专题2.48 二次函数压轴题-相似问题(培优篇).docx
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1、专题2.48 二次函数压轴题-相似问题(培优篇)(专项练习)一、填空题1已知抛物线yax 2bxc经过A(1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,顶点为D,点P是抛物线的对称轴上一点,以点P为圆心的圆经过A、B两点,且与直线CD相切,则点P的坐标为_2点A为y轴正半轴上一点,A,B,两点关于x轴对称,过点A任作直线交抛物线于P,Q两点若点A的坐标为,且,则所有满足条件的直线的函数解析式为:_3在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,点在该抛物线上,且位于直线的上方,过点作于点,连结,若与相似,则点的坐标是_二、解答题4如图,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过点,(1)求抛物
2、线的解析式;(2)为轴上一动点,过点作轴,交直线于点,交抛物线于点,连接点在线段上运动,若直角三角形,求点的坐标;点在轴的正半轴上运动,若请直接写出的值5已知抛物线经过点A(1,0)和B(0,3),其顶点为D.(1)求此抛物线的表达式;(2)求ABD的面积;(3)设P为该抛物线上一点,且位于抛物线对称轴右侧,作PH对称轴,垂足为H,若DPH与AOB相似,求点P的坐标.6 已知抛物线:交x轴于点A、B,顶点为M,A、B、M关于原点的对称点分别是E、F、N(1)求点A、B的坐标;(2)求出经过E、且以N为顶点的抛物线的表达式;(3)抛物线与y轴交点为D,点P是抛物线在第四象限部分上一动点,点Q是y
3、轴上一动点,求出一组P、Q的值,使得以点D、P、Q为顶点的三角形与相似7 如图,直线与轴、轴相交于、两点,抛物线过点、,且与轴另一个交点为,以、为边作矩形,交抛物线于点(1)求抛物线的解析式以及点的坐标;(2)已知直线交于点,交于点,交于点,交抛物线(上方部分)于点,请用含的代数式表示的长;(3)在(2)的条件下,连接,若和相似,求的值8 如图,已知抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点为抛物线的顶点,且(1)求抛物线的解析式;(2)设,求的值;(3)探究坐标轴上是否存在点P,使得以P、A、C三点为顶点的三角形与相似,若存在,请指出点P的位置,并直接写出点P的坐标,若不存在,请说明理由
4、9如图,在同一直角坐标系中,抛物线:与轴交于和点C,且经过点,若抛物线与抛物线关于轴对称,点A的对应点为,点B的对应点为(1)求抛物线的表达式;(2)现将抛物线向下平移后得到抛物线,抛物线的顶点为M,抛物线的对称轴与轴交于点N,试问:在轴的下方是否存在一点M,使与相似?若存在,请求出抛物线的表达式;若不存在,说明理由10如图,抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点C,且过点点P、Q是抛物线上的动点(1)求抛物线的解析式;(2)当点P在直线OD下方时,求面积的最大值(3)直线OQ与线段BC相交于点E,当与相似时,求点Q的坐标11如图,以D为顶点的抛物线y=x2+bx+c交x轴于A、B两点,交y轴于
5、点C,直线BC的表达式为y=x+3(1)求抛物线的表达式;(2)在直线BC上有一点P,使PO+PA的值最小,求点P的坐标;(3)在x轴上是否存在一点Q,使得以A、C、Q为顶点的三角形与BCD相似?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由12如图,抛物线y=x2+bx+c与直线y=x+3交于A,B两点,交x轴于C、D两点,连接AC、BC,已知A(0,3),C(3,0)(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴l上找一点M,使|MBMD|的值最大,并求出这个最大值;(3)点P为y轴右侧抛物线上一动点,连接PA,过点P作PQPA交y轴于点Q,问:是否存在点P使得以A,P,Q为顶点的三角形与A
6、BC相似?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由13如图,抛物线与轴交于,两点,点,分别位于原点的左、右两侧,过点的直线与轴正半轴和抛物线的交点分别为,(1)求,的值;(2)求直线的函数解析式;(3)点在抛物线的对称轴上且在轴下方,点在射线上,当与相似时,请直接写出所有满足条件的点的坐标14 如图,二次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,抛物线的顶点为,其对称轴与线段交于点,垂直于轴的动直线分别交抛物线和线段于点和点,动直线在抛物线的对称轴的右侧(不含对称轴)沿轴正方向移动到点(1)求出二次函数和所在直线的表达式;(2)在动直线移动的过程中,试求使四边形为平行四边形的点的坐
