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专题04二次函数的综合题专训之等腰三角形、直角三角形存在性问题
的三种模型
题型归纳
目录
题型一:二次函数的综合题专训之等腰三角形存在性问题.1
题型二:二次函数的综合题专训之直角三角形存在性问题.10
题型三:二次函数的综合题专训之等腰直角三角形存在性问题.22
题型专练
题型一:二次函数的综合题专训之等腰三角形存在性问题
1.(25-26九年级上四川泸州期中)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(-1,0),B(3,0),与y轴
交于点C(O,-3),点D是抛物线的顶点,连接AD,BC.
D
(1)求抛物线的解析式与直线BC的解析式:
(②)若点P是直线BC上的一个动点,是否存在点P,使△APD为等腰三角形,若存在,求出点P的坐标,
若不存在,说明理由
2.(25-26九年级上陕西西安月考)如图,己知抛物线与x轴交于A(-1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点
C0,3.
B
备用图
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(1)求抛物线的解析式:
(2)连接CB,在直线CB上方的抛物线上有一点M,使得△BCM的面积最大,求出M点的坐标.
(3)在抛物线的对称轴上是否存在以PB为腰的点P,使得△PBC是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条
件的点P的坐标.
3.(25-26九年级上河南周口·期中)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=-x2+bx+c的图象与x轴交
于A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,点P是该函数图象上的动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交
直线BC于点E.
A
D
(I)求该二次函数的解析式及直线BC的解析式:
(2)当点P在第一象限时,求PE的最大值:
(3)是否存在点P,使△CPE为等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由
4.(25-26九年级上·青海西宁期中)如图,二次函数y=-xG+bx+c的图象与x轴相交于点A和点C(1,0),
交y轴于点B(0,3).
图1
图2
(1)求此二次函数的解析式:
(2)设二次函数图象的顶点为P,对称轴与x轴交于点Q,求四边形4A0BP的面积(请在图1中探索);
(3)二次函数图象的对称轴上是否存在点M,使得△AMB是等腰三角形?若存在,请求出满足条件的点M的
坐标;若不存在,请说明理由(请在图2中探索),
5.(25-26九年级上河南周口月考)如图,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,顶点为点M.
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YA
B
B
备用图
(1)求这条抛物线的解析式及直线BM的解析式:
(②)P为线段BM上一动点(点P不与点B、M重合),过点P向x轴引垂线,垂足为Q,设OQ的长为t,四
边形PQAC的面积为S.求S与t之间的函数关系式及自变量t的取值范围;
(3)在线段BM上是否存在点N,使△NMC为等腰三角形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请
说明理由,
题型二:二次函数的综合题专训之直角三角形存在性问题
6.(25-26九年级上·甘肃武威·月考)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交
于A-1,0),B两点,与y轴交于点C(0,-3).
VA
(1)求二次函数的解析式;
(2)若Q为抛物线对称轴上一动点,求使△QBC为直角三角形的点Q的坐标.
7.(25-26九年级上·黑龙江大兴安岭月考)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=-2x+6的图象与x轴
交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=-x2+bx+c经过A,B两点,在第一象限的抛物线上取一点D,
过点D作DC⊥x轴于点C,交AB于点E.
y
o c
(1)求抛物线的函数表达式:
(2)若BDE是直角三角形,请直接写出点D的坐标.
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8.(25-26九年级上·上海普陀·月考)如图,在平面直角坐标系x0y中,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交
于A、B两点(A在B的左侧),与y轴负半轴交于点C,点C关于抛物线对称轴的对称点是点D.已知点
B1,0,tan∠0BC=3.
(1)求点A和点C的坐标:
(2)如果抛物线对称轴上存在点P(点P在第三象限),使得△ACP是直角三角形,求点P的坐标:
(3)将抛物线平移,平移后的抛物线与x轴、y轴分别交于点E、F,当点F恰好为ADE的重心时,求平移
后抛物线的表达式,
9.(25-26九年级上黑龙江绥化月考)已知,如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx-3
(a≠0)的图象与x轴交于点A3,0)和点B(-1,0),与y轴交于点C.
