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2025屆中考復(fù)習(xí)1/1742025屆中考復(fù)習(xí)專題10:二次函數(shù)中的存在性問題總覽總覽題型解讀TOC\o"1-3"\n\h\z\u解題策略梳理模塊一三角形存在性問題【題型1】等腰直角三角形【題型2】等腰三角形存在性問題【題型3】直角三角形存在性問題【題型4】相似三角形存在性問題模塊二特殊四邊形存在性問題【題型5】平行四邊形存在性問題【題型6】正方形存在性問題【題型7】矩形存在性問題【題型8】菱形存在性問題模塊三角的存在性問題【題型9】轉(zhuǎn)化為相似或全等三角形【題型10】轉(zhuǎn)化為等腰三角形問題【題型11】化為正切值或斜率【題型12】角的存在性問題之與特殊角結(jié)合【題型13】角的存在性問題之2倍角與半角【題型14】頂點是動點——構(gòu)造圓題型題型匯編知識梳理與常考題型解題策略梳理一、等腰三角形的存在性問題:幾何法與代數(shù)法講解【問題描述】如圖,點A坐標(biāo)為(1,1),點B坐標(biāo)為(4,3),在x軸上取點C使得△ABC是等腰三角形.【幾何法】“兩圓一線”得坐標(biāo)(1)以點A為圓心,AB為半徑作圓,與x軸的交點即為滿足條件的點C,有AB=AC;(2)以點B為圓心,AB為半徑作圓,與x軸的交點即為滿足條件的點C,有BA=BC;(3)作AB的垂直平分線,與x軸的交點即為滿足條件的點C,有CA=CB.【注意】若有三點共線的情況,則需排除.作圖并不難,問題是還需要把各個點坐標(biāo)算出來,可通過勾股或者三角函數(shù)來求.同理可求,下求.顯然垂直平分線這個條件并不太適合這個題目,如果A、B均往下移一個單位,當(dāng)點A坐標(biāo)為(1,0),點B坐標(biāo)為(4,2)時,可構(gòu)造直角三角形勾股解:而對于本題的,或許代數(shù)法更好用一些.二、直角三角形存在性問題:幾何法與代數(shù)法講解【問題描述】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點A坐標(biāo)為(1,1),點B坐標(biāo)為(5,3),在x軸上找一點C使得△ABC是直角三角形,求點C坐標(biāo).【幾何法】兩線一圓得坐標(biāo)(1)若∠A為直角,過點A作AB的垂線,與x軸的交點即為所求點C;(2)若∠B為直角,過點B作AB的垂線,與x軸的交點即為所求點C;(3)若∠C為直角,以AB為直徑作圓,與x軸的交點即為所求點C.(直徑所對的圓周角為直角)重點還是如何求得點坐標(biāo),求法相同,以為例:【構(gòu)造三垂直】求法相同,以為例:構(gòu)造三垂直步驟:第一步:過直角頂點作一條水平或豎直的直線;第二步:過另外兩端點向該直線作垂線,即可得三垂直相似.【代數(shù)法】表示線段構(gòu)勾股還剩下待求,不妨來求下:(1)表示點:設(shè)坐標(biāo)為(m,0),又A(1,1)、B(5,3);(2)表示線段:,,;(3)分類討論:當(dāng)為直角時,;(4)代入得方程:,解得:.三、等腰直角三角形在性問題方法突破【三垂直構(gòu)造等腰直角三角形】通過對下面數(shù)學(xué)模型的研究學(xué)習(xí),解決問題.【模型呈現(xiàn)】如圖,在Rt△ABC,∠ACB=90°,將斜邊AB繞點A順時針旋轉(zhuǎn)得到AD,過點D作DE⊥AC于點,可以推理得到△ABC≌△DAE,進(jìn)而得到AC=DE,BC=AE.我們把這個數(shù)學(xué)模型成為“K型”.推理過程如下:【模型遷移】【蘭州中考(刪減)】二次函數(shù)的圖像交軸于點A(-1,0),B(4,0)兩點,交軸于點.動點從點出發(fā),以每秒2個單位長度的速度沿方向運動,過點作軸交直線于點,交拋物線于點,連接,設(shè)運動的時間為秒.(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;(2)在直線上存在一點,當(dāng)是以為直角的等腰直角三角形時,求此時點的坐標(biāo).【分析】(1);(2)本題直角頂點P并不確定,以BC為斜邊作等腰直角三角形,直角頂點即為P點,再過點P作水平線,得三垂直全等.設(shè)HP=a,PQ=b,則BQ=a,CH=b,由圖可知:,解得:.故D點坐標(biāo)為(1,3).同理可求此時D點坐標(biāo)為(3,2).思路2:等腰直角的一半還是等腰直角.如圖,取BC中點M點,以BM為一直角邊作等腰直角三角形,則第三個頂點即為P點.根據(jù)B點和M點坐標(biāo),此處全等的兩三角形兩直角邊分別為1和2,故P點坐標(biāo)易求.P點橫坐標(biāo)同D點,故可求得D點坐標(biāo).四、平行四邊形存在性問題方法突破考慮到求證平行四邊形存在,必先了解平行四邊形性質(zhì):(1)對應(yīng)邊平行且相等;(2)對角線互相平分.這是圖形的性質(zhì),我們現(xiàn)在需要的是將其性質(zhì)運用在在坐標(biāo)系中:(1)對邊平行且相等可轉(zhuǎn)化為:,可以理解為點B移動到點A,點C移動到點D,移動路徑完全相同.(2)對角線互相平分轉(zhuǎn)化為:,可以理解為AC的中點也是BD的中點.【小結(jié)】雖然由兩個性質(zhì)推得的式子并不一樣,但其實可以化為統(tǒng)一:,→.當(dāng)AC和BD為對角線時,結(jié)果可簡記為:(各個點對應(yīng)的橫縱坐標(biāo)相加)以上是對于平行四邊形性質(zhì)的分析,而我們要求證的是平行四邊形存在性問題,此處當(dāng)有一問:若坐標(biāo)系中的4個點A、B、C、D滿足“A+C=B+D”,則四邊形ABCD是否一定為平行四邊形?反例如下:之所以存在反例是因為“四邊形ABCD是平行四邊形”與“AC、BD中點是同一個點”并不是完全等價的轉(zhuǎn)化,故存在反例.雖有反例,但并不影響運用此結(jié)論解題,另外,還需注意對對角線的討論:(1)四邊形ABCD是平行四邊形:AC、BD一定是對角線.(2)以A、B、C、D四個點為頂點是四邊形是平行四邊形:對角線不確定需要分類討論.【題型分類】平行四邊形存在性問題通常可分為“三定一動”和“兩定兩動”兩大類問題.三定一動已知A(1,2)B(5,3)C(3,5),在坐標(biāo)系內(nèi)確定點D使得以A、B、C、D四個點為頂點的四邊形是平行四邊形.思路1:利用對角線互相平分,分類討論:設(shè)D點坐標(biāo)為(m,n),又A(1,2)B(5,3)C(3,5),可得:(1)BC為對角線時,,可得;(2)AC為對角線時,,解得;(3)AB為對角線時,,解得.當(dāng)然,如果對這個計算過程非常熟悉的話,也不用列方程解,直接列算式即可.比如:,,.(此處特指點的橫縱坐標(biāo)相加減)兩定兩動已知A(1,1)、B(3,2),點C在x軸上,點D在y軸上,且以A、B、C、D為頂點的四邊形是平行四邊形,求C、D坐標(biāo).【分析】設(shè)C點坐標(biāo)為(m,0),D點坐標(biāo)為(0,n),又A(1,1)、B(3,2).(1)當(dāng)AB為對角線時,,解得,故C(4,0)、D(0,3);(2)當(dāng)AC為對角線時,,解得,故C(2,0)、D(0,-1);(3)當(dāng)AD為對角線時,,解得,故C(-2,0)、D(0,1).【動點綜述】“三定一動”的動點和“兩定兩動”的動點性質(zhì)并不完全一樣,“三定一動”中動點是在平面中,橫縱坐標(biāo)都不確定,需要用兩個字母表示,這樣的我們姑且稱為“全動點”,而有一些動點在坐標(biāo)軸或者直線或者拋物線上,用一個字母即可表示點坐標(biāo),稱為“半動點”.從上面例子可以看出,雖然動點數(shù)量不同,但本質(zhì)都是在用兩個字母表示出4個點坐標(biāo).若把一個字母稱為一個“未知量”也可理解為:全動點未知量=半動點未知量×2.找不同圖形的存在性最多可以有幾個未知量,都是根據(jù)圖形決定的,像平行四邊形,只能有2個未知量.究其原因,在于平行四邊形兩大性質(zhì):(1)對邊平行且相等;(2)對角線互相平分.但此兩個性質(zhì)統(tǒng)一成一個等式:,兩個等式,只能允許最多存在兩個未知數(shù),即我們剛剛所講的平行四邊形存在性問題最多只能存在2個未知量.由圖形性質(zhì)可知未知量,由未知量可知動點設(shè)計,由動點設(shè)計可化解問題.五、矩形的存在性問題方法突破矩形的判定:(1)有一個角是直角的平行四邊形;(2)對角線相等的平行四邊形;(3)有三個角為直角的四邊形.【題型分析】矩形除了具有平行四邊形的性質(zhì)之外,還有“對角線相等”或“內(nèi)角為直角”,因此相比起平行四邊形,坐標(biāo)系中的矩形滿足以下3個等式:(AC為對角線時)因此在矩形存在性問題最多可以有3個未知量,代入可以得到三元一次方程組,可解.確定了有3個未知量,則可判斷常見矩形存在性問題至少有2個動點,多則可以有3個.題型如下:(1)2個定點+1個半動點+1個全動點;(2)1個定點+3個半動點.【解析思路】思路1:先直角,再矩形在構(gòu)成矩形的4個點中任取3個點,必構(gòu)成直角三角形,以此為出發(fā)點,可先確定其中3個點構(gòu)造直角三角形,再確定第4個點.對“2定+1半動+1全動”尤其適用.引例:已知A(1,1)、B(4,2),點C在x軸上,點D在平面中,且以A、B、C、D為頂點的四邊形是矩形,求D點坐標(biāo).【分析】點C滿足以A、B、C為頂點的三角形是直角三角形,構(gòu)造“兩線一圓”可得滿足條件的點C有、、、在點C的基礎(chǔ)上,借助點的平移思路,可迅速得到點D的坐標(biāo).【小結(jié)】這種解決矩形存在性問題的方法相當(dāng)于在直角三角形存在性問題上再加一步求D點坐標(biāo),也是因為這兩個圖形之間的密切關(guān)系方能如此.思路2:先平行,再矩形當(dāng)AC為對角線時,A、B、C、D滿足以下3個等式,則為矩形:其中第1、2個式子是平行四邊形的要求,再加上式3可為矩形.表示出點坐標(biāo)后,代入點坐標(biāo)解方程即可.無論是“2定1半1全”還是“1定3半”,對于我們列方程來解都沒什么區(qū)別,能得到的都是三元一次方程組.引例:已知A(1,1)、B(4,2),點C在x軸上,點D在坐標(biāo)系中,且以A、B、C、D為頂點的四邊形是矩形,求D點坐標(biāo).【分析】設(shè)C點坐標(biāo)為(a,0),D點坐標(biāo)為(b,c),又A(1,1)、B(4,2).先考慮平行四邊形存在性:(1)AB為對角線時,,滿足此條件的C、D使得以A、B、C、D為頂點的四邊形是平行四邊形,另外AB=CD,得:,綜合以上可解:或.故C(3,0)、D(2,3)或C(2,0)、D(3,3).(2)AC為對角線時,,另外AC=BD,得,綜合以上可解得:.故C、D.(3)AD為對角線時,,另外AD=BC,得,綜合以上可解得:.故C、D.【小結(jié)】這個方法是在平行四邊形基礎(chǔ)上多加一個等式而已,剩下的都是計算的故事.

