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二次函数与直角三角形

二次函数与直角三角形1.(10分)(2006河南22题)二次函数218y x =的图象如图所示,过y 轴上一点()02M ,的直线与抛物线交于A ,B 两点,过点A ,B 分别作y 轴的垂线,垂足分别为C ,D . (1)当点A 的横坐标为2-时,求点B 的坐标;(2)在(1)的情况下,分别过点A ,B 作AE x ⊥轴于E ,BF x ⊥轴于F ,在EF 上是否存在点P ,使APB ∠为直角.若存在,求点P 的坐标;若不存在,请说明理由; (3)当点A 在抛物线上运动时(点A 与点O 不重合),求AC BD 的值.解:(1)根据题意,设点B 的坐标为218x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,其中0x >.点A 的横坐标为2-,122A ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,. ······································································ 2分AC y ⊥轴,BD y ⊥轴,()02M ,, AC BD ∴∥,32MC =,2128MD x =-. Rt Rt BDM ACM ∴△∽△. BD MD AC MC∴=. 即212822x x -=.解得12x =-(舍去),28x =.()88B ∴,. ··················································································································· 5分 (2)存在. ··················································································································· 6分 连结AP ,BP .由(1),12AE =,8BF =,10EF =. 设EP a =,则10PF a =-.AE x ⊥轴,BF x ⊥轴,90APB =∠,yDBMA C OxAEP PFB ∴△∽△. AE EP PF BF ∴=. 12108aa ∴=-.解得5a =5a =∴点P的坐标为()3+或()3. ···························································· 8分 (3)根据题意,设218A m m ⎛⎫⎪⎝⎭,,218B n n ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,不妨设0m <,0n >.由(1)知BD MDAC MC =, 则22128128n n m m -=--或22128128n n m m -=--. 化简,得()()160mn m n +-=.0m n -≠,16mn ∴=-.16AC BD ∴=. ········································································································· 10分2.如图17,(2010辽宁大连26题)抛物线F :2(0)y ax bx c a =++>与y 轴相交于点C ,直线1L 经过点C 且平行于x 轴,将1L 向上平移t 个单位得到直线2L ,设1L 与抛物线F 的交点为C 、D ,2L 与抛物线F 的交点为A 、B ,连接AC 、BC (1)当12a =,32b =-,1c =,2t =时,探究△ABC 的形状,并说明理由; (2)若△ABC 为直角三角形,求t 的值(用含a 的式子表示);(3)在(2)的条件下,若点A 关于y 轴的对称点A ’恰好在抛物线F 的对称轴上,连接A ’C ,BD ,求四边形A ’CDB 的面积(用含a 的式子表示)(1)213122y x x =-+,∴C 的坐标为(0,1),当t=2时,y=3,所以有2133122x x =-+,解得121; 4.x x =-=(A B∴-,5,CA CB AB ∴===222AB CB AC ∴=+,则△ABC 是直角三角形。

(2)设AB 交y 轴于E ,交抛物线对称轴于F ,则F 为AB 中点,连接CF 。

由方程2c t ax bx c +=++得20ax bx t +-=,设它们两根为12,.x x 则由根与系数的关系得:1212,b t x x x x a a+=-=-;AB=12x x -=12CF AB ∴==在Rt △CEF 中,CE=t,EF=2ba-2222b t a ∴+-=⎝⎭,解得t=1a . (3)因为点A 关于y 轴的对称点A ’恰好在抛物线F 的对称轴上,所以b<0,且A ’B=4EA ’.E42ba a=-⨯,解得b=3-. 'b CD A B a ∴==-,∴四边形'A CDB是平行四边形,则它的面积为23b t a a-⨯=.3.(本小题满分16分)(2009广西崇左市25题)在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC 放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,且点(02)A ,,点(10)C -,,如图所示:抛物线22y ax ax =+-经过点B .