备用图
(1)求b的值;
(2)点P是直线AC下方抛物线上的一动点,连接PC,PA,求△ACP的面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)在第2问的条件下,N为抛物线对称轴上的一动点,是否存在这样的N点,使△APN为直角三角形,若
存在,请直接写出符合条件的点N的坐标
10.(25-26九年级上全国·期中)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c(b,c是常数)经过
点A1,0),B(0,3).点P在此抛物线上,其横坐标为m
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B
(1)求此抛物线的解析式;
(2)当点P在x轴上方时,结合图象,写出m的取值范围:
(3)若此抛物线在点P左侧部分(包括点P)的最低点的纵坐标为2-2m.
①求m的值;
②点D为抛物线的顶点,在抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使得△PDQ为直角三角形?若存在,请直
接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
题型三:二次函数的综合题专训之等腰直角三角形存在性问题
11,(25-26九年级上·辽宁葫芦岛期中)如图,抛物线y=ax2+4ax-5a(a为常数,a≠0)与x轴交于点
A,B两点,点C为抛物线的顶点,且该二次函数有最大值,最大值不超过5,
(I)求a的取值范围;
(2)若ABC为等腰直角三角形,求a的值.
3
12.(25-26九年级上四川泸州期中)如图,抛物线y=-二x2+bx+c与x轴交于点A和点B(5,0),与y轴
5
交于点C(0,-3),连接BC,点E是对称轴上的一个动点.点P在抛物线上.
备用图
(1)求抛物线的解析式:
(②)当点P在第一象限内,连接PB,PC,当△PBC的面积最大时,求点P的坐标及最大面积,
(3)在抛物线上是否存在点P,使△BPE是以BE为斜边的等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若
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不存在,请说明理由
13.(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔月考)如图,抛物线y=ax□+bx+c与x轴交于A-1,0)、B(3,0)两点,
与y轴交于点C(0,3).
B
(1)求抛物线的解析式:
(②)点P是抛物线上一动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E,当PE=2时,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,是否存在点Q,使得以点P、E、Q为顶点的三角形是等腰直角三角形?若存在,直
接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
14.(24-25九年级上河北邯郸期中)如图:已知抛物线y=-x+2x+c与直线相交于点A和点C,A点坐
标为-1,0),C点横坐标为2.
图1
图2
(1)求抛物线的函数解析式和C点坐标;
(②)求抛物线的顶点坐标和对称轴:
(3)求直线AC函数解析式:
(4)若点P是x轴上方抛物线上的一个动点,PQ⊥x轴交AC于点Q,若△PQC是等腰直角三角形,直接写
出P点坐标.
15.(2024广东模拟预测)如图,抛物线y=ax2+bx+ca≠0)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点
C(0,3),且0B=OC,直线y=x+1与抛物线交于A、D两点,与y轴交于点E,点Q是抛物线的顶点,设
直线AD上方的抛物线上的动点P的横坐标为m.
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备用图
(1)求该抛物线的解析式及顶点Q的坐标.
(2)连接CQ,直接写出线段CQ与线段AE的数量关系和位置关系.
(同注楼PA、PD,当m为有值时Sm-心子
(④)在直线AD上是否存在一点H,使△PQH为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存
在,请说明理由。
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专题04 二次函数的综合题专训之等腰三角形、直角三角形存在性问题的三种模型
目录
题型一:二次函数的综合题专训之等腰三角形存在性问题 1
题型二:二次函数的综合题专训之直角三角形存在性问题 10
题型三:二次函数的综合题专训之等腰直角三角形存在性问题 22
题型一:二次函数的综合题专训之等腰三角形存在性问题
1.(25-26九年级上·四川泸州·期中)如图,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点,点D是抛物线的顶点,连接,.
(1)求抛物线的解析式与直线的解析式;
(2)若点P是直线上的一个动点,是否存在点P,使为等腰三角形,若存在,求出点P的坐标,若不存在,说明理由
【答案】(1)抛物线解析式:;直线的解析式:
(2)存在;或或或或
【分析】(1)待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(2)设,分三种情况:当时,当时,当时,分别列出方程求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于点,,
∴抛物线的解析式为:,
∵抛物线与y轴交于点,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为:;
设直线的解析式为,把,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为;
(2)解:存在;
∵,
∴抛物线的顶点坐标为,
设,
∵,
∴,
,
,
当为等腰三角形时,分三种情况:
当时,,
则:,
解得:或,
∴或;
当时,,
则:,
解得:或,
∴或;
当时,,
则:,
解得:,
∴;
综上:或或或或.