7、标;(3)连接,在动直线移动的过程中,抛物线上是否存在点,使得以点,为顶点的三角形与相似,如果存在,求出点的坐标,如果不存在,请说明理由15如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过ABC的三个顶点,其中点A(0,1),点B(-9,10),ACx轴,点P是直线AC下方抛物线上的动点(1)求抛物线的解析式;(2)过点P且与y轴平行的直线l与直线AB、AC分别交于点E、F,当四边形AECP的面积最大时,求点P的坐标;(3)当点P为抛物线的顶点时,在直线AC上是否存在点Q,使得以C、P、Q为顶点的三角形与ABC相似,若存在,求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由16如图,已知A(2,0),B(4,0),抛
8、物线y=ax2+bx1过A、B两点,并与过A点的直线y=x1交于点C(1)求抛物线解析式及对称轴;(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使四边形ACPO的周长最小?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)点M为y轴右侧抛物线上一点,过点M作直线AC的垂线,垂足为N问:是否存在这样的点N,使以点M、N、C为顶点的三角形与AOC相似,若存在,求出点N的坐标,若不存在,请说明理由17抛物线y=ax2+bx+3(a0)经过点A(1,0),B(,0),且与y轴相交于点C(1)求这条抛物线的表达式;(2)求ACB的度数;(3)设点D是所求抛物线第一象限上一点,且在对称轴的右侧,点E在线段AC
9、上,且DEAC,当DCE与AOC相似时,求点D的坐标18我们定义:如图1,在与中,两三角形有公共顶点,所在射线逆时针旋转到所在射线,所在射线逆时针旋转到所在射线,则我们称与互为“旋补比例三角形”(1)如图1,与互为旋补比例三角形,时,_,_;(2)如图2,在中,于点,与互为旋补比例三角形,延长至点,使,连结,求证:与互为旋补比例三角形;(3)如图3,在中,点在轴的正半轴上,点在第二象限,抛物线经过点,与轴交点为, (点按逆时针排列)与互为旋补比例三角形,点在抛物线的对称轴上运动,当点构成的三角形是以为腰的等腰三角形时,求点的坐标19如图,抛物线yax 2bxc(a0)的顶点坐标为(2,1),并
10、且与y轴交于点C(0,3),与x轴交于两点A,B(1)求抛物线的表达式;(2)设抛物线的对称轴与直线BC交于点D,连接AC、AD,求ACD的面积;(3)点E为直线BC上一动点,过点E作y轴的平行线EF,与抛物线交于点F问是否存在点E,使得以D、E、F为顶点的三角形与BCO相似若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由20如图1,经过原点O的抛物线y=ax2+bx(a0)与x轴交于另一点A(,0),在第一象限内与直线y=x交于点B(2,t)(1)求这条抛物线的表达式;(2)在第四象限内的抛物线上有一点C,满足以B,O,C为顶点的三角形的面积为2,求点C的坐标;(3)如图2,若点M在这条抛物线上
11、,且MBO=ABO,在(2)的条件下,是否存在点P,使得POCMOB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由21 如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=(x-a)(x-3)(0a3)的图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点D,过其顶点C作直线CPx轴,垂足为点P,连接AD、BC(1)求点A、B、D的坐标;(2)若AOD与BPC相似,求a的值;(3)点D、O、C、B能否在同一个圆上,若能,求出a的值,若不能,请说明理由.22在平面直角坐标系中,已知抛物线L:经过点A(-3,0)和点B(0,-6),L关于原点O对称的抛物线为.(1)求抛物线L的表达式;(2)点P在抛物线上,
12、且位于第一象限,过点P作PDy轴,垂足为D.若POD与AOB相似,求符合条件的点P的坐标.参考答案1解:抛物线yax 2bxc经过A(1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,解得 y=抛物线的对称轴为直线x=1,D点坐标为(1,4),设P(1,a),过点P作PHDM于H,连接PA、PB,如图,则MP=4-a,又HMP=45,HP=AP=,RtAPE中,AP2=AE2+PE2,即:()2a2+4,解得:P1(1,-4+2),P2(1,-4-2)【点拨】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数的性质和切线的性质;理解坐标与图形性质,记住两点间的距离公式;会应用相似比建立线段之间的关系2或【分