【代數(shù)法】表示線段構(gòu)相等(1)表示點:設(shè)點坐標(biāo)為(m,0),又A點坐標(biāo)(1,1)、B點坐標(biāo)(4,3),(2)表示線段:,(3)分類討論:根據(jù),可得:,(4)求解得答案:解得:,故坐標(biāo)為.【小結(jié)】幾何法:(1)“兩圓一線”作出點;(2)利用勾股、相似、三角函數(shù)等求線段長,由線段長得點坐標(biāo).代數(shù)法:(1)表示出三個點坐標(biāo)A、B、C;(2)由點坐標(biāo)表示出三條線段:AB、AC、BC;(3)根據(jù)題意要求?、貯B=AC、②AB=BC、③AC=BC;(4)列出方程求解.問題總結(jié):(1)兩定一動:動點可在直線上、拋物線上;(2)一定兩動:兩動點必有關(guān)聯(lián),可表示線段長度列方程求解;(3)三動點:分析可能存在的特殊邊、角,以此為突破口.六、菱形的存在性問題方法突破作為一種特殊的平行四邊形,我們已經(jīng)知道可以從以下幾種方式得到菱形:(1)有一組鄰邊相等的平行四邊形菱形;(2)對角線互相垂直的平行四邊形是菱形;(3)四邊都相等的四邊形是菱形.坐標(biāo)系中的菱形存在性問題也是依據(jù)以上去得到方法.和平行四邊形相比,菱形多一個“對角線互相垂直”或“鄰邊相等”,但這兩者其實是等價的,故若四邊形ABCD是菱形,則其4個點坐標(biāo)需滿足:考慮到互相垂直的兩條直線斜率之積為1在初中并不適合直接用,故取兩鄰邊相等.即根據(jù)菱形的圖形性質(zhì),我們可以列出關(guān)于點坐標(biāo)的3個等式,故菱形存在性問題點坐標(biāo)最多可以有3個未知量,與矩形相同.因此就常規(guī)題型而言,菱形存在性至少有2個動點,多則有3個動點,可細(xì)分如下兩大類題型:(1)2個定點+1個半動點+1個全動點(2)1個定點+3個半動點解決問題的方法也可有如下兩種:思路1:先平四,再菱形設(shè)點坐標(biāo),根據(jù)平四存在性要求列出“A+C=B+D”(AC、BD為對角線),再結(jié)合一組鄰邊相等,得到方程組.思路2:先等腰,再菱形在構(gòu)成菱形的4個點中任取3個點,必構(gòu)成等腰三角形,根據(jù)等腰存在性方法可先確定第3個點,再確定第4個點.