【点睛】本题主要考查了二次函数的综合应用,正确地求出函数解析式,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
2.(25-26九年级上·陕西西安·月考)如图,已知抛物线与x轴交于、两点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接,在直线上方的抛物线上有一点M,使得的面积最大,求出M点的坐标.
(3)在抛物线的对称轴上是否存在以为腰的点P,使得是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的点P的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)共存在3个点,,,使是以为腰的等腰三角形
【分析】本题考查用待定系数法求二次函数解析式,等腰三角形的性质,三角形面积的求法等;
(1)利用待定系数法即可求得解析式;
(2)设M的坐标为,根据即可得出的面积S关于n的函数关系式,进而求得M的坐标.
(3)根据点P在抛物线对称轴上,可设点P的坐标为,分两种情况讨论,①,②,求出m的值后即可得出答案.
【详解】(1)解:设抛物线的解析式为,
∵抛物线与x轴交于、两点,与y轴交于点.
∴
解得:
∴抛物线的解析式为.
(2)解:如图,设M的坐标为,
∵.
∴,
∴,, ,
∴,
∴当时,的面积最大,最大值是,
∴,
∴.
(3)解:存在,理由如下:
∵抛物线与x轴交于、两点,
∴抛物线的对称轴为:,假设存在满足题意:
①当时, ,
解得:,
∴,
②当时,,
解得:,,
∴,,
综上,共存在3个点,,,使是以为腰的等腰三角形.
3.(25-26九年级上·河南周口·期中)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,点是该函数图象上的动点,过点作轴于点,交直线于点.
(1)求该二次函数的解析式及直线的解析式;
(2)当点在第一象限时,求的最大值;
(3)是否存在点,使为等腰三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)最大值为
(3)存在,点的坐标为或或或
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)设,则,求出,利用二次函数的性质即可求解;
(3)连接,由(2)知,,,求出,,,再分类讨论,建立方程求解即可.
【详解】(1)解:,在二次函数上,
,
解得,,
∴二次函数解析式为;
与轴交于点,
点,
设直线解析式为,
将代入得,解得,
∴直线解析式为;
(2)解:设,则,
,
即当时,最大值为;
(3)解:如图,连接,
由(2)知,,,
,
,
,
,
当时,,
解得或,
当时,点的坐标为,与点重合,不构成三角形,
当时,点的坐标为;
当时,,
解得或或,
当或时,点分别与点或点重合,不构成三角形,
当时,点的坐标为;
当时,,
解得或或,
当时,点与点重合,不构成三角形,
当时,点的坐标为,当时,点的坐标为;
综上,点的坐标为或或或.
【点睛】本题考查了二次函数的解析式,二次函数的性质、等腰三角形的性质,分类求解是本题解题的关键.
4.(25-26九年级上·青海西宁·期中)如图,二次函数的图象与x轴相交于点A和点,交y轴于点.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)设二次函数图象的顶点为P,对称轴与x轴交于点Q,求四边形的面积(请在图1中探索);
(3)二次函数图象的对称轴上是否存在点M,使得是等腰三角形?若存在,请求出满足条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由(请在图2中探索).
【答案】(1)
(2)
(3)或或或或
【分析】(1)将,两点坐标代入抛物线的解析式,进一步得出结果;
(2)连接,将二次函数的解析式配方求得顶点的坐标,令求得的坐标,从而求得,,的长,再根据求得结果;
(3)设,表示出和,进而分来讨论,建立方程求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,
,
;
(2)解:如图,连接,
,
,
,,
由得,,,
,
;
(3)解:令,
解得或,
,
设,
∵,
则,,,
当时,则,
,
,
;
当时,则,
,
解得,
或;
当时,则,
,
解得,
或;
综上,坐标为或或或或.
【点睛】本题考查了二次函数及其图象的性质,等腰三角形的判定,勾股定理等知识,解决问题的关键是熟练掌握有关基础知识.
5.(25-26九年级上·河南周口·月考)如图,抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点C,顶点为点M.
(1)求这条抛物线的解析式及直线的解析式;
(2)P为线段上一动点(点P不与点B、M重合),过点P向x轴引垂线,垂足为Q,设的长为t,四边形的面积为S.求S与t之间的函数关系式及自变量t的取值范围;
(3)在线段上是否存在点N,使为等腰三角形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),;
(2);
(3)存在,点或或.
