专题29二次函数与相似压轴问题-【压轴必刷】2023年中考数学压轴大题之经典模型培优案(解析版).docx
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- 压轴必刷 专题 29 二次 函数 相似 压轴 问题 2023 年中 数学 经典 模型 培优案 解析
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1、【压轴必刷】2023年中考数学压轴大题之经典模型培优案专题29二次函数与相似压轴问题经典例题【例1】(2022广西桂林统考中考真题)如图,抛物线yx2+3x+4与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于C点,抛物线的对称轴l与x轴交于点N,长为1的线段PQ(点P位于点Q的上方)在x轴上方的抛物线对称轴上运动(1)直接写出A,B,C三点的坐标;(2)求CP+PQ+QB的最小值;(3)过点P作PMy轴于点M,当CPM和QBN相似时,求点Q的坐标【答案】(1)A(1,0),B(4,0),C(0,4)(2)6(3)(32,152)或(32,158)或(32,3+262)【分析】(1)由yx
2、2+3x+4可得A(1,0),B(4,0),C(0,4);(2)将C(0,4)向下平移至C,使CCPQ,连接BC交抛物线的对称轴l于Q,可知四边形CCQP是平行四边形,及得CP+PQ+BQCQ+PQ+BQBC+PQ,而B,Q,C共线,故此时CP+PQ+BQ最小,最小值为BC+PQ的值,由勾股定理可得BC5,即得CP+PQ+BQ最小值为6;(3)由在yx2+3x+4得抛物线对称轴为直线x3232,设Q(32,t),则Q(32,t+1),M(0,t+1),N(32,0),知BN52,QNt,PM32,CM|t3|,当CMQNPMBN时,|t3|t3252,可解得Q(32,152)或(32,158)
3、;当CMBNPMQN时,|t3|5232t,得Q(32,3+262)(1)解:在yx2+3x+4中,令x0得y4,令y0得x1或x4,A(1,0),B(4,0),C(0,4)(2)将C(0,4)向下平移至C,使CCPQ,连接BC交抛物线的对称轴l于Q,如图所示:CCPQ,CCPQ,四边形CCQP是平行四边形,CPCQ,CP+PQ+BQCQ+PQ+BQBC+PQ,B,Q,C共线,此时CP+PQ+BQ最小,最小值为BC+PQ的值,C(0,4),CCPQ1,C(0,3),B(4,0),BC32+425,BC+PQ5+16,CP+PQ+BQ最小值为6(3)如图:由yx2+3x+4得,抛物线对称轴为直线
4、x=32=32,设Q(32,t),则P(32,t+1),M(0,t+1),N(32,0),B(4,0),C(0,4);BN52,QNt,PM32,CM|t3|,CMPQNB90,CPM和QBN相似,只需CMQNPMBN或CMBNPMQN,当CMQNPMBN时,|t3|t3252,解得t152或t158,Q(32,152)或(32,158);当CMBNPMQN时,|t3|5232t,解得t3+262或t3262(舍去),Q(32,3+262),综上所述,Q的坐标是(32,152)或(32,158)或(32,3+262)【点睛】本题主要考查二次函数综合应用,涉及二次函数图象上点坐标的特征,线段和的
5、最小值,相似三角形的性质及应用等,解题的关键是分类讨论思想的应用【例2】(2022四川绵阳统考中考真题)如图,抛物线yax2bxc交x轴于A(-1,0),B两点,交y轴于点C(0,3),顶点D的横坐标为1(1)求抛物线的解析式;(2)在y轴的负半轴上是否存在点P使APBACB180若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)过点C作直线l与y轴垂直,与抛物线的另一个交点为E,连接AD,AE,DE,在直线l下方的抛物线上是否存在一点M,过点M作MFl,垂足为F,使以M,F,E三点为顶点的三角形与ADE相似?若存在,请求出M点的坐标,若不存在,请说明理由【答案】(1)y=-x2+2x+3;
