挑战压轴题----直角三角形的存在性问题1.(10分)(2015•枣庄)如图,直线y=x+2与抛物线y=ax 2+bx+6(a ≠0)相交于A (,)和B (4,m ),点P 是线段AB 上异于A 、B 的动点,过点P 作PC ⊥x 轴于点D ,交抛物线于点C . (1)求抛物线的解析式;(2)是否存在这样的P 点,使线段PC 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)求△PAC 为直角三角形时点P 的坐标.2.(2015•连云港)如图,已知一条直线过点(0,4),且与抛物线y=41x 2交于A ,B 两点,其中点A 的横坐标是-2. (1)求这条直线的函数关系式及点B 的坐标.(2)在x 轴上是否存在点C ,使得△ABC 是直角三角形?若存在,求出点C 的坐标,若不存在,请说明理由. (3)过线段AB 上一点P ,作PM ∥x 轴,交抛物线于点M ,点M 在第一象限,点N (0,1),当点M 的横坐标为何值时,MN+3MP 的长度最大?最大值是多3. 如图,在平面直角坐标系中,已知点A 的坐标是(4,0),并且OA=OC=4OB ,动点P 在过A ,B ,C 三点的抛物线上. (1)求抛物线的解析式;(2)是否存在点P ,使得△ACP 是以AC 为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,说明理由;(3)过动点P 作PE 垂直于y 轴于点E ,交直线AC 于点D ,过点D 作y 轴的垂线.垂足为F ,连接EF ,当线段EF 的长度最短时,求出点P 的坐标.4.如图,抛物线y=-x 2+bx+c的顶点为D ,与x 轴交于A (-1,0)、B (3,0),与y 轴交于点C .(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P 为线段BC 上的一点(不与B 、C 重合),PM ∥y 轴,且PM 交抛物线于点M ,交x 轴于点N ,当四边形OBMC 的面积最大时,求△BPN 的周长;(3)在(2)的条件下,当四边形OBMC 的面积最大时,在抛物线的对称轴上是否存在点Q ,使得△CNQ 为直角三角形?若存在,直接写出点Q 的坐标.5.(2015宜宾)如图,抛物线y=- 1/2x2+bx+c与x轴分别相交于点A(-2,0),B(4,0),与y轴交于点C,顶点为点P.(1)求抛物线的解析式;(2)动点M、N从点O同时出发,都以每秒1个单位长度的速度分别在线段OB、OC上向点B、C方向运动,过点M作x轴的垂线交BC于点F,交抛物线于点H.①当四边形OMHN为矩形时,求点H的坐标;②是否存在这样的点F,使△PFB为直角三角形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.6.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的两边OA、OC分别在x轴、y轴的正半轴上,OA=4,OC=2.点P 从点O出发,沿x轴以每秒1个单位长的速度向点A匀速运动,当点P到达点A时停止运动,设点P运动的时间是t秒.将线段CP的中点绕点P按顺时针方向旋转90°得点D,点D随点P的运动而运动,连接DP、DA.(1)请用含t的代数式表示出点D的坐标;(2)求t为何值时,△DPA的面积最大,最大为多少?(3)在点P从O向A运动的过程中,△DPA能否成为直角三角形?若能,求t的值.若不能,请说明理由;(4)请直接写出随着点P的运动,点D运动路线的长.2.如图,在平面直角坐标系xoy中,已知抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),抛物线对称轴l与x轴相交于点M。
(1)求抛物线的解析式和对称轴;(2)设点P为抛物线(x>5)上的一点,若以A、O、M、P为顶点的四边形四条边的长度为四个连续的正整数,请你直接写出点P的坐标;(3)连接AC,探索:在直线AC下方的抛物线上是否存在一点N,使△NAC的面积最大?若存在,请你求出点N的坐标;若不存在,请你说明理由。
,)∴,解得,∴抛物线的解析式为),n=时,线段最大且为.,)作ON=AN=OM=ON+MN==3,则:,解得(与点,)关于对称轴(,x=.(,()均在线段)或(,2解:(1)∵点A是直线与抛物线的交点,且横坐标为-2,∴y=14×(-2)2=1,A点的坐标为(2,-1),设直线的函数关系式为y=kx+b,将(0,4),(-2,1)代入得b=4-2k+b=1,解得k=32b=4,∴直线y=32x+4,∵直线与抛物线相交,∴32x+4=14x2,解得:x=-2或x=8,当x=8时,y=16,∴点B的坐标为(8,16);(2∠ACB=90°,则AB2=AC2+BC2,即325=m2+4m++=m2-16m+320,解得:m=0或m=6;③若∠ABC=90°,则AB2+BC2=AC2,即m2+4m+5=m2-16m+320+325,解得:m=32;∴点C的坐标为(-12,0),(0,0),(6,0),(32,0)(3)设M(a,14a2),如图2,设MP与y轴交于点Q,在Rt△MQN中,由勾股定理得MN=2)如图1,过点B作BG∥x轴,过点A作AG∥y轴,交点为G,∴AG2+BG2=AB2,∵由A(-2,1),B(8,16)可求得AB2=325.