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二次函数与相似三角形问题综合、二次函数与角度问题综合专项训练
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考点目录
二次函数与相似三角形问题综合
二次函数与角度问题综合
考点一
二次函数与相似三角形问题综合
例1.(2025河南安阳·模拟预测)如图,矩形A'0'C'B是矩形0ABC(边OA在x轴正半轴上,边0C在y轴正半轴
上)绕B点逆时针旋转得到的,O点在x轴的正半轴上,B点的坐标为1,3).0'C'与AB交于D点.
B
D
(I)如果二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过O,O两点且图象顶点M的纵坐标为-1,求这个二次函数的解析
式:
(2)求D点的坐标
(3)若将直线y=-3x沿y轴向上平移,分别交x轴于点E,交y轴于点F,交抛物线于点P,则以B、0、F、P为顶
点的四边形能否是平行四边形?若能,求出P点坐标;若不能,请说明理由,
(4)若将直线y=-3x沿y轴向上平移,分别交x轴于点E,交y轴于点F,已知点Q是二次函数图象在y轴右侧部分
上的一个动点,若以EF为直角边的△QEF与△OEF相似,直接写出点Q的坐标.
【答案】(1)y=x2-2x
@)
(3)能,P点坐标为1-1或(-1,3
④点@的坐标足传)器0)〔)国1g9
【分析】(1)连接BO、B0',根据矩形的性质,勾股定理,旋转的性质得到O'(2,0),M(1,-1),运用待定系数法
求解即可;
(2)得出BD=O'D,设BD=x,则O'D=x,AD=3-x,由勾股定理即可求解;
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(3)根据题意运用待定系数法得到直线0'B的解析式为:y=-3x+6,根据平行四边形的判定方法分类讨论:当
FP=BO'时,四边形FPO'B是平行四边形;OP=BO',OP‖BO'时是平行四边形,结合图形分析即可求解;
(4)根据相似三角形的判定和性质,分类讨论:当∠FEQ=90°时,若△FEQ∽aFOE;当∠FEQ=90°时,若
△FEQ∽aEOF;当∠EFQ=90°时,若aEFQ∽aEOF;当∠EFQ=90°时,若△EFQ∽aFOE;结合图形分析求解即
可
【详解】(1)解:如图1,连接B0、B0',
○
图1
×B(1,3,
0A=1,AB=3,
由勾股定理得:B0=32+12=√0,
由旋转得:B0=B0'=√10,
40'=B0-AB2=i0-32=1,
∴O'2,0),且直线AB是抛物线的对称轴,
M(1,-1,
设抛物线的解析式为:y=a(x-1)2-1,
把0'(2,0)代入得:0=a2-1)2-1,
解得,a=1,
这个二次函数的解析式为:y=(x-1)-1=x2-2x;
(2)解:如图1,由旋转得:∠AB0=∠B0'C',∠AB0=∠ABO',
.∠BO'C=∠ABO',
:.BD =0'D
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设BD=x,则0'D=x,AD=3-x,
在RI AD0'中,由勾股定理得:x2=(3-x)+12,
解得:x=
3
AD=3-x=3-
54
331
(3)解:如图2,设直线O'B的解析式为:y=c+b,
B
D
A
GM(P)
图2
2k+b=0
把0'(2,0、B(1,3)代入得:
k+b=3,
k=-3
解得:
b=6
直线0'B的解析式为:y=-3x+6,
~直线EF是y=-3x平移所得,
EFI‖OB,
过P作PG⊥y轴于G,
.EF BO',
∠FE0=∠B0'0,
OE PG,
∠FEO=∠FPG,
∠B0'0=∠FPG,
FP BO',
当FP=BO'时,四边形FPO'B是平行四边形,
÷△BAO'≌△FPG(AAS,
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GP=A0'=1,
当x=1时,y=12-2×1=-1,
