内容正文:
专题03 二次函数综合题角相关
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
题型一、角相等
题型二、角的倍数关系
题型三、互补和互余
题型四、角平分线相关角度问题
题型五、已知角的度数
题型六、角的和差问题
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
1. 定目标角:明确题目要求的是哪个角,先在坐标系中描出顶点和两边上的定点。 2. 算已知角:求出题目中固定角的正切值(作为标尺)。 3. 设动点列方程:若动点 P 在抛物线上,设横坐标为 t,代入纵坐标。根据“等角”或“倍数角”关系,选择斜率公式或相似比例列方程,最后解方程并验根(剔除在对称轴上的无效点)。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、角相等
典例1 如图,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点.
(1)求抛物线及直线的解析式;
(2)直接写出抛物线的顶点坐标和对称轴;
(3)若P为抛物线上一点,当时,求点P的横坐标.
题型模版
1.特征:1. 共顶点型:两个角有公共顶点,通常以坐标轴或对称轴为角的一边。 2. 隔空相等型:两个角顶点不同,且均不与坐标轴平行。 3. 动点触发型:问抛物线上是否存在点 P,使得目标角等于某定角。
2.方法:角相等时,动点可能在已知直线的上方或下方。解方程得到两个根,需结合图像判断是否都在抛物线上(通常一个舍去,一个保留,或两个都保留)。当题目未明确是锐角时,正切值若为负数,需用 “补角正切互为相反数” 处理。最稳妥的是画草图,判断动点的大致象限,再确定斜率正负。
变式1-1如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴分别交于,两点,与轴交于点.直线经过,两点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点是上方抛物线上的一动点,过点作轴于点,交于点,点,为轴上的动点(点在点的下方),且,连接,.当取得最大值时,求点的坐标及的最小值;
(3)在(2)中取得最大值的条件下,将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到抛物线,点为抛物线上的一动点.若满足,请直接写出所有符合条件的点的坐标,并写出求解点的坐标的其中一种情况的过程.
变式1-2.在平面直角坐标系中,抛物线,分别交x轴于,B两点,交y轴于点C,且.
(1)如图1,求抛物线的解析式;
(2)如图2,点P在第一象限抛物线上一点,连接,设点P的横坐标为t,的面积为S,求S与t的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);
(3)如图3,在(2)的条件下,点D为第一象限内对称轴左侧抛物线上一点,当时,连接并延长与过点A且垂直x轴的直线交于点E,过点D作轴于点F,连接交y轴于点G,,点N在线段上,连接并延长交抛物线于点M,过点B作于点H,连接,当时,求点M的横坐标.
变式1-3.如图,直线与x轴、y轴分别交于B、C两点,抛物线经过点B、C,与x轴另一交点为A.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M是抛物线上的一点,使得,请求出点M的坐标;
(3)点在第一象限的抛物线上,连接.在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P,满足?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
题型二、角的倍数关系
典例1 二次函数的图象经过点,,与轴交于点,点为抛物线上任意一点,过点作轴于点,连接.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图1,当点在第二象限时,求面积的最大值;
(3)是否存在这样的点,使得?如果存在,请直接写出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
题型模版
1.特征:题干中明确出现角度是某角的2倍或者一半。通常涉及三个点,且其中两条边都是斜线。
2.方法:构造等腰三角形(外角定理法),利用“三角形外角等于不相邻两内角之和”,将二倍角拆成“两个小角”之和。对称翻折法(半角模型)—— 针对“一半角” 将已知大角的某一边翻折过去,构造全等。
变式1-1已知:如图,抛物线经过点,,与x轴交于另一点B,连接,.
(1)求出抛物线的函数表达式;
(2)点为抛物线对称轴上一点,连接且,求点的坐标;
(3)点为直线上方的抛物线上的一点,过点作于点,连接,若的一个锐角等于的2倍,请直接写出点的横坐标.
变式1-2.已知抛物线与x轴交于点和点B,对称轴为直线,抛物线与y轴交于C点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图(甲),P是抛物线第一象限内的任一点,过点P作轴于D,直线与交于点E,当是以为底的等腰三角形时,求P点的坐标;
(3)如图(乙),若点M是抛物线上任意一点,且满足,求M的坐标.
变式1-3.在平面直角坐标系中,如果抛物线上存在一点A,使点A关于坐标原点O的对称点也在这条抛物线上,那么我们把这条抛物线叫做回归抛物线,点A叫做这条抛物线的回归点.
(1)已知点M在抛物线上,且点M的横坐标为2,试判断抛物线是否为回归抛物线,并说明理由;
(2)已知点C为回归抛物线的顶点,如果点C是这条抛物线的回归点,求这条抛物线的表达式;
(3)在(2)的条件下,所求得的抛物线的对称轴与x轴交于点D.连接并延长,交该抛物线于点E.点F 是射线上一点,如果,求点F的坐标.
题型三、互补和互余
典例1 如图,抛物线与轴分别交于点,点(点在点的右侧),与轴交于点,对称轴为直线.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点为直线上方抛物线上一点,过点作轴交与点,当线段的值最大时,在直线上找一点,连接,使得的值最大.请求出的最大值并求出点的坐标;
(3)将抛物线沿射线方向平移后经过点,在新抛物线上是否存在一点,使与互补,若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
题型模版
1.特征:互余(和为90°):由于两角都是锐角,常出现在直角三角形或铅垂高与水平宽的组合中。互补(和为180°):几何上常呈现为共线反向或关于竖直轴对称的形态。
2.方法:互补斜率反,互余斜率倒;先用几何定位置,再用代数联立跑。
变式1-1如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点、点,与轴交于点,连接.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点是线段下方抛物线上一点,过点作轴交线段于点,过点作轴交轴于点,求出的最大值,及此时点的坐标;
(3)如图2,将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到新抛物线,点为新抛物线上一点,且满足,请直接写出所有符合条件的点的坐标,并写出其中一种情况的求解过程.
变式1-2.如图所示,在平面直角坐标系中,点是坐标原点,抛物线与轴交于点、两点,与轴的正半轴交于点.已知点,点,连接.
(1)求拋物线的解析式;
(2)如图1,点为抛物线第一象限内的一点,过点作于点,求的最大值及此时点的坐标;
(3)如图2,点是线段的中点,将抛物线沿着射线的方向平移个单位得到新抛物线,点在新抛物线上,是否存在点使?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
变式1-3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于两点,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)点P是直线上方抛物线上一动点,连接,点为抛物线对称轴上的动点,点E在点D的下方,且,连接.当的面积取得最大值时,求点P的坐标及的最小值;
(3)在(2)中的面积取得最大值的条件下,将抛物线沿射线的方向平移个单位长度得到抛物线,点M为点P的对应点,点N为抛物线上一动点,若,请直接写出所有符合条件的点N的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.
题型四、角平分线相关的角度问题
典例1 如图1,抛物线交轴于、两点,交轴于点.
(1)直接写出点、、的坐标:___________;
(2)如图2.点是第三象限抛物线上一点,过点作直线的平行线交轴于点,连,若为的角平分线,求点的坐标:
(3)如图3,原点关于点的对称点为点,过原点的直线交抛物线于、两点(点在轴下方),连交抛物线于另一点,连接,若,求直线的解析式.
题型模版
1.特征:题干出现“AP平分∠BAC”、“P在对称轴上且到两边距离相等”,或涉及三角形内/外角平分线、内心等字眼。图形中往往有一个角,顶点常落在坐标轴或已知定点上。
2.方法:遇平分,找对称;求距离,列绝对;若遇对边用定理,坐标轴前秒反斜率。
变式1-1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.
变式1-2.如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,直线与轴交于点,与轴交于点,二次函数的图象过两点,且与轴交于另一点A,点为线段上(不含端点)的一个动点,过点作平行于轴的直线交线段于点,交二次函数的图象于点.
(1)当时,求线段的长度;
(2)已知点是轴上的点,为的角平分线,且,求点的坐标.
变式1-3.综合与探究
如图,抛物线分别与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接.
(1)求点B的坐标和直线的函数表达式;
(2)点P为第二象限抛物线上一点,横坐标为m,过点P作,与x轴交于点E,与y轴交于点F.
①连接,当为直角三角形时,求m的值;
②连接,,当点F在的内角的角平分线上时,请直接写出点E的坐标.
题型五、已知角的度数
典例1 如图,已知顶点为的抛物线与轴交于,两点,直线过顶点和点.
(1)求的值;
(2)求函数的解析式;
(3)抛物线上是否存在点,使得?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
题型模版
1.特征:给出一个能算正切值的角,直接用斜率。
2.方法:给度数,算正切;套斜率,联立解。特殊角用模型,纯存在找圆切。
变式1-1如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线的顶点坐标为,并与轴交于点
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①所示,是抛物线上的一个动点,且位于第一象限,,求的面积的最大值;
(3)如图②所示,在对称轴的右侧作交抛物线于点,直接写出点的坐标.
变式1-2.如图1,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于点A(﹣1,0),B(3,0),交y轴于点C(0,﹣3),直线l经过点B.
(1)求二次函数的表达式和顶点D的坐标;
(2)如图2,当直线l过点D时,求△BCD的面积;
(3)如图3,直线l与抛物线有另一个交点E,且点E使得∠BAC﹣∠CBE>45°,求点E的横坐标m的取值范围;
(4)如图4,动点F在直线l上,作∠CFG=45°,FG与线段AB交于点G,连接CG,当△ABC与△CFG相似,且S△CFG最小时,在直线l上是否存在一点H,使得∠FHG=45°存在,请求出点H的坐标;若不存在,请说明理由.
变式1-3.如图,已知抛物线.点在抛物线的对称轴上,是抛物线与轴的交点,为抛物线上一动点,过点作轴的垂线,垂足为点.
(1)直接写出,的值;
(2)如图,若点的坐标为,点为轴上一动点,直线与抛物线对称轴垂直,垂足为点.探求的值是否存在最小值,若存在,求出这个最小值及点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图,连接,,若,求点的坐标.
题型六、角的和差问题
典例1 如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴负半轴交于,与轴正半轴交于点,与轴交于点,且,连接.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点是线段下方抛物线上的一动点,连接交于点,点,为抛物线对称轴上的动点(点在点的下方),且,连接,.当取得最大值时,求点的坐标及的最小值;
(3)在(2)中取得最大值的条件下,将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到抛物线,点为点的对应点,点为抛物线上对称轴右侧一动点.若,请直接写出所有符合条件的点的坐标,并写出求解点的坐标的其中一种情况的过程.
题型模版
1.特征:题干出现求两角之差等于定角。通常已知角是斜线角,所求角是由动点产生的新角。
2.方法:给和差,拆正切;分子加减分母乘。 遇直角看倒数,遇钝角存负号。 旋转45用全等,内角和里藏捷径。
变式1-1如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接,点P为直线上方抛物线上一动点,过点P作交于点D,点E是抛物线对称轴上一动点,轴,垂足为点F,连接、.当取得最大值时,求点P的坐标及的最小值;
(3)在(2)中取得最大值的条件下,将抛物线沿射线方向平移得到新抛物线,平移后点P恰好落在y轴上,点K是新抛物线上一动点,点是原抛物线顶点H的对应点,连接,将线段绕着点逆时针旋转得到线段,若,请直接写出所有符合条件的点K的坐标,并写出求解点K的坐标的其中一种情况的过程.
变式1-2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,且经过点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点是直线上方抛物线上的一动点,连接、,点、为轴上的动点(点在点的左侧),且,连接、.当的面积取得最大值时,求四边形周长的最小值;
(3)在(2)中的面积取得最大值的条件下,将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到抛物线,点为抛物线上的一动点.若,请直接写出所有符合条件的点的横坐标,并写出求解点的横坐标的其中一种情况的过程.