看個例子:如圖,在坐標(biāo)系中,A點坐標(biāo)(1,1),B點坐標(biāo)為(5,4),點C在x軸上,點D在平面中,求D點坐標(biāo),使得以A、B、C、D為頂點的四邊形是菱形.思路1:先平四,再菱形設(shè)C點坐標(biāo)為(m,0),D點坐標(biāo)為(p,q).(1)當(dāng)AB為對角線時,由題意得:(AB和CD互相平分及AC=BC),解得:(2)當(dāng)AC為對角線時,由題意得:(AC和BD互相平分及BA=BC),解得:或(3)當(dāng)AD為對角線時,由題意得:,解得:或思路2:先等腰,再菱形先求點C,點C滿足由A、B、C構(gòu)成的三角形一定是等腰三角形,用等腰存在性問題的方法先確定C,再確定D點.(1)當(dāng)AB=AC時,C點坐標(biāo)為,對應(yīng)D點坐標(biāo)為;C點坐標(biāo)為,對應(yīng)D點坐標(biāo)為.(2)當(dāng)BA=BC時,C點坐標(biāo)為(8,0),對應(yīng)D點坐標(biāo)為(4,-3);C點坐標(biāo)為(2,0),對應(yīng)D點坐標(biāo)為(-2,-3).(3)AC=BC時,C點坐標(biāo)為,D點坐標(biāo)為.以上只是兩種簡單的處理方法,對于一些較復(fù)雜的題目,還需具體問題具體分析,或許有更為簡便的方法.七、正方形的存在性問題方法突破作為特殊四邊形中最特殊的一位,正方形擁有更多的性質(zhì),因此坐標(biāo)系中的正方形存在性問題變化更加多樣,從判定的角度來說,可以有如下:(1)有一個角為直角的菱形;(2)有一組鄰邊相等的矩形;(3)對角線互相垂直平分且相等的四邊形.依據(jù)題目給定的已知條件選擇恰當(dāng)?shù)呐卸ǚ椒?,即可確定所求的點坐標(biāo).從未知量的角度來說,正方形可以有4個“未知量”,因其點坐標(biāo)滿足4個等量關(guān)系,考慮對角線性質(zhì),互相平分(2個)垂直(1個)且相等(1個).比如在平面中若已知兩個定點,可以在平面中確定另外兩個點使得它們構(gòu)成正方形,而如果要求在某條線上確定點,則可能會出現(xiàn)不存在的情況,即我們所說的未知量小于方程個數(shù),可能無解.從動點角度來說,關(guān)于正方形存在性問題可分為:(1)2個定點+2個全動點;(2)1個定點+2個半動點+1個全動點;甚至可以有:(3)4個半動點.不管是哪一種類型,要明確的是一點,我們肯定不會列一個四元一次方程組求點坐標(biāo)!常用處理方法:思路1:從判定出發(fā)若已知菱形,則加有一個角為直角或?qū)蔷€相等;若已知矩形,則加有一組鄰邊相等或?qū)蔷€互相垂直;若已知對角線互相垂直或平分或相等,則加上其他條件.思路2:構(gòu)造三垂直全等若條件并未給關(guān)于四邊形及對角線的特殊性,則考慮在構(gòu)成正方形的4個頂點中任取3個,必是等腰直角三角形,若已知兩定點,則可通過構(gòu)造三垂直全等來求得第3個點,再求第4個點.總結(jié):構(gòu)造三垂直全等的思路僅適合已知兩定點的情形,若題目給了4個動點,則考慮從矩形的判定出發(fā),觀察該四邊形是否已為某特殊四邊形,考證還需滿足的其他關(guān)系.正方形的存在性問題在中考中出現(xiàn)得并不多,正方形多以小題壓軸為主.例:在平面直角坐標(biāo)系中,A(1,1),B(4,3),在平面中求C、D使得以A、B、C、D為頂點的四邊形是正方形.如圖,一共6個這樣的點C使得以A、B、C為頂點的三角形是等腰直角三角形.至于具體求點坐標(biāo),以為例,構(gòu)造△AMB≌△,即可求得坐標(biāo).至于像、這兩個點的坐標(biāo),不難發(fā)現(xiàn),是或的中點,是或的中點.題無定法,具體問題還需具體分析,如上僅僅是大致思路.八、相似三角形存在性問題【模型解讀】在坐標(biāo)系中確定點,使得由該點及其他點構(gòu)成的三角形與其他三角形相似,即為“相似三角形存在性問題”.【相似判定】判定1:三邊對應(yīng)成比例的兩個三角形是相似三角形;判定2:兩邊對應(yīng)成比例且夾角相等的兩個三角形是相似三角形;判定3:有兩組角對應(yīng)相等的三角形是相似三角形.以上也是坐標(biāo)系中相似三角形存在性問題的方法來源,根據(jù)題目給的已知條件選擇恰當(dāng)?shù)呐卸ǚ椒?,解決問題.【題型分析】通常相似的兩三角形有一個是已知的,而另一三角形中有1或2個動點,即可分為“單動點”類、“雙動點”兩類問題.【思路總結(jié)】根據(jù)相似三角形的做題經(jīng)驗,可以發(fā)現(xiàn),判定1基本是不會用的,這里也一樣不怎么用,對比判定2、3可以發(fā)現(xiàn),都有角相等!所以,要證相似的兩個三角形必然有相等角,關(guān)鍵點也是先找到一組相等角.然后再找:思路1:兩相等角的兩邊對應(yīng)成比例;思路2:還存在另一組角相等.事實上,坐標(biāo)系中在已知點的情況下,線段長度比角的大小更容易表示,因此選擇方法可優(yōu)先考慮思路1.一、如何得到相等角?二、如何構(gòu)造兩邊成比例或者得到第二組角?搞定這兩個問題就可以了.九、角的存在性問題方法突破除了特殊幾何圖形存在性問題外,相等角存在性也是二次函數(shù)壓軸題中常見的題型,根據(jù)題目給的不同的條件,選擇恰當(dāng)?shù)姆绞饺?gòu)造相等角,是此類問題的關(guān)鍵.回顧一下在幾何圖形中有哪些方法能得到相等角,大概如下:(1)平行:兩直線平行,同位角、內(nèi)錯角相等;(2)角平分線:角平分線分的兩個角相等;(3)等腰三角形:等邊對等角;(4)全等(相似)三角形:對應(yīng)角相等;(5)三角函數(shù):若兩個角的三角函數(shù)值相等,則兩角相等;(6)圓周角定理:同圓或等圓中,同弧或等弧所對的圓周角相等.也許還有,但大部分應(yīng)該都在此了,同樣,在拋物線背景下亦可用如下思路構(gòu)造相等角.想得到相等角,先考慮如何度量角,除了角度之外,另外的方法便是求出角的三角函數(shù)值,因此在以上6種方案當(dāng)中,若無明顯條件,可考慮求出角的三角函數(shù)值來構(gòu)造相等角.模塊一三角形存在性問題【題型1】等腰直角三角形【例題1】如圖,拋物線交軸于點和點,交軸于點.(1)求這個拋物線的函數(shù)表達(dá)式.(2)點的坐標(biāo)為,點為第二象限內(nèi)拋物線上的一個動點,求四邊形面積的最大值.(3)點為拋物線對稱軸上的點,問:在拋物線上是否存在點,使為等腰直角三角形,且為直角?若存在,請直接寫出點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【分析】(1);(2)連接AC,將四邊形面積拆為△APC和△ADC面積,考慮△ADC面積為定值,故只需△APC面積最大即可,鉛垂法可解;(3)過點N作NE⊥x軸交x軸于E點,如圖1,過點M向NE作垂線交EN延長線于F點,易證△OEN≌△NFM,可得:NE=FM.設(shè)N點坐標(biāo)為,則,,∴,解得:(圖1),(圖4)對應(yīng)N點坐標(biāo)分別為、;,解得:(圖2)、(圖3)對應(yīng)N點坐標(biāo)分別為、.當(dāng)直角頂點不確定時,問題的一大難點是找出所有情況,而事實上,所有的情況都可以歸結(jié)為同一個方程:NE=FM.故只需在用點坐標(biāo)表示線段時加上絕對值,便可計算出可能存在的其他情況.【例題2】如圖,拋物線過點、點,交y軸于點C.