【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,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解是解题的关键:
(1)待定系数法求出抛物线的解析式,进而求出点的坐标,再利用待定系数法求出直线的解析式即可;
(2)根据四边形的面积等于三角形的面积加上梯形的面积,列出函数关系式,根据点的位置,确定的范围即可;
(3)分三种情况,列出方程进行求解即可.
【详解】(1)∵抛物线与x轴交于两点,
,解得,
∴二次函数的解析式为,
,
∴,
设直线的解析式为,则有
,解得,
∴直线的解析式为;
(2)∵,
∴当时,,
∴,
∵的长为t,,
∴点P的坐标为,
∴
,
;
∵P为线段上一动点(点P不与点B、M重合),
∴t的取值范围是.
(3)存在;设,
∵,
∴,,;
①当时,,解得(舍去).
此时;
②当时,,
解得(舍去),此时,
③当时,
解得,此时.
综上:或或.
题型二:二次函数的综合题专训之直角三角形存在性问题
6.(25-26九年级上·甘肃武威·月考)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)若为抛物线对称轴上一动点,求使为直角三角形的点的坐标.
【答案】(1)
(2)或或或
【分析】(1)利用待定系数法将、代入二次函数求解即可得到答案;
(2)由(1)知,二次函数的解析式为,得到对称轴为,先求出,再计算,,,根据为直角三角形,分三种情况,由勾股定理列方程求解即可得到答案.
【详解】(1)解:将、代入二次函数得,
,
解得,
二次函数的解析式为;
(2)解:由(1)知,二次函数的解析式为,
对称轴为,
令,则,
解得或,
,
设抛物线对称轴上一动点,
、,
,,,
当时,由勾股定理可得,
则,
解得,则;
当时,由勾股定理可得,
则,
解得,则;
当时,由勾股定理可得,
则,
即,
,
,则或,
综上所述,使为直角三角形的点的坐标为或或或.
【点睛】本题考查二次函数综合,涉及待定系数法求函数解析式、二次函数图象与性质、抛物线与轴交点坐标、勾股定理、两点之间距离公式、解一元二次方程等知识,掌握待定系数法求函数解析式的方法,根据直角三角形特征分类讨论是解决问题的关键.
7.(25-26九年级上·黑龙江大兴安岭·月考)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,抛物线 经过,两点,在第一象限的抛物线上取一点,过点作轴于点,交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若是直角三角形,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)点D的坐标为或
【分析】本题考查二次函数的图像和性质,直角三角形,相似三角形的性质和判定,掌握相关知识是解决问题的关键.
(1)先求出、的坐标,然后代入,求出、的值即可;
(2)若是直角三角形,分两种情况讨论,或,利用直角的性质和构造相似三角形的方法分别求出点的坐标.
【详解】(1)解:令,则,
则;
令,则,
,,
把,坐标代入,
得,
解得,
抛物线所对应的函数表达式为;
(2)解:当时,如图,
∵轴,
∴当时,轴,
即D纵坐标等于B点纵坐标,
当时,代入得:
,
解得,
∴;
当时,
作轴,轴,
∵,
∴,
又∵,
,
又∵,
∴,
∴,
设,
则,
∴,
整理得
解得,
当时,代入,
∴;
综上所述D的坐标为或 .
8.(25-26九年级上·上海普陀·月考)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于两点(在的左侧),与轴负半轴交于点,点关于抛物线对称轴的对称点是点.已知点,.
(1)求点和点的坐标;
(2)如果抛物线对称轴上存在点(点在第三象限),使得是直角三角形,求点的坐标;
(3)将抛物线平移,平移后的抛物线与轴、轴分别交于点,当点恰好为的重心时,求平移后抛物线的表达式.
【答案】(1),
(2)或
(3)
【分析】本题主要考查了二次函数的图象和性质,待定系数法求函数解析式,勾股定理,二次函数和几何图形综合,解题的关键是掌握二次函数的图象和性质.
