右侧,
∴,
同(2)知,
当时,为等腰直角三角形,即.
整理,得,解得或(不符合题意,舍去),
此时,,即点.
所以当点P的坐标为时,为等腰直角三角形.
9.(2024·山西长治·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点和点C,与y轴交于点,点是抛物线上点与点之间的动点(不包括点,点).
(1)求抛物线的解析式;
(2)动点在抛物线上,且在直线上方,求面积的最大值及此时点的坐标;
(3)在(2)的条件下,将该抛物线向右平移个单位,点为点的对应点,平移后的抛物线与轴交于点,为平移后的抛物线的对称轴上任意一点,若是以为腰的等腰三角形,求出所有符合条件的点的坐标.
【思路点拨】
本题考查二次函数与几何的综合,解题的关键是掌握待定系数法求函数解析式,二次函数的图象和性质,等腰三角形的性质,即可.
(1)把点,的坐标代入函数解析式,即可;
(2)设直线的解析式为,根据点,的坐标求出解析式,过点P作x轴的垂线交AB于点H,求出,根据,即可;
(3)根据函数平移的性质,则平移的函数解析式:,根据点为点的对应点,求出点的坐标,平移后的抛物线与轴交于点,求出点的坐标,根据两点间的距离公式,求出,,,分类讨论等腰三角形的形状,即可.
【解题过程】
(1)∵抛物线经过,,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为:.
(2)设直线的解析式为,
∵直线经过,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
过点作轴的垂线交于点,设,
∴,
∴,
∵面积,
∴,
∴当时,面积最大值为,
此时.
(3)抛物线整理得:,
∴平移后的抛物线表达式为:,
∵点为点的对应点,,
∴点,
∵平移后的抛物线与轴交于点,
∴当时,,
∴点,
设点,
∴,,,
当时,则,解得:,
∴点的坐标为:;
当时,则,解得:,
∴点的坐标为:,
检验得点,点,点三点不共线.
综上所述,点的坐标为:或或.
10.(23-24九年级上·云南昆明·期末)如图、已知直线与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线经过A,C两点,且与x轴的另一个交点为B,对称轴为直线.
(1)求抛物线的表达式;
(2)抛物线对称轴上的点P,使得以点B,C,P为顶点的三角形是等腰三角形,这样的点P称为“圣和点”、此题中,是否存在“圣和点”、若存在,请求出“圣和点”P的坐标:若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)根据二次函数对称轴,设其函数表达式为:,根据一次函数的表达式求出点A和点C的坐标,再根据二次函数的对称性,求出点B的坐标,最后将点A和点B的坐标代入求解即可;
(2)分情况进行讨论,①当时,②当时,③当时,分别求解即可.
【解题过程】
(1)解:∵一次函数的表达式为:,
∴当时,,解得:,当时,,
∴,,
∵二次函数称轴为直线,
∴,
设二次函数表达式为:,
把代入得:,解得:,
∴二次函数表达式为:,
整理得:.
(2)存在
①当时,如图:此时;
②当时,如图:有两种情况,
∵,,
∴,
令对称轴与x轴交于点Q,
∵对称轴为直线,
∴,
∴,
∴;
③当时,过点C作垂直于对称轴,垂足为点M,
∵对称轴为直线,
∴点P横坐标为,,
设点P,
∴,
∴,,
∵,
∴,解得:,
∴.
综上存在“圣和点”,点P坐标为:或或或.
11.(2024·陕西咸阳·模拟预测)如图,已知抛物线(、为常数,且)与轴交于,两点(点在点左侧),与轴交于点,.抛物线的对称轴与轴交于点,与经过点的直线交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)在抛物线上是否存在点,使得是以为直角边的直角三角形?若存在,求出所有得合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
本题考查待定系数法求函数表达式、坐标与图形、等腰三角形的判定与性质、一次函数图象的平移、直角三角形的性质等知识,正确求得抛物线的函数表达式是解答的关键.
(1)先求点A坐标,再利用待定系数法求函数表达式即可;
(2)先根据二次函数的性质求得,点的坐标为,进而可得;当时,则,可得,设点的坐标为,然后解方程求得t值即可;求直线的函数表达式,然后平移至经过点,此时直线与抛物线的交点分别为,,可得,再利用待定系数法求得直线的函数表达式,然后联立方程组求解即可.