变式1-3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,连接,.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图,直线交轴于点,点为线段下方抛物线上的一点,过点作轴交直线于点,在直线上取点,连接,使得=,当取最大值时,求的坐标;
(3)把原抛物线沿射线方向平移个单位长度,点为新抛物线上一动点并在对称轴右侧,过点作交新抛物线于点,(点在直线的上方),连接,,若.求点的坐标.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
1.如图,抛物线与x轴分别交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)P是抛物线上的一个点,连接,,直接写出点P的坐标.
2.如图,已知抛物线与x轴相交于,与y轴相交于点C,直线,垂足为C.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若直线l与该抛物线的另一个交点为D,求点D的坐标;
(3)设动点在该抛物线上,当时,求m的值.
3.如图所示.抛物线经过点和点.
(1)求抛物线解析式和顶点D的坐标;
(2)若直线与抛物线交于点A,C,点P在抛物线上,过点P作x轴的垂线,交直线于E,抛物线的对称轴与直线交于F.
①设点P的横坐标为m,当以点P,D,E,F为顶点的四边形是平行四边形时,求m的值;
②在直线上方的抛物线上是否存在点P,满足,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
4.如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线与x轴交于点,B两点,与y轴交于点,连接.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,点P在直线下方的抛物线上,且点P在对称轴左侧.过点P作交于点G,作交抛物线于点H.求的最大值,并求出此时点P的坐标;
(3)如图3,点P在x轴下方的抛物线上,点D为抛物线的顶点,过点D作轴于点E,连接,交于点F,连接,,探究抛物线上是否存在点M,使,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
5.如图,抛物线的图象经过点,交x轴于点A,B(点A在点B左侧),点,连接,直线与y轴交于点D,与上方的抛物线交于点E,与交于点F.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,若存在,请求出此时点E的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)第一象限内抛物线上是否存在一点P,使得中有一个锐角与相等?若存在,请直接写出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
6.如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,与直线:交于A、D两点,其中,.
(1)求抛物线的解析式
(2)如图1,P为直线上方抛物线上的一点,过P作轴交直线于Q点,、是轴上的两个动点,在上方,且.当线段长度取得最大值时,求的最小值
(3)如图2,将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到新抛物线,点D平移后的对应点为点F,连接,在新抛物线上确定一点R,直线与x轴交于点Q,当时,直接写出所有符合条件的点R的坐标,并写出其中一种情况的求解过程
7.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,两点,交y轴于点C,连接,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是直线上方抛物线上一动点,过点P作于点Q,点K为直线上一动点,连接,当取得最大值时,求的最小值;
(3)将抛物线沿射线方向平移个单位长度得到新抛物线,点R为新抛物线上一动点,当时,直接写出所有符合条件的点R的横坐标,并写出求解点R横坐标的其中一种情况的过程.
8.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A坐标,点C坐标.
(1)求a、c的值;
(2)如图1,点P在第一象限对称轴右侧的抛物线上,连接,设点P的横坐标为t,的面积为S,求S与t的函数解析式(不要求写出自变量t的取值范围);
(3)如图2,在(2)的条件下,点E为抛物线顶点,轴于点F,过点P作轴于点D,与分别交于点R、H,过点H作于点G,连接,点N在的延长线上,连接分别交、抛物线于点M、Q,若,,求点Q的横坐标.
9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,,与轴交于点,连接.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图,是线段上方抛物线上的一个动点,过点作交于点,为轴上一动点,当线段的长度取得最大值时,求点的坐标;
(3)在平面内,将抛物线沿射线方向平移,当平移后的新抛物线经过点时停止平移,此时得到新抛物线,在平移后的新抛物线上确定一点,使得,请直接写出所有符合条件的点的坐标.
10.已知,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点B,C,与y轴交于点A,其中.
(1)求a,b的值;
(2)如图1,连接,点P是直线上方抛物线上一动点,过点P作轴交于点K,过点K作轴,垂足为点E,求的最大值并求出此时点P的坐标;
(3)如图2,点P在抛物线上,且满足在(2)中求出的点P的坐标,连接,将该抛物线向右平移,使得新抛物线恰好经过原点,点C的对应点是F,点M是新抛物线上一点,连接,当时,请直接写出所有符合条件的点M的坐标.
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专题03二次函数综合题角相关
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解题通法一明晰核心解法,】
助力能力迁移
题型归纳一精讲典型题法,夺实解题根基
题型一、角相等
题型二、角的倍数关系
题型三、
互补和互余
题型四、角平分线相关角度问题
题型五、已知角的度数
题型六、角的和差问题
压轴挑战一攻克高难压轴,突破思维上限
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同夙解题通法一明晰核心解法,助力能力迁移
1.定目标角:明确题目要求的是哪个角,先在坐标系中描出顶点和两边上的定点。2.算已知角:求出题
目中固定角的正切值(作为标尺)。3.设动点列方程:若动点P在抛物线上,设横坐标为t,代入纵坐
标。根据“等角”或“倍数角”关系,选择斜率公式或相似比例列方程,最后解方程并验根(剔除在对称
轴上的无效点)。
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夙题型归纳一精讲典型题法,寿实解题根基
题型一、角相等
典剑1如图,抛物线”=r+r+6与x箱交于1-1,0),B3,0
两点,与y轴交于点C,
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(1)求抛物线及直线BC的解析式:
(2)直接写出抛物线的顶点坐标和对称轴:
(3)若P为抛物线上一点,当∠CAB=∠ACP时,求点P的横坐标
y=-2x2+4x+6
BC
=-2x+6
【答案】(1)抛物线的解析式为
,直线的解析式为
(2)顶点坐标为L,8),对称轴为直线x=1:
76
3)点p的横坐标为35·
【详解】(④解,“抛物线=++6与拍交于
A(-1,0)B(3,0)
y=a(x+1)(x-3)
设其解析式为
~抛物线与y轴交于点C,令x=0得y=-3a,
又此时y=6,
.-3a=6」
解得:a=-2,
∴.y=-2(x+1)(x-3)=-2x2+4x+6
C
0,6)
点的坐标为
设直线8C解析式为'=mx+m(m≠0)
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把B3,0)、C(0,6),代入,得
[0=3m+n
n=6
m=-2
解得,n=6
.直线BC的解析式为y=-2x+6
(2)解:
y=-2x2+4x+6=-20x-102+8
∴抛物线的顶点坐标为,8),对称轴为直线x=1.
(3)解:A(-L,0)、B(3,0)、C(0,6).
AB=4,OB=3,OC=6.
在Rt△B0C中,BC=OB+0C2=V32+6=35
延长CP交x轴于点E,
E衣
.·∠CAB=∠ACP
.AE=CE,
设点E的坐标为(m,O),
(m+1)2+02=m2+62
35
解得,m=
2
35
点E的坐标为,0),
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设直线CE的解析式为
=px+q(p≠0)
:直线CE过点C(0,6),
.9=6
又直线c6过白的0,
5
0=p2
+6
12
解得:p=
35
:直线CE的解析式为少=-
x+6
35
:点P在抛物线上,
-2x2+4x+6=-
35x+6
解得:x=0(为点C,含去)或=6
35
76
:点P的横坐标为35,
题型模版
1特征:1.共顶点型:两个角有公共顶点,通常以坐标轴或对称轴为角的一边。2.隔空相等型:两个角
顶点不同,且均不与坐标轴平行。3.动点触发型:问抛物线上是否存在点P,使得目标角等于某定角。
2方法:角相等时,动点可能在已知直线的上方或下方。解方程得到两个根,需结合图像判断是否都在抛
物线上(通常一个舍去,一个保留,或两个都保留)。当题目未明确是锐角时,正切值若为负数,需用
“补角正切互为相反数”处理。最稳妥的是画草图,判断动点的大致象限,再确定斜率正负。
y
变式1-1如图,在平面直角坐标系中,抛物线
=-+r+C与轴分别交于A,B两点,与'轴交于点C.
直线y=-x+3经过B,C两点.
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图1
图2
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是BC上方抛物线上的一动点,过点P作PMLx轴于点M,交BC于点N,点D,E为'轴上的动
点(点E在点D的下方),且DE=1,连接PD,AE.当PN-MN取得最大值时,求点P的坐标及
PD+DE+AE的最小值:
B在(2)中PW-W取得受大值的条件下,将抛物线'=-+r+沿射线CB方向平移2
个单位长度
得到抛物线y,点K为抛物线y上的一动点.若满足∠KAB=∠BCP,请直接写出所有符合条件的点K的
坐标,并写出求解点K的坐标的其中一种情况的过程.
y=-x2+2x+3
【答案】(1)
2P2,3).s+1
BK1-2).K(6-7)
【详解】(1)解:对于y=-x+3:
令=0,则=3,则C03刃
A少=
B(3,0)
0,则=3,则
B(6.0).C0.3)f代入'=-+r+c中,
把
「-9+3b+c=0
得c=3
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[b=2
解得c=3,
=-x2+2x+3
所以,该抛物线的函数表达式为
2②解:设P.-+2+301<),则-1+3),M0,
此时PN=-2+3t,MN=-t+3,
∴.PN-MN=-t2+3t-(-t+3)=-2+41-3
-1<0且0<2<3,
当=2时,PW-N取得最大值,此时P(23)
对于y=-+2x+3,令y=0,则=3,名=-1,则1(-10)
点D,E为y轴上的动点,DE=1,
将1(-1,0叭向上平移1个单位长度得
A(-1,1)
∴(PD+AE)=(PD+AD)m=P=V2+1)2+3-1'=3
:.(PD+DE+AE)=13+1
(3)解:
K(1,-2)K2(6,-7)
。过程如下:
广抛物线
=-x2+2x+3
2v2
沿射线C8方向平移
个单位长度得到抛物线,
y=-(c-2+2(x-2)+3-2.即y=-+6x-7,
:C(0,3)P(2,3)
.CP∥x轴,
∠PCB=∠CBO,
:∠CB0=45°
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∠PCB=45°.
分两种情况讨论:
y=-x-1
①当kk=-1时,
y=-x2+6x-7,
∴.-x-1=-x2+6x-7x2-7x+6=0
,即
x=132=6
解得:
.K(1-2)K2(6-7)
y=x+1
②当kK=1时,y=-x2+6x-7,
x+1=-x2+6x-7x2-5x+8=0
,即
无解。
综上,
K(1,-2)K2(6,-7)
变式1-2.在平面直角坐标系中,抛物线y=a+br+3,分别交x轴于A(-l,0),B两点,交y轴于点C,
且OB=OC
E
B
B
州
图1
图2
图3
(1)如图1,求抛物线的解析式:
(2如图2,点P在第一象限抛物线上一点,连接BC,PB,PC,设点P的横坐标为t,△PBC的面积为S,
求S与t的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);
(3)如图3,在(2)的条件下,点D为第一象限内对称轴左侧抛物线上一点,当S=3(<2)时,连接PD并
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延长与过点A且垂直x轴的直线交于点E,过点D作DF⊥x轴于点F,连接FE交y轴于点G,EG=EP,
点N在线段PB上,连接GN并延长交抛物线于点M,过点B作BH⊥GN于点H,连接PH,当
∠PHN=∠PBH时,求点M的横坐标
y=-x2+2x+3
【答案】(1)抛物线的解析式为
;
9
2s=-32+0
2
1+V19
3)点M的横坐标为3.
【详解】(1)解:当x=0时,y=3,
.C(0,3)
.0C=3,
..OB=OC,
B3,0),
.y=ax2+bx+3
A(-1,0),B3,0)
过点
的
9a+3b+3=0
a=-1
a-b+3=0解得b=2.
y=-x2+2x+3
·抛物线的解析式为
(2)解:设直线BC的解析式为y=c+b,
3k+b=0
把点B(3,0),C(0,3)代入得,b=3
k=-1
解得,b=3,
直线BC的解析式为y=-x+3,
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过点P作PW⊥x轴于点W,交BC于点L,过点C作CL⊥PW于点L,
设P-f+2+),则k-t+)
.PI=-t2+2t+3+t-3=-t2+3t,
S-S.+5.m-3PI-CL+PI-W-PI
1
9
2
2
A
B
今
(3)解:当S=3时,2
+21=3,6=1,6=2(舍去),
.PL,4).