(1)求b,c的值.(2)點是拋物線上的動點,過點P作軸,交于點E,再過點P作軸,交拋物線于點F,連接,問:是否存在點P,使為等腰直角三角形?若存在,請求出點P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1),(2)當(dāng)點的坐標(biāo)為或時,為等腰直角三角形【分析】(1)將將、代入拋物線即可求解;(2)由題意可知拋物線的對稱軸為,則,分兩種情況:當(dāng)點在對稱軸左側(cè)時,即時,當(dāng)點在對稱軸右側(cè)時,即時,分別進(jìn)行討論求解即可.【詳解】(1)解:將、代入拋物線中,可得:,解得:,即:,;(2)存在,當(dāng)點的坐標(biāo)為或時,為等腰直角三角形.理由如下:由①可知,由題意可知拋物線的對稱軸為直線,∵軸,∴,,則,當(dāng)點在對稱軸左側(cè)時,即時,

,當(dāng)時,為等腰直角三角形,即:,整理得:,解得:(,不符合題意,舍去)此時,即點;當(dāng)點在對稱軸右側(cè)時,即時,

,當(dāng)時,為等腰直角三角形,即:,整理得:,解得:(,不符合題意,舍去)此時:,即點;綜上所述,當(dāng)點的坐標(biāo)為或時,為等腰直角三角形【鞏固練習(xí)1】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于A、B兩點,點B(3,0),經(jīng)過點A的直線AC與拋物線的另一交點為,與y軸交點為D,點P是直線AC下方的拋物線上的一個動點(不與點A、C重合).(1)求該拋物線的解析式.(2)點在拋物線的對稱軸上運動,當(dāng)是以為直角邊的等腰直角三角形時,請直接寫出符合條件的點的坐標(biāo).【分析】(1);(2)①當(dāng)∠POQ為直角時,考慮Q點在對稱軸上,故過點Q向y軸作垂線,垂線段長為1,可知過點P向x軸作垂線,長度必為1,故P的縱坐標(biāo)為±1.如下圖,不難求出P點坐標(biāo).設(shè)P點坐標(biāo)為,可得:.解得:,,,(舍).如下圖,對應(yīng)P點坐標(biāo)分別為、、.②當(dāng)∠OPQ為直角時,如圖構(gòu)造△OMP≌△PNQ,可得:PM=QN.設(shè)P點坐標(biāo)為,則,QN=,∴,若,解得:,(舍).若,解得:,(舍).如下圖,對應(yīng)P點坐標(biāo)分別為、.對于構(gòu)造三垂直來說,直角頂點已知的和直角頂點的未知的完全就是兩個題目!也許能畫出大概位置,但如何能畫出所有情況,才是問題的關(guān)鍵.其實只要再明確一點,構(gòu)造出三垂直后,表示出一組對應(yīng)邊,根據(jù)相等關(guān)系列方程求解即可.【鞏固練習(xí)2】如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,已知二次函數(shù)的圖象與x軸交于點,,與軸交于點.

(1)求拋物線的解析式;(2)已知為拋物線上一點,為拋物線對稱軸上一點,以,,為頂點的三角形是等腰直角三角形,且,求出點的坐標(biāo);【答案】(1),(2)或或【分析】(1)待定系數(shù)法求解析式即可;(2)先求得拋物線的對稱軸為直線,設(shè)與交于點,過點作于點,證明,設(shè),則,,進(jìn)而得出點的坐標(biāo),代入拋物線解析式,求得的值,同理可求得當(dāng)點F在x軸下方時的坐標(biāo);當(dāng)點與點重合時,求得另一個解,進(jìn)而即可求解;【詳解】(1)解:將點,,代入得,解得:,∴拋物線解析式為;(2)∵點,,∴拋物線的對稱軸為直線:,如圖所示,設(shè)與交于點,過點作于點

∵以,,為頂點的三角形是等腰直角三角形,且,∴,∵,∴,∴,設(shè),則,∴,∵點在拋物線上∴解得:(舍去)或,∴,如圖所示,設(shè)與交于點,過點作于點

∵以,,為頂點的三角形是等腰直角三角形,且,∴,∵,∴,∴,設(shè),則,∴,∵點在拋物線上∴解得:(舍去)或,∴,當(dāng)點與點重合時,如圖所示,

∵,是等腰直角三角形,且,∴此時,綜上所述,或或【鞏固練習(xí)3】(2024·四川眉山·中考真題)如圖,拋物線與軸交于點和點,與軸交于點,點在拋物線上.