13、析】利用抛物线的图象上点的坐标特征,待定系数法球函数解析式,根与系数的关系和相似三角形的判定与性质得到=30,继续由相似三角形,根与系数的关系、函数解析式求得结果解:如图,分别过点,作轴的垂线,垂足分别为,设点的坐标为,则点的坐标为设直线的函数解析式为,并设,的坐标分别为,由,得,于是,即于是,又因为,所以因为,所以,故=30,设,不妨设,所以,因为,所以于是,即,所以又,即,所以,于是可求得将代入,得到点的坐标,再将点的坐标代入,求得所以直线的函数解析式为根据对称性知,所求直线的函数解析式为或【点拨】此题主要考查相似三角形的判定与性质、根与系数的关系、待定系数法求函数解析式以及对称解决问题3
14、(,)或(-3,2)【分析】利用进行讨论:若时,如图2,过点作轴于点,过点作交轴于点,先证明,设,解方程可确定,再证明,利用相似比得到,设,可表示出,然后把代入抛物线解析式得到,解方程求出即可得到此时点坐标;当时,则,利用点的纵坐标与点的纵坐标相同可确定此时点的纵坐标解:,若时,如图1,过点作轴于点,过点作交轴于点,即,而,设,则,解得,即,设,则,把代入得,整理得,解得(舍去),;当时,则,点的纵坐标为2,把代入得,解得,(舍去),综上所述,点的坐标为,或故答案为:,或【点拨】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质和相似三角形的判定与性质;灵活应用相似
15、比表示线段之间的关系;理解坐标与图形的性质;会利用分类讨论的思想解决数学问题4(1);(2)或;或【分析】(1)将点A坐标代入直线解析式可求n的值,可求点B坐标,利用待定系数法可求解;(2)分两种情况讨论,由两点距离公式和勾股定理可求解;分两种情况讨论,由相似三角形的性质和等腰三角形的性质,可求BP解析式,联立方程可求解解:(1)直线与轴交于点,直线解析式为:,当时,点,抛物线经过点,则,解得,抛物线的解析式为:;(2)轴,设点,点,则点,当时,(舍去)点的坐标为,当时,同理可得:(舍去)或3或4(舍去),点的坐标为,综上所述:点的坐标为或;当点在轴上方时,如图1,连接,延长交轴于,点,点,抛
16、物线与轴交于点,点,点,又,点,直线解析式为:,联立并解得:(舍去)或,;当点在轴下方时,如图2,连接,设与轴交于点,又,点,直线解析式为:,联立并解得:(舍去)或7,点的横坐标为7,综上所述:或【点拨】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法求解析式,相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,两点距离公式,勾股定理等知识,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键5(1);(2)点P的坐标为(5,8),.【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式;(2)直线BD交x轴于E,如图,先把解析式配成顶点式得到D(2,-1),再利用待定系数法求出直线BD的解析式,则可确定E点坐标,然后
17、根据三角形的面积公式,利用SABD=SABE+SADE进行计算即可;(3)先确定抛物线的对称轴为直线x=2,设P(x,x2-4x+3)(x2),则H(2,x2-4x+3),再表示出PH=x-2,HD=x2-4x+4,根据相似三角形的判定方法,当时,PHDAOB,即;当时,PHDBOA,即,然后分别解方程即可得到满足条件的P点坐标解:(1)把A(1,0)和B(0,3)代入y=x2+bx+c得, 解得:, 抛物线解析式为y=x2-4x+3;(2)直线BD交x轴于E,如图,y=(x-2)2-1,D(2,-1),设直线BD的解析式为y=mx+n,把B(0,3),D(2,-1)代入得,解得,直线BD的解
18、析式为y=-2x+3,当y=0时,-2x+3=0,解得x=,则E(,0),SABD=SABE+SADE=(-1)3+(-1)1=1;(3)抛物线的对称轴为直线x=2,设P(x,x2-4x+3)(x2),则H(2,x2-4x+3),PH=x-2,HD=x2-4x+3-(-1)=x2-4x+4,PHD=AOB=90,当时,PHDAOB,即,解得x1=2(舍去),x2=5,此时P点坐标为(5,8);当时,PHDBOA,即,解得x1=2(舍去),x2=,此时P点坐标为(,-);综上所述,满足条件的P点坐标为(5,8)或(,-)6(1)、;(2);(3)【分析】(1)令,由求得的解就是点A、B的横坐标;
19、(2)由(1)得到点A、B、M关于原点的对称点的坐标,然后利用顶点式求得抛物线的表达式;(3)先结合图形的特点,构造出与相似且顶点分别在y轴上和抛物线上的三解形,再利用相似三角形的性质求解解:(1)当时,由,得,、(2)由,得抛物线的顶点,点E、F、N分别与点A、B、M关于原点对称,、;设经过点E且顶点为N的抛物线的解析式为,则,解得,抛物线的解析式为(3)如图,作交抛物线于点P,作轴于点R,在点R上方的y轴上取一点Q,使,则;由,得,又,作交y轴于点H,则;,设直线的解析式为,则,解得,直线的解析式为;由,得,(不符合题意,舍去);,点Q的纵坐标为,综上所述,【点拨】本题考查二次函数综合问题
