专题06 二次函数背景的特殊三角形问题(压轴题专项训练)数学新教材浙教版九年级上册

2026-08-05
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简单数学
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资源信息

学段 初中
学科 数学
教材版本 初中数学浙教版九年级上册
年级 九年级
章节 1.5 二次函数的应用
类型 题集-专项训练
知识点 二次函数
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 14.52 MB
发布时间 2026-08-05
更新时间 2026-08-05
作者 简单数学
品牌系列 学科专项·压轴题
审核时间 2026-08-05
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/59095032.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

**基本信息** 以坐标法为核心,通过分类讨论构建二次函数与特殊三角形存在性问题的解题体系,注重几何条件代数化的思维迁移,培养推理能力与模型观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |解题通法|1|坐标法转化几何条件,分类讨论等腰/等边/直角三角形|二次函数与几何图形的数形结合| |题型归纳|6题型(含典例+变式)|按边/角分类列方程,距离公式/相似/全等工具应用|从一般到特殊的题型递进| |压轴挑战|14题|综合运用通法与题型技巧,突破复杂存在性问题|知识应用的综合拓展|

内容正文:

专题06 二次函数背景的特殊三角形问题 目 录 解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移 题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基 题型1、等腰三角形的存在性问题 题型2、特定边角的等腰三角形存在性问题 题型3、等边三角形的存在性问题 题型4、直角三角形的存在性问题 题型5、特定边角的直角三角形存在性问题 题型6、等腰直角三角形的存在性问题 压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限 解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移 解决二次函数背景下的特殊三角形存在性问题,核心在于用坐标法把几何条件转化为代数方程;等腰三角形要按“谁为底、谁为腰”分类讨论,等边三角形要同时满足三边相等和内角60°,直角三角形要按直角顶点分类并用勾股定理或垂直条件;等腰直角三角形则需兼顾等腰与直角双重条件;解题中要注意利用二次函数解析式设出动点坐标,通过距离公式、相似、全等、轴对称等工具建立方程,求出坐标后必须回代检验是否符合题意. 题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基 题型1、等腰三角形的存在性问题 典例1 (25-26九年级上·广东广州·期中)如图,抛物线与x轴交于A、B两点点A在点B的左侧,点A的坐标为,与y轴交于点,作直线,动点P在x轴上运动,过点P作轴,交抛物线于点M,交直线于点N,设点P的横坐标为. (1)求抛物线的解析式和直线的解析式; (2)当点P在线段上运动时,求面积的最大值及取得最大值时点M的坐标; (3)当点P在线段上运动时,若是等腰三角形时,直接写出m的值为______. 题型模版 1.特征:抛物线上动点与两定点构成等腰三角形,判断是否存在或求满足条件的动点坐标. 2.方法:按“哪两边相等”分三种情况讨论;用两点间距离公式列方程,结合二次函数解析式求解,注意去重和回代检验. 变式1-1 (24-25九年级上·广东韶关·期中)如图,直线与抛物线相交于和. (1)求抛物线的解析式; (2)点是线段上的动点,过点作轴,交抛物线于点.是否存在这样的点,使线段的长有最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由; (3)轴上是否存在点,使得为等腰三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 变式1-2 如图,抛物线交轴于点和点,交轴于点,点在第二象限的抛物线上.      (1)求抛物线的函数解析式; (2)当点的坐标为时,求的面积; (3)请过点作轴,交直线于点,是否存在点,使得四边形是平行四边形?如果存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由; (4)轴上,是否存在一点,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. 变式1-3 (2025·江苏无锡·中考真题)已知二次函数图象的顶点为,与轴交于点,对称轴与轴交于点. (1)若该函数图象经过点,求点的横坐标; (2)若,点和在该函数图象上,证明:; (3)若是等腰三角形,求的值. 题型2、特定边角的等腰三角形存在性问题 典例2 (25-26九年级上·陕西西安·阶段检测)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. 题型模版 1.特征:给定某一边、一角或顶点位置,求满足特定条件的等腰三角形. 2.方法:先固定已知边或角,再按等腰关系分类;利用三角函数、相似或坐标关系列方程求解. 变式2-1 如图,在平面直角坐标系中,二次函数交轴于点,,交轴于点,在轴上有一点,连接. (1)求二次函数的表达式; (2)若点为抛物线在轴负半轴上方的一个动点,求面积的最大值及此时点的坐标; (3)抛物线对称轴上是否存在点,使为以为底的等腰三角形?若存在,请直接写出点的坐标即可;若不存在,请说明理由. 变式2-2 如图,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点.直线与抛物线交于A,D两点,与y轴交于点E,点D的坐标为. (1)求抛物线的解析式; (2)若点P是抛物线上的点且在直线上方,连接、,求当面积最大时点P的坐标及该面积的最大值; (3)在y轴上是否存在点Q,使是以为腰的等腰三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由. 变式2-3 如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过,两点,并与x轴交于另一点B. (1)求该抛物线所对应的函数关系式; (2)求点B坐标; (3)设是抛物线上的一个动点,过点P作直线轴于点M.交直线于点N. ①若点P在第一象限内,试问:线段的长度是否存在最大值?若存在,求出它的最大值及此时x的值;若不存在,请说明理由; ②当点P运动到某一位置时,能构成以为底边的等腰三角形,求此时点P的坐标及等腰的面积. 题型3、等边三角形的存在性问题 典例3 (25-26九年级上·浙江杭州·阶段检测)已知抛物线的图象经过原点和点,顶点为B,且顶点B的纵坐标为2. (1)求抛物线的对称轴; (2)求证:是以点B为直角顶点的等腰直角三角形; (3)设点P是抛物线上一点(P不与点O,A,B重合),点Q在x轴上.是否存在正三角形?若存在,请求出满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 题型模版 1.特征:在二次函数图象上找点,使其与两定点构成等边三角形. 2.方法:利用三边相等且内角60°,或旋转60°进行转化;列距离方程和角度关系,结合抛物线解析式求解. 变式3-1 已知二次函数(,均为常数). (1)若函数图象经过原点,且对称轴是直线,求二次函数表达式; (2)若函数图象上有两点,,且,求的取值范围; (3)将二次函数的图象平移,使其顶点始终落在直线上,与该直线的另一个交点为,在轴上是否存在点使得为等边三角形?若存在,求出;若不存在,说明理由. 变式3-2 如图,已知抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点.将抛物线向右平移个单位得到抛物线与x轴交于D,E两点(点D在点E的左侧),与抛物线在第一象限交于点M. (1)求抛物线的解析式,并求出其对称轴; (2)①当时,直接写出抛物线的解析式; ②直接写出用含m的代数式表示点M的坐标; (3)连接.在抛物线平移的过程中,是否存在是等边三角形的情况?若存在,请求出此时m的值;若不存在,请说明理由. 变式3-3 已知二次函数. (1)图象经过点时,则_________; (2)当时,函数值y随x的增大而减小,求m的取值范围; (3)以抛物线的顶点A为一个顶点作该抛物线的内接正三角形(M,N两点在抛物线上),请问:的面积是与m无关的定值吗?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由. 题型4、直角三角形的存在性问题 典例4 在平面直角坐标系中,点,点在抛物线上,设抛物线的对称轴为直线. (1)当,时,求抛物线与轴的交点坐标; (2)当时,设抛物线与轴交于点,顶点为,过点作轴的平行线交抛物线另一点,能否是直角三角形?若能,求出的值,若不能,请说明理由. (3)若,点也在抛物线上,若,求的取值范围及的取值范围. 题型模版 1.特征:动点与两定点构成直角三角形,需确定直角顶点位置. 2.方法:按直角顶点分类讨论;用勾股定理列方程,结合二次函数求解. 变式4-1 (25-26九年级上·浙江绍兴·阶段检测)定义:在平面直角坐标系中,直线称为抛物线的伴随直线,如直线为抛物线的伴随直线.若抛物线的伴随直线是,则________(用的代数式表示);若该抛物线经过定点,且与轴交于点和点.当为直角三角形时,则__________. 变式4-2 如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于点,(点在点的右侧),与轴交于点,直线经过点,. (1)求抛物线的函数表达式; (2)是第二象限内抛物线上的一个动点,过点作轴交直线于点,设点的横坐标为,的长为.求与的函数关系式,并写出的取值范围; (3)设抛物线的顶点为,问在轴上是否存在一点,使得为直角三角形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由. 题型5、特定边角的直角三角形存在性问题 典例5 (24-25九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,一条抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,已知点的坐标是,并且. (1)求抛物线的解析式; (2)点是抛物线上之间的动点,过点作垂直于轴于点,交直线于点,连接、,当的面积最大时,求出点的坐标; (3)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,求出所有符合条件的点的坐标;若不存在,说明理由. 