(1)求該拋物線的解析式;(2)當(dāng)點在第二象限內(nèi),且的面積為3時,求點的坐標(biāo);(3)在直線上是否存在點,使是以為斜邊的等腰直角三角形?若存在,請直接寫出點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)拋物線的解析式為(2)的坐標(biāo)為或(3)的坐標(biāo)為或或或【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解;(2)過作軸交于,求出直線解析式,根據(jù)列式求解;(3)先求出點A,B坐標(biāo),再求出直線解析式,過作軸于,過作軸于,分以下情況分別討論即可:①與重合,與重合時;②當(dāng)在第一象限,在第四象限時;③當(dāng)在第四象限,在第三象限時;④當(dāng)在第四象限,在第一象限時.【詳解】(1)解:把,代入得:,解得,拋物線的解析式為;(2)解:過作軸交于,如圖:

由,得直線解析式為,設(shè),則,,的面積為3,,即,解得或,的坐標(biāo)為或;(3)解:在直線上存在點,使是以為斜邊的等腰直角三角形,理由如下:在中,令得,解得或,,,由,得直線解析式為,設(shè),,過作軸于,過作軸于,①,當(dāng)與重合,與重合時,是等腰直角三角形,如圖:

此時;②當(dāng)在第一象限,在第四象限時,

是以為斜邊的等腰直角三角形,,,,,,,,,解得(小于0,舍去)或,,的坐標(biāo)為;③當(dāng)在第四象限,在第三象限時,如圖:

是以為斜邊的等腰直角三角形,,,,,,,,同理可得,解得或(大于0,舍去),,的坐標(biāo)為;④當(dāng)在第四象限,在第一象限,如圖:

是以為斜邊的等腰直角三角形,,,,,,,,,解得(舍去)或,,的坐標(biāo)為;綜上所述,的坐標(biāo)為或或或.【題型2】等腰三角形存在性問題【例題1】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)交軸于點、,交軸于點,在軸上有一點,連接.(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;(2)若點為拋物線在軸負(fù)半軸上方的一個動點,求面積的最大值;(3)拋物線對稱軸上是否存在點,使為等腰三角形?若存在,請直接寫出所有點的坐標(biāo),若不存在請說明理由.【分析】(1);(2)可用鉛垂法,當(dāng)點D坐標(biāo)為時,△ADE面積最大,最大值為14;(3)這個問題只涉及到A、E兩點及直線x=-1(對稱軸)①當(dāng)AE=AP時,以A為圓心,AE為半徑畫圓,與對稱軸交點即為所求P點.∵AE=,∴,又AH=3,∴,故、.②當(dāng)EA=EP時,以E點為圓心,EA為半徑畫圓,與對稱軸交點即為所求P點.過點E作EM垂直對稱軸于M點,則EM=1,,故、.③當(dāng)PA=PE時,作AE的垂直平分線,與對稱軸交點即為所求P點.設(shè),,∴,解得:m=1.故.綜上所述,P點坐標(biāo)為、、、、.【補充】“代數(shù)法”用點坐標(biāo)表示出線段,列方程求解亦可以解決.【例題2】(2024·四川達(dá)州·中考真題)如圖1,拋物線與軸交于點和點,與軸交于點.點是拋物線的頂點.

(1)求拋物線的解析式;(2)如圖2,連接,,直線交拋物線的對稱軸于點,若點是直線上方拋物線上一點,且,求點的坐標(biāo);(3)若點是拋物線對稱軸上位于點上方的一動點,是否存在以點,,為頂點的三角形是等腰三角形,若存在,請直接寫出滿足條件的點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)或;(3)或或或【分析】(1)待定系數(shù)法求解析式,即可求解;(2)先求得的坐標(biāo),根據(jù)勾股定理的逆定理得出是等腰三角形,進(jìn)而根據(jù)得出,連接,設(shè)交軸于點,則得出是等腰直角三角形,進(jìn)而得出,則點與點重合時符合題意,,過點作交拋物線于點,得出直線的解析式為,聯(lián)立拋物線解析式,即可求解;(3)勾股定理求得,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì),分類討論解方程,即可求解.【詳解】(1)解:∵拋物線與軸交于點和點,∴解得:∴拋物線的解析式為;(2)由,當(dāng)時,,則∵,則,對稱軸為直線設(shè)直線的解析式為,代入,∴解得:∴直線的解析式為,當(dāng)時,,則∴∴∴是等腰三角形,∴連接,設(shè)交軸于點,則∴是等腰直角三角形,∴,,又∴∴∴點與點重合時符合題意,如圖所示,過點作交拋物線于點,設(shè)直線的解析式為,將代入得,解得:∴直線的解析式為聯(lián)立解得:,∴綜上所述,或;(3)解:∵,,∴∵點是拋物線對稱軸上位于點上方的一動點,設(shè)其中∴,①當(dāng)時,,解得:或②當(dāng)時,,解得:③當(dāng)時,,解得:或(舍去)綜上所述,或或或.【鞏固練習(xí)3】如圖,拋物線交軸于,兩點,與軸交于點,連接,.點是第一象限內(nèi)拋物線上的一個動點,點的橫坐標(biāo)為.(1)求此拋物線的表達(dá)式;(2)過點作軸,垂足為點,交于點.試探究點在運動過程中,是否存在這樣的點,使得以,,為頂點的三角形是等腰三角形.若存在,請求出此時點的坐標(biāo),若不存在,請說明理由;【分析】(1);(2)①當(dāng)CA=CQ時,∵CA=5,∴CQ=5,考慮到CB與y軸夾角為45°,故過點Q作y軸的垂線,垂足記為H,則,故Q點坐標(biāo)為.②當(dāng)AC=AQ時,考慮直線BC解析式為y=-x+4,可設(shè)Q點坐標(biāo)為(m,-m+4),,即,解得:m=1或0(舍),故Q點坐標(biāo)為(1,3).③當(dāng)QA=QC時,作AC的垂直平分線,顯然與線段BC無交點,故不存在.綜上所述,Q點坐標(biāo)為或(1,3).【鞏固練習(xí)2】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線經(jīng)過點和點.(1)求拋物線的解析式及頂點的坐標(biāo);(2)如圖,連接、,點在線段上(不與、重合),作,交線段于點,是否存在這樣點,使得為等腰三角形?若存在,求出的長;若不存在,請說明理由.【分析】(1),頂點D坐標(biāo)為;(2)考慮到∠DAB=∠DBA=∠DMN,即有△BMD∽△ANM(一線三等角).①當(dāng)MD=MN時,有△BMD≌△ANM,可得AM=BD=5,故AN=BM=1;②當(dāng)NM=ND時,則∠NDM=∠NMD=∠DAB,△MAD∽△DAB,可得AM=,∴,即,解得:.③當(dāng)DM=DN時,∠DNM=∠DMN=∠DAB,顯然不成立,故不存在這樣的點M.綜上,AN的值為1或.【鞏固練習(xí)3】如圖,已知二次函數(shù)的圖像與軸相交于,兩點,與軸相交于點.(1)求這個二次函數(shù)的表達(dá)式;(2)若是第四象限內(nèi)這個二次函數(shù)的圖像上任意一點,軸于點,與線段交于點,連接.當(dāng)是以為一腰的等腰三角形時,求點的坐標(biāo).