过点P作PR⊥AE交AE延长线于点R,交y轴于点Z,延长FD交PR于点T,DT⊥PR,过点G作
G0⊥AE于点O,
(m,-m2+2m+3)
设点
:m∠PD-7D-m2m+1:1-m,m∠Pp=级-R
TP
PR 2'
EK=-m,ER=2-2m,AE=2+2m,AF=1+m,
3
、tan∠AEE=AE-2+2m=2
AF 1+m
.G0=1
∴.tan∠EGQ=2.
·.EO=2=PR,EP=EG,
∴Rt△PRE≌Rt△QEG,
.ER=QG=1,AE=3,OG=1,∠QEG=∠RPE,∠PEG=90°,
连接PG、BG,
:PZ=OG=1,GZ=OB,∠PZG=∠GOB=90°,
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.△PZG≌△OGB,
.'PG=BG
过点G作GJ⊥BP,连接W,过点J作JN⊥HW,
∠HJG=∠BJⅣ,∠HGJ=∠HBJ,GJ=BJ,
.△GHW≌△BW.
..HJ=JV,
.∠NHJ=∠NHW=45°,
设∠NBH=∠PHN=&,则∠PHW=∠PJH=45°+a,
∴PH=PJ=BJ,
过点P作PU⊥OB于点U,
:tan∠BPU=PC=2.
BU
∴.∠PBO=∠EFO」
.EF∥PB,∠BPE=90°,
延长BH交PE于点I,∠PIH=∠PHI=90°-a,
PP8
m∠Pl分,B=NU+PT=N5,PI=5=PE
点E与点I重合,n∠AEB=号
3,
过点G作GS∥x轴,过点M作MS⊥GS,∠MGS=∠AEB,
tan∠MGS=tan∠AEB=
设点M(a,-n+2n+3)
:tan∠MGS=MS--m2+2n+2、4
GS
n
3
解得n=1+V9
1-√19
3
(舍)
1+V19
点M的横坐标为3
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R
E
变式13.如图,直线=-+3
y=-x+bx+c
x轴、y轴分别交于B、C两点,抛物线
经过点B、C,与
x轴另一交点为A
A
B
(1)求抛物线的解析式:
(2)若点M是抛物线上的一点,使得S.wc=Sc,请求出点M的坐标;
(3)点
D(2,m)
在第一象限的抛物线上,连接BD.在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P,满足
∠PBC=∠DBC?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
y=-x2+2x+3
【答案】1
3+V2i3+V2(3-2i3-V21
(22
2
或2
’2
3)存在
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【详解】(1)解:当x=0时,y=-x+3=3
当y=0时,0=-x+3,解得x=3,
(3,0)(0,3)
∴.点B、C的坐标分别为:
「-9+3b+c=0
由题意得:
c=3,
b=2
解得:c=3,
则抛物线的表达式为:
y=-x2+2x+3
(2)S.MBc=S.o8c,
∴过点O作直线m∥BC交抛物线于点M,则点M为所求点,
M
A
、m
设直线BC的表达式为y=Pr+9,
3p+q=0
则9=3,
p=-1
解得:9=3,
直线BC的表达式为:y=-x+3,
则直线m的表达式为:y=一x,
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联立上式和抛物线的表达式得:
-=-+2x+3则x=3法团
2
3+√213+√21
M
M
3-213-21
即点2,
2或“22;
当M在BC上方时,
同理可得直线m的表达式为:y=-x+6,
联立上式和抛物线的表达式得:6-x=-x2+2x+3,此方程无解:
M
3+√213+√21
M3-2i3-v2ī
故点2
2咸(21
2
(3)由题意可得,m=-2+4+3=3
点D2,3)
连接CD,过点D作DT⊥CB于点T,交抛物线于点A,交PB于点H,
D
H
B
∠PBC=∠DBC,
则点T是DH的中点,
由(1)知,BC的表达式为:y=-x+3,
设点76-1+3)
S.BCD
-BCDT-CDx3.C=
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“2x3W2D7=×2x3
DT=√2
解得
.t-22+(1+3-32=(2,
解得t=1,
点702)
H(0,1)
由中点坐标公式得,点
由点么、月的坐标得,直线时的表达式为:=写+1,
联立上式和抛物线的表达式得:-2+2x+3=-
3x+1,则x=3(舍去)或5,
211
则点P
3’9
题型二、角的倍数关系
典例1二次函数
=ar'+br+4(a≠0)
的图象经过点
(-4,0),B(,0),与'轴交于点C,点P为抛物线
上任意一点,过点P作PD⊥x轴于点D,连接BC.
y
B
B
图1
备用图
(1)求二次函数的表达式:
(2)如图1,当点在P第二象限时,求△PAC面积的最大值;
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(3)是否存在这样的点P,使得∠DPB=2∠OCB?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说
明理由.
【答案】但)少=-x2-3x+4
2当1=-2时.
S.APC
有最大值,
△PAC
面积的最大值为8
p-47825
6864)成864
【详解】(1)解:“二次函数
y=ax2+bx+4(a≠0)
A(-4,0)B(1,0)
的图象经过点
16a-4b+4=0
.a+b+4=0,
a=-1
解得:b=-3,
小二次函数的表达式为
=-x2-3x+4
2)解:将x=
代入y=--3x+4
,4
∴点C(0,4).
设直线1C所在直线的表达式
y=kx+,则
0=-4×k+b
4=b,
[k=1
解得:b=4,
∴直线AC的表达式为y=x+4,
如图,设PD与线段AC交于点N,
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B
6,-2-3t+4)
设
:PD⊥x轴交AC于点N,
.Nt,t+4)
∴.PN=yp-yw=-2-4t
过点C作CH⊥PD,则CH=-t,AD=t-4,
5.wm+5D+P.CH-PN-(4D+CH(
.a=-2<0」
当=-2时,
有最大值,△P1C面积的最大值为8,
(3)解:如图,设BP与y轴交于点E,连接CP,AP,BC,当P在x轴上方时,
D
:PD∥y轴,
∴.∠DPB=LOEB,
∠DPB=2∠BCO,
∴,∠OEB=2∠BCO
.∠ECB=∠EBC,
.BE=CE
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C(0,4).B(1,0)
0C=4,0B=1,
设OE=m,则CE=BE=4-m,
在Rt△BOE中,BE2=OE2+OB2,
.∴(4-m)2=m2+12
解得:m=5
设BP所在直线表达式为y=ax+n(k≠0),
[k+n=0
15,
n=
8
5
k=
8
解得:
15,
n=
8
15,15
:直线BP的表达式为y=名+8
令-x2-3x+4=
15.15
8x+
8
17
解得:x=1,名=
8
当x=
8时,少375
17
64,
P
17375
8’64
1725
此时:
BD=1+
88
PD=375
64,
25
:an∠BPD=
88
37515,
64
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当P在x轴下方时,如图,
y
D
A
B
O
设Pk--3x+4),mB0叭,
.BD=1-x,DP=x2+3x-4,
&tan∠BPD=8-BD-1-x1
15DP2+3x-4=x+4,
解得:x=一
47
8,
..y=-
825
64¥
17375
P
r智
7825
综上:
864
题型模版
1特征:题干中明确出现角度是某角的2倍或者一半。通常涉及三个点,且其中两条边都是斜线。
2方法:构造等腰三角形(外角定理法),利用“三角形外角等于不相邻两内角之和”,将二倍角拆成
“两个小角”之和。对称翻折法(半角模型)
一一
针对“一半角”将已知大角的某一边翻折过去,构造
全等。
变式11已知:如图,抛物线=
2r+br+c经过点40,0,C0,2),与x轴交于另一点B,连接4C,
BC.
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B
(1)求出抛物线y=-)x+bx+C的函数表达式:
2
(2)点D为抛物线对称轴上一点,连接AD且∠CAD=45°,求点D的坐标:
(3)点P为直线BC上方的抛物线上的一点,过点P作PH⊥BC于点H,连接PC,若Rt△CPH的一个锐角
等于∠ABC的2倍,请直接写出点P的横坐标.
【答案】(1)y=-
12
2*2
35
(2)点D的坐标为
26
29
(3)点P的横坐标为-2或11
【详解】(1)解:“抛物线y=一
F+加+c经过点4机.:C02
[c=2
1
×1+b+c=0
3
b=-
解得:
C=2
故抛物线的表达式为:)=-号+2
(2)解:设AD交y轴于点S,过点S作ST⊥AC于点T,
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在△4CS中,∠CAD=45°,tan∠0AC=2.AC=1+22=V5
设ST=x=AT,则CT=2x,
则4C=r+2r=5'则r灯
3,
则4=(W2}=10
,AO=1,
由勾股定理得;05四1,即店0,
由点A、H的坐标得,
AS
y=kx+b
设直线
的表达式为
把S0,写和AL,0)分别代入y=kx+b
(L=
得3
0=k+b
解得,1
k=-
3
11
直线4S的表达式为:y=3x+3,
115
当术=
2时,y=-,x+=
336
35)
即点D的坐标为:2'6:
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(3)解:依题忘,y=-x23
x+2=-(x+4)(x-)
22
2
B(-4,0)
BC
y=k2x+b
设直线
的表达式为
把B(40)和C0,2)分别代入y=人x+6
0=-4k2+b2
得2=b
[b2=2
1
六BC的表达式为:y=2+2,
作点C关于x轴的对称点D(O,-2),连接BD,过点C作CT⊥BD于点T,
则∠CBD=2∠ABC,
则SwBD-GTD0B。
2
即2+华xCT=4x4,则7=%
V20,
16
则sin∠CBD=
CT-V20_4
BC20=5
~RtACPH的一个锐角等于∠ABC的2倍,
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即aH-专波
过点P作PNIy轴交BC于点N,
则∠PNH=∠BC0,BC=V4+2=25
sin∠PNH=sin∠BCO=B0-4_2V5
BC 25 5,
则PH=PNsn∠PNH=25PN,
5
设点P(m,
3
m+2),
+.m2g--25-2
1
则点(
25/1
m2-2m
sin∠PCH=PH
5(2
(1
32
m+
-1m
5或3
2
2m
5
29
解得:m=-2或11,
29
即点p的横坐标为:-2或11,
变式12,已知抛物线)=-r+r+C与x轴交于点
(-1,0)
和点B,对称轴为直线=1,抛物线与y轴交
于C点
D
D:
B
甲
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(1)求抛物线的解析式:
(2)如图(甲),P是抛物线第一象限内的任一点,过点P作PDLx轴于D,直线BC与PD交于点E,当
△CEP是以PE为底的等腰三角形时,求P点的坐标;
(3)如图(乙),若点M是抛物线上任意一点,且满足∠MAB=2∠ACO,求M的坐标.
【答案】)-r+2x+3
204)
9391557
34'16)或416
【详解】(1)解:由题意,得
[0=-1-b+c
b
2x(1,
b=2
解得:c=3,
y=-x2+2x+3
∴.抛物线的解析式为:
0,3)
(2)解:由题意点C坐标为
1+1-(-1)=3
由抛物线的对称性,点B的横坐标为
(3,0)
则B点的坐标为:
设直线BC解析式为:
y=kc+b(k≠0)
B3.0)C0,3)代入,得
0=3k+b
3=b,
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k=1
解得:b=3,
.直线BC解析式为:y=-x+3
∴设点P坐标为:
(x,-x2+2x+3)
则点E坐标为
化,-x+3)
当△CEP是以PE为底的等腰三角形时,
点C在线段PE垂直平分线上,线段PE中点的纵坐标为3,
3
(-x2+2x+3)+(-x+3)
解得,
x1=1,x2=0
(舍去),
.-x2+2x+3=-1+2+3=4,
1,4)
故P点的坐标为
(3)解:取直线x=1与x轴交点
(1,0)
,记为点D,
连CD,在CD上取点F,使得AF=AD,连A,F并延长交抛物线于点M,
M
F
D
B
由题意可知,点A,D关于Y轴对称,则有∠DAC=∠CDA,2LACO=∠DCA,
AF=AD,
∴.∠AFD=∠CDA,
.∠MAB=∠DCA=2∠ACO,
设直线DC解析式为:
y=mx+n(m≠0)
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把D10.C0,3》代入,得,
0=k+b
3=b,
解得,
[k=-3
b=3,
∴直线DC解析式为:y=-3x+3
x,-3x+3)
设点F坐标为
AF2=[x-(-)]+(-3x+3=(x+1'+(-3x+3.AD2=(-1-1=4.