(1)求点B 的坐标; (2)求抛物线的解析式;(3)在抛物线上是否还存在点P (点B 除外),使ACP △仍然是以AC 为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P(1)过点B 作BD x ⊥轴,垂足为D ,9090BCD ACO ACO CAO ∠+∠=∠+∠=°,°BCD CAO ∴∠=∠; ······································ 1分又90BDC COA CB AC ∠=∠==°;,BCD CAO ∴△≌△, ····································· 2分 12BD OC CD OA ∴====, ·························· 3分∴点B 的坐标为(31)-,; ····························· 4分 (2)抛物线22y ax ax =+-经过点(31)B -,,则得到1932a a =--, ···· 5分解得12a =,所以抛物线的解析式为211222y x x =+-; ······················ 7分 (3)假设存在点P ,使得ACP △仍然是以AC 为直角边的等腰直角三角形:①若以点C 为直角顶点;则延长BC 至点1P ,使得1PC BC =,得到等腰直角三角形1ACP △, · 8分 过点1P 作1PM x ⊥轴, 11190CP BC MCP BCD PMC BDC =∠=∠∠=∠=,,°; 1MPC DBC ∴△≌△ ··············································································· 10分 121CM CD PM BD ∴====,,可求得点1P (1,-1); ··························· 11分 ②若以点A 为直角顶点;则过点A 作2AP CA ⊥,且使得2AP AC =,得到等腰直角三角形2ACP △,··········································································································· 12分 过点2P 作2P N y ⊥轴,同理可证2AP N CAO △≌△; ·························· 13分 221NP OA AN OC ∴====,,可求得点2(21)P ,;································ 14分 经检验,点1(11)P -,与点2(21)P ,都在抛物线211222y x x =+-上. ······· 16分 4、本大题共1个小题,共11分.(2009眉山24题).已知:直线112y x =+与y 轴交于A ,与x 轴交于D ,抛物线212y x bx c =++与直线交于A 、E 两点,与x 轴交于B 、C 两点,且B 点坐标为 (1,0). (1)求抛物线的解析式;(2)动点P 在x 轴上移动,当△P AE 是直角三角形时,求点P 的坐标.(3)在抛物线的对称轴上找一点M ,使||AM MC -的值最大,求出点M 的坐标.(1)将A (0,1)、B (1,0)坐标代入212y x bx c =++得1102c b c =⎧⎪⎨++=⎪⎩解得321b c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩∴抛物线的解折式为213122y x x =-+…(2分)(2)设点E 的横坐标为m ,则它的纵坐标为213122m m -+ 即 E 点的坐标(m ,213122m m -+)又∵点E 在直线112y x =+上∴213111222m m m -+=+ 解得10m =(舍去),24m = ∴E 的坐标为(4,3)……(4分) (Ⅰ)当A 为直角顶点时过A 作AP 1⊥DE 交x 轴于P 1点,设P 1(a,0) 易知D 点坐标为(-2,0) 由Rt △AOD ∽Rt △POA 得DO OA OA OP =即211a =,∴a =21 ∴P 1(21,0)……(5分) (Ⅱ)同理,当E 为直角顶点时,P 2点坐标为(112,0)……(6分)(Ⅲ)当P 为直角顶点时,过E 作EF ⊥x 轴于F ,设P 3(b 、3)由∠OPA+∠FPE =90°,得∠OPA =∠FEP Rt △AOP ∽Rt △PFE由AO OP PF EF =得143bb =- 解得13b =,21b = ∴此时的点P 3的坐标为(1,0)或(3,0)……(8分)综上所述,满足条件的点P 的坐标为(21,0)或(1,0)或(3,0)或(112,0) (Ⅲ)抛物线的对称轴为32x =…(9分)∵B 、C 关于x =23对称 ∴MC =MB要使||AM MC -最大,即是使||AM MB -最大由三角形两边之差小于第三边得,当A 、B 、M 在同一直线上时||AM MB -的值最大.