【分析】(1);(2)①當(dāng)PM=PC時,(特殊角分析)考慮∠PMC=45°,∴∠PCM=45°,即△PCM是等腰直角三角形,P點坐標(biāo)為(2,-3);②當(dāng)MP=MC時,(表示線段列方程)設(shè)P點坐標(biāo)為,則M點坐標(biāo)為,故線段故點M作y軸的垂線,垂足記為N,則MN=m,考慮△MCN是等腰直角三角形,故,∴,解得或0(舍),故P點坐標(biāo)為.綜上所述,P點坐標(biāo)為(2,-3)或.【鞏固練習(xí)4】(2024·黑龍江齊齊哈爾·中考真題)綜合與探究:如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知直線與x軸交于點A,與y軸交于點C,過A,C兩點的拋物線與x軸的另一個交點為點,點P是拋物線位于第四象限圖象上的動點,過點P分別作x軸和y軸的平行線,分別交直線于點E,點F.(1)求拋物線的解析式;(2)點D是x軸上的任意一點,若是以為腰的等腰三角形,請直接寫出點D的坐標(biāo).【答案】(1)(2)【分析】本題主要考查了求函數(shù)解析式、二次函數(shù)與幾何的綜合等知識點,掌握數(shù)形結(jié)合思想成為解題的關(guān)鍵.(1)先根據(jù)題意確定點A、C的坐標(biāo),然后運用待定系數(shù)法求解即可;(2)分三種情況分別畫出圖形,然后根據(jù)等腰三角形的定義以及坐標(biāo)與圖形即可解答.【詳解】(1)解:∵直線與x軸交于點A,與y軸交于點C,∴當(dāng)時,,即;當(dāng)時,,即;∵,∴設(shè)拋物線的解析式為,把代入可得:,解得:,∴,∴拋物線的解析式為:.(2)解:∵,,∴,∴,如圖:當(dāng),∴,即;如圖:當(dāng),∴,即;如圖:當(dāng),∴,即;綜上,點D的坐標(biāo)為.【鞏固練習(xí)5】(2024·四川雅安·中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)的圖象與x軸交于,兩點,與y軸交于點C.(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;(2)如圖①,若點P是線段上的一個動點(不與點B,C重合),過點P作y軸的平行線交拋物線于點Q,當(dāng)線段的長度最大時,求點Q的坐標(biāo);(3)如圖②,在(2)的條件下,過點Q的直線與拋物線交于點D,且.在y軸上是否存在點E,使得為等腰三角形?若存在,直接寫出點E的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)(3)存在,點或或或或【分析】(1)由待定系數(shù)法即可求解;(2)由,即可求解;(3)先求出點,再分類求解即可.【詳解】(1)解:由題意得:,則,則拋物線的表達(dá)式為:;(2)解:由拋物線的表達(dá)式知,點,由點B、C的坐標(biāo)得,直線的表達(dá)式為:,設(shè)點,則點,則,∵,故有最大值,此時,則,即點;(3)解:存在,理由:設(shè)直線的表達(dá)式為,由點的坐標(biāo)得,,解得:,∴直線的表達(dá)式為:,令,,故,過點作軸交軸于點,則,,則,即直線和關(guān)于直線對稱,故,設(shè)直線的表達(dá)式為,代入,,得,解得:,則直線的表達(dá)式為:,聯(lián)立上式和拋物線的表達(dá)式得:,解得:(舍去)或5,即點;設(shè)點,由的坐標(biāo)得,,當(dāng)時,則,解得:,即點或;當(dāng)或時,同理可得:或,解得:或,即點或或;綜上,點或或或或.【題型3】直角三角形存在性問題【例題1】通過對下面數(shù)學(xué)模型的研究學(xué)習(xí),解決問題.【模型呈現(xiàn)】如圖,在Rt△ABC,∠ACB=90°,將斜邊AB繞點A順時針旋轉(zhuǎn)得到AD,過點D作DE⊥AC于點,可以推理得到△ABC≌△DAE,進(jìn)而得到AC=DE,BC=AE.我們把這個數(shù)學(xué)模型成為“K型”.推理過程如下:【模型遷移】二次函數(shù)的圖像交軸于點A(-1,0),B(4,0)兩點,交軸于點.動點從點出發(fā),以每秒2個單位長度的速度沿方向運動,過點作軸交直線于點,交拋物線于點,連接,設(shè)運動的時間為秒.(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;(2)在直線上存在一點,當(dāng)是以為直角的等腰直角三角形時,求此時點的坐標(biāo).