题型模版 1.特征:给定某一边、一角或直角边条件,求满足特定条件的直角三角形. 2.方法:固定已知边或角,按直角顶点分类;利用三角函数、勾股定理建立方程求解. 变式5-1 如图,抛物线与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,对称轴为直线,顶点为D,点B的坐标为. (1)填空:点A的坐标为______,点 D的坐标为______,抛物线的解析式为______; (2)是抛物线对称轴上一动点,是否存在点P,使是以为斜边的直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由; (3)当二次函数的自变量x满足时,函数y的最小值为,求m的值. 变式5-2 定义:在平面直角坐标系中,当点N在图形M的内部,或在图形M上,且点N的横坐标和纵坐标相等时,则称点N为图形M的“立信之点”. (1)如图①,矩形的顶点坐标分别是,,,,在点中,是矩形“立信之点”的是 ; (2)如图②,已知点A,B是抛物线上的“立信之点”,点C是抛物线的顶点.连接,,,若是以点C为直角顶点的直角三角形,求c的值; (3)在(2)的条件下,点P为抛物线上一点,点Q为平面内一点,是否存在点P、Q,使得以为对角线,以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 题型6、等腰直角三角形的存在性问题 典例6 如图①,已知抛物线的图象经过点,过点A作轴交抛物线于点C,的平分线交线段于点E,点P是抛物线上的一个动点. (1)求抛物线的关系式; (2)将抛物线L向上平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在内(包括的边界),求h的取值范围; (3)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P,使成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由. 题型模版 1.特征:动点与定点构成等腰直角三角形,需同时满足等腰和直角条件. 2.方法:按直角顶点分类,利用两腰相等且互相垂直列方程;结合二次函数解析式求解,注意多解取舍. 变式6-1 如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴,y轴分别交于点A,C,抛物线过点A和点C,与x轴交于点B. (1)求这个二次函数的表达式; (2)抛物线对称轴与直线交于点D,若P是直线上方抛物线上的一个动点(点P不与点A,C重合),求面积的最大值; (3)点M是抛物线对称轴上的一动点,x轴上方的抛物线上是否存在点N,使得是以为直角边的等腰直角三角形;若存在,请直接写出点N坐标;若不存在,请说明理由. 变式6-2 (25-26九年级下·山东烟台·期中)如图,二次函数的图象与直线交于点和点,对称轴是直线,过B平行于x轴的直线与抛物线的另一个交点是C.M是抛物线上任意一点,其横坐标是m. (1)求抛物线的函数关系式; (2)当点M在直线上方时,若,求m的值; (3)设N是直线上的点,是否存在点M和点N的位置,使是以为斜边的等腰直角三角形?若存在,请求所有m的值;若不存在,请说明理由. 变式6-3 我们约定:在平面直角坐标系中,对于两条抛物线和,若这两条抛物线有公共顶点,则称这两条抛物线互为“同源”抛物线. (1)下列选项中,与抛物线互为“同源”抛物线的是___________; ①;②;③ (2)若点不在抛物线上,也不在其任意一条“同源”抛物线上,求出所有符合题意的点坐标; (3)已知抛物线及其“同源”抛物线.若抛物线,与直线各有两个公共点,从左到右依次记为点,,,,且以,,为边的三角形是等腰直角三角形,求的值. 压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限 23.如果三角形有一边上的中线恰好等于这条边长,那么称这个三角形为“智汇三角形”,这条中线叫做这个三角形的“智汇中线”. (1)请根据定义判断下列命题的真假(请在真命题后的横线内打“√”,假命题后的横线内打“”) ①等腰直角三角形一定是“智汇三角形”. ②直角三角形若是“智汇三角形”,那么“智汇中线”一定是较长直角边上的中线. (2)如图1,中,,,,求证:是“智汇三角形”. (3)如图2,点,在抛物线上,且轴,若是“智汇三角形”,求的“智汇中线”的长. 24.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于两点(点在点的左侧),与轴交于点, (1)求抛物线的函数表达式; (2)在抛物线上是否存在点,使得是以为底的等腰三角形,若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由; (3)连接,把抛物线沿射线方向平移个单位得新抛物线是新抛物线上一点,是新抛物线对称轴上一点,当以为顶点的四边形是平行四边形时,求出点的坐标. 25.如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线的对称轴是直线,拋物线与x轴分别交于点A、B,与y轴交于点C,点A的坐标是.    (1)求抛物线的解析式; (2)如图1所示,P是第一象限抛物线上的一个动点,点D是抛物线对称轴与x轴的交点,连接、、.求四边形的面积的最大值,并求出此时点P的坐标; (3)如图2所示,在(2)的条件下,点M是直线上一点,当是以为腰的等腰三角形时,请直接写出点M的坐标. 26.如图,已知抛物线 的对称轴为,且抛物线经过, (1)若直线经过两点,求直线所在直线的解析式; (2)抛物线的对称轴上找一点,使点到点的距离与到点的距离之和最小,求出此点的坐标; (3)在抛物线的对称轴上的是否存在点,使为直角三角形,若存在,请求出符合条件的点的坐标?若不存在,请说明理由. (4)在抛物线的对称轴上的是否存在点,使为等腰三角形,若存在,请求出符合条件的点的坐标?若不存在,请说明理由. 27.已知二次函数. (1)求m的值. (2)当x为何值时,此二次函数有最小值?求出这个最小值,并指出当x如何取值时,y随x的增大而减小? (3)若将此二次函数的图象向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度,直接写出平移后新抛物线的顶点坐标.在新抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使以点Q与原抛物线的顶点P及原点O为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 28.如图①,抛物线与x轴交于点A和点,与y轴交于点.连接,,P是抛物线上第一象限内的一个动点,设,过点P作轴于点D,交于点E,作于点P,使且点F在左侧,以,为邻边作矩形. (1)求抛物线的解析式; (2)当点F落在抛物线上时,则________; (3)当矩形的面积是的面积的3倍时,求点P的坐标; (4)如图②,当点P运动到抛物线的顶点时,点Q在直线上,若以点Q,A,B为顶点的三角形是锐角三角形,请直接写出点Q纵坐标n的取值范围. 29.如图,已知抛物线与轴交于点、,顶点为. (1)求抛物线的解析式和点的坐标; (2)点是第一象限内抛物线上的一个动点,设的面积为,求出的最大值,并求出此时点的坐标; (3)在抛物线的对称轴上是否存在点,使得以、、为顶点的三角形是直角三角形,且为斜边?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 30.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于点,,与轴交于点.一次函数的图象过点、. (1)求一次函数和二次函数的解析式; (2)结合函数图象,写出使一次函数值大于二次函数值的的取值范围; (3)若是抛物线对称轴上的一点,是否存在点,使得以,,三点为顶点的三角形是以为腰的等腰三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 31.研究发现,二次函数()图象上任何一点到定点(0,)和到定直线的距离相等.我们把定点(0,)叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线. (1)写出函数图象的焦点坐标和准线方程; (2)等边三角形OAB的三个顶点都在二次函数图象上,O为坐标原点,求等边三角形的边长; (3)M为抛物线上的一个动点,F为抛物线的焦点,P(1,3)为定点,求MP+MF的最小值. 32.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)如图,抛物线经过点、,与直线交于B、D两点,点P是抛物线上一动点,记点P的横坐标为t. (1)求抛物线的解析式; (2)当点P位于直线下方时,求面积的最大值及此时点P的坐标; (3)过点P作x轴的垂线交x轴于点H,若是等腰直角三角形,求点P的坐标. 33.如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,抛物线与轴交于点和点,点为抛物线的顶点,直线与抛物线交于点. (1)求抛物线的解析式,并求出点坐标; (2)若在轴上有一点,使得的三条高所在直线交于三角形外一点,设点的横坐标为,求的取值范围; (3)若直角坐标平面中的点和点、、构成直角梯形,且面积为,直接写出点的坐标. 34.【定义】若点与平面内的,两点构成以为直角顶点的等腰直角三角形,则称点是关于点,的斜方点. 如图,二次函数与轴交于,两点,与轴交于点. (1)如图1,若函数上存在一点是关于点,的斜方点,则的值为_____. (2)如图2,过点作交抛物线于点,点是抛物线上,之间的一个动点,设,当最大时,求点坐标. (3)在(2)的条件下,连接交于点,点是直线上的一个动点,点在线段上,且点是关于点,的斜方点,求点的坐标. 35.如图,在平面直角坐标系中,抛物线的图象交x轴于,两点,交y轴于点C. (1)求抛物线F的函数表达式; (2)点P是线段上的一个动点,沿以每秒1个单位长度的速度由点O向点B运动,过点P作轴,交抛物线于点E,交直线于点M.在点P运动过程中,运动时间t为何值时,? (3)设抛物线F顶点为D,点N是y轴上一动点,试判断是否存在这样的点N,使得以点B,D,N为顶点的三角形为直角三角形,若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由. 36.如图,若二次函数的图象交x轴于点和点,与y轴交于点C,P为该函数图象上不与顶点重合的任意一点,且点P的横坐标为m. (1)求该二次函数的解析式; (2)若点P在第一象限内的图象上,且的面积,求点P的坐标; (3)若该二次函数图象的顶点为D,过点P作对称轴的垂线,垂足为E,设. ①求DE的长(用含n的式子表示); ②定义:对于平面内两点M,N,若点Q满足,则称点Q为线段的中垂点.