20、以及相似三角形的判定与性质,熟练掌握基本性质是解题关键7(1),的坐标为;(2);(3)的值为或1【分析】(1)先求出点B、C的坐标,再利用待定系数法可求出抛物线的解析式,然后令即可求出点A的坐标;(2)先利用待定系数法求出直线AC的解析式,从而可得点M的坐标,再根据抛物线可得点P的坐标,然后根据即可得;(3)先根据点的坐标、正方形的性质分别求出AE、ME、CF、PF的长,再根据相似三角形的性质即可得解:(1)对于直线当时,解得,则点的坐标为当时,则点的坐标为将点B、C的坐标代入抛物线的解析式得:,解得则抛物线的解析式为令得,解得或点的坐标为;(2)设直线的解析式为把,代入得,解得直线的解析式
21、为点的横坐标为,点在上点的坐标为点的横坐标为,点在抛物线上点的坐标为即;(3)由题意得,根据相似三角形的性质,分以下两种情况:若,则即且;若,则即且综上,的值为或1【点拨】本题考查了二次函数的图象和性质、利用待定系数法求函数的解析式、相似三角形的性质等知识点,掌握待定系数法求函数的解析式是解题关键8(1);(2);(3)存在,【分析】(1)将点A、E的坐标代入抛物线解析式求出a、b即可;(2)首先求出BD、EC、BC、BE的长,证明得出,将求的值转化为求的值,计算即可;(3)首先证明ACOEBC,OACCEB,可得以P、A、C三点为顶点与相似的三角形必为直角三角形,然后分情况讨论:以A为直角顶
22、点时,以C为直角顶点时,以为直角顶点时,利用射影定理求出OP的长即可.解:(1)将,代入可得,解得:抛物线的解析式为:;(2),令,解得:,;(3)OA=OD=1,OC=OB=3,AOCDOB,AOCDOB,ACODBO,OACODB,DBOEBC,ODBCEB,ACOEBC,OACCEB,为直角三角形,则以P、A、C三点为顶点与相似的三角形必为直角三角形,分三种情况讨论:以A为直角顶点时,在中,即:,;以C为直角顶点时,在中,即:,;以为直角顶点时,则P与O重合,即;综上所述:满足条件的点有,【点拨】本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式、二次函数的图象和性质、相似三角形的判
23、定和性质、锐角三角函数的定义和性质以及射影定理的应用等知识,熟练掌握待定系数法和相似三角形判定定理是解答本题的关键.9(1)抛物线的解析式为(2)函数的解析式为:或【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式,确定顶点坐标,利用轴对称的性质得到抛物线的表达式;(2)先根据点坐标求出,再分两种情况利用相似三角形的性质求解即可解:(1)将,分别代入中得,解得,抛物线的解析式为,则:顶点为,抛物线与抛物线关于轴对称,顶点也关于轴对称,开口方向及大小均相同,即二次项系数相同,抛物线的顶点为, 抛物线的解析式为故抛物线的解析式为(2)如图,存在点M,使与相似由题意得:,与相似,可以分两种情况:当时,则
24、,即点,此时,抛物线的表达式为当时,同理可得:点;此时,抛物线的表达式为,故:函数的解析式为:或【点拨】此题考查二次函数的综合知识,待定系数法求抛物线的解析式,轴对称的抛物线的特点,相似三角形的判定及性质,在解题中运用分类思想解决问题10(1)抛物线的表达式为:;(2)有最大值,当时,其最大值为;(3) 或或或【分析】(1)函数的表达式为:y=a(x+1)(x-3),将点D坐标代入上式,即可求解;(2)设点,求出,根据,利用二次函数的性质即可求解;(3)分ACB=BOQ、BAC=BOQ,两种情况分别求解,通过角的关系,确定直线OQ倾斜角,进而求解解:(1)函数的表达式为:,将点D坐标代入上式并
25、解得:,故抛物线的表达式为:;(2)设直线PD与y轴交于点G,设点,将点P、D的坐标代入一次函数表达式:并解得,直线PD的表达式为:,则,故有最大值,当时,其最大值为;(3),故与相似时,分为两种情况:当时,过点A作AHBC与点H,解得:,CH则,则直线OQ的表达式为:,联立并解得:,故点或;时,则直线OQ的表达式为:,联立并解得:,故点或;综上,点或或或【点拨】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到解直角三角形、三角形相似、面积的计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏11(1)y=x2+2x+3;(2)P ( ,);(3)当Q的坐标为(0,0)或(9,0)时,以A、C、Q为顶点的三角形与
26、BCD相似【分析】(1)先求得点B和点C的坐标,然后将点B和点C的坐标代入抛物线的解析式得到关于b、c的方程,从而可求得b、c的值;(2)作点O关于BC的对称点O,则O(3,3),则OP+AP的最小值为AO的长,然后求得AO的解析式,最后可求得点P的坐标;(3)先求得点D的坐标,然后求得CD、BC、BD的长,依据勾股定理的逆定理证明BCD为直角三角形,然后分为AQCDCB和ACQDCB两种情况求解即可解:(1)把x=0代入y=x+3,得:y=3,C(0,3)把y=0代入y=x+3得:x=3,B(3,0),A(1,0).将C(0,3)、B(3,0)代入y=x2+bx+c得: ,解得b=2,c=3
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