(10分)易知直线AB 的解折式为1y x =-+∴由132y x x =-+⎧⎪⎨=⎪⎩ 得3212x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩ ∴M (23,-21)…(11分) 5、(2011潼南县)如图,在平面直角坐标系中,△ABC 是直角三角形,∠ACB=90,AC=BC ,OA=1,OC=4,抛物线y=x 2+bx+c 经过A ,B 两点,抛物线的顶点为D . (1)求b ,c 的值;(2)点E 是直角三角形ABC 斜边AB 上一动点(点A 、B 除外),过点E 作x 轴的垂线交抛物线于点F ,当线段EF 的长度最大时,求点E 的坐标; (3)在(2)的条件下:①求以点E 、B 、F 、D 为顶点的四边形的面积;②在抛物线上是否存在一点P,使△EFP是以EF为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)由已知得:A(﹣1,0),B(4,5),∵二次函数y=x2+bx+c的图象经过点A(﹣1,0),B(4,5),∴,解得:b=﹣2,c=﹣3;(2)如图:∵直线AB经过点A(﹣1,0),B(4,5),∴直线AB的解析式为:y=x+1,∵二次函数y=x2﹣2x﹣3,∴设点E(t,t+1),则F(t,t2﹣2t﹣3),∴EF=(t+1)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,EF的最大值为,∴点E的坐标为(,);(3)①如图:顺次连接点E、B、F、D得四边形EBFD.可求出点F的坐标(,),点D的坐标为(1,﹣4)S四边形EBFD=S△BEF+S△DEF=××(4﹣)+××(﹣1)=;②如图:ⅰ)过点E作a⊥EF交抛物线于点P,设点P(m,m2﹣2m﹣3)则有:m2﹣2m﹣2=,解得:m1=,m2=,∴P1(,),P2(,),ⅱ)过点F作b⊥EF交抛物线于P3,设P3(n,n2﹣2n﹣3)则有:n2﹣2n﹣2=﹣,解得:n1=,n2=(与点F重合,舍去),∴P3(,),综上所述:所有点P的坐标:P1(,),P2(,),P3(,)能使△EFP组成以EF为直角边的直角三角形.2、(2011菏泽)如图,抛物线y=x2+bx﹣2与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且A(﹣1,0).(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)判断△ABC的形状,证明你的结论;(3)点M(m,0)是x轴上的一个动点,当MC+MD的值最小时,求m的值.解:(1)把点A(﹣1,0)的坐标代入抛物线的解析式y=x2+bx﹣2,整理后解得,所以抛物线的解析式为.(2分)顶点D;(3分)(2)AB=5.AC2=OA2+OC2=5,BC2=OC2+OB2=20,∴AC2+BC2=AB2,∴△ABC是直角三角形.(6分)(3)作出点C关于x轴的对称点C′,则C′(0,2),OC′=2.连接C′D交x轴于点M,根据轴对称性及两点之间线段最短可知,MC+MD的值最小.设抛物线的对称轴交x轴于点E,△C′OM∽△DEM.∴,∴,∴m=.(10分)点评:本题着重考查了待定系数法求二次函数解析式、直角三角形的性质及判定、轴对称性质以及相似三角形的性质,关键在于求出函数表达式,做好辅助点,找对相似三角形.6.(2010孝感)如图(1),矩形ABCD的一边BC在直角坐标系中x轴上,折叠边AD,使点D落在x轴上点F处,折痕为AE,已知AB=8,AD=10,并设点B坐标为(m,0),其中m>0.(1)求点E、F的坐标(用含m的式子表示);(2)连接OA,若△OAF是等腰三角形,求m的值;(3)如图(2),设抛物线y=a(x-m-6)2+h经过A、E两点,其顶点为M,连接AM,若∠OAM=90°,求a、h、m的值.解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC=10,AB=CD=8,∠D=∠DCB=∠ABC=90°.由折叠对称性:AF=AD=10,FE=DE.在Rt△ABF中,BF=.∴FC=4.在Rt △ECF 中,42+(8-x )2=x 2,解得x=5.∴CE=8-x=3.∵B (m ,0),∴E(m+10,3),F (m+6,0).(2)分三种情形讨论:若AO=AF ,∵AB ⊥OF ,∴OB=BF=6.∴m=6. 若OF=AF ,则m+6=10,解得m=4.若AO=OF ,在Rt △AOB 中,AO 2=OB 2+AB 2=m 2+64,∴(m+6)2= m 2+64,解得m=.综合得m=6或4或.(3)由(1)知A(m,8),E(m+10,3).依题意,得,解得∴M (m+6,﹣1).设对称轴交AD 于G. ∴G (m+6,8),∴AG=6,GM=8-(﹣1)=9. ∵∠OAB+∠BAM=90°,∠BAM+∠MAG=90°, ∴∠OAB=∠MAG. 又∵∠ABO=∠MGA=90°, ∴△AOB ∽△AMG.∴,即. ∴m=12.7.(2011邵阳)如图所示,在平面直角坐标系Oxy 中,已知点A (-49,0),点C (0,3),点B 是x 轴上一点(位于点A 的右侧),以AB 为直径的圆恰好经过....点C . (1)求∠ACB 的度数;(2)已知抛物线y =ax 2+bx +3经过A 、B 两点,求抛物线的解析式;11 (3)线段BC 上是否存在点D ,使△BOD 为等腰三角形.若存在,则求出所有符合条件的点D 的坐标;若不存在,请说明理由.解: (1) ∵以AB 为直径的圆恰好经过....点C ∴∠ACB = (2) ∵△AOC ∽△ABC ∴∵A (-49,0),点C (0,3),∴∴ ∴∴B(4,0)把 A 、B 、C 三点坐标代入得(3) 1)OD=OB , D 在OB 的中垂线上,过D 作DH ⊥OB,垂足是H 则H 是OB 中点。

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