【解题过程】
(1)解:∵点的坐标为,,点在点左侧,
∴点的坐标为,
将,代入.
,解得:,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)解:在抛物线上存在点,使得是以为直角边的直角三角形.
理由如下:由得抛物线的对称轴为直线,
∴,
∵抛物线的对称轴与经过点的直线交于点,
∴当时,,
∴点的坐标为,则,
∴
当时,则,过点作于点,如图.
则是等腰直角三角形,
∴,
设点的坐标为,
∴,
解得:,(舍),
当时,,
点的坐标为;
设直线的函数表达式为,
将点,代入,得,解得,
∴直线的函数表达式为.
将直线平移至经过点,此时直线与抛物线的交点分别为,,
则,可设直线的函数表达式为,
将代入,得,解得,
∴直线的函数表达式为.
∴,解得:或.
∴点的坐标为或.
综上可得,在抛物线上存在点,使得是以为直角边的直角三角形,点的坐标为或或.
12.(24-25九年级上·山西吕梁·阶段练习)如图,抛物线与轴交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点,连接,直线与抛物线交于,两点,与轴交于点,点的横坐标为.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)求的面积;
(3)若抛物线的对称轴与直线的交点为,则在抛物线的对称轴上是否存在点,使是以为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)先求出,设直线的解析式为:,利用待定系数法求出直线的解析式为,进而得到,根据抛物线的解析式求出点坐标,得到,最后根据,即可求解;
(3)设抛物线的对称轴与轴的交点为,抛物线的对称轴为直线,得到,,设,分两种情况讨论:当时,当时,结合勾股定理求解即可.
【解题过程】
(1)解:将点,代入得:
,
解得:,
抛物线的函数解析式为;
(2)将代入得:,
,
设直线的解析式为:,
将点,代入得:
,
解得:,
直线的解析式为:,
在中,令,则,
,
在中,令,则,
,
,
,,
;
(3)存在,点的坐标为或或,理由如下:
设抛物线的对称轴与轴的交点为,
抛物线的对称轴为直线,
,
把代入直线中得:,
,
,,
,
设,
当时,,
解得:或,
或,
当时,
在中,由勾股定理可得:,即,
解得:,
,
综上所述,存在,点的坐标为或或,使是以为腰的等腰三角形.
13.(24-25九年级上·湖南长沙·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,两点,点是直线上一动点,过点作轴的垂线交抛物线于点、交轴于点.设点的横坐标为.
(1)分别求直线和这条抛物线的解析式;
(2)若,求此时点的坐标;
(3)是否存在这样的点,使得以、、为顶点组成直角三角形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)设,将,代入两个函数解析式即可求出答案;
(2)设,,根据,则,即可解答;
(3)设,分当时; ,三种情况依次进行讨论即可.
【解题过程】
(1)解:设,将,代入,
得,
解得,
直线的解析式为,
抛物线经过点,两点,将,代入,
,
解得,
;
(2)设,,,则,
当时
∵
,
整理得,
,(舍去)
;
当时
∵
,
整理得,
∴(舍去)或;
∴
当时
∴不存在
综上所述:,
(3)设,则
,,,
①当时,即,
,
,
,
,
,
解得或(舍去),
②时,即,
,
,
,
而,
,
,
③时,即,
,
,
(舍去)或 ,
或,
或,
综上所述:,,或.
14.(23-24九年级上·辽宁盘锦·期中)如图,已知直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过、两点,与轴交于另一个点,对称轴与直线交于点,抛物线顶点为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在第三象限内,为抛物线上一点,以、、为顶点的三角形面积为3,求点的横坐标;
(3)点是对称轴上的一动点,是否存在某一点使、、为顶点的三角形是以为直角边的直角三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点坐标;不存在,说明理由.
【思路点拨】
(1)先由直线的解析式为,求出它与轴的交点,与轴的交点的坐标,再将,两点坐标代入,再利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)设第三象限内的点的坐标为,运用配方法求出抛物线的对称轴和顶点的坐标,再设抛物线的对称轴与轴交于点,连接,再根据,列出关于的方程,解方程求出的值,进而得出点的坐标;
(3)设点坐标为,先由,两点坐标运用勾股定理求出,再分两种情况讨论:①若,根据勾股定理列出关于的方程,求出值,得出点坐标;②若,同①可求出对应的点坐标,进而得出结果.