(1)根据坐标和锐角三角函数比求出,利用待定系数法求出二次函数的解析式,然后求出交点坐标即可;
(2)分情况进行讨论,假设,利用勾股定理表示出相关线段的长度,再利用勾股定理列出方程求解即可;
(3)根据重心的性质,求出,,然后利用待定系数法求出二次函数的解析式即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,即,
∴,
∴,
将,代入得,
解得,
∴,
当时,,
解得,
∴;
(2)解:抛物线对称轴为直线,
①如图所示,当时,连接,
假设,
根据勾股定理得,,,
∵,
∴,
解得,
∴;
②如图所示,当时,连接,
同上,此时,
∴,
解得,(舍去),
∴;
综上,点的坐标为或;
(3)解:如图所示,点恰好为的重心,
∵点关于抛物线对称轴的对称点是点,且对称轴为直线,,
∴,
∴线段的中点坐标为,即,
根据重心的性质得,点的横坐标为,纵坐标为,
解得,,
∴,,
假设平移后的抛物线解析式为,
将,代入解析式得,
解得
∴平移后的抛物线解析式为.
9.(25-26九年级上·黑龙江绥化·月考)已知,如图,在平面直角坐标系中,二次函数()的图象与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求的值;
(2)点是直线下方抛物线上的一动点,连接,求的面积的最大值及此时点的坐标;
(3)在第2问的条件下,为抛物线对称轴上的一动点,是否存在这样的点,使为直角三角形,若存在,请直接写出符合条件的点的坐标.
【答案】(1)
(2)面积的最大值为,此时点P坐标为
(3)存在,点的坐标为或或或
【分析】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、勾股定理、图形的面积计算等,其中(3),要用分类求解,避免遗漏.
(1)用待定系数法即可求解;
(2)先求得直线的表达式为:,过点作轴交于点,设点,则,由面积,即可求解;
(3)由为直角三角形,分三种情况讨论,利用勾股定理列出方程即可求解.
【详解】(1)解:将、入得:
解得:,
∴抛物线解析式为
(2)解:将代入得:,
,
设直线的表达式为:,
将点的坐标代入上式得:
,
解得:
即直线的表达式为:,
过点作轴交于点,
设点,则,
则面积,
,
故面积有最大值,
当时,面积的最大值为,此时点P坐标为;
(3)解:存在,
由抛物线的表达式知,其对称轴为,
设点,
由勾股定理得:,
同理可得:,,
由为直角三角形,分三种情况讨论:
当时,
则,
解得:,
即点或;
当时,
则,
解得:,
即点;
当时,
则,
解得:,
即点,
综上,点的坐标为:或或或.
10.(25-26九年级上·全国·期中)如图,在平面直角坐标系中,抛物线(是常数)经过点,点P在此抛物线上,其横坐标为
(1)求此抛物线的解析式;
(2)当点P在x轴上方时,结合图象,写出m的取值范围;
(3)若此抛物线在点P左侧部分(包括点P)的最低点的纵坐标为
①求m的值;
②点D为抛物线的顶点,在抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使得为直角三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)①m的值为 ;②存在,点Q的坐标为或
【分析】本题考查了二次函数综合,解题的关键是熟练掌握二次函数的图象和性质.
(1)用待定系数法求解即可;
(2)求出抛物线与x轴的交点坐标,结合图形即可解答;
(3)①根据题意,分两种情况进行讨论:当点P在对称轴左侧,即时,当点P在对称轴右侧,即时;②根据①中求出的点P的坐标,进行分类讨论即可:当时,当时.
【详解】(1)解:将,代入得:
,
解得:,
∴;
(2)解:把代入得:,
解得:,
∴抛物线与x轴相交于,
∵点P在此抛物线上,其横坐标为
∴由图可知,当点P在x轴上方时或.
(3)解:①∵,
∴对称轴为直线,
当点P在对称轴左侧,即时,
最低点为抛物线顶点,
∴,
解得(不符合题意,舍去),
当点P在对称轴右侧,即时,y随x的增大而减小,
∴最低点为,
∴,
解得:,
综上:;
②由①可知
当时,,和点A重合,
∵对称轴为直线,,
∴;
当时,令对称轴和x轴相交于点H,则,
∵,,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴;
综上:存在,点Q的坐标为或.
题型三:二次函数的综合题专训之等腰直角三角形存在性问题
11.(25-26九年级上·辽宁葫芦岛·期中)如图,抛物线(为常数,)与轴交于点,两点,点为抛物线的顶点,且该二次函数有最大值,最大值不超过5.