【分析】(1);(2)本題直角頂點P并不確定,以BC為斜邊作等腰直角三角形,直角頂點即為P點,再過點P作水平線,得三垂直全等.設(shè)HP=a,PQ=b,則BQ=a,CH=b,由圖可知:,解得:.故D點坐標(biāo)為(1,3).同理可求此時D點坐標(biāo)為(3,2).思路2:等腰直角的一半還是等腰直角.如圖,取BC中點M點,以BM為一直角邊作等腰直角三角形,則第三個頂點即為P點.根據(jù)B點和M點坐標(biāo),此處全等的兩三角形兩直角邊分別為1和2,故P點坐標(biāo)易求.P點橫坐標(biāo)同D點,故可求得D點坐標(biāo).【例題2】如圖,已知拋物線的對稱軸為直線,且拋物線與軸交于、兩點,與軸交于點,其中,.(1)若直線經(jīng)過、兩點,求直線和拋物線的解析式;(2)在拋物線的對稱軸上找一點,使點到點的距離與到點的距離之和最小,求出點的坐標(biāo);(3)設(shè)點為拋物線的對稱軸上的一個動點,求使為直角三角形的點坐標(biāo).【分析】(1)直線BC:拋物線:;(2)將軍飲馬問題,考慮到M點在對稱軸上,且點A關(guān)于對稱軸的對稱點為點B,故MA+MC=MB+MC,∴當(dāng)B、M、C三點共線時,M到A和C的距離之后最小,此時M點坐標(biāo)為(-1,2);(3)兩圓一線作點P:以為例,構(gòu)造△PNB∽△BMC,考慮到BM=MC=3,∴BN=PN=2,故點坐標(biāo)為(-1,-2).易求坐標(biāo)為(1,4).、求法類似,下求:已知PN=1,PM=2,設(shè)CN=a,BM=b,由相似得:,即ab=2,由圖可知:b-a=3,故可解:,(舍),對應(yīng)坐標(biāo)為.類似可求坐標(biāo)為.【例題3】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于,兩點,與軸交于點,點是該拋物線的頂點.(1)求拋物線的解析式和直線的解析式;(2)請在軸上找一點,使的周長最小,求出點的坐標(biāo);(3)試探究:在拋物線上是否存在點,使以點,,為頂點,為直角邊的三角形是直角三角形?若存在,請求出符合條件的點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【分析】(1)拋物線:,直線AC:y=3x+3;(2)看圖,M點坐標(biāo)為(0,3)與C點重合了.(3)考慮到AC為直角邊,故分別過A、C作AC的垂線,與拋物線交點即為所求P點,有如下兩種情況,先求過A點所作垂線得到的點P:設(shè)P點坐標(biāo)為,則PM=m+1,AM=,易證△PMA∽△ANC,且AN=3,CN=1,∴,解得:,(舍),故第1個P點坐標(biāo)為;再求過點C所作垂線得到的點P:,CN=m,,解得:,(舍),故第2個P點坐標(biāo)為.綜上所述,P點坐標(biāo)為或.【鞏固練習(xí)1】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于A、B兩點,點B(3,0),經(jīng)過點A的直線AC與拋物線的另一交點為,與y軸交點為D,點P是直線AC下方的拋物線上的一個動點(不與點A、C重合).(1)求該拋物線的解析式.(2)點在拋物線的對稱軸上運動,當(dāng)是以為直角邊的等腰直角三角形時,請直接寫出符合條件的點的坐標(biāo).【分析】(1);(2)①當(dāng)∠POQ為直角時,考慮Q點在對稱軸上,故過點Q向y軸作垂線,垂線段長為1,可知過點P向x軸作垂線,長度必為1,故P的縱坐標(biāo)為±1.如下圖,不難求出P點坐標(biāo).設(shè)P點坐標(biāo)為,可得:.解得:,,,(舍).如下圖,對應(yīng)P點坐標(biāo)分別為、、.②當(dāng)∠OPQ為直角時,如圖構(gòu)造△OMP≌△PNQ,可得:PM=QN.設(shè)P點坐標(biāo)為,則,QN=,∴,若,解得:,(舍).若,解得:,(舍).如下圖,對應(yīng)P點坐標(biāo)分別為、.對于構(gòu)造三垂直來說,直角頂點已知的和直角頂點的未知的完全就是兩個題目!也許能畫出大概位置,但如何能畫出所有情況,才是問題的關(guān)鍵.其實只要再明確一點,構(gòu)造出三垂直后,表示出一組對應(yīng)邊,根據(jù)相等關(guān)系列方程求解即可【鞏固練習(xí)2】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸交于,兩點.與y軸交于點.(1)求該拋物線的函數(shù)表達(dá)式;(2)在拋物線的對稱軸上是否存在一點M,使得是以為一條直角邊的直角三角形:若存在,請求出點M的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.【答案】(1),(2)或【分析】(1)將、、代入拋物線解析式求解即可;(2)過作交拋物線的對稱軸于,過作交拋物線的對稱軸于,連接,設(shè),可求,,由,可求,進(jìn)而求出直線的解析式,即可求解.【詳解】(1)解:由題意得,解得:,拋物線的解析式為.(2)解:存在,如圖,過作交拋物線的對稱軸于,過作交拋物線的對稱軸于,連接,∵拋物線的對稱軸為直線,設(shè),,,,,,解得:,;設(shè)直線的解析式為,則有,解得,直線解析式為,,且經(jīng)過,直線解析式為,當(dāng)時,,