.AF AD,
:x++(-3x+3y=4
解得,x=5=1(舍去),
则点F坐标为:
设直线AM的解析式为
=ex+f(e≠0)
36
把点4(-1,0)F55代入,得
[0=-e+f
63
55e+f
。3
e=
4
解得,
3
f=
4
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33
AM的解析式为y=
一x+
44,
33
当4x+-r+2x+3时,
解得七二子,x=1(舍去
939
∴点M的坐标为4'16,
36
由对称性可知当F坐标为55)时,
直线AF与抛物线的另一个交点也满足题意,
1557
同理可以求出此时M的坐标为416
939
1557
综上,点M的坐标为4'16或4,16
变式1-3.在平面直角坐标系xOy中,如果抛物线y=x'+br+C上存在一点A,使点A关于坐标原点O的
对称点A'也在这条抛物线上,那么我们把这条抛物线叫做回归抛物线,点A叫做这条抛物线的回归点.
D
y=-x2+2x+4
y=-x+2x+4
(1)已知点M在抛物线
上,且点M的横坐标为2,试判断抛物线
是否为回归
抛物线,并说明理由:
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y=-x2-2x+c
(2)已知点C为回归抛物
的顶点,如果点C是这条抛物线的回归点,求这条抛物线的表达
式:
(3)在(2)的条件下,所求得的抛物线的对称轴与x轴交于点D.连接CO并延长,交该抛物线于点E.点
F是射线CD上一点,如果∠CFE=2∠DEC,求点F的坐标.
【答案】(1)是,理由见解析
2)y=-x2-2x+1
F
【详解】(4)点M的横坐标为2,代入》=-+2x+4得,)=-2+2x2+4=4
∴.点M的纵坐标为4,
∴.M(2,4)
,M(2,4)
M(-2,-4)
关于原点O的对称点为
当x=-2时,y=-(-2)°+2×(-2)+4=-4
所以,M'在抛物线上,
y=-x2+2x+4
抛物线
是回归抛物线:
2)y=-r-2x+c=-(+1+c+1
∴抛物线顶点坐标为C(-l,c+1).
C(-1,c+1)
C1,-c-1)
关于原点O的对称点为
又·点C是这条抛物线的回归点,
C(L,-c-1)
y=-x2-2x+c
在抛物线
上,
-c-1=-12-2×1+c
解得,c=1,
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.y=--2x+1
(3)由(2)知抛物线'=-r-2x+
的对称轴为直线x=1,
,抛物线与x轴的交点为D,
-1,0)
∴点D的坐标为
由(2)知,c=1,
-1,2)
∴点C的坐标为
设OC所在直线解析式为y=k
将C(12)
入得,-k=2,即k=-2
∴.OC所在直线解析式为y=-2x,
y=-2x
联立方程组得,y=x2-2x+1,
x=1
x=1
解得,y=-2或y=2,
∴点E的坐标为山,-2),
则有D(-1,0),C(-1,2),E1,-2),
CD=2 CE=25
在射线CD上取点G,连接EG,使∠CGE=∠CED,如图,
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D
!
G
在△CED和△CGE中,∠ECD=∠GCE,∠CED=∠EGC,
CG CE
·CECD
..CE2 CD.CG,
:(25=2cG
.CG=10,
.DG=8
G(-1,-8)
∠CFE=2∠CED
∴.∠CFE=2∠CGE
又LCFE=∠FGE+∠FEG
∴.∠FGE=∠FEG
∴.FG=FE,
设F(-1,),则FG=t+8,FE=V(-1-++2}
.FG=FE,
.t+8=V-1-1+t+2
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14
解得,t=
3
题型三、互补和互余
典例1如图,抛物线y=ax+bx+2与x轴分别交于点A(-l,0),点B(点B在点A的右侧),与y轴交于
3
点C,对称轴为直线x=2·
(1)求抛物线的解析式:
(2)点P为直线BC上方抛物线上一点,过点P作PM∥x轴交BC与点M,当线段PM的值最大时,在直线
BC上找点V,连接心,使得PN-4的雀宽大防衣霜PN-
的最大值并求出点V的坐标;
(3)将抛物线沿射线BC方向平移后经过点C,在新抛物线上是否存在一点Q,使∠BA0与∠OCA互补,若
存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由
【容案】=++2
2
(2)PN-Na
的最大值为V2。N(6-)
3存在,点的坐标为(5.2)或3-25,-1-V5)
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y=ax2+bx+2
与轴分别交于点
A(-1,0)
【详解】(1)解:,抛物线
0,点B(点B在点的右侧),与”
.3
轴交于点C,对称轴为直线x=2:
a-b+2=0
.b-3,
2a2
1
a2-
2
解得:
3·
b=
2
3
抛物线的解析式为2之+2
3
(2)解::对称轴为直线x=2,与x轴分别交于点4A(-1,0),
B(4,0)
+
对于y=2
x+2
当x=0,y=2,
C(0,2)
设直线BC:y=+b,
4k+b=0
代入点B,C,则b=2
k=-
解得:
b=2
1
直线BC:y=
2t+2
1
3
设Pm,2m+m+2
2
PM∥x轴,
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1
1
将y=-m+m+2代入y
2
+2
1
3
则2+2=-2m+)m+2
1
2
解得:x=m2-3m,
1
Mm2-3m,
bm2+三m+2,
2
÷PM=m-m2+3m=-(m-2y+4
:当m=2,PM最大为4,此时
P(2,3)
连接AC并延长至点A,使得AC=AC,连接PA,NA',
1-1,0),B(40),C(0,2)
AC2=5,BC2=20,AB2=25
.AC2+BC2=AB2,
AC⊥BC,
点A,A关于直线BC对称,
.AN =A'N,
:PN-M=PN-sPA,当点N
N,A,P
三点共线时,取得最大值,
4-1,0),c0,2),且4C=4C,
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:.PN-NA=PA=V2-1}+3-4}=2
同理可求直线PA':y=-x+5,
y=-x+5
则
1
=-2+2
解得:x=6,
6-)
(3)解:存在,理由如下:
在Rt△COB中,an∠CB0=C0_2-1
B042:
x+3x+2=-x-3+25
原抛物线:
y=-2
2
2x-2
8,
13,
225
设平移后的解析式为:y=2x-2+2m+
8*m
225
代入C(0,2)得:
0+2j
+m=2
20
+
8
解得:m=2或m=0(舍),
1.,5241
2+2
①当Q在x轴上方抛物线上时,
:∠BAQ与LOCA互补,
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.∠BAQ+∠OCA=180°
,∠BAQ+∠1=180°,
∴.21=∠2,
.∠1+∠3=∠2+∠3=90°,
.∠0AC=∠ACB=90°,
A0∥BC,
设直线0:=
2x+b,代入4-1,0),则5+b=0,
解得:b=-1
2
11
:直线40:y=-2x-2
11
y=-
2
2
则112_5
y=-
21
2
+2
x=-5「x=1
解得:y=2或y=-1(舍),
.:(5,2)
②当Q在x轴下方抛物线上时,
M
91
记r轴上方抛物线的点P为品,下方抛物线的点P为2,作巴关于x轴的对称点O,则∠B10=∠B10
AO
92
则直线
与抛物线交点即为点,
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.g-5,2)
g(5-2)
同理可求:直线4Q:y=2x+)
2
11
y=2x+2
则与抛物线联立得:
2t+2
x=-3-25
x=-3+2V3
解得:
y=-1-V3或y=-1+W5
(舍),
0(-3-25,-1-5)
综上:点的坐标为(-5,2)或3-25-1-V月)
题型模版
1特征:互余(和为90°):由于两角都是锐角,常出现在直角三角形或铅垂高与水平宽的组合中。互补
(和为180°):几何上常呈现为共线反向或关于竖直轴对称的形态。
2方法:互补斜率反,互余斜率倒;先用几何定位置,再用代数联立跑。
变式1-1如图,在平面直角坐标系中,抛物线
=ar+x-300)与‘转交于点(30叭、点80.与
y轴交于点C,连接AC.
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B
图1
图2
(1)求抛物线的表达式:
2)如图1,点P是线段AC下方抛物线上一点,过点P作PMMy轴交线段AC于点M,过点M作MN1y
轴交y轴于点N,求出PM+MN的最大值,及此时P点的坐标:
y=ax2+bx-3
(3)如图2,将抛物线
沿射线4C方向平移25个单位长度得到新抛物线',点K为新揽物线
y上一点,且满足∠ABK+∠BAC=180°,请直接写出所有符合条件的点K的坐标,并写出其中一种情况的
求解过程.
【答案】)少=x2+2x-3
2最大值为4,P点的坐标为2,-)
e8-2)或43)
【详解】(1)解:抛物线'=a+b-3a≠0)与*轴交于点4(3,0)、点B(0),
[9a-3b-3=0
∴.a+b-3=0
a=1
解得b=2
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六抛物线的表达式为'=r+2x-3
2)解:对于少=+2x-3
0
=-3
,则
C0,-3)
3,0)
设直线4C:y=c+t,
[-3k+t=0
则t=-3
[k=-1
解得t=-3
直线AC:y=-x-3
设Pm,m+2m-3)
:PMIy轴,
M(m,-m-3)
:MNLy轴,
:.PM+MN=-m-3-(m2+2m-3)+(←m)
整理得,
PM+MN=-m2-4m=-(m+2)}2+4
:-1<0,-3<m<0
∴.当m=-2时,PM+MN取得最大值为4,
此时点
(-2,-3)
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(3)解:…1(-30))C(0,-3)
∴0A=OC=3」
∵∠AOC=90
∴.∠0AC=∠0CA=45°」
设点A的对应点为点F,作FT⊥x轴于点T,则△AFT为等腰直角三角形,AT=FT,
T
则由题意得5=2V2
AT+FT2=AF2
、Z一—2
.点A向右平移2个单位,向下平移2个单位得到点F,
而抛物线=r+2x-3=(x+1-4
则向右平移2个单位,向下平移2个单位得到=(+1-2)-4-2。y=2-2x-5
.∠ABK+∠BAC=180°
∠ABK=180°-∠BAC=135°,
过点K作KH⊥x轴于点H
.∠KBH=180°-∠ABK=45°
.KH=BH
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设Kk,k-2k-5),则k-2k-=k-1
.k2-2k-5=k-1或k2-2k-5=1-k
解K2-2k-5=k-1得,k=4或k=-1(舍去);
解k2-2k-5=1-k得,k=3或k=-2(舍去)
:当k=4时,K4,3),当=3时,K(6-2)
综上:符合条件的点K的坐标为
3,-2)(4,3)
或
y=ax2+bx+
变式1-2.如图所示,在平面直角坐标系中,点是坐标原点,抛物线
与”轴交于点A、B
丙点,与'轴的正半轴交于点C.已知点1(-2,0),点B60),连接BC
,点
B
B
图1
图2
备用图
(1)求拋物线的解析式:
(2)如图1,点P为抛物线第一象限内的一点,过点P作PD⊥BC于点D,求V2PD+V2BD的最大值及此
时点P的坐标:
2v2
(B)如图2,点F是线段0C的中点,将抛物线沿若射线CB的方向平移2V2
OC
CB
个单位得到新抛物线,点在新
抛物线上,是否存在点Q使∠FB0+∠BC0=90°?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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【答案】(1)y=
2+2r+6
2N2PD+V5BD的最大值为16,此时点P的坐标为
2,8)
B0,-2)46)
或
4a-2b+6=0
【详解】(1)解:代入4(-2,0),B(6,0)得36a+6b+6=0,
a=-
解得:
b=2
:抛物线的解析式为y=一
2+2x+6.