若点F是线段的中垂点,且为直角三角形,求直角的直角顶点不在二次函数图象内部的m的取值范围. 37.如图,直线与x轴,y轴分别交于点A,点B,两动点D,E分别从点A,点B同时出发向点O运动(运动到点O停止),运动速度分别是1个单位长度/秒和个单位长度/秒,设运动时间为t秒.以点A为顶点的抛物线经过点E,过点E作x轴的平行线,与抛物线的另一个交点为点G,与相交于点F. (1)求点A,点B的坐标; (2)用含t的代数式分别表示和的长; (3)是否存在t的值,使是直角三角形?若存在,求出此时抛物线的解析式;若不存在,请说明理由. 1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题06 二次函数背景的特殊三角形问题 目 录 解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移 题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基 题型1、等腰三角形的存在性问题 题型2、特定边角的等腰三角形存在性问题 题型3、等边三角形的存在性问题 题型4、直角三角形的存在性问题 题型5、特定边角的直角三角形存在性问题 题型6、等腰直角三角形的存在性问题 压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限 解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移 解决二次函数背景下的特殊三角形存在性问题,核心在于用坐标法把几何条件转化为代数方程;等腰三角形要按“谁为底、谁为腰”分类讨论,等边三角形要同时满足三边相等和内角60°,直角三角形要按直角顶点分类并用勾股定理或垂直条件;等腰直角三角形则需兼顾等腰与直角双重条件;解题中要注意利用二次函数解析式设出动点坐标,通过距离公式、相似、全等、轴对称等工具建立方程,求出坐标后必须回代检验是否符合题意. 题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基 题型1、等腰三角形的存在性问题 典例1 (25-26九年级上·广东广州·期中)如图,抛物线与x轴交于A、B两点点A在点B的左侧,点A的坐标为,与y轴交于点,作直线,动点P在x轴上运动,过点P作轴,交抛物线于点M,交直线于点N,设点P的横坐标为. (1)求抛物线的解析式和直线的解析式; (2)当点P在线段上运动时,求面积的最大值及取得最大值时点M的坐标; (3)当点P在线段上运动时,若是等腰三角形时,直接写出m的值为______. 【答案】(1), (2),M的坐标为 (3)1或2 【分析】本题考查二次函数和一次函数混合运用以及坐标法的应用,属于难题. 代入A、C求抛物线解析式,求与x轴交点得B,再求直线解析式; 设P点横坐标得M、N坐标,表出并配方求最值,进而得M坐标与最大面积; 分、、三种情况列方程,求解并舍去不合题意值. 【详解】(1)解:将点、代入抛物线, 得, 解得, 抛物线解析式为, 令,则, 解得, 故点, 设直线解析式为, 将代入得, 解得, 直线解析式为; (2)解:由题意,点, 则,,其中, , 配方得, 当时,最大值为, , 当最大时,最大,最大值为, 将代入,得, 故M的坐标为; (3)解:由(2)知,点,点,点, , , 当时,, 解得舍; 当时,, 解得不合题意舍, 当,, 解得舍去, 综上或 题型模版 1.特征:抛物线上动点与两定点构成等腰三角形,判断是否存在或求满足条件的动点坐标. 2.方法:按“哪两边相等”分三种情况讨论;用两点间距离公式列方程,结合二次函数解析式求解,注意去重和回代检验. 变式1-1 (24-25九年级上·广东韶关·期中)如图,直线与抛物线相交于和. (1)求抛物线的解析式; (2)点是线段上的动点,过点作轴,交抛物线于点.是否存在这样的点,使线段的长有最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由; (3)轴上是否存在点,使得为等腰三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)存在,当时,线段有最大值且为 (3)存在,或或或或 【分析】(1)把代入直线,求出,再根据待定系数法求解即可; (2)设动点的坐标为,则点的坐标为,表示出,再结合,根据二次函数的性质求解即可. (3)设点,分为①当时,②当时,③当时,列方程求解即可. 【详解】(1)解:把代入直线得, , 在抛物线上, ,解得:, 抛物线的解析式为. (2)解:存在. 理由如下:设动点的坐标为,则点的坐标为, , 点是线段上的动点, , 当时,线段有最大值且为. (3)解:存在. 设点, ①当时,, 解得:, 或. ②当时,, 解得:, 或. ③当时,, 解得:, , 综上所述,为等腰三角形时,点的坐标为或或或或. 【点睛】本题主要考查对用待定系数法求二次函数的解析式,等腰三角形的性质,勾股定理,一次函数上点的坐标特征,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的最值等知识点的理解和掌握,综合运用这些性质进行计算是解此题的关键.题型较好,综合性强. 变式1-2 如图,抛物线交轴于点和点,交轴于点,点在第二象限的抛物线上.      (1)求抛物线的函数解析式; (2)当点的坐标为时,求的面积; (3)请过点作轴,交直线于点,是否存在点,使得四边形是平行四边形?如果存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由; (4)轴上,是否存在一点,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. 【答案】(1) (2) (3)存在, (4)存在,,,, 【分析】(1)将点和代入解析式即可求解; (2)连接,可求,,由 即可求解; (3)用待定系数法可求直线的表达式为,设,由平行四边形的性质得,即可求解; (4)①为顶点时, 在轴上分别截取,即可求解;②为顶点时,由等腰三角形的性质得,即可求解;③为顶点时,过的中点作交轴于,作轴交轴于,可证,由相似三角形的性质得,即可求解. 【详解】(1)解:抛物线交轴于点和点, 交轴于点, , 解得, ; (2)解:如图,连接, , 令, 即, 解得,, , , ,, , ,         ; (3)解:如图, , 设直线的表达式为 ,解得 作轴,交于点, 设, , 四边形是平行四边形, , 解得, , 点的坐标为; (4)解:①如图,为顶点时, 在轴上分别截取, , , , ,; ②如图,为顶点时, , , ; ③如图,为顶点时, 过的中点作交轴于,作轴交轴于, 轴, , , , , , , , , , ; , 解得:, , ; ,,,. 【点睛】本题考查了二次函数综合,待定系数法,平行四边形的性质,等腰三角形的判定及性质,勾股定理,三角形相似的判定及性质等,掌握判定方法及性质,能根据等腰三角形的顶点不同进行分类讨论是解题的关键. 变式1-3 (2025·江苏无锡·中考真题)已知二次函数图象的顶点为,与轴交于点,对称轴与轴交于点. (1)若该函数图象经过点,求点的横坐标; (2)若,点和在该函数图象上,证明:; (3)若是等腰三角形,求的值. 【答案】(1)点的横坐标为 (2) 证明:∵点和在函数图象上, ∴,, ∵, , ∴. (3)或 【分析】(1)把代入可得,再进一步求解即可. (2)先求解,,结合,,再进一步计算即可. (3)先求解,,,可得,,,再分三种情况讨论即可. 【详解】(1)解:∵二次函数图象过点, ∴, 解得:, ∴二次函数为, ∴, ∴点的横坐标为. (2)略 (3)解:在函数中, 当时,, ∴, ∵,二次函数图象的顶点为,对称轴与轴交于点 ∴,, ∴,,, 当时,则, 解得:(舍去),, 当时,则, 解得:(舍去),, 当时,∴,,则和重合,舍去, 当时,则, 解得:(舍去),,, 综上:或. 【点睛】本题考查二次函数综合应用,涉及待定系数法,等腰三角形定义,两点间的距离公式等,解题的关键是分类讨论思想的应用. 题型2、特定边角的等腰三角形存在性问题 典例2 (25-26九年级上·陕西西安·阶段检测)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. 题型模版 1.特征:给定某一边、一角或顶点位置,求满足特定条件的等腰三角形. 2.方法:先固定已知边或角,再按等腰关系分类;利用坐标关系列方程求解. 变式2-1 如图,在平面直角坐标系中,二次函数交轴于点,,交轴于点,在轴上有一点,连接. (1)求二次函数的表达式; (2)若点为抛物线在轴负半轴上方的一个动点,求面积的最大值及此时点的坐标; (3)抛物线对称轴上是否存在点,使为以为底的等腰三角形?若存在,请直接写出点的坐标即可;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)抛物线的表达式为 (2)面积的最大值为,此时D点坐标为 (3)存在,点P的坐标为 【分析】此题考查二次函数的图象与性质,用待定系数法求函数表达式,等腰三角形的判定等知识,数形结合与分类讨论数学思想是解题的关键. (1)直接用待定系数法求解即可; (2)可求得直线的表达式为过点D作 轴于点G, 交于点F, 设则所以,则 ,即可求得面积的最大值是; (3)先求得抛物线的对称轴为直线设,再根据为等腰三角形,且以为底边,利用坐标两点距离公式列出方程求解即可. 【详解】(1)解:∵抛物线经过点, , , 解得 ∴二次函数的表达式为. (2)解:设直线的表达式为则 解得 ∴直线的表达式为 如图1,过点D作轴于点G,交于点F, 设则 , , , ∴当时, , 此时,, 面积的最大值是,此时D点坐标为; (3)解:存在,理由如下: , ∴抛物线的对称轴为直线, 设, 为等腰三角形,且以为底边, , ,, 解得, . 变式2-2 如图,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点.直线与抛物线交于A,D两点,与y轴交于点E,点D的坐标为. (1)求抛物线的解析式; (2)若点P是抛物线上的点且在直线上方,连接、,求当面积最大时点P的坐标及该面积的最大值; (3)在y轴上是否存在点Q,使是以为腰的等腰三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由. 【答案】(1) (2)当面积最大时点P的坐标为及该面积的最大值为; (3)存在,或或. 【分析】(1)利用待定系数法即可求解; (2)过点P作于H,交直线于F,直线过点D作于G,设直线的解析式为,解方程组得到直线的解析式为,设,则,求得,设面积,根据二次函数的性质即可得到结论; (3)利用勾股定理得,①当,在点C的上方时,②当,在点C的下方时,③当时,解方程即可求解. 