6、(2)存在,P(0,-1)使APBACB180,理由见解析;(3)存在点M,使以M,F,E三点为顶点的三角形与ADE相似,此时点M的坐标为(3,0)或(-3,-12)或13,209【分析】(1)由抛物线的对称轴可得点B的坐标,由此设出交点式,代入点C的坐标,即可得出抛物线的解析式;(2)由题意可知,点A,C,B,P四点共圆,画出图形,即可得出点P的坐标;(3)由抛物线的对称性可得出点E的坐标,点D的坐标,根据两点间的距离公式可得出AD,DE,AE的长,可得出ADE是直角三角形,且DEAE=1:3,再根据相似三角形的性质可得出EF和FM的比例,由此可得出点M的坐标【详解】(1)解:顶点D的横坐标
7、为1,抛物线的对称轴为直线x=1,A(-1,0),B(3,0),设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x-3),把C(0,3)代入抛物线的解析式得:-3a=3,解得a=-1,抛物线的解析式为:y=-(x+1)(x-3)=-x2+2x+3;(2)存在,P(0,-1),理由如下:APB+ACB=180,CAP+CBP=180,点A,C,B,P四点共圆,如图所示,点A(0,-1),B(3,0),C(0,3),OB=OC=3,OCB=OBC=45,APC=ABC=45,AOP是等腰直角三角形,OP=OA=1,P(0,-1);(3)解:存在,理由如下:y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,D(1,4
8、),由抛物线的对称性得:E(2,3),A(-1,0),AD=25,DE=2,AE=32,AD2=DE2+AE2,ADE是直角三角形,且AED=90,DEAE=13,点M在直线l下方的抛物线上,设M(t,t2+2t+3),则t2或t0,MFl,点F(t,3),EF=|t2|,MF=3t2+2t+3=t22t,以M,F,E三点为顶点的三角形与ADE相似,EF:MF=DE:AE=1:3或MF:EF=DE:AE=1:3,|t2|:(t22t)=1:3或(t22t):|t2|=1:3,解得t=2(舍去) 或t=3或t=-3或t=13(舍去)或t=13,点M的坐标为(3,0)或(-3,-12)或13,20
9、9,综上所述,存在点M,使以M,F,E三点为顶点的三角形与ADE相似,此时点M的坐标为(3,0)或(-3,-12)或13,209【点睛】本题属于二次函数综合题,主要考查待定系数法求函数解析式,圆内四边形的性质,相似三角形的性质与判定,分类讨论思想等,第(2)问得出四点共固是解题关键;第(3)问得出ADE是直角三角形并得出ADAE的值是解题关键【例3】(2022辽宁统考中考真题)抛物线yax22x+c经过点A(3,0),点C(0,3),直线yx+b经过点A,交抛物线于点E抛物线的对称轴交AE于点B,交x轴于点D,交直线AC于点F(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点P为直线AC下方抛物线上的点,
10、连接PA,PC,BAF的面积记为S1,PAC的面积记为S2,当S238S1时求点P的横坐标;(3)如图,连接CD,点Q为平面内直线AE下方的点,以点Q,A,E为顶点的三角形与CDF相似时(AE与CD不是对应边),请直接写出符合条件的点Q的坐标【答案】(1)yx22x3(2)P点的横坐标为3+52或352(3)Q点坐标为(7,5)或(12,5)或(3,10)或(3,5)【分析】(1)用待定系数法即可求出二次函数的解析式;(2)先分别求出直线AE、AC的解析式,进而求出点B(1,2),D(1,0),F(1,2),过点P作x轴垂线交AC于点M,交x轴于点N,设P(m,m22m3),则M(m,m3),