2
(2)如图,作PG∥y轴交x轴于G,交直线BC于B,
G
B
令x=0,则y=6,即C0,6)】
B(6,0)C(0,6)
∴.OC=OB,
又∠B0C=90°,
∠08c=∠0cB-=×080-909)-=45.
PG∥y轴,
∴.∠DEP=∠OCB=45°,∠PGB=∠COB=90°,
∴.∠GEB=180°-∠PGB-∠GBE=45°,
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.∠GEB=∠GBE=45°,
BG=GE」
∴.△BEG是等腰直角三角形,
.BE=2EG
PD⊥BC
.∠PDE=90°,∠DEP=45
∴.∠DPE=180°-∠PDE-∠DEP=45°,
∴.∠DEP=∠DPE,
:.DP=DE,
∴.△PDE是等腰直角三角形,
∴PE=√2PD=√2DE
.2BD=2(DE+BE)=2DE+2BE PE+2EG
.2PD+2BD=PE+PE+2EG=2PG
设P%+2a+6j0<m<6),,
则2G=m42m+6=m-2+8,
当m=2时,PG有最大值8,即PG≤8,此时P(2,8)
.V2PD+√2BD=2PG≤2×8
V2PD+V2BD≤16
:V2PD+V2BD的最大值为16,此时点P的坐标为
2,8)
ay=r+2x+6=20-2+8,F03)
CB
2√2
“抛物线沿着射线的方向平移个单位,
∠CBO=45°
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∴抛物线向右平移2个单位,再向下平移2个单位,
片新聪物线的解折式为:=c-46。
由(2)中的结论得,∠0CB=45°,即∠BC0=45°,
'∠FBQ+∠BCO=90°
∴.∠FBQ=90°-∠BC0=45°
如图,以FB为斜边作等腰直角△FMB,设
M(m,n)
C
01
F
0
B
FM-MB-FB
2
B(6,0)F(0,3)
FB2=32+62=45
a-6+㎡-x45
m+a-旷-分x45
9
由(m-6}+n2=m2+(m-3}得,n=2m-2代入方程组
3
m22
9
m=
2
解得:
或
9
n=-
n-2
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设直线BM的解析式为y=:+b?
代入860.M[侵-引度3-》
6k+b=0
6k+b=0
了3k+b=-3或19
9
23
k+b=
(2
2
1
k=
解得:
3或∫k=-3
b=-21b=18
8直线M的解析式为y三-2或y=-3r+B
y=-4+6
[22
x=
3
联立1
解得「x=0或]4(结合函数图象,舍去)
y=3-2
ly=-2 y=g
联立
y
26-4+6
y=-3x+18
醒得x=4或x=10(结合函数图象舍去)
y=6y=-12
卫的坐标为
-2)或4,6)
变式13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线'-+伽+C与x轴交于
,B(3,0)
两点,与y轴交于点
C,抛物线的对称轴是直线x=1.
B
备用图
(1)求抛物线的表达式:
(2)点P是直线BC上方抛物线上一动点,连接BP,CP,点D,E为抛物线对称轴上的动点,点E在点D的下
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J
方,且DE
,连接PD,BE.当△BCP的面积取得最大值时,求点P的坐标及BE+PD的最小值;
(3)在(2)中△BCP
CB
3√2
的面积取得最大值的条件下,将抛物线沿射线的方向平移个单位长度得到抛物
线y,点M为点P的对应点,点N为抛物线y上一动点,若∠NAB+∠OCM=90°,请直接写出所有符合
条件的点N的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.
y=-x2+2x+3
【答案】(1)
p315
55
2)24:
BE+PD的最小值为4
【详解】(1)解:抛物线的对称轴是直线x=1,
b
=1
2x(-),解得b=2,
把B(6.0)代入y=-+2x+e,
可得0=-32+2×3+C,解得c=3,
y=-2+2xr+3
(2)解:令0=-x2+2x+3,
=-1,x2=3
解得
.A(-1,0)
令x=0,可得y=3,
∴.C(0,3)
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设直线BC的解析式为y=ac+b,
(3,0)C(0,3
把
代入y=+b
0=3k+b
可得3=b,
k=-1
解得b=3,
所以直线BC的解析式为y=-x+3,
如图,过点P作PO川y轴,交BC于点Q,
S.BCP =
e(s。-x_2P0
2
当PO最大时,△BCP的面积取得最大值,
设点P收-+21+),则0t.-1+3)
0=a9-(4到=r4=f-.
3
当t=2时,ABCP的面积取得最大值,
315
此时P24
5
如图,将DP向下平移2个单位到EH,使点D与点E重合,作H关于对称轴直线x=1的对称点G,连接
EG,GB
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B
.DP+BE=EG+BE≥BG
银既平移可得3引
5V5
4
55
即BE+PD的最小值为4:
(3)解:OC=OB=3,
.∠CB0=45°,
CB
将抛物线沿射线的方向平移
V2
个单位长度得到抛物线,即将抛物线向下平移3个单位,向右平移3
个单位,
--3+2-3r3-+r-15,m-m8
如图,过点M作MW上y轴,交于点J,设AN与y轴交于点O,
D
B
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C0=339
9
MJ=
44’
,
1
∴.tan∠CMJ=
2
∠NAB+∠OCM=90°,
∴.∠NAB=∠CMJ.
即tan∠NAB=
2,
0040-
当AN在x轴上方时,
设直线MW
y=kx+b
的解析式为
把A(-1,0),
0=-k+b
可得
1
1
k22
解得
1,
b2
所以百线的解新式为-宁+号
2
11
列方程2x+2
=-x2+8x-15
整理得-2x2+15x-31=0,
△=152-4×(-2)×(-31)=-23<0
无解:
当4N在x轴下方时,
o-).
设直线W
y=k2x+b2
的解析式为
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11
同理可得直线4N的解析式为y=-
x-
22·
11
列方程2x2
=-x2+8x-15
整理得-2x2+17x-29=0,
17+V57
解得、
5-17-团
4,
4
17+5-57-21N,
17-5757-21
4,8
4
8
◆◆
题型四、角平分线相关的角度问题
1
典例1如图1,抛物线y=方+x-6交x轴于AB两点,交y轴于点C:
A
B衣
0B
图1
图2
图3
(1)直接写出点A、B、C的坐标:
(2)如图2.点P是第三象限抛物线上一点,过点P作直线BC的平行线交y轴于点O,连AQ,若QP为
∠AQC的角平分线,求点P的坐标:
(3)如图3,原点O关于点C的对称点为点D,过原点的直线MN交抛物线于M、N两点(点M在x轴下
方),连DN交抛物线于另一点E,连接ME,若∠EMN=9O°,求直线DM的解析式.
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【答案11(-60).B(6,0)C(0,-6)
B)y=(25+x-12
【详解】4解:令x0:则y写+x-6=6,令y=0.则y+x-6=0.解得5=65=3
“抛物线y行+-6交:轴于AB两点,交y轴于点C,
:(-6,0).B3,0)c(0,-6)
故答案为:
A(-6,0)B(3,0)C(0,-6)
(2)解:连接BC,设QP交x轴于点E,过E作EF⊥A0于F,
Y
B衣
:1(-6,0).B3,0)C0,-6)
∴OA=OC=6,OB=3,设直线BC解析式为y=a-6,
代入8(6,0)得0=3站-6,解得=2。
∴.直线BC解析式为y=2x-6,
,过点P作直线BC的平行线交y轴于点Q,
、∠BC0=∠EO0,设直线P0解析式为y=2x+t,
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tan∠BCo=
OB
OC
,=tan∠EQo=
OE
09
OE OB 3 1
·000C62,
设OE=x,则O0=2x,AE=OA-0E=6-x,
:OP为∠AQC,EF⊥AQ,∠EOQ=90°,
..OE=EF=x,
:AF=VAE2-EF3=V6-x-2=V36-12x,
tan 2Q40=EF_00
ΓAFOA
.tan∠QAO=
2x
√36-12x6,
解得9
4习
9
4
起0R入y=20=2(,得
9
9
直线PQ解析式为y=2x+
2
.9
y=2x+2
联立
1
y=5x2+x-6
,解得3±35:
3
x=
2
,点P是第三象限抛物线上一点,
2,此时y=2x+9=2x3-354915-6N5
x=3-35
9
2
2
2
2
5
_C(0,-6)
(3)解:原点0关于点C0,
的对称点为点D,
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D(0,-12)
DN
y=kx-12
.设直线解析式为
y=kx-12
联立
y=x+x-6整理得
31
2+(3-3k)x+18=0
XNXE=18
设直线W解析式为'=,则M(w,).N(,x)
y=k,x
联立
y=+x-6:整理
3
x2+(3-3k2)x-18=01
:w=-18
w-xe=-18
XN
设xw=-xE=m
则m写+-6--
过M作GH⊥x轴,过N作NH⊥GH于H,过E作EG⊥GH于G,则∠H=∠G=90°,
H
M
G
DY C
·∠EMN=90°,
.∠NWMH=∠MEG=90°-∠EMG.
&tan∠MMH=NH
HM
=tan∠MEG=M
EG·
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m2+m-6
..XM-XN
m2-m-6
k2xN-k2xM
m-(-m)
整理得,=1,
∴直线MN解析式为y=-x,
y=-x
联立
y=x+x-6整理得
,解得
3
2+6x-18=0
x=-3±3V3
点M在x轴下方,
:w=-3+35.w=-w-3-3W5
:M(3+35,3-35)
D(0,-12)
&设直线DM解析式为=r-2
把M(3+35,3-35)代入得3-35=(3+35)k-12,解得=25+1
直线DM解析式为'=(25+小x-12
题型模版
1.特征:题干出现“AP平分∠BAC”、“P在对称轴上且到两边距离相等”,或涉及三角形内/外角平分线、
内心等字眼。图形中往往有一个角,顶点常落在坐标轴或已知定点上。
2方法:遇平分,找对称;求距离,列绝对;若遇对边用定理,坐标轴前秒反斜率。
度过式11如图,已知抛物线”r-2r+c与产销交于点4,80)(4在°的左),与轴交于点
C(0,3)
顶点为D
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\D
!
(1)求出抛物线的表达式:
(2)若∠CAB的角平分线与在第一象限的抛物线交于点P,求点P的横坐标:
(3)若点M是抛物线对称轴上的一点,是否存在点M.使得以点A,C,M为顶点的三角形是以AC为腰
的等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
=-x2-2x+3
【答案】(1)抛物线的表达式为
2-v2
(2)点的横坐标为
3)点M坐标为(4)或L-网)或(1,3+可)威(1,3-可)
【详解】(1)解:将
BL,0),C(0,3)代入抛物线'=-2x+c可得:
a-2+c=0
0-0+c=3,
a=-1
解得:lc=3,
y=-x2-2x+3
抛物线的表达式
2)如图。作∠C8的角平分找交'箱下点,交锁物线
=-x2-2x+3
于点P,过点E作F11C
点
F,
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D
P
E
iO B
.EF=OE
令y=0,则-x2-2x+3=0,
解得:
x1=-3x2=1
A(-3,0)
C(0,3)
0A=0C=3,
∠0CA=45°,
又:EF⊥AC,
.CF=EF,
设E(0,
,则OE=EF=CF=n,
.CE=VCF2+EF2=√2n
又CE=OC-OE=3-n,
.3-n=V2n
解得:n=32-
E(0,3V2-3
设直线4P的解折式为y=在+b,将4(-3,0),E(0,3V5-3列代入可得:
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[-3k+b=0
0+b=3V2-3,
[k=2-1
解得:
b=3(2-
直线4P的解析式为-(5-小+3(巨-)
[y=(2-x+3(N2-1
联立:
y=-x2-2x+3
解得:x=5-1±27-10反5-1±5-2-1±5-)
2
2
~点P在第一象限,
X=
-5-1+5--2-5,
2
-√2
即点的横坐标为
;
(3)解:“抛物线的表达式为
=-x2-2x+3
-2
=-1
∴抛物线的对称轴为直线
2x(-1),
M(-1,m)
设
.4C2=32+32=18.AM2=(-1+3+(m-0=m2+4CM2=(-1-0+(m-3}=m2-6m+10
如图,
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AY
B\x
M
当AC=AM时,
∴.m2+4=18
解得:m=±V14,
:.Mh,4)或M(h,-4)
当AC=CM'时,
.m2-6m+10=18即m2-6m-8=0,
m=3±V7
解得:
:M(l3+可)成Mr(-l3-可)
综上:点M坐标为L4)或-4)或L,3+可)成(-,3-可)
变式1-2.如图,在平面直角坐标系中,0为坐标原点,直线y=-x+4与x轴交于点B,与y轴交于点C,
二次函数'=-r+br+
的图象过B、C两点,且与'轴交于另一点4,点M为线段OB上(不含端点)的
一个动点,过点M作平行于》轴的直线'交线段BC于点厂,交二次函数”=-r+r+
C的图象于点E.
