内容正文:
特训07
二次函数
图形存在性问题专练
【特训过关】
一、等腰三角形存在性问题
1.如图,直线y=-x+n与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=-x2+bx+c经过A,B两
点,点E(m,0)是线段OA上的一个动点(不与点O和点A重合),过点E作ED⊥x轴,交直线AB于点
D,交抛物线于点P,连接PB.
y
(1)求抛物线解析式:
(2)当线段PD的长度最大时,求点P的坐标:
(3)若线段BD和PD为等腰三角形PBD的腰,求此时点E的坐标.
【管0y=-+2x+3:a)P
(3)点E的坐标为3-V2,0)
【解析】(1)解:,直线y=-x+n与x轴交于点A3,0),
.0=-3+n,
∴.n=3,
∴直线解析式为:y=-x+3,
当x=0时,y=3,
.点B(0,3,
,抛物线y=-x2+bx+c经过点A,B,
c=3
则
-9+3b+c=01
1
b=2
解得:
c=31
∴.抛物线的解析式为:y=-x2+2x+3;
(2)解:ED⊥x轴,点E(m,0,
点Pm,-m2+2m+3,则点D(m,-m+3),
则PD=-m2+2m+3-(-m+3=-m2+3m,
m3时,PD最大.一m2+2m+3
+2x3+3=15
2
(3)解:根据题意得,0<m<3,
由(2)得PD=-m2+3m,BD=Vm2+(-m+3-3)2=√2m,
.PD =BD
√2m=-m2+3m,
解得:m=0(舍去)或3-√2,
∴点E的坐标为3-V2,0.
2.如图1,抛物线y=x2+bx+c交x轴于点A-5,0)和点B,交y轴于点C(0,-5).
B
图1
图2
(1)求抛物线的函数表达式:
(2)如图2,若点P是线段AC上的一动点,作PQ⊥x轴,交抛物线于点Q,当PQ最大时,在抛物线
对称轴上找一点M,使QM+AM的值最小,求出此时点M的坐标;
2
(3)若点P在直线AC上的运动过程中,是否存在点P,使△ABP为等腰三角形?若存在,直接写出点P
的坐标;若不存在,请说明理由
【答案】(1)y=x2+4x-5;(2)M点坐标为
〔-2)3)P点业标为(5-32,3列或
-5+3W2,-3W2或(1,-6)或(-2,-3)
【解析】(1)解:,抛物线y=x2+bx+c交y轴于点C0,-5),则c=-5,
再把A-5,0)代入抛物线,得:25-5b-5=0,
解得:b=4,
所以抛物线的函数表达式为y=x2+4x-5.
(2)解:设直线AC的解析式为y=kx+b,
-5k+b=0
则
b=-5
k=-1
解得:
b=-5
.直线AC的解析式为y=-x-5,
设P(m,-m-5),则Qm,m2+4m-5,
.Pg=-m-5-(m2+4m-5)=-m2-5m=-
+
当m=-
4
当y=0时,x2+4x-5=0,
解得:x=-5或1,即B(1,0)
设直线BQ的表达式为y=x+n,代入B、Q两点坐标,
5.
35
--m+n=-
得{2
4,
m+n=0
3
5
1m=
解得
2
n=-
2
55
:.直线B0的表达式为y=2
2
,抛物线的对称轴为直线x=一2,把x=-2代入y=
55
2-2
得=15
M点坐标为
(3)解:存在,理由如下:
由抛物线的对称轴为直线x=-2、A-5,0)、B(1,0),
设P(t,-t-5),
∴.AB2=36,AP2=2t+52=2t2+20t+50,BP2=t-12+(t+5)2=212+8t+26,
①当AB=AP时,即36=2t2+20t+50,
得2+10t+7=0,
解得:t=-5±3V2,
∴P点坐标为-5-32,32)或(-5+3V2,-3V2)
②当AB=BP时,即36=2t2+8t+26,
得2+4t-5=0,
解得t=-5或1(-5舍去),
.P点坐标为1,-6):
③当PA=PB时,易知P点的横坐标为-2,
代入y=-x-5中得y=-3,
∴P点坐标为-2,-3)
综上,P点坐标为-5-3W2,32)或-5+3W2,-3W2)或(1,-6)或(-2,-3)
4
3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线C:y=ax2+3(a≠0)与x轴交于A-3,0)、B两点,将抛物线
C,向右平移4个单位长度得到的抛物线C,与x轴交于C、D两点(点C在点D的左侧).