(1)求的取值范围;
(2)若为等腰直角三角形,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查二次函数图象与性质,熟练掌握二次函数图象与性质是解答本题的关键.
(1)根据二次函数有最大值可得,将二次函数解析式配成顶点式,根据最大值不超过5可得,即可求出的取值范围;
(2)分别求出三点坐标即可得出结论.
【详解】(1)解:,
∵二次函数有最大值,
∴,
∵函数最大值不超过5,
,
解得: ,
(2)解:当时,,
解得:,,
,
,
过点作轴于点 ,
为等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴ ,
∴ ,
解得:
∴的值为.
12.(25-26九年级上·四川泸州·期中)如图,抛物线与x轴交于点A和点,与y轴交于点,连接,点E是对称轴上的一个动点.点P在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P在第一象限内,连接,,当的面积最大时,求点P的坐标及最大面积.
(3)在抛物线上是否存在点P,使是以为斜边的等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2),最大面积
(3)存在,,,,
【分析】(1)根据已知条件将点B、C代入抛物线中,解得抛物线的解析式;
(2)先求出点A的坐标和直线的解析式,设点P的坐标为,把的面积转化为,得到关于x的新的二次函数表达式,根据二次函数的性质,求出面积最大值,进而得到P点坐标;
(3)设,,分两种情况讨论:
①当点P在x轴上方:过点P作对称轴的垂线,垂足为F,过点B作于点G,通过证明,得到,解方程求出n的值,得到点P的坐标;
②当点P在x轴下方(或):过点P作x轴的垂线,垂足为H,过点E作于点K,通过证明,得到,解方程求出n的值,得到点P的坐标,综上所述,得到所有满足条件的P点坐标.
【详解】(1)解:∵抛物线经过,,
∴,解得,
∴该抛物线的解析式为.
(2)解:∵,
∴抛物线对称轴为直线,
∵点A与关于直线对称,
∴,
设直线的解析式为,
把,代入可得,解得:,
∴直线的解析式为,
设点P坐标为,
如图,过点P作轴交于点D,则点D的坐标为,
∴,
∴,
对于二次函数,其中,函数图象开口向下,在对称轴处取得最大值,
∵对称轴为,
∴当时,有最大值为,
将代入得:,
即当点P坐标为时,的面积最大,最大面积为.
(3)解:设,,
①当点P在x轴上方时,,
过点P作对称轴的垂线,垂足为F,过点B作于点G,
∵是以为斜边的等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,解得,(舍),,(舍),
∴,;
②当点P在x轴下方时,或,
如图,过点P作x轴的垂线,垂足为H,过点E作于点K,
∵是以为斜边的等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,解得,(舍),(舍),,
∴,,
综上所述,点P的坐标为,,,.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,包括求抛物线解析式、求抛物线对称轴及最值等,利用三角形面积公式的和差关系求解,全等三角形的判定与性质及绝对值方程的求解.
13.(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·月考)如图,抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是抛物线上一动点,过点P作轴于点D,交直线于点E,当时,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,是否存在点Q,使得以点P、E、Q为顶点的三角形是等腰直角三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)P(1,4)、(2,3)、(,)、(,)
(3)存在,Q坐标为:,,,., ,,;,,,.
【分析】本题主要考查二次函数,等腰直角三角形;
(1)采用待定系数法求二次函数解析式即可;
(2)根据题意得到直线解析式为,设,得到,计算求解即可;
(3)根据P点坐标,和等腰直角三角形的性质,分三种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:中,代入、得:
,
解得,
∴.
(2)解:∵、,
∴直线解析式为,
设,
∴,
解得或或,
把或或,代入,
得或或,
∴点坐标为 、、;
(3)解:存在,
∵,且以点P、E、Q为顶点的三角形是等腰直角三角形,
当,时,
∴Q横坐标是点横坐标加减2,Q点纵坐标与点纵坐标相同;
当点坐标为时,
Q坐标为:,
当点坐标为时,
Q坐标为: ,
当点坐标为时,
Q坐标为:,
当点坐标为时,
Q坐标为:,
当,时,
当点坐标为时,,
Q坐标为:,
当点坐标为时,
Q坐标为: ,
当点坐标为时,,
Q坐标为:,
当点坐标为时,,
Q坐标为:,
当,时,
当点坐标为时,
Q坐标为:,
当点坐标为时,
Q坐标为:,
当点坐标为时,
Q坐标为:,
当点坐标为时,
Q坐标为:,
∴Q坐标为:,,,., ,,;,,,.