11、由面积关系求出P点的横坐标;(3)分类讨论当CDFQAE时, CDAQ=DFAE=CFEQ;当CDFAQE时,CDAQ=DFQE=CFAE;当CDFEQA时, CDEQ=DFAQ=CFAE;当CDFQEA时, CDEQ=DFAE=CFAQ分别求出点Q的坐标(1)解:将A(3,0),点C(0,3)代入yax22x+c,9a6+c=0c=3,解得a=1c=3,yx22x3;(2)将A(3,0)代入yx+b中,b3,yx+3,设直线AC的解析式为ykx+b,3k+b=0b=3,解得k=1b=3,yx3,yx22x3(x1)24,B(1,2),D(1,0),F(1,2),过点P作x轴垂线交AC于点M,
12、交x轴于点N,设P(m,m22m3),则M(m,m3),PMm2+3m,S212OAPM32m2+92m,S112BFAD4,S238S1,32m2+92m32,解得m3+52或m352,P点的横坐标为3+52或352;(3)C(0,3),D(1,0),F(1,2),CD10,CF2,DF2,E(2,5),A(3,0),AE52,设Q(x,y),当CDFQAE时, CDAQ=DFAE=CFEQ10AQ2522EQ,AQ55,EQ5,(x3)2+y2=125(x+2)2+(y5)2=25,解得x=7y=5或x=2y=10(舍),Q(7,5);当CDFAQE时,CDAQ=DFQE=CFAE,10A
13、Q2EQ252,AQ510,QE10,(x+2)2+(y5)2=100(x3)2+y2=250,解得x=2y=15(舍)或x=12y=5,Q(12,5);当CDFEQA时, CDEQ=DFAQ=CFAE,10EQ2AQ252,EQ510,AQ10,(x3)2+y2=100(x+2)2+(y5)2=250,解得x=3y=10或x=13y=0(舍),Q(3,10);当CDFQEA时, CDEQ=DFAE=CFAQ,10EQ2522AQ,EQ55,AQ5,(x+2)2+(y5)2=125(x3)2+y2=25,解得x=3y=5或x=8y=0(舍),Q(3,5);综上所述:Q点坐标为(7,5)或(12
14、,5)或(3,10)或(3,5)【点睛】本题主要是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,二次函数的图象和性质,三角形面积,相似三角形的判定和性质,利用数形结合和分类讨论思想解答是解题的关键【例4】(2022湖南统考中考真题)如图,已知抛物线y=ax2+bx+3(a0)的图像与x轴交于A(1,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点(1)求抛物线的函数表达式及点D的坐标;(2)若四边形BCEF为矩形,CE=3点M以每秒1个单位的速度从点C沿CE向点E运动,同时点N以每秒2个单位的速度从点E沿EF向点F运动,一点到达终点,另一点随之停止当以M、E、N为顶点的三角形与BOC
15、相似时,求运动时间t的值;(3)抛物线的对称轴与x轴交于点P,点G是点P关于点D的对称点,点Q是x轴下方抛物线图像上的动点若过点Q的直线l:y=kx+m(|k|94)与抛物线只有一个公共点,且分别与线段GA、GB相交于点H、K,求证:GH+GK为定值【答案】(1)y=34x2154x+3;顶点为D(52,2716)(2)t=911或t=65(3)见解析【分析】(1)设二次函数表达式为:y=ax2+bx+3,将A(1,0)、B(4,0)代入y=ax2+bx+3,进行计算即可得y=34x2154x+3,根据二次函数的性质即可得;(2)依题意,t秒后点M的运动距离为CM=t,则ME=3t,点N的运动
16、距离为EN=2t,分情况讨论:当EMNOBC时,当EMNOCB时,进行解答即可得;(3)根据对称的性质得G(52,278),根据直线l:y=kx+m(k94)与抛物线图像只有一个公共点,即可得m=144(4k+15)248,利用待定系数法可得直线GA的解析式为:y=94x+94,直线GB的解析式为:y=94x9,联立y=kx+144(4k+15)248y=94x+94,结合已知k94,解得:xH=4k+2112,同理可得:xK=4k+3912,运用三角函数求出GH,GK即可得【详解】(1)解:设二次函数表达式为:y=ax2+bx+3,将A(1,0)、B(4,0)代入y=ax2+bx+3得:a+