…P(1,-1;
如图3,
B
(EF
图3
y=-3x
由题意得:
y=x2-2x'
x2=-1
解得:
x=0
y=0’
(=3,
∴P(-1,3,
∴0P=V32+12=V0,
:.0P =BO',
OPI‖BO',
四边形BPFO'是平行四边形,
即当直线y=-3x向上平移0个单位时,F、E与O重合,以B、O、F、P为顶点的四边形是平行四边形,
此时P(-1,3),
综上所述,P点坐标为1,-1或(-1,3);
(4)解:分四种情况:
①如图4,
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O外Ei衣
图4
当∠FEQ=90°时,若△FEQ∽△FOE,
由题意可知:
OE 1
0F=3'
、OE=E=1」
OF FE3'
过Q作QH⊥x轴于H,
∠FEQ=90°,
∴.∠FEO+∠QEH=90°,
∠F0E=90°,
.∠FE0+∠0FE=90°,
∴∠QEH=∠OFE,
△FOE∽△EHQ,
OE OF
HO EH'
OE HO 1
"OFEH3'
设HQ=a,则EH=3a,
∴EQ=V10a,
∴EF=3V10a,
在RtAOEF中,OE2+OF2=EF2,
即02+30E2=310a',
∴0E=3a(负值舍去),
:.0H=0E+EH =6a,
∴Q(6a,a,
把Q6a,a代入到y=x2-2x得:a=36a2-12a,
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13
解得:4=0(舍),0=36,
1313
∴.6a=6×
366’
(1313)
0636
②如图5,
ONE
图5
当∠FEQ=90°时,若△FEOAEOF,
OE EF 1
OF EO 3'
设0E=a,则OF=3a,EF=√10a,
∴EQ=3V10a,
同理得△EOF∽△QHE,
:0H=0E1
EHPF3'
:.EH=30H,
OH2+EH2=EO2
QH2+30H2=310a,
∴HQ=3a,EH=9a,
∴010a,3a,
把010a,3a代入到y=x2-2x得:3a=100a2-20a,
解得:Q=0(舍),a,=100
23
.10a=
23
10
3a=
69
100
(2369
…0
(10'1009
③如图6,
6
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Hh-
OE
图6
当∠EFQ=90°时,若△EFQ∽aEOF,
OE EF 1
OF FO3'
过Q作QH⊥y轴于H,
设0E=a,则0F=3a,EF=0a,FQ=310a,
同理得:FH=3a,HQ=9a,
s09a,6a,
把29a,6a代入到y=x2-2x得:6a=81a2-18a,
8
解得:a,=0(舍),a2=
27
273,6a=6x8=16
9a=9x8=8
2791
0g
④如图7,
图7
当∠EFQ=90°时,若△EFQ∽aFOE,
OE FO1
OF EF3'
过Q作QH⊥y轴于H,
设FH=a,
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同理得:HQ=3a,FQ=0a,FE=3V10a,0E=3a,0F=9a,
∴0(3a,10a,
把03a,10a代入到y=x2-2x得:10a=9a2-6a,
16
解得:a,=0(舍),a2=
9
3a=3×0=3,10a=10×。=/60
99
016160
(3’9
综上所述,点Q的坐标是
)得网g9}
例2.(2025·宁夏银川模拟预测)如图,抛物线y=ax2+2V3x+c与x轴交于原点和点A(4,0),,抛物线的顶点为点B.
(1)求抛物线的解析式及点B的坐标:
(②)AOB是等边三角形吗?若是,请证明;若不是,请说明理由;
(3)若动点M从点A出发,以每秒2个长度单位的速度沿折线A0-OB的路径运动.动点N从点B出发,以每秒1
个长度单位的速度,沿线段BA运动,当M、N其中一个点停止运动时另一个点也停止运动,设它们运动的时间为
t(S),连接MN,MN分割AOB,若分割出的三角形与AOB相似,求t的所有取值.