设点C(m,0),同理可得AC2=(m+2)2+12=m2+4m+5,BC2=(m-8)2+162=m2-16m+320,①若∠BAC=90°,则AB2+AC2=BC2,即325+m2+4m+5=m2-16m+320,解得:m=-12;②若2+(14a2-1)2=14a2+1,又∵点P与点M纵坐标相同,∴32x+4=14a2,∴x=a2-166,∴点P的纵坐标为a2-166,∴MP=a-a2-166,∴MN+3PM=14a2+1+3(a-a2-166)=-14a2+3a+9,∴当a=-32×(-14)=6,又∵2≤6≤8,∴取到最小值18,∴当M的横坐标为6时,MN+3PM的长度的最大值是18.3解:(1)由A (4,0),可知OA=4,∵OA=OC=4OB, ∴OA=OC=4,OB=1,∴C(0,4),B (﹣1,0). 设抛物线的解析式是y=ax 2+bx+x ,则,解得:,则抛物线的解析式是:y=﹣x 2+3x+4;(2)存在.第一种情况,当以C 为直角顶点时,过点C 作CP 1⊥AC,交抛物线于点P 1.过点P 1作y 轴的垂线,垂足是M . ∵∠ACP 1=90°, ∴∠MCP 1+∠ACO=90°. ∵∠ACO+∠OAC=90°, ∴∠MCP 1=∠OAC. ∵OA=OC,∴∠MCP 1=∠OAC=45°, ∴∠MCP 1=∠MP 1C , ∴MC=MP 1,设P (m ,﹣m 2+3m+4),则m=﹣m 2+3m+4﹣4,解得:m 1=0(舍去),m 2=2. ∴﹣m 2+3m+4=6, 即P (2,6).第二种情况,当点A 为直角顶点时,过A 作AP 2,AC 交抛物线于点P 2,过点P 2作y 轴的垂线,垂足是N ,AP 交y 轴于点F . ∴P 2N∥x 轴, 由∠CAO=45°,∴∠OAP=45°, ∴∠FP 2N=45°,AO=OF . ∴P 2N=NF ,设P 2(n ,﹣n 2+3n+4),则n=(﹣n 2+3n+4)﹣1,解得:n 1=﹣2,n 2=4(舍去), ∴﹣n 2+3n+4=﹣6,则P 2的坐标是(﹣2,﹣6).综上所述,P 的坐标是(2,6)或(﹣2,﹣6);(3)连接OD ,由题意可知,四边形OFDE 是矩形,则OD=EF . 根据垂线段最短,可得当OD⊥AC 时,OD 最短,即EF 最短.由(1)可知,在直角△AOC 中,OC=OA=4,则AC==4,根据等腰三角形的性质,D 是AC的中点.又∵DF∥OC,∴DF=OC=2, ∴点P 的纵坐标是2. 则﹣x 2+3x+1=2,解得:x=,∴当EF 最短时,点P 的坐标是:(,0)或(,0).45解:(1)把A(-2,0),B(4,0),代入抛物线y=-12x2+bx+c得:-2-2b+c=0-8+4b+c=0 解得:b=1,c=4,∴y=-12x2+x+4;(2)点C的坐标为(0,4),B(4,0)∴直线BC的解析式为y=-x+4,①根据题意,ON=OM=t,MH=析式为y=-x+4,∴设PF的解析式为y=x+b,又点P(1,92)代入求得b=72,∴根据题意列方程组:y=-x+4y=x+72解得:x=14y=154∴F(14,154)当PF⊥BP时,∵点P(1,92),B(4,0),∴直线BP的解析式为:y=-3=-12t2+t+4 ∵ON∥MH∴当ON=MH时,四边形OMHN为矩形,即t=-12t2+t+4解得:t=22或t=-22(不合题意舍去)把t=22代入y=-12t2+t+4得:y=22∴H(22,22);②存在,当PF⊥BC时,∵直线BC的解+6,∴设PF的解析式为y=23x+b,又点P(1,92)代入求得b=236,∴根据题意列方程组:y=-x+4y=23x+236解得:x=110y=3910∴F(110,3910),综上所述:△PFB为直角三角形时,点F的坐标为(14,154)或(110,3910).6试题解析:(1)∵点P从点O出发,沿x轴以每秒1个单位长的速度向点A匀速运动, ∴OP=t,而OC=2,∴P(t,0),设CP的中点为F,则F 点的坐标为(,1),∴将线段CP的中点F绕点P按顺时针方向旋转90°得点D,其坐标为(t+1,);(2)S=∴当t=2时,S最大,最大值为1 (3)∵∠CPD=900,∴∠DPA+∠CPO=900,∴∠DPA≠900,故有以下两种情况:①当∠PDA=900时,由勾股定理得,又,,,即,解得(不合题意,舍去)②当∠PAD=900时,点D在BA上,故AE=3-t,得t=3综上,经过2秒或3秒时,△PAD是直角三角形;(4)∵根据点D的运动路线与OB平行且相等,OB=,∴点D 运动路线的长为.2解:(1)根据已知条件可设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣5),把点A(0,4)代入上式得:a=,∴y=(x﹣1)(x﹣5)=x2﹣x+4=,∴抛物线的对称轴是:x=3;(2)由已知,可求得P(6,4),由题意可知以A、O、M、P为顶点的四边形有两条边AO=4、OM=3,又∵点P的坐标中x>5,∴MP>2,AP>2;∴以1、2、3、4为边或以2、3、4、5为边都不符合题意,∴四条边的长只能是3、4、5、6的一种情况,在R t△AOM中,AM==5,∵抛物线对称轴过点M,∴在抛物线x>5的图象上有关于点A的对称点与M的距离为5,即PM=5,此时点P横坐标为6,即AP=6;故以A、O、M、P为顶点的四边形的四条边长度分别是四个连续的正整数3、4、5、6成立,即P(6,4);(3)在直线AC的下方的抛物线上存在点N,使△NAC面积最大,设N点的横坐标为t,此时点N(t ,)(0<t<5),过点N作NG∥y轴交AC于G;由点A(0,4)和点C(5,0)可求出直线AC的解析式为:y=﹣x+4;把x=t代入得:y=﹣x+4,则G(t,﹣t+4),此时:NG=﹣,∴,∴当t=时,△CAN面积的最大值为,由t=,得:,∴N(,﹣3)。