17、b+3=016a+4b+3=0,解得,a=34b=154,抛物线的函数表达式为:y=34x2154x+3,又 b2a=154234=52,4acb24a=4343(154)2434=2716,顶点为D(52,2716);(2)解:依题意,t秒后点M的运动距离为CM=t,则ME=3t,点N的运动距离为EN=2t当EMNOBC时, 3t4=2t3,解得t=911;当EMNOCB时, 3t3=2t4,解得t=65;综上得,当t=911或t=65时,以M、E、N为顶点的三角形与BOC相似;(3)解:点P(52,0)关于点D(52,2716)的对称点为点G, G(52,278),直线l:y=kx+m(k
18、94)与抛物线图像只有一个公共点, 34x2154x+3=kx+m只有一个实数解,=0,即:(154+k)2434(3m)=0,解得:m=144(4k+15)248,利用待定系数法可得直线GA的解析式为:y=94x+94,直线GB的解析式为:y=94x9,联立y=kx+144(4k+15)248y=94x+94,结合已知k94,解得:xH=4k+2112,同理可得:xK=4k+3912,则:GH=(52xH)sinAGP=(524k+2112)974,GK=(xk52)sinBGP=(4k+391252)974,GH+GK=(524k+2112)974+(4k+391252)974=3978,
19、GH+GK的值为3978【点睛】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,相似三角形的判定与性质,函数与方程的关系,一元二次方程根的判别式等知识,联立两函数关系求出点H和K的横坐标是解题的关键培优训练一、解答题1(2022广西玉林统考中考真题)如图,已知抛物线:y=2x2+bx+c与x轴交于点A,B(2,0)(A在B的左侧),与y轴交于点C,对称轴是直线x=12,P是第一象限内抛物线上的任一点(1)求抛物线的解析式;(2)若点D为线段OC的中点,则POD能否是等边三角形?请说明理由;(3)过点P作x轴的垂线与线段BC交于点M,垂足为点H,若以P,M,C为顶点的三角形与BMH相似,
20、求点P的坐标【答案】(1)y=2x2+2x+4(2)不能,理由过程见详解(3)(1,4)或者(34,358)【分析】(1)根据抛物线对称轴即可求出b,再根据抛物线过B点即可求出C,则问题得解;(2)假设POD是等边三角形,过P点作PNOD于N点,根据等边三角形的性质即可求出P点坐标,再验证P点是否在抛物线上即可求证;(3)先根据PHBO,求得MHB=90,根据(2)中的结果求得OC=4,根据B点(2,0),可得OB=2,则有tanCBO=2,分类讨论:第一种情况:BMHCMP,即可得PCOB,即P点纵坐标等于C点纵坐标则可求出此时P点坐标为(1,4);第二种情况:BMHPMC,过P点作PGy轴
21、于点G,先证明GCP=OBC,即有tanGCP=2,即有2GC=GP,设GP=a,则GC=12a,即可得PH=OG=12a+4,则有P点坐标为(a,12a+4),代入到抛物线即可求出a值,则此时P点坐标可求【详解】(1)y=2x2+bx+c的对称轴为x=12,b2(2)=12,即b=2,y=2x2+bx+c过B点(2,0),222+b2+c=0,结合b=2可得c=4,即抛物线解析式为:y=2x2+2x+4;(2)POD不可能是等边三角形,理由如下:假设POD是等边三角形,过P点作PNOD于N点,如图,当x=0时,y=2x2+2x+4=4,C点坐标为(0,4),OC=4,D点是OC的中点,DO=