【详解】(1)解:抛物线经过点,,, , 解得, 物线的解析式为; (2)解:如图1,过点P作于H,交直线于F,直线过点D作于G, 设直线的解析式为, 直线经过,, , 解得, 直线的解析式为, 点P是抛物线上的点且在直线上方, 设,则, , 设面积为, , , 当最大值为时,,此时, 当面积最大时点P的坐标为及该面积的最大值为; (3)解:当时,, , , ①当,在点C的上方时, , 点的坐标为; ②当,在点C的下方时, , 点的坐标为; ③当时, 设,则, , 点的坐标为; 综上所述,存在点Q,使是以为腰的等腰三角形,点Q的坐标为或或. 【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,一次函数的性质,待定系数法求函数解析式,勾股定理,等腰三角形的性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建二次函数解决最值问题,学会构造特殊三角形解决问题. 变式2-3 如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过,两点,并与x轴交于另一点B. (1)求该抛物线所对应的函数关系式; (2)求点B坐标; (3)设是抛物线上的一个动点,过点P作直线轴于点M.交直线于点N. ①若点P在第一象限内,试问:线段的长度是否存在最大值?若存在,求出它的最大值及此时x的值;若不存在,请说明理由; ②当点P运动到某一位置时,能构成以为底边的等腰三角形,求此时点P的坐标及等腰的面积. 【答案】(1) (2) (3)①线段的长度的最大值为;②点的坐标为,,的面积为;或点的坐标为,,的面积为. 【分析】(1)将点、的坐标代入函数解析式,即利用待定系数法求出二次函数解析式; (2)令,得,解得:,即可求出点B的坐标; (3)①设点的坐标为,则的坐标为,构建二次函数,然后由二次函数的最值问题,求得答案;②求出的垂直平分线的解析式,用方程组求出点的坐标即可解决问题. 【详解】(1),,且点、在抛物线上, ∴, 解得, 该抛物线所对应的函数关系式为; (2)令,得, 解得:, ; (3)①如图2中, 已知,, ∴设直线所在直线的解析式为, ∴, 解得,, ∴直线的解析式为:, 点在抛物线上,且轴,点N在直线的图象上, 设点的坐标为,则点的坐标为, 又点在第一象限, ∴, , , 当时, 线段的长度的最大值为. ②解:如图3中, 由题意知,点在线段的垂直平分线上, 又由①知,, 的中垂线同时也是的平分线, 设点的坐标为, 又点在抛物线上,于是有, , 解得,, 点的坐标为:,或,, 若点的坐标为,,此时点在第一象限, 在和中,, , , , , 若点的坐标为,,此时点在第三象限, 则. 综上所述的面积为或. 【点睛】此题主要考查了待定系数法求二次函数解析式,线段垂直平分线的性质,二次函数最值问题,解题的关键是学会利用对称解决最小值问题,学会构建二次函数解决最值问题,属于中考压轴题. 题型3、等边三角形的存在性问题 典例3 (25-26九年级上·浙江杭州·阶段检测)已知抛物线的图象经过原点和点,顶点为B,且顶点B的纵坐标为2. (1)求抛物线的对称轴; (2)求证:是以点B为直角顶点的等腰直角三角形; (3)设点P是抛物线上一点(P不与点O,A,B重合),点Q在x轴上.是否存在正三角形?若存在,请求出满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)证明见解析 (3)存在,点Q的坐标为或 【分析】(1)根据的图象经过点,即可求解. (2)由(1)可计算得二次函数图象的顶点坐标为,可画出图象,则,即可得,即可证明是等腰直角三角形. (3)根据点在抛物线上,且抛物线经过与三点,设,将代入,可解得,即可得.要使是正三角形,设点为,过点作轴,交轴于点,分三种情况:当时, 当时, 当时,分别求解即可. 【详解】(1)解:∵的图象经过点, ∴抛物线的对称轴为直线; (2)解:由(1)可计算得二次函数图象的顶点坐标为,可画图象如图. , , 又∵, , , ∴是等腰直角三角形. (3)解:∵点在抛物线上,且抛物线经过与三点,设, 将代入,可解得. , 要使是正三角形, 设点为,过点作轴,交轴于点, 分三种情况: 当时,, , , ∴, 解得(与点重合,舍去),(不符合题意舍去). 当时,则有:, , 解得, 根据正三角形对称性,点在轴上, ∴点坐标为. 当时,则有:, , 解得, , ∴点的坐标为. 综上所述,点的坐标为:或. 【点睛】此题考查了二次函数的图像和性质、待定系数法、等腰三角形的性质、勾股定理,一次函数的图像和性质,数形结合和准确计算是解题的关键. 题型模版 1.特征:在二次函数图象上找点,使其与两定点构成等边三角形. 2.方法:利用三边相等且内角60°,或旋转60°进行转化;列距离方程和角度关系,结合抛物线解析式求解. 变式3-1 已知二次函数(,均为常数). (1)若函数图象经过原点,且对称轴是直线,求二次函数表达式; (2)若函数图象上有两点,,且,求的取值范围; (3)将二次函数的图象平移,使其顶点始终落在直线上,与该直线的另一个交点为,在轴上是否存在点使得为等边三角形?若存在,求出;若不存在,说明理由. 【答案】(1) (2) (3)存在,或 【分析】(1)结合二次函数的函数图象经过原点,对称轴为直线,再建立方程组求解即可; (2)计算,,结合,再进一步求解即可; (3)设顶点,可得平移后的解析式为:,求解,可得,结合,再进一步求解即可. 【详解】(1)解:∵二次函数的函数图象经过原点,对称轴为直线, ∴,解得:, ∴二次函数为. (2)解:∵函数图象上有两点,, ∴, , ∵, ∴, 解得:. (3)解:∵二次函数的图象平移,使其顶点始终落在直线上, ∴设顶点, ∴平移后的解析式为:, ∴, ∴, 整理得:, ∴, 解得:,, ∴, ∴, ∵为等边三角形,点, ∴, ∵,, ∴,, ∴, 解得:,即, ∴, ∴, 解得:,, ∴存在满足条件的点,的值为或. 变式3-2 如图,已知抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点.将抛物线向右平移个单位得到抛物线与x轴交于D,E两点(点D在点E的左侧),与抛物线在第一象限交于点M. (1)求抛物线的解析式,并求出其对称轴; (2)①当时,直接写出抛物线的解析式; ②直接写出用含m的代数式表示点M的坐标; (3)连接.在抛物线平移的过程中,是否存在是等边三角形的情况?若存在,请求出此时m的值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1),其中对称轴是直线;(2)①;②点M的坐标为;(3)存在,. 【分析】(1)直接利用待定系数法即可求得抛物线解析式,继而根据解析式即可求得抛物线的对称轴; (2)①利用抛物线平移规律即可求得C2解析式; ②利用抛物线平移规律即可求得M的横坐标,进而代入C1抛物线解析式即可; (3)过点M做于点N,分别表示出点D、M、N、A的坐标,根据两点间的坐标公式可得DN、MN,根据等边三角形的性质列方程,解方程即可求解. 【详解】解:(1)设抛物线的解析式为.则 解得 抛物线的解析式为, 其中对称轴是直线 (2)①由(1)知:抛物线的解析式为, 即, 当时,根据抛物线平移规律可得: 抛物线解析式为: ②根据抛物线平移规律可得,抛物线向右平移个单位得到抛物线解析式为: , 其对称轴为: ∴交点M横坐标为: 将其代入抛物线解析式可得: ∴点M的坐标为; (3)存在m值使是等边三角形.理由如下: 过点M做于点N ∵, ∴ 若是等边三角形,则, ∴即 解得(不合题意,舍去), ∴当时,是等边三角形. 【点睛】本题考查二次函数的有关知识,解题的关键是熟练掌握抛物线的性质、待定系数法求解析式、抛物线平移规律、等边三角形的性质. 变式3-3 已知二次函数. (1)图象经过点时,则_________; (2)当时,函数值y随x的增大而减小,求m的取值范围; (3)以抛物线的顶点A为一个顶点作该抛物线的内接正三角形(M,N两点在抛物线上),请问:的面积是与m无关的定值吗?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由. 【答案】(1)4;(2)m≥2;(3)的面积是与m无关的定值,S△AMN=. 【分析】(1)将点代入二次函数解析式即可求出m; (2)求出二次函数的对称轴为x=m,由抛物线的开口向上,在对称轴的左边y随x的增大而减小,可求出m的取值范围; (3)在抛物线内作出正三角形,求出正三角形的边长,然后计算三角形的面积,可得到△AMN的面积是与m无关的定值. 【详解】解:(1)将点代入可得:, 解得:m=4; (2)二次函数的对称轴是:x=m, ∵当x≤2时,函数值y随x的增大而减小, ∴m≥2; (3)的面积是与m无关的定值; 如图:顶点A的坐标为(m,−m2+4m−8),△AMN是抛物线的内接正三角形,MN交对称轴于点B, ∵tan∠AMB=tan60°=, ∴AB=BM=BN, 设BM=BN=a,则AB=a, ∴点M的坐标为(m+a,a−m2+4m−8), ∵点M在抛物线上, ∴a−m2+4m−8=(m+a)2−2m(m+a)+4m−8, 整理得:, 解得:a=或a=0(舍去), ∴△AMN是边长为的正三角形, ∴AB=3,S△AMN=,与m无关. 【点睛】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的图象和性质、等边三角形的性质以及特殊角三角函数的应用,其中(3)问有一定难度,根据点M在抛物线上,求出正三角形的边长是解题关键. 题型4、直角三角形的存在性问题 典例4 在平面直角坐标系中,点,点在抛物线上,设抛物线的对称轴为直线. (1)当,时,求抛物线与轴的交点坐标; (2)当时,设抛物线与轴交于点,顶点为,过点作轴的平行线交抛物线另一点,能否是直角三角形?若能,求出的值,若不能,请说明理由. (3)若,点也在抛物线上,若,求的取值范围及的取值范围. 【答案】(1),; (2)能,,; (3),. 【分析】本题考查二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,三角形的面积问题; (1)由待定系数法求出函数表达式,即可求解; (2)当能否是直角三角形时,由函数的对称性,则为等腰直角三角形,则,即可求解; (3)由<得到<则<,即可求解. 【详解】(1)解:由题意得,抛物线过点、、, 则, 解得:, 则抛物线的表达式为:, 令, 则, 即抛物线与轴的交点坐标为:,; (2)能,理由: 当时,则抛物线的对称轴为直线, 当时,如下图, 当能否是直角三角形时, 由函数的对称性,则为等腰直角三角形, 则, 即,则, 即, 解得:; 当时, 同理可得:; 综上,; (3), 即 则, 即, 当时,, 则, 同理可得:当时,, 即. 题型模版 1.特征:动点与两定点构成直角三角形,需确定直角顶点位置. 2.