14.(24-25九年级上·河北邯郸·期中)如图:已知抛物线与直线相交于点和点,点坐标为,点横坐标为.
(1)求抛物线的函数解析式和点坐标;
(2)求抛物线的顶点坐标和对称轴;
(3)求直线函数解析式;
(4)若点是轴上方抛物线上的一个动点,轴交于点,若是等腰直角三角形,直接写出点坐标.
【答案】(1)抛物线的函数解析式为,点坐标为;
(2)抛物线的顶点坐标为,对称轴为直线;
(3)直线函数解析式为;
(4)点坐标为或.
【分析】此题主要考查了利用待定系数法求函数解析式,平面直角坐标系中两点间的距离,等腰直角三角形的性质,正确理解待定系数法和熟练掌握二次函数的性质是解题关键.
()利用待定系数法即可求解;
()先把二次函数配成顶点式,然后根据二次函数的性质即可求解;
()利用待定系数法即可求解;
()设,则,然后分为当,,当,两种情况分析即可.
【详解】(1)解:∵抛物线过点,
∴,解得:,
∴抛物线的函数解析式为,
∵点横坐标为,且在抛物线上,
∴,
∴点坐标为;
(2)解:由()得,抛物线的函数解析式为,
∴,
∴抛物线的顶点坐标为,对称轴为直线;
(3)解:由()得点坐标为,
∵点坐标为,
设直线函数解析式为,
∴,解得:,
∴直线函数解析式为;
(4)解:设,则,
如图,当,,
∴,
解得:(舍去)或,
此时点坐标为;
如图,当,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
解得:或(舍去),
此时点坐标为;
综上可得:点坐标为或.
15.(2024·广东·模拟预测)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,且.直线与抛物线交于、两点,与轴交于点,点是抛物线的顶点,设直线上方的抛物线上的动点的横坐标为.
(1)求该抛物线的解析式及顶点的坐标.
(2)连接,直接写出线段与线段的数量关系和位置关系.
(3)连接、,当为何值时?
(4)在直线上是否存在一点,使为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),点的坐标为
(2),且
(3)或
(4)存在,点的坐标为或
【分析】(1)直线与抛物线交于、两点,可得点和点坐标,再求出点、的坐标分别为:、,利用待定系数法即可求解;
(2)分别求出和的长,根据待定系数法求出直线的解析式,即可求解;
(3)根据题意将的面积和的面积表示出来,令,即可解出的值;
(4)分、、三种情况,分别求解即可.
【详解】(1)解:直线与抛物线交于、两点,则点、点.
∵,,
∴点的坐标为,
故抛物线的表达式为,
将点的坐标代入,得,
解得,
∴抛物线的表达式为,
∴顶点的坐标为.
(2)解:,且,理由:
∵,,
∴,
设直线的解析式为,
将,代入,得,
解得,
故直线的解析式为;
∵、点,
∴,
故;
∵直线的解析式为,直线的解析式为,
故将直线向上平移个单位得到直线,
∴,
故,且.
(3)解:∵,
解得,,
∴点的坐标为.
如图,过点作轴的平行线,交于点,
设点,则点,
∴.
解得或.
(4)解:存在,点的坐标为或.
设点,点,,而点,
①当时,
如图,过点作轴的平行线,过点、点作轴的平行线,交过点且平行于轴的直线于点、,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
即,,
解得.
当时,,
解得,(舍去),
∴点.
②当时,如图:
此时,则点、关于抛物线的对称轴对称,
点在抛物线上,
由抛物线的对称性可知,点在抛物线上,
又点在直线上,
点与点重合,此时纵坐标为3,
∴点.
③当时,
当点在抛物线对称轴的右侧时,如图,
点在的下方,与题意不符,舍去;
当点在抛物线对称轴的左侧时,如图,同理可得,
解得(舍去),.
故点.
综上可得,点的坐标为或.
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,难度较大,涉及到一次函数、三角形全等、图形的面积计算等,要注意分类求解,避免遗漏.熟练掌握这些性质、判定、二次函数的图象和性质是解题的关键.
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