22、2,在等边POD中,PNOD,DN=NO=12DO=1,在等边POD中,NOP=60,在RtNOP中,NP=NOtanNOP=1tan60=3,P点坐标为(3,1),经验证P点不在抛物线上,故假设不成立,即POD不可能是等边三角形;(3)PHBO,MHB=90,根据(2)中的结果可知C点坐标为(0,4),即OC=4,B点(2,0),OB=2,tanCBO=2,分类讨论第一种情况:BMHCMP,MHB=MPC=90,PCOB,即P点纵坐标等于C点纵坐标,也为4,当y=4时,2x2+2x+4=4,解得:x=1或者0,P点在第一象限,此时P点坐标为(1,4),第二种情况:BMHPMC,过P点作PGy
23、轴于点G,如图,BMHPMC,MHB=MCP=90,GCP+OCB=90,OCB+OBC=90,GCP=OBC,tanGCP=tanOBC=2,PGOG,在RtPGC中,2GC=GP,设GP=a,GC=12a,GO=12a+OC=12a+4,PGOG,PHOH,可知四边形PGOH是矩形,PH=OG=12a+4,P点坐标为(a,12a+4),12a+4=2a2+2a+4,解得:a=34或者0,P点在第一象限,a=34,12a+4=358,此时P点坐标为(34,358);BMH与PCM中,有BMH=PMC恒相等,PCM中,当CPM为直角时,若PCM=BMH,则可证PCM是等腰直角三角形,通过相似可
24、知BMH也是等腰直角三角形,这与tanCBO=2相矛盾,故不存在当CPM为直角时,PCM=BMH相等的情况;同理不存在当PCM为直角时,CPM=BMH相等的情况,综上所述:P点坐标为:(1,4)或者(34,358)【点睛】本题考查了求解抛物线解析式、二次函数的图像与性质、等边三角形的判定、相似三角形的性质、解直角三角形等知识,掌握二次函数的图像与性质是解答本题的关键2(2022湖南衡阳统考中考真题)如图,已知抛物线y=x2x2交x轴于A、B两点,将该抛物线位于x轴下方的部分沿x轴翻折,其余部分不变,得到的新图象记为“图象W”,图象W交y轴于点C(1)写出图象W位于线段AB上方部分对应的函数关系
25、式;(2)若直线y=x+b与图象W有三个交点,请结合图象,直接写出b的值;(3)P为x轴正半轴上一动点,过点P作PMy轴交直线BC于点M,交图象W于点N,是否存在这样的点P,使CMN与OBC相似?若存在,求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)y=x2+x+21x2(2)b=2或b=3(3)存在,1,0或1+172,0或1+5,0【分析】(1)先求出点A、B、C坐标,再利用待定系数法求解函数关系式即可;(2)联立方程组,由判别式=0求得b值,结合图象即可求解;(3)根据相似三角形的性质分CNM=90和NCM=90讨论求解即可【详解】(1)解:由翻折可知:C0,2.令x2
26、x2=0,解得:x1=1,x2=2,A1,0,B2,0,设图象W的解析式为y=ax+1x2,代入C0,2,解得a=1,对应函数关系式为y=x+1x2=x2+x+2 1x2(2)解:联立方程组y=x+by=x2+x+2,整理,得:x22x+b2=0,由=4-4(b-2)=0得:b=3,此时方程有两个相等的实数根,由图象可知,当b=2或b=3时,直线y=x+b与图象W有三个交点;(3)解:存在如图1,当CNOB时,OBCNMC,此时,N与C关于直线x= 12 对称,点N的横坐标为1,P1,0;如图2,当CNOB时,OBCNMC,此时,N点纵坐标为2,由x2x2=2,解得x1=1+172,x2=11
27、72(舍),N的横坐标为1+172,所以P1+172,0;如图3,当NCM=90时,OBCCMN,此时,直线CN的解析式为y=x+2,联立方程组:y=x+2y=x2x2,解得x1=1+5,x2=15(舍),N的横坐标为1+5,所以P1+5,0,因此,综上所述:P点坐标为1,0或1+172,0或1+5,0【点睛】本题考查二次函数的综合,涉及翻折性质、待定系数法求二次函数解析式、二次函数与一次函数的图象交点问题、相似三角形的性质、解一元二次方程等知识,综合体现数形结合思想和分类讨论思想的运用,属于综合题型,有点难度3(2021黑龙江统考中考真题)如图,抛物线y=ax2+bx+3(a0)与x轴交于点