方法:按直角顶点分类讨论;用勾股定理列方程,结合二次函数求解. 变式4-1 (25-26九年级上·浙江绍兴·阶段检测)定义:在平面直角坐标系中,直线称为抛物线的伴随直线,如直线为抛物线的伴随直线.若抛物线的伴随直线是,则________(用的代数式表示);若该抛物线经过定点,且与轴交于点和点.当为直角三角形时,则__________. 【答案】 【分析】本题考查了二次函数综合运用,新定义运算,熟练掌握新定义以及二次函数的性质是解题的关键. 根据定义可得抛物线解析式为,据此可得,根据抛物线解析式,可得定点,进而可证明为抛物线顶点,则,故为等腰直角三角形,由于点Q到的距离为3,则,可得交点坐标为或,据此利用待定系数法求解即可; 【详解】解:∵抛物线的伴随直线是, ∴原抛物线解析式为, ∴,. ∵抛物线解析式为, ∴时的函数值与a值无关,此时, ∴即抛物线过定点,且点Q为抛物线顶点,对称轴为直线. ∵点A、B为抛物线与x轴的交点,Q为抛物线顶点, ∴, ∵点A、B与定点Q构成直角三角形, ∴,即为等腰直角三角形. ∵为抛物线顶点,对称轴为直线, ∴点Q到的距离为3, ∴, ∴点A、B到对称轴的距离为3, ∴抛物线与轴交点坐标为或, 选择代入,可得 解得. 故答案为:;. 变式4-2 如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于点,(点在点的右侧),与轴交于点,直线经过点,. (1)求抛物线的函数表达式; (2)是第二象限内抛物线上的一个动点,过点作轴交直线于点,设点的横坐标为,的长为.求与的函数关系式,并写出的取值范围; (3)设抛物线的顶点为,问在轴上是否存在一点,使得为直角三角形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1); (2)(); (3)存在.点N的坐标为或或或. 【分析】(1)对于,令,求出值,令,求出的值,进而得到、的坐标,待定系数法求出抛物线的函数表达式; (2)求出点坐标,根据两点间的距离求出的解析式,根据点在第二象限,写出m的取值范围即可; (3)分别以为直角顶点,为直角顶点和为直角顶点三种情况,进行讨论求解即可. 【详解】(1)解:∵, ∴当时,,当时,,解得:, ∴、, ∵抛物线经过点A,B ∴, 解得:, ∴; (2)解:∵点P的横坐标为, ∴, ∵轴, ∴, ∴, ∴, ∴, ∴, ∵P是第二象限内抛物线上的一个动点, ∴; ∴; (3)解:存在,设点, ∵, ∴, ∵, ∴; ①当点为直角顶点时:,解得:, ∴; ②当点为直角顶点时,,解得:, ∴; ③当点为直角顶点时:,解得:或, ∴或; 综上:或或或. 题型5、特定边角的直角三角形存在性问题 典例5 (24-25九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,一条抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,已知点的坐标是,并且. (1)求抛物线的解析式; (2)点是抛物线上之间的动点,过点作垂直于轴于点,交直线于点,连接、,当的面积最大时,求出点的坐标; (3)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,求出所有符合条件的点的坐标;若不存在,说明理由. 【答案】(1) (2) (3)存在,或; 【分析】(1)先求出、两点坐标,再设交点式,将点坐标代入求解即可; (2)利用待定系数法求出直线的解析式为,设,则,进而得出,根据得到关于的二次函数,再配方求最值即可; (3)分两种情况讨论:①当点为直角顶点时,过点作交抛物线于点,过点作轴于点;②当点为直角顶点时,过点作交抛物线于点,过点作轴于点,根据等腰直角三角形的判定和性质,找出相等线段,再设点坐标,进而得到一元二次方程,即可求解. 【详解】(1)解:点的坐标是, , , ,, ,, 抛物线与轴交于、两点, 设抛物线的解析式为, 与轴交于点, , 解得:, , 即抛物线的解析式为; (2)解:设直线的解析式为, 则,解得:, 直线的解析式为, 点是抛物线上之间的动点, 设, 轴,交直线于点, , , , , 当时,有最大值为8, , 即当的面积最大时,求出点的坐标为; (3)解:存在,理由如下: ①当点为直角顶点时,过点作交抛物线于点,过点作轴于点, , , , , , , 是等腰直角三角形, , 设, ,, , , 解得:,(舍), 当时,, ; ②当点为直角顶点时,过点作交抛物线于点,过点作轴于点, ,, , 是等腰直角三角形, , 轴, 是等腰直角三角形, , 设, ,, , , 解得:,(舍), 当时,, , 综上可知,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; 【点睛】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的图象和性质,求二次函数解析式,求一次函数解析式,二次函数的最值问题,等腰直角三角形的判定和性质,一元二次方程的应用等知识,利用数形结合和分类讨论的思想解决问题是关键. 题型模版 1.特征:给定某一边、一角或直角边条件,求满足特定条件的直角三角形. 2.方法:固定已知边或角,按直角顶点分类;利用三角函数勾股定理建立方程求解. 变式5-1 如图,抛物线与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,对称轴为直线,顶点为D,点B的坐标为. (1)填空:点A的坐标为______,点 D的坐标为______,抛物线的解析式为______; (2)是抛物线对称轴上一动点,是否存在点P,使是以为斜边的直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由; (3)当二次函数的自变量x满足时,函数y的最小值为,求m的值. 【答案】(1) (2)存在,或; (3)或 【分析】(1)由对称轴为直线, 点的坐标为,得,用待定系数法可求得抛物线的解析式为即可得顶点; (2)设, 可得 根据是以为斜边的直角三角形,有 即可解得或; (3)由抛物线对称轴为直线分三种情况: ①当 即 时, 随的增大而减小,可得 ②当 即 时, 时最小值为这种情况不存在最小值为;③当 时,随的增大而增大,有 ,分别解方程可得答案. 【详解】(1)解:∵对称轴为直线 , 点的坐标为, ∴, 将代入得: ,解得 ∴抛物线的解析式为, 当 时, , , 故答案为:; (2)解:存在点, 使是以为斜边的直角三角形,理由如下: 设, 在中,令 得 , ∴, ∵, ,, , 是以AC为斜边的直角三角形, , , 解得或 ∴或; (3)解:由抛物线对称轴为直线分三种情况: ①当 即 时,随的增大而减小, 时,取得最小值, , 解得 (舍去)或 , ∴此时 ; ②当 即时, 时最小值为 , ∴这种情况不存在最小值为; ③当时, 随的增大而增大, 时, 取最小值, , 解得(舍去)或 ; ∴此时 , 综上所述, 或 . 【点睛】本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法,直角三角形判定,函数的最值问题等,解题的关键是掌握勾股逆定理和分类讨论思想的应用. 变式5-2 定义:在平面直角坐标系中,当点N在图形M的内部,或在图形M上,且点N的横坐标和纵坐标相等时,则称点N为图形M的“立信之点”. (1)如图①,矩形的顶点坐标分别是,,,,在点中,是矩形“立信之点”的是 ; (2)如图②,已知点A,B是抛物线上的“立信之点”,点C是抛物线的顶点.连接,,,若是以点C为直角顶点的直角三角形,求c的值; (3)在(2)的条件下,点P为抛物线上一点,点Q为平面内一点,是否存在点P、Q,使得以为对角线,以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)1 (3)存在,或 【分析】(1)根据“立信之点”的定义解答即可; (2)设点的坐标为,点的坐标为,先求出和的值,再求出顶点的坐标,然后利用两点之间的距离公式、勾股定理建立方程求解即可; (3)先求出点的坐标,再根据建立方程求出点的坐标,然后根据对角线互相平分可求出点的坐标. 【详解】(1)解:∵矩形的顶点坐标分别是,,,, ∴矩形“立信之点”满足,, ∴点是矩形“立信之点”. (2)解:∵点是抛物线上的“立信之点”, ∴点是直线上的点, 设点的坐标为,点的坐标为, 联立得:, ∴是这个关于的一元二次方程的两个不相等的实数根, ∴,, 将二次函数化成顶点式为, ∴抛物线的顶点的坐标为, ∴,,, ∵是以点为直角顶点的直角三角形, ∴,即, 整理得:, ∴,即, 解得或, 当时,二次函数为,顶点坐标为, 联立,解得或, 此时,点与点重合,不能构成,不符合题意,舍去, ∴的值为1. (3)解:由(2)可知,二次函数的解析式为, 联立得:, 解得或, ∴,, 设点的坐标为, ∵以为顶点的菱形是以为对角线的, ∴, ∴, 即, 整理得:, 解得或, 当时,,则此时点的坐标为, 当时,,则此时点的坐标为, 设点的坐标为, 由菱形的性质得:对角线互相平分, ∴或, 解得或, ∴存在点,使得以为对角线,以为顶点的四边形是菱形,此时点的坐标为或. 题型6、等腰直角三角形的存在性问题 典例6 如图①,已知抛物线的图象经过点,过点A作轴交抛物线于点C,的平分线交线段于点E,点P是抛物线上的一个动点. (1)求抛物线的关系式; (2)将抛物线L向上平移h个单位长度,使平移后所得抛物线的顶点落在内(包括的边界),求h的取值范围; (3)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P,使成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2) (3)或或或 【分析】(1)待定系数法求出函数解析式即可; (2)求出平移后的抛物线的顶点坐标,设直线交于点M,交于点N,求出的坐标,根据点F在内(包括的边界),列出不等式进行求解即可; (3)分四种情况,进行讨论求解即可. 【详解】(1)解:∵抛物线的图象经过点, ∴ ,解得, ∴抛物线的解析式为:; (2)解:∵, ∴抛物线的对称轴为直线, 顶点为,抛物线L向上平移h个单位长度后顶点为. 设直线交于点M,交于点N,则,如图2, ∵的平分线交线段于点E, ∴直线的解析式为:, ∴, ∵点F在内(包括的边界), ∴,解得; (3)解:设,分四种情况: ①当P在对称轴的左边,且在x轴下方时,如图3,过P作轴,交y轴于M,交l于N, ∴, ∵是等腰直角三角形, ∴, ∴, ∴, ∴, ∴, ∵,则, 解得:或, ∵,不合题意,舍去, ∴,此时, ∴P的坐标为; ②当P在对称轴的左边,且在x轴上方时,同理得:, 解得:或, ∵,不合题意,舍去, ∴,此时, ∴P的坐标为; ③当P在对称轴的右边,且在x轴下方时,如图4,过P作轴于N,过F作于M, 同理得, ∴,则,解得:,; ∵,不合题意,舍去, ∴,此时, P的坐标为; ④当P在对称轴的右边,且在x轴上方时,如图5, 同理得,解得:或(舍), P的坐标为:; 综上所述,点P的坐标是:或或或. 