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(1)当∠ACB=∠ECB时,求线段EF的长度;
(2已知点N是'轴上的点,NF为∠EFC的角平分线,且CN=2EF,求点N的坐标.
3296
【答案】()EF的长度为9或25
2点N的坐标为0,5+42)或03+4)
【详解】(1)解:~直线y=-x+4与x轴交于点B,与y轴交于点C,
另=0,则y=4,即C0,4),
另少=0
B(4,0)
,则x=4,即
B(4,0)C(0,4)
将
)和
代入二次函数y=-x+bx+c
0=-42+4b+c
[b=3
得4=c
,解得:c=4,
“二次函数解析式为:
y=-x2+3x+4
=0,则5=-1,5=4,即4(10)
另少=
设E(m,-m2+3m+4),F(m,-m+4),则EF=Vm-4m°,BC=N伞+4=4N2,
cE=Vm2+(m2-3m,AC=P+4=7,
MEIy轴,
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.∠BFM=∠OCF,
.B(4,0)C(0,4
和
,即0B=4,0C=4
∴.OB=OC,即∠OCF=∠OBC,
.∠MFB=LOBC,
.∠MFB=∠CFE,
.ZOBC=ZCFE,
:∠ACB=∠ECB,
.△ACBACEF,
EF CE
.BC AC,
V(m2-4m
3
Vm2+(m2-3m
4v2
V17
整理得:15m2-56m+48=0,
4
12
解得:m=3或m=
5,
72
当m=4时,EF=m2-4m
32
9,
3
2
当m号时,
5
3296
EF的长度为9或25:
(2)解:如图,
N
为
的角平分线,
M B
NF
∠EFC
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∴.∠NFC=∠NFE,
MElly轴,
∴.∠CNF=∠NFE,
∴.∠NFC=∠CNF,即CN=CF,
由a)知C0,4),设Em-+3m+4),F(m,-n+4).
:CF=Vn2+n2=√2n
∴.CN=2n
点N是y轴上,
N(0,4+2n)
CN=2EF,
.2m=2-4n,
整理得:2n2-16n+31=0
解得:n=4+2
或n=4②
2
当n=4+
2时,即点N的坐标为(0,5+42)。
当n=4-
2时,即点v的坐标为(0,3+42),
∴点N的坐标为0,5+4W2)度03+42
变式1-3.综合与探究
女图。能物线y+子-3分别与转交于A,巴两点(点4点巴的左侧),与维交于点C.造接
3
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A
0
B
AC
(1)求点B的坐标和直线AC的函数表达式:
(2)点P为第二象限抛物线上一点,横坐标为,过点P作PF∥AC,与x轴交于点E,与y轴交于点F.
①连接BF,当△BEF为直角三角形时,求m的值;
②连接BC,EC,当点F在△BEC的内角的角平分线上时,请直接写出点E的坐标.
3
【答案】四B(2,0),y=-x-3
2)m=-6-2
3
【详解】(1)解:当y=0时,8+-3=0,
4
解方程得5=45=2
:1(-40)B(2,0)
:当x=0时,y=-3,
C(0,-3)
设直线AC的函数表达式为:y=ax+b,
[0=-4k+b
则(-3=b
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k=-
解方程得
4
b=-3
3
直线4C的函数表达式为:y=4X-3:
(2)解:如下图所示,过点P作PH⊥x轴,垂足为H,
E
HA
:直线4C的函数表达式为:y=
x-3,PF∥AC,
41
3
:直线PF的函数表达式为:y=
-x+n
30
.E
4
,F(0,n):
①点P在第二象限,
.n>-3,
,△BEF为直角三角形,
当∠BFE=90°时,
:∠BFE=∠EFO+∠OFB=90°,∠EFO+∠OEF=90°,∠OFB+∠OBF=90°,
∴.∠OFB=∠OEF,∠EFO=∠OBF,
∴.△EFO∽△FBO.
OF OE
OB OF'
∴OF2=OB0E,
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(=2含
8
II=-
3
直线p的柔发表达式为:=子
,点P在抛物线上,
383
3
4m-
=三m2+二m-3
38
4
解方程得m=6+2v
3
>0舍去,m=-6-2匝
3
m=-6-2
3;
,当△BEF为直角三角形,∠BFE≠90°的情况不存在,
m=-6-2i
3
②当CF是∠ECB的角平分线时,如下图所示,
E
B
得∠ECF=∠FCB】
OF⊥EB,
..OE =OB=2,
.E(-2,0)
当EF是∠BEC的角平分线时,如下图所示,
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D
A
:∠OEF=∠FEC,∠OEF=∠OAC,∠FEC=∠ECA,
∴.LEAC=∠ECA,
.AE=EC,
,设OE=a,
则AE=4-a,EC=a+9
4-a=a2+9
7
.a=8,
当BF是∠EBC的角平分线时,如下图所示,过点F作FM⊥BC,垂足为M,
E
B
OF=FM BM=0B-2 BC-4-3
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设OF=a,
得FC=3-a,CM=B-2
.FC2=FM2+CM2,
3-a=a2+(i-2.
解方程得a
213-4
3
..EF Il AC
OE_OF
..OA OC'
OE=OF-0A_83-16
OC
9
0
9
点(20度6s0
◆
◆◆
题型五、已知角的度数
典剑1如图,已知顶点为C0-3》的抛物线"=a+6如≠0)与产轴交于4,8两点,直线'=+m过顶点
C和点B.
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(1)求m的值:
2求函数少=ar2+ba≠0
的解析式;
(3)抛物线上是否存在点M,使得∠MCB=15°?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)m=-3
ay-3
3)存在,M的坐标
为65.60或5-2)
(0,-3)
【详解】(1)解::点
在直线=x+m上,
.-3=0+m,
解得:m=-3】
(2)解:由(1)可知,m=-3,
∴直线AB的解析式为y=x-3,
∴.当y=0时,x-3=0
解得:x=3,
.B(3,0),
9a+b=0
将(0,-3)、3,0)代入y=ar2+b中得,b=-3
1
a=3
解得:b=-3
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1
÷二次函数的解析式为:y=3-3。
(3)解:存在,M的坐标为
3V3,6)(3,-2)
或
①当点M在直线AB上方时,设MC交x轴于点D,
D
M
C
.C(0,-3)B3,0
∴.0B=OC=3.
.∠0CB=∠OBC=45°,
:∠MCB=15°,
.∠ODC=∠OBC+∠MCB=45°+15°=60°,
·→>==③
tan603
DV3,0)
CD
y=kx+b
设直线解析式为
[3k+b=0
.b=-3,
∫k=3
解得:=-3,
·直线CD解析式为y=V5r-3
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y=3x-3
联立直线CD与抛物线解析式得:
-3
x=3V5x2=0
解得:y=6,2=-3(与点C重合,舍去),
M,(3V3,6)
②如图,当点M在直线AB下方时,设MC交x轴于点E,
:.∠OEC=∠OBC-∠MCB=45°-15°=30°,
OE=OC 3
=3√5
tan30°√5
3
:E35,0
CE
y=k2x+b2
设直线的解析式为
35k2+b2=0
∴b2=-3
3
解得:
b,=-3,
直线CE的解析式为上』
3t3
5
y=
x-3
3
联立直线
与抛物线解析式得:
CE
y3r-3
x=3
x3=0
解得:y=-2,2=-3(与点C重合,舍去),
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所以4,V5,-2)
综上所述:存在点M,使得∠MCB=15°,M的坐标为
35,6)(5,-2)
或
题型模版
1特征:给出一个能算正切值的角,直接用斜率。
2方法:给度数,算正切;套斜率,联立解。特殊角用模型,纯存在找圆切。
变式1-1如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线
=ax2+bx+c(a≠0)
c(3,6)
的顶点坐标为
并与'轴交
B(0,3)
于点
图1
图2
(1)求抛物线的解析式:
(2)如图①所示,P是抛物线上的一个动点,且位于第一象限,AP=2,求△ABP的面积的最大值;
(3)如图②所示,在对称轴AC的右侧作∠ACD=30°交抛物线于点D,直接写出D点的坐标
【答案】(1)y=-
+2x+3
81
2)8
aD3+35,-3)
【详解】(1)解::抛物线顶点坐标为
(3,6)
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·设抛物线解析式为'=a(x-3)+6
:抛物线与》轴交于点
(0,3)
:3=a×(0-3}+6
解得:as-1
39
∴抛物线的解析式为y=一
x2+2x+3
2四解:连接P0,设P写n+2n+3
1
B
:B(0,3)
顶点C36)
.OB=3,OA=3,AC=6,
,点P位于第一象限,
1
3
.S△Bpo=×3xn=3n
2
2
1.。1
9
S.APO=
3x/
n2+2n+3=-
(3
2
S.ABO
2x3x3=9
1
S.4BP=S.BOP+S.4OP-S.4B0
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3
1
=2”+
n2+3n+
99
2厂2
1
9
1
92,81
=2-2+8,
9
81
当”
2时,S,ap的最大值为8:
(3)解:存在,
设+21+3>3),
过D作对称轴的垂线,垂足为G,
B
A
G
D
∠DGC=90°
C(3,6)
,顶点
.DG=t-3,
c=6-(+2+3--2+
,在RtACGD中,∠DGC=90°,∠ACD=30°,
..CD=2DG,
:CG=VCD-DG2 =(2DG)-DG2 =3DG
:-2+3=5-3),
4-3+355=3
(舍去),
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当1=3+35时,3+21+3=-3+33+23+3)+3=3
点D的坐标为
3+35,-3)
变式1-2.如图1,二次函数y=ar+br+c的图象交x轴于点A(-1,0),B(3,0),交y轴于点C(0,
-3),直线1经过点B.