28、A1,0和点B3,0,与y轴交于点C,连接BC,与抛物线的对称轴交于点E,顶点为点D(1)求抛物线的解析式;(2)点P是对称轴左侧抛物线上的一个动点,点Q在射线ED上,若以点P、Q、E为顶点的三角形与BOC相似,请直接写出点P的坐标【答案】(1)y=x22x+3;(2)P1(12,2),P2(2,3)【分析】(1)根据抛物线yax2+bx+3(a0)与x轴交于点A(1,0)和点B(3,0),即可得到关于a、b的方程,从而可以求得a、b的值,然后即可写出抛物线的解析式;(2)根据(1)中抛物线的解析式,设点P的坐标,然后再根据BOC是等腰直角三角形,得出PQE是等腰直角三角形,再分类讨论,列出方
29、程,即可求解【详解】解:(1)抛物线yax2+bx+3(a0)与x轴交于点A(1,0)和点B(3,0),a+b+3=09a3b+3=0解得a=1b=2此抛物线的解析式为:y=x22x+3(2)当x=0时,y=3,所以,OB=OC=3,BOC是等腰直角三角形,以点P、Q、E为顶点的三角形与BOC相似,PQE是等腰直角三角形,设点P的坐标为(m,m22m+3),抛物线的对称轴为直线x=b2a=221=1,设BC的解析式为y=kx+n,将B(3,0),C(0,3)代入得,3k+n=0n=3,解得,k=1n=3,故BC的解析式为y=x+3,把x=1代入得,y=2,则E点坐标为(1,2),如图,当E为直
30、角顶点时,m22m+3=2,解得,m1=12,m2=1+2(舍去),把m1=12代入得,m22m+3=2,则P点坐标为(12,2),当Q为直角顶点时,PQ=QE,即m22m+32=1m,解得m1=2,m2=0(舍去),把m1=2代入得,m22m+3=3,则P点坐标为(2,3);当P为直角顶点时,作PMEQ于M,PM=ME,即m22m+32=1m,解得m1=2,m2=0(舍去),则P点坐标为(2,3);综上,P点坐标为(12,2)或(2,3)【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式和相似三角形与等腰直角三角形的性质,解题关键是熟练运用待定系数法和设出点的坐标,根据题意列出方程4(2022四川
31、绵阳东辰国际学校校考模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,直线y=43x+4与x轴,y轴分别交于B、C两点,抛物线y=ax2+bx+c经过B、C两点,与x轴负半轴交于点A,连接AC,且cosCAB=1717(1)求抛物线解析式(2)点P是抛物线上的一点当点P在第一象限时,过点P作PDy轴交BC于点D,过点D作DEy轴交于点E,连接EP,当PDE和BOC相似时,求点P的坐标当ABP=12ABC时,求点P的坐标【答案】(1)y=43x2+83x+4(2)2,4或3916,16564;58,2916或118,3516【分析】(1)先根据直线BC的解析式求出点B和C的坐标,再利用待定系数法求抛物线的解析
32、式;(2)设出P点的横坐标为m,用m的代数式表示PD和DE,然后根据相似三角形的两种情况,由两组对应角相等,利用相等的三角函数值列出关于m的方程即可;过点B作BP平分ABC,交拋物线于点P1,过点C作CGx轴,交BG于点G,可得到CBG=G,利用勾股定理和等腰三角形的性质得到GC=BC=5,可确定点G的坐标,进而求出直线BG与抛物线的交点坐标,便可得出其中一个满足条件的P点坐标;利用翻折,设BG与y轴的交点为点M,M关于x轴的对称点为N,进而求得直线BN与抛物线的交点坐标,便可得出另一个满足条件的P点坐标【详解】(1)解:直线y=43x+4与x轴,y轴分别交于B、C两点,当x=0时,y=430
33、+4=4,C0,4,OC=4,当y=0时,得43x+4=0,解得:x=3,B3,0,OB=3,cosCAB=OAAC=1717,设OA=17k,AC=17k,AC2=OA2+OC2,17k2=17k2+42,解得:k1=1717,k2=1717(舍去),OA=17k=1,A1,0,抛物线y=ax2+bx+c经过B、C两点,与x轴负半轴交于点A,ab+c=09a+3b+c=0c=4,解得:a=43b=83c=4拋物线的解析式为y=43x2+83x+4(2)设Pm,43m2+83m+4,PDy轴交BC于点D,DEy轴交于点E,Dm,43m+4,PD=43m2+83m+443m+4 =43m2+4m