题型模版 1.特征:动点与定点构成等腰直角三角形,需同时满足等腰和直角条件. 2.方法:按直角顶点分类,利用两腰相等且互相垂直列方程;结合二次函数解析式求解,注意多解取舍. 变式6-1 如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴,y轴分别交于点A,C,抛物线过点A和点C,与x轴交于点B. (1)求这个二次函数的表达式; (2)抛物线对称轴与直线交于点D,若P是直线上方抛物线上的一个动点(点P不与点A,C重合),求面积的最大值; (3)点M是抛物线对称轴上的一动点,x轴上方的抛物线上是否存在点N,使得是以为直角边的等腰直角三角形;若存在,请直接写出点N坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)面积的最大值是 (3)点N坐标为或或或. 【分析】(1)先求得点A,C的坐标,再用待定系数法可得; (2)过作轴交于,求出的对称轴直线,,设,则,利用三角形面积公式可得关于的二次函数,利用二次函数的性质求解即可; (3)设,分,和,,两种情况列方程可解得答案. 【详解】(1)解:对于直线,令,则;令,则;∴,,把,代入得: , 解得, ; (2)解:过作轴交于,如图: 在中,对称轴为直线, 当时,, , 设,则, , ∴ , , 当时,取最大值为5; ∴面积的最大值为5; (3)解:∵,对称轴为直线, 设, 当,,过点N作轴的平行线交对称轴于点,过点A作轴的平行线交于点,如图, ∴, ∴, ∴,, ∴, 整理得, 解得, ∴点N坐标为或; 当,,过点N作轴的垂线交轴于点,对称轴直线交轴于点,如图, 同理,则,即, 整理得, 解得, ∴点N坐标为或; 综上,点N坐标为或或或. 【点睛】本题考查二次函数综合应用,涉及待定系数法,三角形面积,等腰直角三角形性质及应用等,解题的关键是用含字母的式子表示相关点坐标和相关线段的长度. 变式6-2 (25-26九年级下·山东烟台·期中)如图,二次函数的图象与直线交于点和点,对称轴是直线,过B平行于x轴的直线与抛物线的另一个交点是C.M是抛物线上任意一点,其横坐标是m. (1)求抛物线的函数关系式; (2)当点M在直线上方时,若,求m的值; (3)设N是直线上的点,是否存在点M和点N的位置,使是以为斜边的等腰直角三角形?若存在,请求所有m的值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)或 (3)存在,,,,. 【分析】(1)先求出点B的坐标,再用待定系数法求解即可; (2)在A点上方的y轴取点D,连接,求出使得的点D的坐标,求出过点D且平行的直线的解析式,再运用求交点横坐标的方法求解m即可; (3)作于点E,于点F,根据题意可知当,时,是以为斜边的等腰直角三角形,从而根据列出m的方程求解即可. 【详解】(1)解:将代入得, 解得: ∴点B坐标为 由题意,, 解得,, ∴抛物线的函数关系式是. (2)当时,, ∴, ∵点B坐标为,抛物线对称轴为直线, ∴点C坐标为, 由题意, 在A点上方的y轴取点D,连接,设,则,即, 解得, 过点D作的平行线交抛物线于点M, 由题意,该直线函数关系式为 令 解得,, 或 (3)存在.,,,. 作于点E,于点F , 当,时,, , , ∴, ∴当,时,是以为斜边的等腰直角三角形. , 解得,,,,. 变式6-3 我们约定:在平面直角坐标系中,对于两条抛物线和,若这两条抛物线有公共顶点,则称这两条抛物线互为“同源”抛物线. (1)下列选项中,与抛物线互为“同源”抛物线的是___________; ①;②;③ (2)若点不在抛物线上,也不在其任意一条“同源”抛物线上,求出所有符合题意的点坐标; (3)已知抛物线及其“同源”抛物线.若抛物线,与直线各有两个公共点,从左到右依次记为点,,,,且以,,为边的三角形是等腰直角三角形,求的值. 【答案】(1)①② (2)符合题意的点坐标为,, (3) 【分析】(1)根据题中所给的新定义进行验证即可; (2)根据题意易得抛物线的顶点坐标为,然后可得要使点既不在此抛物线上,也不在此抛物线的“同源”抛物线上,则需满足:且或且,进而求解即可; (3)由题意可设点,是抛物线与直线的交点,则点,是抛物线与直线的交点,然后根据一元二次方程根与系数的关系可得,,则根据等腰直角三角形的性质及抛物线的对称性可知,进而可得,最后化简即可. 【详解】(1)解:由抛物线可知:顶点坐标为,根据“同源”抛物线的定义逐一验证: ①由可知:顶点坐标为,是抛物线的“同源”抛物线; ②由可知:顶点坐标为,是抛物线的“同源”抛物线; ③由可知:顶点坐标为,不是抛物线的“同源”抛物线; (2)解:由抛物线可知:顶点坐标为,则与此抛物线的“同源”抛物线的顶点坐标也为, ∴要使点既不在此抛物线上,也不在此抛物线的“同源”抛物线上,则需满足:且或且, 解得:或, 当时,点;当时,点;当时,点; 综上所述:符合题意的点坐标为,,; (3)解:由题意可知:抛物线M,N顶点坐标相同,对称轴相同,且, ∴,即抛物线N比抛物线M的开口窄, 设点,是抛物线与直线的交点,则点,是抛物线与直线的交点, ∴联立抛物线与直线,消去y得:, ∴,且是该方程的两个不相等的实数根, ∴根据一元二次方程根与系数的关系可得:, 同理可得:, ∴, , ∵抛物线,是“同源”抛物线,且抛物线的顶点坐标为,抛物线的顶点坐标为, ∴, ∴, ∵以,,为边的三角形是等腰直角三角形,且抛物线,是“同源”抛物线,即抛物线,的对称轴都为直线, ∴, ∴, ∴,即, ∴, , ∵, ∴. 压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限 23.如果三角形有一边上的中线恰好等于这条边长,那么称这个三角形为“智汇三角形”,这条中线叫做这个三角形的“智汇中线”. (1)请根据定义判断下列命题的真假(请在真命题后的横线内打“√”,假命题后的横线内打“”) ①等腰直角三角形一定是“智汇三角形”. ②直角三角形若是“智汇三角形”,那么“智汇中线”一定是较长直角边上的中线. (2)如图1,中,,,,求证:是“智汇三角形”. (3)如图2,点,在抛物线上,且轴,若是“智汇三角形”,求的“智汇中线”的长. 【答案】(1)①×;②√ (2)证明见解析 (3)2或 【分析】(1)根据“智汇三角形”的定义判断即可; (2)由勾股定理得,,作边上的中线,可得,利用勾股定理得,即可得出结论; (3)作的中线,过点作轴于,过点作于,设点,,根据“智汇三角形”的定义分类讨论即可. 【详解】(1)解:①直角三角形斜边上的中线是斜边的一半, 斜边上的中线不是这个三角形的“智汇中线”, ,, 等腰直角三角形直角边上的中线不是这个三角形的“智汇中线”, 等腰直角三角形一定不是“智汇三角形”. 故答案为:; ②直角三角形斜边上的中线是斜边的一半 斜边上的中线不是这个三角形的“智汇中线”, 较短直角边上的中线大于较长直角边, 较短直角边上的中线大于较短直角边, 较短直角边上的中线不是这个三角形的“智汇中线”, “智汇中线”一定是较长直角边上的中线, 故答案为:; (2)解:中,,,, ,, 如图,作的中线, , , , 是“智汇三角形”; (3)解:如图,作的中线,过点作轴于,过点作于, 设点,, ,在抛物线上,且轴, 为等腰三角形, ①若边上的中线时,即, 解得:,(舍去), “智汇中线”; ②若边上的中线时, 点,, ,, , , , 解得:(0舍去), , ∴“智汇中线”, 综上,“智汇中线”的长为2或. 24.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于两点(点在点的左侧),与轴交于点, (1)求抛物线的函数表达式; (2)在抛物线上是否存在点,使得是以为底的等腰三角形,若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由; (3)连接,把抛物线沿射线方向平移个单位得新抛物线是新抛物线上一点,是新抛物线对称轴上一点,当以为顶点的四边形是平行四边形时,求出点的坐标. 【答案】(1) (2)在抛物线上存在点P, 使得是以为底的等腰三角形,P点坐标为 (3)N点的坐标为或或 【分析】(1)用待定系数法直接求二次函数解析式即可. (2)过点P作轴于点D,利用等腰三角的性质得出,进而求出点P的横坐标,然后代入二次函数解析式即可求出点P的纵坐标. (3)利用平移的性质得出的解析式,设,,并分三种情况:当①,为平行四边形的对角线时,②当,为平行四边形的对角线时,③当,为平行四边形的对角线时,按照平行线分线段成比例列出等式,分别求出点N的坐标即可. 【详解】(1)解:将代入抛物线, 得∶, 解得:, ∴抛物线的函数表达式为. (2)存在点P,使得是以为底的等腰三角形,理由如下∶ 如图,当时,过点P作轴于点D,则. ∵, ∴ ∴,即P点横坐标为, 当时,, ∴P点坐标为 ∴在抛物线上存在点P, 使得是以为底的等腰三角形,P点坐标为. (3)令,则, ∴. ∵, ∴抛物线沿x轴正方向平移的距离与沿y轴正方向平移的距离之比为. ∵抛物线沿射线方向平移个单位长度, ∴抛物线沿x轴正方向平移个单位长度,沿y轴正方向平移个单位长度, ∴ ∴新抛物线的对称轴为直线:, 设,, ①当,为平行四边形的对角线时, 解得:, ∴. ②当,为平行四边形的对角线时, 解得: ∴ ③当,为平行四边形的对角线时, 解得: ∴ 综上所述,N点的坐标为或或. 【点睛】本题是二次函数的综合题,考查待定系数法求二次函数解析式,二次函数的图象及性质,等腰三角形的性质,平移的性质,平行线分线段成比例, 具有较强的综合性,熟练掌握二次函数的图象与性质、灵活运用知识结合的思想是解题的关键. 25.如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线的对称轴是直线,拋物线与x轴分别交于点A、B,与y轴交于点C,点A的坐标是.    (1)求抛物线的解析式; (2)如图1所示,P是第一象限抛物线上的一个动点,点D是抛物线对称轴与x轴的交点,连接、、.求四边形的面积的最大值,并求出此时点P的坐标; (3)如图2所示,在(2)的条件下,点M是直线上一点,当是以为腰的等腰三角形时,请直接写出点M的坐标. 【答案】(1) (2)P点的坐标是 (3),,, 【分析】(1)由待定系数法即可求解; (2)作直线,过点P作轴,交于点K,求出直线解析式,设P的坐标为,则点K的坐标是,,表示出四边形的面积,然后利用二次函数的性质即可求解; (3)分和两种情况求解即可. 【详解】(1)∵对称轴为直线,点A的坐标是,则B的坐标是, 则, 解得, ∴抛物线解析式为; (2)如图,作直线,过点P作轴,交于点K, ∵对称轴为直线, ∴点D的坐标是, 当时,, ∴点,直线解析式为, 则, ∴, ∴, 设P的坐标为,则点K的坐标是, ∴, ∴, 则, 则, ∴当时,有最大值10,此时P点的坐标是; (3)设点, 由点O、P、M的坐标得,,,, 当时,即, 解得:; 即点或; 当时,则, 解得:或, 则点或. 