(1)求点B的坐标和抛物线C的函数解析式:
(2)记抛物线C,的对称轴1与x轴交于点H,在直线1上是否存在点E,使得以点B、D、E为顶点的三角
形是等腰三角形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由
【答案】1D点B的坐标为8(3.0,范物线G的函数解折式为y=x-4+3:(2)点E的坐标为
4,V7)或(4-√7或4,15或4,-v15.
【解析】(1)解:将点A-3,0)代入抛物线C:y=ax2+3(a≠0得:9a+3=0,
解得a=-
1
抛物线C,的解析式为y三x2+3
当y=0时,-二x2+3=0,解得x=-3或x=3,
3
,抛物线C:y=ax2+3a≠0)与x轴交于A-3,0)、B两点,
点B的坐标为B(3,0,
:将抛物线Cy=
x2+3向右平移4个单位长度得到抛物线C,
3
然物线C的函数解新式为y=号x-4产+3。
2》解:对于纷搜Cy=x-4+3.
当)=0时,青x-4+3=0,解得x=1或=7.
,抛物线C,与x轴交于C、D两点(点C在点D的左侧),
5
.C1,0)或D(7,0),
苑物线Cy=青x4P+3的对称销/为查线=4.
∴.可设点E的坐标为E(4,m),
由(1)己得:点B的坐标为B(3,0),
.BD=7-3=4,BE2=(4-3)2+(m-0)2=1+m2,DE2=(7-42+(0-m)2=9+m2,
∴BE≠DE,
则分以下两种情况:
①当BD=BE时,△BDE是等腰三角形,
.BE2=BD2,即1+m2=42,
解得m=±5,
∴此时点E的坐标为4,√5)或4,-V15:
②当DE=BD时,△BDE是等腰三角形,
.DE2=BD2,即9+m2=42,
解得m=±√7,
∴此时点E的坐标为4,V7)或(4,-√万):
综上,在直线1上存在点E,使得以点B、D、E为顶点的三角形是等腰三角形,此时点E的坐标为4,√)
或(4,-√7或4,V15)或(4,-V1⑤:
6
二、直角三角形存在性问题
4.已知抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A-1,0),Bm,0)两点,与y轴交于点C(0,7,
Q
B
G
B
图1
图2
(1)求b,c,m的值;
(2)如图1,点D是抛物线上位于对称轴右侧的一个动点,且点D在第一象限内,过点D作x轴的平行线
交抛物线于点E,作y轴的平行线交x轴于点G,过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,当四边形DEFG的
周长最大时,求点D的坐标:
(3)如图2,点M是抛物线的顶点,将△MBC沿BC翻折得到△NBC,NB与y轴交于点Q,在对称轴
上找一点P,使得△PQB是以QB为直角边的直角三角形,求出所有符合条件的点P的坐标.
【答案】(1)b=6,c=7,m=7;(2)当四边形DEFG的周长最大时,点D的坐标为(4,15);(3)
点P的坐标为
55或(3,-16).