【答案】①y=-5x+25x,B2,2)
2
(2)AOB是等边三角形,见解析
国的值为等或号
8
【分析】(1)将点(0,0),(4,0)代入y=ax2+25x+c,即可求解;
(2)由两点间距离公式分别求出OA,OB,AB的长即可;
3)分两种情况:当0≤1≤2时,M点在04上,由4N=4M,可得4-1=21,即可求出1=子;当2<≤4西
M点在OB上,由BN=BM,得8-21=1,即可求出1
【详解】(1)解:将点(0,0),(4,0)代入y=ax2+2V3x+c,
6
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c=0
16a+8V3+c=0
c=0
as-3,
2
.y=
+2Bx
2
y=52+2W3x=y-
2r-22+25,
B2,25);
(2)解:AOB是等边三角形,理由如下:
A(4,0,B2,25),
A0=4,B0=4,AB=4,
.AB=AO=BO,
:△AOB是等边三角形;
(3)解:①当0≤1≤2时,点M在OA上运动,
AM=21,
:MN分割△AOB得到的△AMN与aAOB相似,
又:△AOB是等边三角形,
.△AMN也是等边三角形,
:AM AN
AN AB-BN =4-t,
2t=4-1,
解得1=3'
4
②当2<t≤4时,点M在0B上运动,
.M运动的总路程为2t,其中A0长为4,
.0M=21-4,
∴.BM=OB-OM=4-2t-4)=8-2t,
:MN分割△AOB得到的aBMN与△AOB相似,
又:△AOB是等边三角形,
△BMN也是等边三角形,
0
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:BM =BN,
BN =t,
8-2t=t,
解得1=3
8
综上所述,满足条件的1的值为安,
例3.22s江苏苏州校拟颜测)知图。开口向下的范物线y=是x-mx-2引与x辅正负半轴分别交于A、8点,
与y轴交于C点,且AB=20C;
(1)直接写出A点坐标(一,0),并求m的值:
(2)抛物线在第三象限内图象上是否存在一点E,在y轴负半轴上有一点F,使以点C、点E、点F为顶点的三角形
与△BOC相似,如果存在,求出F点坐标,如果不存在,说明理由;
段BC上有一点P,连结PO、PA,若tan∠AP0)则直接写出点P坐表
【答案】(1)2,-4
a)或a】
481978619
62525'2525
【分析】D令y=-m-2)=0,可解得:■或r=2,所以42,0,Bm0)当x=0时,y=-3,根据
3
4
AB=20C,建立关于m的方程,求解即可:
(2)设点E的横坐标为,则,-子+0<-4,分情况述行讨论,根据相似三分形的性质进行列方程求解:
8
3》求出直线8c的解新式为:,3,取点DQ,连淡4D,测m∠400-8,作过点0,4,D
点的圆,圆心为ML2),该圆与线段BC交于点P,点P即为所求,设Px子x+3),利用半径列出方程求解即可。
【详解】1)解:由题意可知,当)=-mx-2=0,
解得x=m或x=2,
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二次函数与角度问题综合
考点一 二次函数与相似三角形问题综合
例1.(2025·河南安阳·模拟预测)如图,矩形是矩形(边在x轴正半轴上,边在y轴正半轴上)绕B点逆时针旋转得到的,点在x轴的正半轴上,B点的坐标为.与交于D点.
(1)如果二次函数的图象经过O,两点且图象顶点M的纵坐标为,求这个二次函数的解析式;
(2)求D点的坐标.
(3)若将直线沿y轴向上平移,分别交x轴于点E,交y轴于点F,交抛物线于点P,则以为顶点的四边形能否是平行四边形?若能,求出P点坐标;若不能,请说明理由.
(4)若将直线沿y轴向上平移,分别交x轴于点E,交y轴于点F,已知点Q是二次函数图象在y轴右侧部分上的一个动点,若以为直角边的与相似,直接写出点Q的坐标.
例2.(2025·宁夏银川·模拟预测)如图,抛物线与轴交于原点和点,抛物线的顶点为点.
(1)求抛物线的解析式及点的坐标;
(2)是等边三角形吗?若是,请证明;若不是,请说明理由;
(3)若动点从点出发,以每秒2个长度单位的速度沿折线的路径运动.动点从点出发,以每秒1个长度单位的速度,沿线段运动,当、其中一个点停止运动时另一个点也停止运动,设它们运动的时间为,连接,分割,若分割出的三角形与相似,求的所有取值.