综上,点M的坐标为或或或. 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,掌握待定系数法求解析式,等腰三角形的性质,勾股定理,面积的计算等知识,数形结合是解答本题的关键. 26.如图,已知抛物线 的对称轴为,且抛物线经过, (1)若直线经过两点,求直线所在直线的解析式; (2)抛物线的对称轴上找一点,使点到点的距离与到点的距离之和最小,求出此点的坐标; (3)在抛物线的对称轴上的是否存在点,使为直角三角形,若存在,请求出符合条件的点的坐标?若不存在,请说明理由. (4)在抛物线的对称轴上的是否存在点,使为等腰三角形,若存在,请求出符合条件的点的坐标?若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2) (3) 存在,点的坐标为或或或 (4) 存在,点的坐标为或或或或 【分析】(1)根据抛物线的对称轴,经过,运用待定系数法得到抛物线的解析式,由此得到,再运用待定系数法得到一次函数解析式; (2)根据题意,点A关于的对称点为点B,当点三点共线时点到点的距离与到点的距离之和最小,结合一次函数解析式即可求解; (3)设,运用两点之间距离公式得到,结合勾股定理列式求解即可; (4)设,运用两点之间距离公式得到,根据等腰三角形的定义,分类讨论,由数量关系列式求解即可. 【详解】(1)解:抛物线 的对称轴为,且抛物线经过, ∴, 解得,, ∴抛物线解析式为, 当时,, 解得,, ∴, ∵直线经过两点, ∴, 解得, ∴直线的解析式为; (2)解:点A关于的对称点为点B,如图所示, ∴, ∴, 当点三点共线时,取等号, ∴当时,在直线上得,, ∴; (3)解:如图所示,设,已知, 当是以为直角的直角三角形时,, ∵,,, ∴, 整理得,, 解得:, ∴,; 当是以为直角的直角三角形时,, ∴, 整理得,, 解得:, ∴; 当是以为直角的直角三角形时,, ∴, 整理得,, 解得:, ∴; 综上,点的坐标为或或或; (4)解:设,已知, ∴,,, 当是以为顶角的等腰三角形时,,则, ∴, 解得:, ∴; 当是以为顶角的等腰三角形时,,则, ∴, 整理得,, 解得:, ∴或; 当是以为顶角的等腰三角形时,,则, ∴, 解得:, ∴或; 综上,点的坐标为或或或或. 27.已知二次函数. (1)求m的值. (2)当x为何值时,此二次函数有最小值?求出这个最小值,并指出当x如何取值时,y随x的增大而减小? (3)若将此二次函数的图象向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度,直接写出平移后新抛物线的顶点坐标.在新抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使以点Q与原抛物线的顶点P及原点O为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)m的值为2 (2)当x为0时,此二次函数有最小值5,当时,y随x的增大而减小 (3)新抛物线的顶点坐标为,存在,点的坐标为或或或或 【分析】(1)由二次函数定义可知,的指数必须等于 2,且二次项系数 ,由此解出 的值. (2)将代入函数解析式得,根据二次函数的顶点坐标公式和开口方向,可确定其顶点坐标、最小值及增减性. (3)由平移规律“左加右减、上加下减”得新抛物线顶点为,设,分别讨论、、三种情况,利用两点间距离公式列方程求解 值,即可得到所有满足条件的点的坐标. 【详解】(1)解:根据题意得,且, 解得, 所以的值为 2; (2)解:∵的值为 2, ∴, ∴二次函数的顶点坐标为, ∵, ∴当 时,此二次函数有最小值 5,当时,随的增大而减小; (3)解:∵,顶点坐标为, ∴将此二次函数的图象向左平移 3个单位长度,再向下平移1个单位长度, 平移后新抛物线的顶点坐标为,对称轴为直线, 设, 则 ① 当时, ,解得 或 9, ∴ 点的坐标为或; ②当时, ,解得, ∴点的坐标为; ③ 当时, ,解得或, ∴点的坐标为或. 综上,点的坐标为或或或或. 28.如图①,抛物线与x轴交于点A和点,与y轴交于点.连接,,P是抛物线上第一象限内的一个动点,设,过点P作轴于点D,交于点E,作于点P,使且点F在左侧,以,为邻边作矩形. (1)求抛物线的解析式; (2)当点F落在抛物线上时,则________; (3)当矩形的面积是的面积的3倍时,求点P的坐标; (4)如图②,当点P运动到抛物线的顶点时,点Q在直线上,若以点Q,A,B为顶点的三角形是锐角三角形,请直接写出点Q纵坐标n的取值范围. 【答案】(1) (2) (3)或 (4)或 【分析】(1)根据待定系数法求解即可; (2)求出,即,由题意可知,根据点F落在抛物线上,P是抛物线上第一象限内的一个动点得到,,求解即可; (3)先求出的面积,进而得到矩形的面积,设直线的解析式为,求出直线的解析式,进而得到E点坐标,可知,进而得到矩形的面积,求解即可; (4)分三种情况根据勾股定理结合函数图象求出n的取值范围,取公共部分即可. 【详解】(1)解:已知抛物线过点和, ∴, 解得:, ∴抛物线解析式为:; (2)解:解得, ∴,即, ∵,,点F在左侧,, ∴, ∵点F落在抛物线上, ∴, ∵P是抛物线上第一象限内的一个动点, ∴, 解得:; (3)解:∵,, ∴, ∴, ∵矩形的面积是面积的3倍, ∴矩形的面积为, 设直线的解析式为, 将、代入得, 解得:, 即直线的解析式为, ∵,轴于点D,交于点E, ∴, ∴, ∴矩形的面积, 整理得, 解得:或, 对应得或, ∴点P的坐标为或; (4)解:抛物线顶点的横坐标为, ∴, ∵,, ∴,,, 当为直角时,如图: 此时,即, 解得:, 根据图象可知,当为锐角时,; 当为直角时,如图: 此时,即, 解得:, 根据图象可知,当为锐角时,; 当为直角时,如图: 此时,即, 解得:, 根据图象可知,当为锐角时,或; 综上所述,若以点Q,A,B为顶点的三角形是锐角三角形,则或. 29.如图,已知抛物线与轴交于点、,顶点为. (1)求抛物线的解析式和点的坐标; (2)点是第一象限内抛物线上的一个动点,设的面积为,求出的最大值,并求出此时点的坐标; (3)在抛物线的对称轴上是否存在点,使得以、、为顶点的三角形是直角三角形,且为斜边?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1); (2), (3)或 【分析】(1)将点、的坐标代入函数解析式,列出方程组,通过解方程组求得、的值即可;利用配方法将函数解析式转化为顶点式,即可得到点的坐标; (2)利用待定系数法确定直线解析式,由函数图象上点的坐标特征求得点E、F的坐标,然后根据两点间的距离公式求得长度,结合三角形的面积公式列出函数式,根据二次函数最值的求法求得点E的横坐标,易得其纵坐标,则点E的坐标可得; (3)利用两点之间的距离公式得出,,,利用勾股定理得出,解出n的值,进而可求出点P的坐标. 【详解】(1)解:抛物线与轴交于点、, . 解得. ,则; (2)解:当时,则, ∴, 如图,作轴交于点, ,, 设直线的解析式为:, 则, 解得, ∴直线的解析式为:, 设,则, , , 当时,, 此时,点的坐标是; (3)解:设,、, , 同理:,, 当时,,即 整理得: 解得或. 当时,则, 当时,则. 综上:或. 30.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于点,,与轴交于点.一次函数的图象过点、. (1)求一次函数和二次函数的解析式; (2)结合函数图象,写出使一次函数值大于二次函数值的的取值范围; (3)若是抛物线对称轴上的一点,是否存在点,使得以,,三点为顶点的三角形是以为腰的等腰三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)直线的解析式;抛物线的解析式 (2)或 (3)存在,点M坐标为或或 【分析】(1)直接利用待定系数法求解解析式即可; (2)根据函数图象,结合的横坐标,即可求解; (3)先求出抛物线的对称轴为直线,设,可得,,,再分类讨论即可; 【详解】(1)解:设直线的解析式为, 将点,分别代入得: , 解得: 直线的解析式为; ∵抛物线与轴交于点,,与轴交于点, ∴, 解得:, ∴抛物线为:; (2)根据函数图象可得,使一次函数值大于二次函数值的的取值范围为或. (3)解:∵, ∴抛物线的对称轴为直线, 设, ∵,, ∴,, , 当时, ∴, 解得:, ∴或; 当时, ∴, 解得:, ∴, 综上:点M坐标为或或. 31.研究发现,二次函数()图象上任何一点到定点(0,)和到定直线的距离相等.我们把定点(0,)叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线. (1)写出函数图象的焦点坐标和准线方程; (2)等边三角形OAB的三个顶点都在二次函数图象上,O为坐标原点,求等边三角形的边长; (3)M为抛物线上的一个动点,F为抛物线的焦点,P(1,3)为定点,求MP+MF的最小值. 【答案】(1)焦点坐标为:(0,1),准线方程为:y=-1;(2)8;(3)4. 【分析】(1)根据焦点坐标为(0,),准线方程为y=−,即可得出答案. (2)根据题意可设A(x,y),B(-x,y),从而根据等边三角形及抛物线的性质可得出∠AOE=30°,继而可得出,代入可得出x和y的值,也可求出等边三角形的边长. (3)点P到点F的距离等于点P到准线的距离,从而根据垂线段最短的知识可找到点M的位置,结合图形可得出这个最小值. 【详解】解:(1)由题意得,焦点坐标为:(0,1),准线方程为:y=-1; (2)设A(x,y),B(-x,y), ∵△OAB是等边三角形, ∴∠AOE=∠AOB=30°, ∴y=x, 将点A坐标(x,y)=(x,x)代入函数解析式,可得x=x2, 解得:x=4, 故可得点A坐标为(4,12),三角形的边长=OA==8. (3)过点M作MN⊥准线,交准线于点N, 则由题意可得,MN=MF, 故可得:MP+MF=MP+MN, 结合图形可得过点P作PE⊥准线,交准线于点E,则PE与抛物线的交点M'能满足MP+MF最小, 此时M'P+M'F=PE=4. 【点睛】此题考查了二次函数的综合题,解答本题的关键是仔细审题得出函数的准线与焦点,综合性较强,注意解答过程中将所学知识融会贯通. 32.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)如图,抛物线经过点、,与直线交于B、D两点,点P是抛物线上一动点,记点P的横坐标为t. (1)求抛物线的解析式; (2)当点P位于直线下方时,求面积的最大值及此时点P的坐标; (3)过点P作x轴的垂线交x轴于点H,若是等腰直角三角形,求点P的坐标. 【答案】(1) (2)的面积的最大值为8, (3)或 【分析】(1)利用待定系数法求解即可; (2)过点P作轴,交于点E,先表示,,得出,故,再利用二次函数的性质求解即可; (3)因为,且是等腰直角三角形,得,由(2)知,所以,,则,再解出方程,即可作答. 