【解析】(1)解:把A-1,0),C(0,7)代入y=-x2+bx+c,
-1-b+c=0
得
c=7
b=6
解得
c=7
,这个抛物线的解析式为:y=-x2+6x+7,
令y=0,则-x2+6x+7=0,
解得x1=7,x2=-1,
7
B7,0,
.m=7;
(2)解:抛物线的解析式为y=-x2+6x+7=-x-3)2+16;
∴.对称轴为直线x=3,
设D(x,-x2+6x+7,
,DE∥x轴,
.E6-x,-x2+6x+7,
,过点D作x轴的平行线交抛物线于点E,作y轴的平行线交x轴于点G,过点E作EF⊥x轴,
.四边形DEFG是矩形,
∴.四边形DEFG的周长=2(-x2+6x+7+2(x-6+x)=-2x2+16x+2=-2(x-4)2+34
.-2<0
.当x=4时,四边形DEFG的周长最大,则-42+6×4+7=15,
∴.当四边形DEFG的周长最大时,点D的坐标为(4,15;
(3)解:过C作CH垂直抛物线对称轴于H,过N作NK⊥y轴于K,
M
H
B
∴.∠NKC=∠MHC=90°,
由翻折得CN=CM,∠BCN=∠BCM,
8
B(7,0),C(0,7,
.OB=OC,
.∠OCB=∠OBC=45°,
,CH⊥对称轴于H,
∴.CH∥x轴,
∴.∠BCH=45°,
.∠BCH=∠OCB,
.∠NCK=∠MCH,
∴.△MCH≌ANCK(AAS),
∴.NK=MH,CK=CH,
:抛物线的解析式为:y=-x2+6x+7=-(x-32+16,
.对称轴为x=3,M(3,16,
∴.MH=16-7=9,CH=3,
∴.NK=MH=9,CK=CH=3,
..OK=OC-CK=4,
.N-9,4,
设直线BN的解析式为y=kx+b',
「-9k'+b'=4
7k'+b'=0
1
k'=-
4
解得:
7
b'=
4
直线BN的解析式为:y=-x+?
x+
4
4
e
设P(3,p),
9
g=r+j-49+8
49833
分两种情况:
①当∠BQP=90°时,BP2=PO+BQ,
16+p产-+
1616
5
解得:p=4
…P3》
②当∠QBP=90°时,PQ=BP2+BQ,
2p+16
16+p2+833
16
解得:p=-16,
.点P的坐标为3,-16);
55
综上,所有符合条件的点P的坐标为
3,
或(3,-16).
4
5.综合与探究
已知抛物线y=-x2+bx+c与直线BC交于B(4,0),,C(0,4)两点,与x轴的另一个交点为A.
VA
B
图1
图2
(1)求抛物线的解析式.
10特训07
二次函数
图形存在性问题专练
【特训过关】
一、等腰三角形存在性问题
1.如图,直线y=-x+n与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=-x2+bx+c经过A,B两
点,点E(m,0)是线段OA上的一个动点(不与点O和点A重合),过点E作ED⊥x轴,交直线AB于点
D,交抛物线于点P,连接PB.
E
A
(1)求抛物线解析式:
(2)当线段PD的长度最大时,求点P的坐标:
(3)若线段BD和PD为等腰三角形PBD的腰,求此时点E的坐标.
1
2.如图1,抛物线y=x2+bx+c交x轴于点A(-5,0)和点B,交y轴于点C(0,-5).
V
B
B
图1
图2
(1)求抛物线的函数表达式:
(2)如图2,若点P是线段AC上的一动点,作PQ⊥x轴,交抛物线于点Q,当PQ最大时,在抛物线
对称轴上找一点M,使QM+AM的值最小,求出此时点M的坐标:
(3)若点P在直线AC上的运动过程中,是否存在点P,使△ABP为等腰三角形?若存在,直接写出点P
的坐标;若不存在,请说明理由
2
3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线C:y=ax2+3(a≠0)与x轴交于A-3,0)、B两点,将抛物线
C,向右平移4个单位长度得到的抛物线C,与x轴交于C、D两点(点C在点D的左侧).
(1)求点B的坐标和抛物线C的函数解析式:
(2)记抛物线C,的对称轴1与x轴交于点H,在直线1上是否存在点E,使得以点B、D、E为顶点的三角
形是等腰三角形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
3
二、直角三角形存在性问题
4.已知抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A-1,0),Bm,0)两点,与y轴交于点C(0,7,
M
Q
!