例3.(2025·江苏苏州·模拟预测)如图,开口向下的抛物线与轴正负半轴分别交于、点,与轴交于点,且;
(1)直接写出点坐标( ,0),并求的值;
(2)抛物线在第三象限内图象上是否存在一点,在轴负半轴上有一点,使以点、点、点为顶点的三角形与相似,如果存在,求出点坐标,如果不存在,说明理由;
(3)在线段上有一点,连结、,若,则直接写出点坐标( , )
变式1.(2025·江苏连云港·模拟预测)在四边形中,,,以所在直线为轴,建立如图所示的平面直角坐标系,使点在轴上.
(1)求过三点的抛物线的函数表达式;
(2)求的外接圆的圆心的坐标,并求的半径;
(3)过的顶点作一条直线,将分成两个三角形,其中一个是等腰三角形,则这样的直线最多可以画___________条;
(4)设为射线上任意一点,点为对称轴左侧抛物线上任意一点,问是否存在这样的点,使得以为顶点的三角形与相似?若存在,直接写出点的坐标,若不存在,则说明理由.
变式2.(25-26九年级下·山东枣庄·开学考试)如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,连接,与抛物线的对称轴交于点,顶点为.
(1)求抛物线的解析式和点D的坐标;
(2)平面内是否存在点M,使得以M、B、C、D为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)点P是对称轴左侧抛物线上的一个动点,点Q在射线ED上,若以点P、Q、E为顶点的三角形与相似,请直接写出点P的坐标.
变式3.(2026·海南省直辖县级单位·一模)如图,抛物线与轴相交于、两点,与x轴相交于点,与轴相交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,若点是第四象限内抛物线上的一个动点,当点D运动到何处时,的面积最大?求出此时点D的坐标;
(3)如图2,点是抛物线的顶点,直线交轴于点,若点是线段上的一个动点,是否存在以点,,为顶点的三角形与相似.若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
考点二 二次函数与角度问题综合
例1.(2026·山东济南·一模)在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴是直线.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图,点P是直线BC上方抛物线上的一点,P点在对称轴右侧并且到直线BC的距离为,求出满足条件的P点坐标;
(3)在(2)满足的条件下,将抛物线沿射线BC方向平移个单位长度得到抛物线,点E为平移后点P的对应点,点F为抛物线上的一动点,G为x轴上一定点,且.若,请直接写出所有符合条件的点F的坐标,并写出求解点F的坐标的其中一种情况的过程.
例2.(2026·天津和平·一模)已知抛物线(a,b是常数,)与x轴相交于点和点B,与y轴相交于点C,将点C水平向右平移2个单位长度得到点D,连接.
(1)当点D落在该抛物线上时,
①求抛物线的解析式;
②抛物线上的点E的横坐标为m,且,若,求点E的坐标;
(2)点M是线段上一动点,连接,点N是射线上一动点,且满足,连接.当的最小值为时,求a的值.
例3.(2026·福建泉州·一模)如图,抛物线与x轴交于点,点B与点C是该抛物线上的两点,且点B在第一象限,点C在第四象限,连接,.
(1)当时,求该抛物线的顶点坐标;
(2)记点B与点C的横坐标分别为m与n,试证明:当时,平分.
变式1.(2026·天津河西·一模)已知抛物线(,,为常数,)的顶点为,与轴相交于,两点(点在点的左侧),点,与轴交于负半轴的点.
(1)当,时,求该抛物线顶点的坐标;
(2)当时,
①若存在点,满足,求此时的值;
②若有点,满足,求此时的值.
变式2.(2026·四川宜宾·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,二次函数(b、c为常数)的图象与x轴交于、B两点,交y轴于点C,对称轴为直线.
(1)求二次函数关系式.
(2)连接,抛物线上是否存在点P,使,若存在,求出点P的坐标,若不存在,说明理由.
(3)在x轴上方的抛物线上找一点Q,作射线,使,点M是线段上的一动点,过点M作轴,垂足为点N,连接,求的最小值.
变式3.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)已知,抛物线交正半轴于点(A左B右),交轴正半轴于点,连接;
(1)如图1,求抛物线的解析式;
(2)如图2,点为第一象限点右侧抛物线上一动点,连接、、,设点的横坐标为,的面积为,求与间的函数关系式(不要求写出的取值范围);
(3)如图3,在(2)的条件下,点为延长线上一点,连接交轴于点,连接,若,求点的坐标.
2
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