【详解】(1)解:抛物线经过点、, , 解得   抛物线的解析式为, (2)解:抛物线的解析式为与直线交于B、D两点. , 解得,, 把代入,得, 点D的坐标为, 如图1,过点P作轴,交于点E, 则,, , 点B的坐标是 , 当时,的面积的最大值为8, 此时. (3)解:如图2,过点P作x轴的垂线交x轴于点H, 轴于H, , 是等腰直角三角形, , 由(2)知, 点H的坐标为, 由(1)可知, ,, , 或, 即或, 当时, 解得或(舍去), 此时; 当时, 解得或(舍去), 此时, 综上,点P的坐标为或. 33.如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,抛物线与轴交于点和点,点为抛物线的顶点,直线与抛物线交于点. (1)求抛物线的解析式,并求出点坐标; (2)若在轴上有一点,使得的三条高所在直线交于三角形外一点,设点的横坐标为,求的取值范围; (3)若直角坐标平面中的点和点、、构成直角梯形,且面积为,直接写出点的坐标. 【答案】(1),顶点坐标为; (2)或或 (3)点的坐标为或或. 【分析】(1)用待定系数法求出二次函数的解析式,把解析式转化为顶点坐标式,即可得到抛物线的顶点坐标; (2)根据锐角三角形三条高的交点在三角形内部、直角三角形三条高的交点是直角顶点、钝角三角形的三条高的交点在三角形的外部,可知是钝角三角形,分三种情况讨论; (3)根据点、、的坐标可知,若点和点、、构成直角梯形,则有三种情况,一种情况是,另一种情况是,根据梯形的面积是分情况求解,第三种情况为,,验证面积等于13.2即可. 【详解】(1)解:设抛物线的解析式为, 把点的坐标代入解析式, 可得:, 解得:, 抛物线的解析式为, 整理得:; 把整理成顶点坐标式, 可得:, 抛物线的顶点坐标为; (2)解:的三条高所在直线交于三角形外一点, 是钝角三角形, 如下图所示,当点在点的左侧时, 即时,是钝角三角形, 的三条高所在直线交于三角形外一点; 如下图所示,过点作轴, 点的坐标是, 点的坐标为, 当点在点右侧,点左侧时, 即时,是钝角三角形, 的三条高所在直线交于三角形外一点; 如下图所示,过点作交轴于点,作轴于点, 则, 又, , , 由点和点可知点的坐标为, ,,, , , 解得:, , 点的坐标为, 当点在点右侧, 即时,是钝角三角形, 的三条高所在直线交于三角形外一点; 综上所述,当的三条高所在直线交于三角形外一点时,的取值范围为或或; (3)解:由点、点、点的坐标, 可知,,, , , 是直角三角形,,且,; 当时,如下图所示, 梯形的面积为, , 整理可得:, 解得:, 设直线的解析式为, 可得:, 解得:, 则直线的解析式为, ,, , 设直线的解析式为, 把点的坐标代入, 可得:, 解得:, 直线的解析式为, 设点的坐标为, , , 解得:,(不符合条件,舍去), , 点的坐标为; 当时,如下图所示, 梯形的面积为, , 解得:, 设直线的解析式为, 把点和点的坐标代入, 可得:, 解得:,     直线的解析式为, 设直线的解析式为, 把点的坐标代入, 可得:, 解得:, 直线的解析式为, 设点的坐标为, , , 解得:,(不符合题意,舍去), , 点的坐标为. 当,时,如下图所示, 设直线的解析式为, 把点和点的坐标代入, 可得:, 解得:,     直线的解析式为,     ∵, ∴设直线的解析式为, 把代入直线解析式得, 解得, ∴直线的解析式为, 设, ∴,, ∵ ∴, ∴, ∴, 整理得, 解得: ∵,当的横坐标为时,与不平行,舍去, ∴    , ∴,即, ,即, ∴,符合题意; 综上所述,点的坐标为或或. 【点睛】本题主要考查二次函数图像和性质,待定系数法求函数的解析式,一次函数解析式,特殊四边形的面积计算等相关知识点,熟练掌握相关知识点是解决本题的关键. 34.【定义】若点与平面内的,两点构成以为直角顶点的等腰直角三角形,则称点是关于点,的斜方点. 如图,二次函数与轴交于,两点,与轴交于点. (1)如图1,若函数上存在一点是关于点,的斜方点,则的值为_____. (2)如图2,过点作交抛物线于点,点是抛物线上,之间的一个动点,设,当最大时,求点坐标. (3)在(2)的条件下,连接交于点,点是直线上的一个动点,点在线段上,且点是关于点,的斜方点,求点的坐标. 【答案】(1)或 (2) (3)或 【分析】(1)先令,根据解析式求得点的坐标,进而根据新定义得出或,代入反比例函数解析式即可求解; (2)先求得直线的解析式为,设,则,表示出,根据平行线间的距离相等,得出,结合已知可得,根据二次函数的性质求得最大值,进而求得点的坐标,即可求解; (3)先求得,过点作轴于点,过点作垂足为,根据新定义得出,证明,进而求得点的坐标,求得直线的解析式,联立直线的解析式,即可求解;当在的上方时,同理可得. 【详解】(1)解:令, 解得:, ∴,,对称轴为直线, ∴, ∵是关于点,的斜方点, ∴,且, ∴在直线上,且到的距离为, ∴或, ∵点在函数图象上, 当时,代入得: ; 当时,代入得: , ; ∴或; (2)令,则, ∴, 设直线的解析式为,代入,得 , 解得:, ∴直线的解析式为, 如图,过点作轴交于点, 设, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴ , ∴当时,取得最大值, 此时, ∴; (3)解:设直线的解析式为,代入, ∴ 解得:, ∴直线的解析式为, 联立 解得:, ∴, 如图,过点作轴于点,过点作垂足为, ∴, ∵点是关于点,的斜方点, ∴, ∴, ∴, ∴, 设,, ∴,, ∴, 解得:, ∴, 设直线的解析式为, 代入得,, ∴, ∴直线的解析式为, 联立 解得:, ∴; 当在的上方时,作点关于的对称点, ∴都是等腰直角三角形, ∴四边形是正方形, 由向下平移1个单位,向右平移2个单位得到, ∴向下平移1个单位,向右平移2个单位得到, 同理可得的解析式为, 联立 解得: ∴; 综上所述,或. 35.如图,在平面直角坐标系中,抛物线的图象交x轴于,两点,交y轴于点C. (1)求抛物线F的函数表达式; (2)点P是线段上的一个动点,沿以每秒1个单位长度的速度由点O向点B运动,过点P作轴,交抛物线于点E,交直线于点M.在点P运动过程中,运动时间t为何值时,? (3)设抛物线F顶点为D,点N是y轴上一动点,试判断是否存在这样的点N,使得以点B,D,N为顶点的三角形为直角三角形,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,N点坐标为或或或 【分析】(1) 将,代入抛物线表达式,利用待定系数法求解. (2) 先求出点坐标和直线表达式,用表示和的长度,列方程求解. (3) 先求顶点坐标,设,用勾股定理分三种情况讨论直角顶点. 【详解】(1)解:将,代入, , 解得, 抛物线的解析式为. (2)解:设, 当时,, , 设直线解析式为, , 解得, 直线的解析式为, 轴, ,, ,, 当时,, 解得或(舍去), 时,. (3)解:存在点N,使得以点B,D,N为顶点的三角形为直角三角形,理由如下: , , 设 ,, , ①当为斜边时, 解得或, 或; ②当为斜边时, 解得, ; ③当为斜边时, 解得, ; 综上所述:N点坐标为或或或. 36.如图,若二次函数的图象交x轴于点和点,与y轴交于点C,P为该函数图象上不与顶点重合的任意一点,且点P的横坐标为m. (1)求该二次函数的解析式; (2)若点P在第一象限内的图象上,且的面积,求点P的坐标; (3)若该二次函数图象的顶点为D,过点P作对称轴的垂线,垂足为E,设. ①求DE的长(用含n的式子表示); ②定义:对于平面内两点M,N,若点Q满足,则称点Q为线段的中垂点.若点F是线段的中垂点,且为直角三角形,求直角的直角顶点不在二次函数图象内部的m的取值范围. 【答案】(1) (2)点P的坐标为 (3)①②或 【分析】(1)待定系数法求函数解析式; (2)连接,过点作轴,交于点,待定系数法求出直线的解析式,假设点P的坐标为,则,根据面积列出方程求解; (3)①分两种情况进行讨论,利用得出的关系,然后表示出点的坐标,即可求解; ②借助①的结论表示出各点的坐标,根据点的坐标情况,列出不等式求解. 【详解】(1)解:将点和点代入得, 解得, ∴; (2)解:如图所示,连接,过点作轴,交于点, 当时,, ∴; 假设直线的解析式为,将和代入得, 解得 ∴直线的解析式为, ∵, ∴, 假设点P的坐标为,,则, ∴, ∴, 解得或, 当时,, ∴点P的坐标为(与顶点重合,舍去); 当时,; ∴点P的坐标为; (3)解:设点P的横坐标为, ①如图所示, 由(2)得:, 当时,, ∴, ∴点P的纵坐标为:, ∴点P的坐标为, ∴; 当时,, ∴, ∴点P的纵坐标为:, ∴点P的坐标为, ∴; 综上,; ②如图所示,过点作于点, ∵为等腰直角三角形,且, ∴, ,,, ∵直角的直角顶点不在二次函数图象内部, ∴, 令, 则, 整理得, 解得(舍去)或, 即, ∵ ∴解得, 当时,, ∴, 解得; 当时,, ∴, 解得; 综上,m的取值范围为或. 37.如图,直线与x轴,y轴分别交于点A,点B,两动点D,E分别从点A,点B同时出发向点O运动(运动到点O停止),运动速度分别是1个单位长度/秒和个单位长度/秒,设运动时间为t秒.以点A为顶点的抛物线经过点E,过点E作x轴的平行线,与抛物线的另一个交点为点G,与相交于点F. (1)求点A,点B的坐标; (2)用含t的代数式分别表示和的长; (3)是否存在t的值,使是直角三角形?若存在,求出此时抛物线的解析式;若不存在,请说明理由. 【答案】(1), (2), (3)存在,此时抛物线的解析式为 【分析】(1)在直线中,分别令和,即可求得A、B两点坐标; (2)由、的长可求得,用t可表示出,和的长,由勾股定理可求得的长,从而可用t表示出的长; (3)若为直角三角形时,由条件可知,又,由(2)可知,,由二次函数的对称性可得到,从而可求出,在中,可得到关于t的方程,可求得t的值,进一步可求得E点坐标,利用待定系数法可求得抛物线的解析式. 【详解】(1)解:在直线中, 令,得,解得, 令,得, ∴,. (2)解:由(1)可知,,, ∴, ∴, ∵运动时间为t秒, ∴, ∵轴, ∴在中,,, 在中,,, ∴, ∴. (3)解:存在, ∵轴, ∴, ∵点G不能在抛物线的对称轴上, ∴, ∴当为直角三角形时,则有, 又∵, ∴, ∵,, ∴,且, ∴, 解得, 即当t的值为秒时,为直角三角形, 此时, ∴点E的坐标为, ∵抛物线的顶点为A, ∴可设抛物线解析式为, 将点E的坐标代入,可得, 解得, ∴抛物线的解析式为,即. 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题06 二次函数背景的特殊三角形问题(压轴题专项训练)数学新教材浙教版九年级上册
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