B
B
图1
图2
(1)求b,c,m的值;
(2)如图1,点D是抛物线上位于对称轴右侧的一个动点,且点D在第一象限内,过点D作x轴的平行线
交抛物线于点E,作y轴的平行线交x轴于点G,过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,当四边形DEFG的
周长最大时,求点D的坐标:
(3)如图2,点M是抛物线的顶点,将△MBC沿BC翻折得到△NBC,NB与y轴交于点Q,在对称轴
上找一点P,使得△PQB是以QB为直角边的直角三角形,求出所有符合条件的点P的坐标.
5.综合与探究
已知抛物线y=-x2+bx+c与直线BC交于B(4,0),C(0,4)两点,与x轴的另一个交点为A.
B
图1
图2
(1)求抛物线的解析式.
(2)若N为抛物线顶点,则线段CN的长为·
(3)如图1,点M是直线BC上方抛物线的一动点,过点M作MD⊥x轴,交BC于点E.连接CM,
BM,求△CBM的面积的最大值,
(4)如图2,在抛物线上是否存在点Q,使得△BCQ是以BC为直角边的直角三角形?若存在,请直接写
出点Q的坐标;若不存在,请说明理由
5
6.如图,抛物线y=x2+bx+C与x轴交于A,B两点(点A在点B左边),与y轴交于点C.直线
y=x-3经过B,C两点,点P是抛物线上一动点.
B
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P在BC下方运动时,求△BCP面积的最大值;
(3)若点F为直线BC上一点,作点A关于y轴的对称点A'连接AC,A'F当△FAC是直角三角形时,
直接写出点F的坐标.
6
三、等腰直角三角形存在性问题
7.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A-3,0),B两点,交y轴于点
C(0,4),对称轴是直线x=1,顶点为D.
D
A
B
0
备用图
(1)求抛物线的表达式;
(2)设抛物线的对称轴DE交线段BC于点E,P为第一象限内抛物线上一点,过点P作轴的垂线,交线
段BC于点F,若四边形DEFP为平行四边形,求点P的坐标;
(3)设点M是线段BC上的一动点,过点M作MN∥AB,交AC于点N.点Q从点B处以每秒3个单
位长度的速度沿线段BA向点A运动,运动时间为t(秒).当以MN为边的△QMN是等腰直角三角形时,
直接写出此时t的取值.
7
8.【综合探究】
如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,作直线BC,其中点A-1,0),点
C(0,-4).若点P在线段BC上运动(点P不与点B,C重合),过点P作x轴的垂线,交抛物线于点E,
交x轴于点F.
B
(1)求该抛物线的解析式:
(2)若PE=PF,求此时点P的坐标:
2
(3)是否存在点P使得△CPE为等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
8
5
9.如图,已知抛物线y=ax2+bx-2(a≠0)经过点A-3,2),与y轴交于点B,其对称轴为直线x=
2
C0,2)为y维上一点,直线4C与抛物线交于另-点D,
1
珠
A
B
B
D
备用图
(1)求抛物线的函数表达式:
(2)试在线段AD下方的抛物线上求一点E,使得△ADE的面积最大,并求出最大面积:
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点F,x轴上一点N使得△DWF是等腰直角三角形?如果存在,求点
F的坐标;如果不存在,请说明理由,
9
四、平行四边形存在性问题
10.如图,直线y=-
2x+1与x轴交于点4,与y轴交于点B,抛物线y=-x2+br+c经过A、B两点.
B
(1)求抛物线的解析式:
(2)若P是抛物线上一点,且P点坐标为
点Q为抛物线对称轴上一点,求QP+QA的最小值;
(3)点N为直线AB上的动点,点M为抛物线上的动点,当以点O、B、M、N为顶点的四边形是平行四
边形时,求点M的坐标.
o