图1
图2
图3
图4
(1)求二次函数的表达式和顶点D的坐标:
(2)如图2,当直线1过点D时,求△BCD的面积;
(3)如图3,直线1与抛物线有另一个交点E,且点E使得∠BAC-∠CBE>45°,求点E的横坐标m的取值
范围:
(4)如图4,动点F在直线I上,作∠CFG=45°,FG与线段AB交于点G,连接CG,当△ABC与△CFG相
似,且SCG最小时,在直线I上是否存在一点H,使得∠PHG=45°存在,请求出点H的坐标;若不存
在,请说明理由
【答案】(1)二次函数的表达式为y=x2-2x-3,顶点D的坐标为(1,-4)
(2)2
2
3)-3<m<2
618918
4存在,点H的坐标为:(5,5)或(5,5)
【详解】(1)解:看,,二次函数y=ar+br+c的图象交x轴于点A(-1,0),B(3,0),
∴.设y=a(x+1)(x-3),把C(0,-3)代入,
得:-3=a(0+1)(0-3),
解得:a=1,
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∴y=(x+1)(x-3)=x2-2x-3=(x-1)2-4,
∴.二次函数的表达式为y=x2-2x-3,顶点D的坐标为(1,-4):
(2)解:设直线I交y轴于点M,如图2,
设直线I的解析式为y=+d,把B(3,0),D(1,-4)代入,
[3k+d=0
得:k+d=-4,
「k=2
解得:d=-6,
B
图2
∴.直线1的解析式为y=2x-6,
令x=0,得y=-6,
∴.M(0,-6),
..CM=3,OM=6,OC=3,OB=3,
1
..SABCD=S4OBM-S4OBC-S4CDM=2x3x6-2 x3x3-2 x3x1=2:
(3)解:B(3,0),C(0,-3),∠BOC=90°,
..OB=OC=3,
∴.∠OBC=∠BCO=45°,
如图3,连接AC,在y轴上取点N(O,-9),连接BN交抛物线于点E',过点C作CLx轴交BN于点
L,
在线段OC上截取CK=CL,连接BK交抛物线于点B,
0A 1 OB 3 1
0C30N93
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OA OB
OC ON
∵∠AOC=∠BON=90°,
图3
∴.△AOC-△BON,
∴.∠OAC=∠OBN,即∠BAC=∠OBN,
∴.∠BAC-∠CBN=∠OBC=45°,
设直线BN的解析式为y=x+,把B(3,O),N(0,-9)代入,得:
3e+f=0
1f=-9,
e=3
解得:
f=-9,
∴直线BN的解析式为y=3x-9,
y=3x-9
联立方程组,得:y=x2-2x-3,
x=2
x=3
解得:y=-3或y=0
∴.E(2,-3);
CLx轴,
∴点L的纵坐标为-3,
.3x-9=-3,
解得:x=2,
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.L(2,-3),
.CL=2,
∴.CK=2
.K(0,-1),
设直线BK的解析式为y=x+n,把B(3,O),K(O,-1)代入,得:
3m+n=0
n=-1,
1m=
解得:
3
n=-1
.直线BK的解析式为y=3x-1,
1
联立方程组,得:
y=3-
y=x2-2x-3
x=-
2
3
解得:
「x=3或
11,
y=0
y=1
9
2
11
E”(3,9)
CLx轴,
∴.∠BCL=∠OBC=45°=∠BCK,
在△BCL和△BCK中,
CL=CK
∠BCL=∠BCE
BC=BC
∴.△BCL≌△BCK(SAS),
∴.∠CBK=∠CBE,即∠CBK=∠CBN,
'∠BAC-∠CBN=∠OBC=45°,
.∠BAC-∠CBK=45°,
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'∠BAC-∠CBE>45°,
2
·点B的横坐标m的取值范围为3<M<2;
(4)解:过G作GR⊥直线1于R,过H作HT⊥x轴于T,过F作FW⊥x轴于W,如图4,
A(-1,0),B(3,0),C(0,-3),
..AC=v
10,AB=4,BC=3
2,∠ABC=45°,
∠CFG=45°,△ABC与△CFG相似,
∴.∠ABC=∠CFG,点F对应点B,边AC对应边CG,
:SCFG最小,且△CFG与△ABC相似,形状不变,
边CG最小,即CG⊥x轴,G与O重合,CG=CO=3,
分两种情况:
ACABBC
①当△ABC-AGFC时,CGFG CF
10.4_32
∴.3FGCF,
6V10
95
.FG=5,CF=5,
设F(m,),而G(0,0),C(0,-3),
m+-;
m2+(n+3)2=(
18
m=
5
解得:
6
5
e
6
18
(5,-5),Om=5,w=5
3
:.BW=OW-OB=
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6
RABm中,tan 2B=FW=号2
BW 5
Rt△GRB中,tan∠GBR=tan∠FBW=2,即GR=2BR,
5
2W5
∴.cos∠GBR=5,sin∠GBR=5,
又BG=3,
3W5
6W5
∴.BR=5,GR=5,
∠FHG=45°,GR⊥直线1于R,
6√5
∴.HR=GR=5,
9W5
∴.BH=HR+BR=5,
5
25
Rt△BHT中,tan∠GBR=2,cos∠GBR=5,sin∠GBR=5,
59
2518
..BT=BH.5 =5,HT=BH.5 =5,
6
∴.GT=GB-BT=5,
618
H(5,5),
CF FG CG
②当△ABC-△CFG时,AB=BC=AC
CF FG 3
.43210
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6W5
95
∴.CF=5,FG=5,
189
设F(5,),方法同①可得F(5,-5),
3
9
BW=5,FW=5,
,∴.tan∠FBW=3,
918
同①方法可得H(5,5),
618918
综上所述,点H的坐标为:(5,5)或(5,5),·
A
图4
变式1-3.如图,已知抛物线
我=++.
点A(1,2)在抛物线的对称轴上,
B05
4
是抛物线与Y轴
的交点,D为抛物线上一动点,过点D作x轴的垂线,垂足为点C.
D
B
C
(1)直接写出h,k的值;
(2如图,若点D的坐标为
,m),点为'轴上一动点,直线水与抛物线对称轴垂直,垂足为点K.探
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求D水+KQ+QC的值是否存在最小值,若存在,求出这个最小值及点O的坐标;若不存在,请说明理由:
(3)如图,连接AD,AC,若LDAC=60°,求点D的坐标.
【答案】(1)h=1,k=1
a作在,最小值为7+1.0》
aD25-14)
【详解】1)解:“点
A(-1,2)
在抛物线的对称轴上,
抛物线的对称轴为直线=-1,
∴h=l.
1
y=4(x++k,
5
:B04)是抛物线与y轴的交点,
5
+k=
4
4
.k=1:
(2)解:存在最小值,理由如下:
由4)可知,y=x++1,
“点D是抛物线上一点,坐标为
3,m)
m=4×(3+1y+1=5,
D(3,5)
1
作C点关于直线x=一2的对称点C',连接CD交抛物线对称轴于点K,连接CQ,
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由对称性可知,CK=CQ
.DK+K0+0C=DK+K0+CKCD+K0
当C'、K、D三点共线时,C'D有最小值,即DK+KO+C的值最小,
~抛物线的对称轴为直线x=-1,QK与抛物线对称轴垂直,
K0=1,
:D(3,5)CD1x轴,
.C(3,0)
∴.C(-4,0)
∴.C'D=V3+4)}+(5-0)2=√74
∴.DK+KQ+QC
√74+1
的最小值为
设直线CD的解析式为y=a+b,
-4k+b=0
3k+b=5,
解得:
20·
b=
7
520
:.直线CD的解析式为y=
+
7
,2015
令x=-1,则y=-+
777,
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)
da).
,5】
5)2
BE
:∠DAC=60°,
DE-(4D.sim60 CE-(4C-ADcos60)-C
4
DE2+CE2=AD2+AC2-AC.AD
-4-后o+子jw-a*-+旷
而CD=DE2+CE2,
m=±2√5-1
解得:
D在第一象限,则m>0,
:m=23-1
D25-14)
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◆◆
题型六、角的和差问题
典例1如图,在平面直角坐标系中,抛物线
、y=m2+bx-4(a≠0)与'轴负半轴交于
A-2,0),与轴正半
轴交于点B,与y轴交于点C,且OB=2OC,连接BC
备用图
(1)求抛物线的表达式:
(2)点P是线段BC下方抛物线上的一动点,连接OP交BC于点D,点M,N为抛物线对称轴上的动点
PD
(点N在点M的下方),且MN=2,连接BM,PN:当OD取得最大值时,求点P的坐标及
BM+NP-MN的最小值;
PD
(3)在(2)中OD取得最大值的条件下,将抛物线y=ax2+bx-4(a≠0)沿射线CB方向平移2W5个单位长度
得到抛物线y,点Q为点P的对应点,点N为抛物线y'上对称轴右侧一动点.若∠CBQ=∠BCN+45°,
请直接写出所有符合条件的点N的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.
12_3、
【答案】)y=4-2-4:
2P(4-6):BM+NP-N的最小值为:2-2:
51+√249V249-145
)点N的坐标为9+V33,5+33)或7
49
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0B=8,OC=4,∠x0y=90°,
根据勾股定理,
BC=OB2+0C2=45
sin∠OcB=OB2W5
BC
,cos∠0cB=0C=V5
BC 5
4
又将艳物线=-40射线C8方向平移25个单位长度得到聪物线y
·向右平移25×25
4个单位长度,向上平移25x5
2个单位长度,
2新的抛物线y:少=x-7乃-
4
:点为点P的对应点,由2)得P(4,-6),
:(8-4)
:B80).C0,-4)
.B0y轴,CQ‖x轴,B0=4,C9=8,
.∠BQC=90°,
阔,百质少-女子时-矿号5出点0经银00,有吸c0上我-肉
使得QH=BQ,
H(4-4)
VA
:QH=B0,∠BQC=90°
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:.△BQH为等腰直角三角形,
∴.∠HB0=∠BHQ=45o
:∠CBQ=∠BCN+45°=∠CBH+45°
∴.∠BCN=∠CBH,
若N在射线CB的上方,
∠BCN=∠CBH,
.CN∥BH,
如图,过点C作CN防交--子于点N
VA
设直线BHy=x+6(k≠0)
k2=1
将H(4,4),B(8,0)代入y=kx+b,解得:1b=-8,
∴直线BH:y=x-8,
CN∥BH,
.设直线CN:y=x+b,
将C0-4
代入’=x+6,解得4=4,
∴直线CW:y=x-4,
将直线CN:y=-4y少=-7-联立
则:-4=x-7-
4,整理得:x2-18x+48=0
解得:=9+3.飞=9-V5丽
(舍)
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:y=9+3-4=5+53
:N9+v33,5+V53
【详解】(1)少=r+bx-4
当x=0时,x=4,即C(0,-4)
.0C=4,
.OB=20C,
÷OB=8,即B80)
:抛物线y=ax+bx-4与x轴交于4(-2,0)、B(8,0)两点,
将4(-2,0).B(8,0)代入y=ar2+b-4中,
1
a=-
4
4a-2b-4=0,解得:
3
b=-
64a+8b-4=0
能物线的表达式为:y=-x-4
(2)如图,过点P作PF⊥x轴交x轴于点F,与BC交于点E,
“设直线BC:y=x+b(化≠0)
将c0,-4)°B80)代入y=k+b解得:
2
b=-4
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·直线BC:y
24
,点P是线段BC下方抛物线上的一动点,
2p-40<p<8)
时p-
,PF⊥x轴,OC⊥x轴,
PF∥OC,
∴.△PED∽△OCD,
·PD PE YE-ye224、1
1
OD OC y.