【解题过程】
(1) 与轴的交点,与轴的交点的坐标,
当时,,即点的坐标为,
当时,,即点的坐标为,
将,代入,
得,
抛物线的解析式为
(2)如图1,设第三象限内的点的坐标为,
则,.
,
对称轴为直线,顶点的坐标为,
设抛物线的对称轴与轴交于点,连接,则,.
直线的解析式为,
当时,,
点坐标为.
,
以、、为顶点的三角形面积为3时,,
解得:,(舍去),
当时,
点的坐标为;
(3)设点坐标为,
,
分两种情况
①如图2,
若,
则,即,
,
点的坐标为;
②如图3,
若,
则,即
点的坐标为;
综上所述,点坐标为或.
15.(24-25九年级上·湖南长沙·开学考试)如图,已知抛物线与轴交于点,(在的左侧),与轴交于点,顶点为.
(1)求出抛物线的表达式;
(2)若的角平分线与在第一象限的抛物线交于点,求点的横坐标;
(3)若点是抛物线对称轴上的一点,是否存在点.使得以点,,为顶点的三角形是以为腰的等腰三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
本题考查了二次函数的图像与性质,勾股定理,等腰三角形的定义,分类讨论是解本题的关键.
(1)直接利用待定系数法求解解析式即可;
(2)作的角平分线交轴于点,交抛物线于点,过点作于点,得到,先求出点的坐标,推出,进而得到,设,则,由勾股定理可得,结合,可求出,进而得到,然后利用待定系数法求出直线的解析式为,最后联立直线的解析式和抛物线的解析式即可求解;
(3)求解抛物线的对称轴为直线,设,求解,可得,,,再分类讨论即可.
【解题过程】
(1)解:将,代入抛物线可得:
,
解得:,
抛物线的表达式为;
(2)如图,作的角平分线交轴于点,交抛物线于点,过点作于点,
,
令,则,
解得:,,
,
,
,
,
又 ,
,
设,则,
,
又 ,
,
解得:,
,
设直线的解析式为,将,代入可得:
,
解得:,
直线的解析式为,
联立:,
解得:,
点在第一象限,
,
即点的横坐标为;
(3)解:抛物线的表达式为,
抛物线的对称轴为直线,
设,
,,,
如图,
当时,
,
解得:,
或;
当时,
即,
解得:,
或,
综上:点坐标为或或或.
16.(2023·黑龙江齐齐哈尔·三模)如图,已知直线与x轴,y轴交于B,A两点,抛物线经过点A,B,点P为线段上一个动点,过点P作垂直于x轴的直线交抛物线于点N,交直线于点M,设点P的横坐标为t.
(1)求抛物线解析式;
(2)当,t的值为___________;
(3)若点N到直线的距离为d,求d的最大值;
(4)在y轴上是否存在点Q,使是以为腰的等腰直角三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)先求出一次函数与坐标轴的交点,然后代入二次函数求解即可;
(2)根据点,确定点,,得出,,根据题意代入求解即可;
(3)点N到直线的距离为d,求d的最大值即为求面积的最大值,连接,根据(2)中代入确定面积最大值,然后由等面积法求解即可;
(4)分两种情况分析:当时,当时,分别利用全等三角形的判定和性质及二次函数的性质求解即可.
【解题过程】
(1)解:当时,,
∴点A的坐标为;
当时,,解得;,
∴点B的坐标为.
将,代入,
得:,
解得:,
∴这个抛物线的解析式为;
(2)点,则点,,
∴,,
∵,
∴,
解得:或(与点B重合,舍去),
故答案为:1;
(3)点N到直线的距离为d,求d的最大值即为求面积的最大值,
连接,如图所示:
∵点B的坐标为.
∴,,
由(2)得,
∴,
∴面积最大为:8,
∵,
∴,解得:;
(4)存在, ,,,理由如下:
当时,如图所示:,
过点N作轴,过点B作轴交延长线于点C,
∴,,,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
解得:,(负值舍去)
∴;
当时,如图所示:,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
解得:,
∴或,
∵点Q在x轴下方,
∴,;
综上可得:,,.
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