34、,DE=m,tanPED=PDDE=43m+4,PDE=BOC=90,PDE和BOC相似分以下两种情况:当PED=CBO时,tanPED=tanCBO=COBO,43m+4=43,解得m=2,43m2+83m+4=4322+832+4=4,P2,4;当PED=BCO时,tanPED=tanBCO=BOCO,43m+4=34,解得:m=3916,43m2+83m+4=4339162+833916+4=16564,P3916,16564综上所述,当PDE和BOC相似时,点P的坐标为2,4或3916,16564如图,过点B作BG平分ABC,交拋物线于点P1,ABP1=12ABC,ABG=CBG,过点
35、C作CGx轴,交BG于点G,ABG=G,CBG=G,OB=3,OC=4,BC=OB2+OC2=32+42=5,GC=BC=5,点G的坐标为5,4,又B3,0,设直线BG的解析式为y=k1x+b1,5k1+b1=43k1+b1=0,直线BG的解析式为y=12x+32,由y=43x2+83x+4y=12x+32,解得:x1=3y1=0,x2=58y2=2916,P158,2916;将直线BG沿x轴翻折,交拋物线于点P2,ABP2=ABP1=12ABC,设BG与y轴的交点为点M,M关于x轴的对称点为N,直线BG的解析式为y=12x+32,当x=0时,y=120+32=32,M0,32,N0,32,设
36、直线BN的解析式为y=k2x+b2,3k2+b2=0b2=32y=12x32,由y=43x2+83x+4y=12x32,解得:x1=3y1=0,x2=118y2=3516,P2118,3516综上所述,当ABP=12ABC时,点P坐标为58,2916或118,3516【点睛】本题考查二次函数的综合应用,运用待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,相似三角形的判定和性质,三角函数的应用,角平分线的性质,等腰三角形的判定,勾股定理,根据解析式表示点的坐标,再由点的坐标表示线段的长,利用等量关系列方程或方程组求解,利用方程组确定两个函数图像的交点分类讨论的应用是解题的关键5(2022内蒙古包头模拟预
37、测)如图,已知正方形OABC的边OC,OA分别在x轴和y轴的正半轴上,点B的坐标为4,4二次函数y=16x2+bx+c的图象经过点A,B,且x轴的交点为E,F点P在线段EF上运动,过点O作OHAP于点H直线OH交直线BC于点D,连接AD(1)求b,c的值及点E和点F的坐标;(2)在点P运动的过程中,当AOP与以A,B,D为顶点的三角形相似时,求点P的坐标;(3)当点P运动到OC的中点时,能否将AOP绕平面内某点旋转90后使得AOP的两个顶点落在x轴上方的抛物线上?若能,请直接写出旋转中心M的坐标;若不能,请说明理由【答案】(1)b=23,c=4,E227,0,F2+27,0;(2)当AOP与以
38、A,B,D为顶点的三角形相似时,点P的坐标为2,0或2+25,0或225,0;(3)旋转中心M的坐标为2,2或0,4或2516,4916或116,4116【分析】(1)先由点B的坐标和正方形OABC的性质得到点A的坐标,然后将点A和点B的坐标代入函数解析式,求得b和c的值,得到二次函数的解析式,再令y=0求得点E和点F的坐标;(2)分三种情况讨论,当点P在线段OC上,由OA=AB结合三角形相似得到AOP与ABD全等,求得OP=BD,即可得到点P的坐标;点P在线段CF上,通过AOP与ABD相似,以及AOP和OCD全等即可求得点P的坐标;点P在线段OE上通过AOP与DBA相似,以及AOP与OCD全
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