+4p2.-+
4
16
16
1
:16
<0
PD
∴当p=4时,OD有最大值,
P4-6)
y=x-3
4
-44x-3-2
∴.对称轴直线x=3,
如图,作点P(46)关于直线x=3的对称点点P(2,-6),将点B(8,0)向下平移2个单位长度得点B'(8-2)
连接BP与对称轴直线x=3交于点N',点N'向上平移2个单位长度得M',连接NP、B'N、P'N,
B
B
,P关于直线x=3的对称点P',
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.N'P'=N'P,
:点B80
向下平移2个单位长度得点B'(8,-2),点N向上平移2个单位长度得M,
.BB'llMN',BB'=MN',
四边形BB'NM'为平行四边形,
.BM'=B'N',
.B'P'=B'N'+N'P'=BM'+N'P,
NB'+NP≥B'P',
:当P、N、B三点共线时,NB+NP有最小值,最小值为B'P',且N、M与N、M'重合,
:.B'P'=BM'+NP=V8-2}'+(-2+6}=213
.BM+NP-MN
213-2
的最小值为:
(3)若N在射线CB的上方略:
若N在射线CB的下方,
如图:作∠B0=2C:与-7-4于点,GN与M交于点T:过r作7G⊥c0文C0
点G,
.B(8,0).H44)
、.BH=V8-4)}2+(0+4}=42
,TG⊥C0,∠BH0=45°,
:△TGH为等腰直角三角形,
∴.TG=HG
设TG=HG=m,
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TH=V2m
:H(4-4)
∴CH=4,
.CG=4+m,
,∠BCN=∠CBH,
,CT=TB=BH-TB=4V2-√2m=√2(4-m)
在RaC7G中,TG=m,CT=2(4-m),CG=4+m
∴根据勾股定理,CT2=7G+CG,则2(4-m订=m2+(m+4,
2
解得:m=
3
14
=x6=4+m=
3,
由(3)①得直线BH:y=x-8,
714_10
3,即(33,
:设直线TC:y=kr+b(亿≠0)
1
将ca)传代入,
,解得:
y=kax+b
b4=-4
1
直线TC:y=7x-4,
将直线70:y4与少--号联立,
则方-4-7-子.整得:7-102x+36-0
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解得:
古
51+V249
51-V249
7
7
(舍),
2-4=V249-145
7
49,
·/51+N249√249-145
7
49J
51+√249√249-145
综上,点N的坐标为9+V33,5+V33)或7
49
题型模版
1特征:题干出现求两角之差等于定角。通常已知角是斜线角,所求角是由动点产生的新角。
2方法:给和差,拆正切;分子加减分母乘。遇直角看倒数,遇钝角存负号。旋转45用全等,内角和里
藏捷径。
变式11如图,在平面直角坐标系中,抛物线'=+r+3与x轴交于
-6,0).BL,0)两点,与y轴交
于点C
D
B
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接BC,点P为直线AC上方抛物线上一动点,过点P作PD∥BC交AC于点D,点E是抛物线对称
轴上一动点,EFLy轴,垂足为点F,连接DF、PE.当PD取得最大值时,求点P的坐标及
DF-EF+PE的最小值;
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(3)在(2)中PD取得最大值的条件下,将抛物线
y=ax2+bx+
沿射线4C方向平移得到新抛物线’,平
移后点P恰好落在y轴上,点是新抛物线y上一动点,点H'是原抛物线顶点H的对应点,连接HH',
将线段HH′绕着点H'逆时针旋转90°得到线段HH”,若∠HH"K=∠CAB+∠OCB,请直接写出所有符合
条件的点K的坐标,并写出求解点K的坐标的其中一种情况的过程,
【答案)少三-号x2-3x+3
2
√38775
2)P(-3,6),
142
尚
√3129-231
5)249
2
8
将能的线=-+3引
2t
2
+8沿射线AC方向平移得到新抛物线
广,平移后吉P怡好落在y轴上,且A-6,0,C0,3)P-3,)28
3
∴.平移方式为将抛物线y=ax2+bx+3先向右平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度得到新抛物线
y,
--3++号
2+
2
图.过友比作G锦,G10于友G,1G于L连桃H.取M2温
连接CM,过
点M作MN⊥BC于点N,
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H(K
D
MO
B
∴.∠HEH'=∠HFH"=90°,
由旋转性质得∠HHH”=90°,H'=HH”,
.∠EHH'=∠FHH"=90°-∠EHH,∠HH"H'=45°,
△HEH'≌△H'FH"(AAS)
3
:.FH'-EH=7.FH"-EH'=3.
r28
37
3
OA2,an∠Mco=OM_2_1
tan∠CAB=OC=1
0C=3=2
.∠CAB=∠MCO.
sSa-CoBM=8chw。
在Rt△BC0中,BC=VCO+B0=i而
..MN-3V10
在R△MNB中,BN=VBM2-MN=
4
.CN-BC-BN-VIO-1030-MN
44
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∴.aCMN是等腰直角三角形,即∠MCN=45°,
∠HH"K=∠CAB+∠OCB.
∴.LCAB+∠OCB=∠MCO+∠OCB=∠MCN=45°,
:.∠HH"K=∠CAB+∠OCB=45°,
K161
情况1:当点在直线m”上方时,K与H重合,则(28
情况2:当点K在直线HH”下方时,∠HHK=∠HH'+∠HK=90°=∠HHH”,则HK∥HH∥AC,
371
设直线K的西数解析式为y=2+,则82×2+9,解得:9=
29
8
129
·直线HK的函数解析式为y=2x+
8
.1,29
y=
2*+
8
联立方程组,得
y'=-
2
2
x=-V3l
2
解得:
29-231
(另一组解不符合题意,舍去),
y=
8
3129-2√31
2
8
签上所达,满足条作的K的型标为())。太(宜9
V329-231
8
【详解】(1)解:“抛物线’=+r+3与x轴交于
(-6,0).B,0)丙点,
将1(-60)B10
代入抛物线,
36a-6b+3=0
得:a+b+3=0,
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a=
2
解得:
5
b
之整物线解析式为=了-昌+3
(2)解:如图,过点P作PF⊥x轴交AC于点F,过点D作DG⊥PF于点G,
VA
D
∴.DG∥AB,PF∥OC,∠PGD=∠COB=LCOA=LDGF=90°,
:PD∥BC,
∴.∠DPG=∠BCO,∠GDF=∠CAO,
△PGD∽aCOB,△DGF∽△AOC,
DG OB 1 GF OC 1
·PGOC3,DGOA2'
设GF=a,则DG=2a,PG=6a,PF=PG+GF=7a,
PD=PG+DG=(6aY+(2a)-20a-20pF
7
当PF最大时,PD最大,
C(0,3)
令=0,y=3,则
设直线AC的解析式为y=c+t,
1
6k+1=0,解得
k三
2,
t=3
t=3
·直线4C的解析式为y=2x+3,
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设P-m+3水6<m<0).则F+
1
·2<0,
当m=3时p取大做北时m-0+(3-(3到3=6
P(-3,6)
5
由抛物线解析式可知,抛物线对称轴为x=一2
~点E是抛物线对称轴上一动点,EF⊥y轴,垂足为点E,
.EF=
2
设直线BC的解析式为y=cx+d,
3=d
c=-3
0=c+d,解得d=3,
.直线BC的解析式为y=-3x+3,
,PD∥BC,
∴.kac=kpp=-3
设直线PD的解析式为y=-3x+b,
6=-3×(-3)+b
将点P代入得:
解得:b=-3,
直线PD的解析式为y=-3x-3,
联立直线4C的解析式,得:3x-3
2x+3,
12
15
解得:x=一气,则y=
7
号》
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S
如图,将DF沿x轴方向向左平移2个单位得DE·过点P作关于x=一2的对称点p,连接DP,DP与
2交点E,作EF'⊥y轴,垂足为点F,
D
D
E
B
5915
·DF=DE'
即点D
、14’7
:.DF-EF+PE-DF+PE-5-DE+PE-5
当点P',E,D'三点共线时,D'E+PE有最小值,
5
:点P与点p关于x=2的对称,
:P(-26)
PD'=
-2+
59)
15)2
14
+6
√3877
14,
EF和EF'均为定值,
.E'F'=EF=5
2
六DF-EF+PE的最小值为PD-EF'=387_5
142
(3)略
变式12.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ar+br+2与'轴交于
A(-6,0),B两点,与'轴交于
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点C,且经过点
-2,4)
V
B
(1)求抛物线的表达式:
(2)点P是直线AC上方抛物线上的一动点,连接AP、CP,点D、E为x轴上的动点(点E在点D的左
侧),且DE=2,连接PE、CD.当△APC的面积取得最大值时,求四边形PCDE周长的最小值;
3)在(2)中△4P
的简积取得最大伯的条什下,将物线”=+c+2沿别线4C方向平移而
”个单位
长度得到抛物线y,点K为抛物线y上的一动点.若∠ACO=∠KPB+45°,请直接写出所有符合条件的点
K的横坐标,并写出求解点K的横坐标的其中一种情况的过程.
125
【答案】y=-3-+2:
2+2+v37
B5+5或5-551+71-万
或
或
或
;过程见解析
【详解】(1)解:~抛物线经过(6,0)与(-2,4),
1
a=-
3
[0=36a-6b+2,解得
5
.4=4a-2b+2
b=-
3
1
抛物线表达式为:y=
3
3式+2
(2)解:如图,过P作PH∥y轴交AC于H,
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D O B
令x=0,则y=-
x+2=2
3
3
.C(0,2)
SMANC SMP SACH=PH-04=3PH
∴PH
越大,
SAPc越大,
设直线4C的解析式
y=c+b(k≠0)
1
k=
2=b
,解得
3
∴.0=-6k+b
b=2
直线4C的解析式为y=3x+2,
设P写2-n+2.则m+26<m<0,
p=-w-(-+2小传+-2m
30,开口朝下,
:当ms、b
2a
=-3时取最大值,此时P(-3,4)
将CD0DE方向平移2个单位至CE,此时C(-22),作C(-22)关于的对称点C(-2-2,连接PC
∴CD=CE=EC,
.PE+CD=PE+EC"z PC",
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:.C四边形PEDC=PC+ED+PE+CD≥PC+ED+PC”
当且仅当P、E、C”三点共线时取得最小值,
:PC"=(-3)-(-2)]+[4-(-2]=37,PC=V3-0+(4-2=13,
四边形PCDE
周长的最小值为
13+2+√37
(3)解:y
3+2
.5)249
3x
1
+2+12.
将能物能++2消射线C方向平卷而
AC
个单位长度得到抛物线,
“抛物线'=ar+hr+2
y
右平移3个单位长度,向上平移1个单位长度得到抛物线,
令y=0,则y=-x5
x+2=0
33
x1=-6x2=1
解得:
.B(1,0)
①当PK与x轴的交点在负半轴时,设交点为M,此时∠BPM=∠KPB,过点P作PO⊥x轴于点O,
P(-3,4)
由(2)可知,
..PO=BO=4
∴∠BPQ=∠PBA=45°
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.∠PMQ=∠BPM+45°,
:∠AC0=∠KPB+45°,
.∠PMQ=∠ACO
又:∠PQM=∠AOC=90°,
∴.△P2M∽aAOC,
M№-P2
”BCOA·
,M№=4
小.26
六0
0
设直线PM的解析式为
=cx+d(c≠0)
-3c+d=4
c+d=0,解得:
5
c=-3
3
d=-5
PM
y=-3x-5
直线
的解析式为
联立
y=-3x-5
x=5+55x=5-V55
解得:
或
②当PK与x轴的交点在正半轴时,设交点为N,此时∠BPN=∠KPB,过点P作PO⊥x轴于点Q,
同理可证,△WPQ∽aAC0
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NO PO
OAOC·
№-4
62:
∴Ng=12,
.N(9,0)
:直线PN的解析式为y=
3+3.
联立
V=-
x+3
3
解得:
x=1+7x=1-万
或
综上所述,点K的横坐标为
+V55.5-V551+V71-V7
或
或
或
变式13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=4+r+c与x轴交于A(8,0)、B(-2,0)两点,与y轴
交于点C,连接BC,AC.
A
图1
备用图
(1)求抛物线的表达式:
2物图,直线CD交'销于点D20),点P为线段4C下方獭物线上的一点,过点P作PH'轴交直线
D干点H,在直线CD上取点Q,连接Pg,使得H0=Po2PO-V5
PH
4取最大值时,求P的坐标;
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(3把原抛物线y=4?+r+c沿射线BC方向平移2N5个单位长度,点F为新抛物线上一动点并在对称轴
4
右侧,过点F作EFIIBC交新抛物线于点E,(点A在直线EF的上方),连接AF,AE,若
∠AEF+∠FAE=90°+∠OCA.求点F的坐标.
123
【答案】y=4-2-4
a"(-3)
√209+727-3√209
3)点F的坐标为(8,-8)或
2
8
【详解】(1)解::抛物线与x轴交于48,0)、8(-2,0)两点,口-
4
8能物线解折式为--42小--号4
(2)解:由(1)知,y=424
令x=0,则y=-4,
c0-
,即0C=4
D(2,0)
.OD=2,
如图,过点O作QE1PH交PH于点E,
.OC∥PH,
.∠OCD=∠QHP
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