;綜上所述:存在,的坐標(biāo)為或.【鞏固練習(xí)3】(2024·四川遂寧·中考真題)二次函數(shù)的圖象與軸分別交于點,與軸交于點,為拋物線上的兩點.(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;(2)當(dāng)兩點關(guān)于拋物線對稱軸對稱,是以點為直角頂點的直角三角形時,求點的坐標(biāo)【答案】(1),(2)【分析】本題考查了二次函數(shù)的綜合題,待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,勾股定理,已知兩點坐標(biāo)表示兩點距離,二次函數(shù)最值,熟練掌握知識點,正確添加輔助線是解題的關(guān)鍵.(1)用待定系數(shù)法求解即可;(2)可求,設(shè),由,得,則,解得,(舍去),故【詳解】(1)解:把,代入得,,解得,∴二次函數(shù)的表達(dá)式為;(2)解:如圖:由得拋物線對稱軸為直線,∵兩點關(guān)于拋物線對軸對稱,∴,設(shè),∵,∴,∴,整理得,,解得,(舍去),∴,∴【鞏固練習(xí)4】(2024·山東泰安·中考真題)如圖,拋物線的圖象經(jīng)過點,與軸交于點A,點.(1)求拋物線的表達(dá)式;(2)將拋物線向右平移1個單位,再向上平移3個單位得到拋物線,求拋物線的表達(dá)式,并判斷點是否在拋物線上;(3)在軸上方的拋物線上,是否存在點,使是等腰直角三角形.若存在,請求出點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2),點在拋物線上(3)存在,點的坐標(biāo)為:或【分析】本題主要考查了求二次函數(shù)的解析式、二次函數(shù)與幾何的綜合、二次函數(shù)圖像的平移等知識點,靈活利用數(shù)形結(jié)合的思想把代數(shù)和幾何圖形結(jié)合起來成為解題的關(guān)鍵.(1)將點D的坐標(biāo)代入拋物線表達(dá)式,求得a的值即可;(2)由題意得:,當(dāng)x=1時,,即可判斷點是否在拋物線上;(3)分為直角、為直角、為直角三種情況,分別運用全等三角形的判定與性質(zhì),進(jìn)而確定點E的坐標(biāo),進(jìn)而確定點P的坐標(biāo).【詳解】(1)解:將點的坐標(biāo)代入拋物線表達(dá)式得:,解得:,則拋物線的表達(dá)式為:.(2)解:由題意得:,當(dāng)時,,故點在拋物線上.(3)解:存在,理由如下:①當(dāng)為直角時,如圖1,過點作且,則為等腰直角三角形,,,,,,∴,,∴點,當(dāng)時,,即點在拋物線上,∴點即為點;②當(dāng)為直角時,如圖2,同理可得:,∴,,∴點,當(dāng)時,,∴點在拋物線上,∴點即為點;③當(dāng)為直角時,如圖3,設(shè)點,同理可得:,∴且,解得:且,∴點,當(dāng)時,,即點不在拋物線上;綜上,點的坐標(biāo)為:或.【題型4】相似三角形存在性問題【例題1】如圖,拋物線與軸交于點A(-1,0),點B(3,0),與y軸交于點C,且過點D(2,-3).點Q是拋物線上的動點.(1)求拋物線的解析式;(2)如圖2,直線OQ與線段BC相交于點E,當(dāng)△OBE與△ABC相似時,求點Q的坐標(biāo).【分析】(1)拋物線:;(2)思路:考慮到△ABC和△BOE有一組公共角,公共角必是對應(yīng)角.∠ABC的兩邊BA、BC與∠OBE的兩邊BO、BE成比例即可,故可得:或.解得:或,故E點坐標(biāo)為或.當(dāng)E點坐標(biāo)為時,直線OE解析式為,聯(lián)立方程:,解得:,,此時Q點坐標(biāo)為或;當(dāng)E點坐標(biāo)為時,直線OE解析式為,聯(lián)立方程:,解得:,,此時Q點坐標(biāo)為或.綜上所述,Q點坐標(biāo)為或或或.說明:過程應(yīng)詳細(xì)分類討論兩種情況,分別求出結(jié)果.【例題2】如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,直線y=x-1與拋物線交于A、B兩點,其中A(m,0)、B(4,n),該拋物線與y軸交于點C,與x軸交于另一點D.(1)求m、n的值及該拋物線的解析式;(2)如圖2,連接BD、CD,在線段CD上是否存在點Q,使得以A、D、Q為頂點的三角形與△ABD相似,若存在,請直接寫出點Q的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【分析】(1)m=1,n=3,拋物線解析式為;(2)思路:平行得相等角,構(gòu)造兩邊成比例由題意得D(5,0),故直線CD解析式為:y=x-5,∴CD∥AB,∴∠CDA=∠BAD,考慮到點Q在線段CD上,∴或,解得:或,故Q點坐標(biāo)為或.【例題3】如圖,已知拋物線經(jīng)過△ABC的三個頂點,其中點A(0,1),點B(9,10),AC∥x軸.(1)求這條拋物線的解析式;(2)求tan∠ABC的值;(3)若點D為拋物線的頂點,點E是直線AC上一點,當(dāng)△CDE與△ABC相似時,求點E的坐標(biāo).【分析】(1);(2);(3)思路:平行得相等角,構(gòu)造兩邊成比例若點D為拋物線的頂點,則D點坐標(biāo)為(3,-2),∴直線CD解析式為:y=x-5,又直線AB解析式為:y=x+9,故CD∥AB,∴∠BAC=∠ACD,故點E在點C左側(cè),考慮∠BAC的兩邊AB、AC與CE、CD成比例:或解得:CE=9或2,故E點坐標(biāo)為(-3,1)或(4,1).【鞏固練習(xí)1】(2024·四川內(nèi)江·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)的圖象與軸交于點,與軸交于點,拋物線經(jīng)過、兩點,在第一象限的拋物線上取一點,過點作軸于點,交于點.(1)求這條拋物線所對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;(2)是否存在點,使得和相似?若存在,請求出點的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)點的坐標(biāo)為或【分析】(1)先求出A、B的坐標(biāo),然后代入,求出b、c的值即可;(2)由對頂角的性質(zhì)性質(zhì)知,若存在和相似,則有和兩種情況,然后分情況討論,利用相似三角形的性質(zhì)求解即可.【詳解】(1)解:令,則,則;令,則∴,把,代入,得:解得:∴這條拋物線所對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為:;(2)解:存在點,使得和相似.設(shè)點,則,,∴,,,,∵和相似,∴或①如圖1,當(dāng)時,∴∴點縱坐標(biāo)為6∴,解得:或∴②如圖2,當(dāng)時,過B作于H∴∴∴∴,解得:(舍去)或∴綜上所述,點的坐標(biāo)為或.【鞏固練習(xí)2】(2024·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)的圖像經(jīng)過原點和點.經(jīng)過點的直線與該二次函數(shù)圖象交于點,與軸交于點.(1)求二次函數(shù)的解析式及點的坐標(biāo);(2)點是二次函數(shù)圖象上的一個動點,當(dāng)點在直線上方時,過點作軸于點,與直線交于點,設(shè)點的橫坐標(biāo)為.①為何值時線段的長度最大,并求出最大值;②是否存在點,使得與相似.若存在,請求出點坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1),(2)①當(dāng)時,有最大值為;②當(dāng)P的坐標(biāo)為或時,與相似【分析】(1)把,,代入求解即可,利用待定系數(shù)法求出直線解析式,然后令,求出y,即可求出C的坐標(biāo);(2)①根據(jù)P、D的坐標(biāo)求出,然后根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可;②先利用等邊對等角,平行線的判定與性質(zhì)等求出,然后分,兩種情況討論過,利用相似三角形的性質(zhì)、等腰三角形的判定與性質(zhì)等求解即可.【詳解】(1)解:把,,代入,得,解得,∴二次函數(shù)的解析式為,設(shè)直線解析式為,則,解得,∴直線解析式為,當(dāng)時,,∴;(2)解:①設(shè),則,∴,∴當(dāng)時,有最大值為;②∵,,∴,又,∴,又軸,∴軸,∴,當(dāng)時,如圖,∴,∴軸,∴P的縱坐標(biāo)為3,把代入,得,解得,,∴,∴,∴P的坐標(biāo)為;當(dāng)時,如圖,過B作于F,則,,又,∴,∴,∴,∴,∴,解得,(舍去),∴,∴P的坐標(biāo)為綜上,當(dāng)P的坐標(biāo)為或時,與相似.【鞏固練習(xí)3】如圖,拋物線與x軸交于A、B兩點(A點在B點左側(cè)),與y軸交于點C.動直線EF(EF//x軸)從點C開始,以每秒1個單位的速度沿y軸負(fù)方向平移,且分別交y軸、線段BC于E、F兩點,動點P同時從點B出發(fā),在線段OB上以每秒2個單位的速度向原點O運動.是否存在t,使得△BPF與△ABC相似.若存在,試求出t的值;若不存在,請說明理由.【解析】△BPF與△ABC有公共角∠B,那么我們梳理兩個三角形中夾∠B的兩條邊.△ABC是確定的.由,可得A(4,0)、B(8,0)、C(0,4).于是得到BA=4,BC=.還可得到.△BPF中,BP=2t,那么BF的長用含t的式子表示出來,問題就解決了.在Rt△EFC中,CE=t,EF=2t,所以.因此.于是根據(jù)兩邊對應(yīng)成比例,分兩種情況列方程:①當(dāng)時,.解得(如圖1-2).②當(dāng)時,.解得(如圖1-3).圖1-2 圖1-3【鞏固練習(xí)4】如圖,已知拋物線的圖像與軸交于,兩點,與軸交于點,點為拋物線的頂點.

(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式及點的坐標(biāo);(2)若四邊形為矩形,.點以每秒1個單位的速度從點沿向點運動,同時點以每秒2個單位的速度從點沿向點運動,一點到達(dá)終點,另一點隨之停止.當(dāng)以、、為頂點的三角形與相似時,求運動時間的值;【答案】(1);頂點為(2)或【分析】(1)設(shè)二次函數(shù)表達(dá)式為:,將、代入,進(jìn)行計算即可得,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可得;(2)依題意,秒后點的運動距離為,則,點的運動距離為,分情況討論:①當(dāng)時,②當(dāng)時,進(jìn)行解答即可得;【詳解】(1)解:設(shè)二次函數(shù)表達(dá)式為:,將、代入得:,解得,,拋物線的函數(shù)表達(dá)式為:,又,,頂點為;(2)解:依題意,秒后點的運動距離為,則,點的運動距離為.①當(dāng)時,,解得;②當(dāng)時,,解得;綜上得,當(dāng)或時,以、、為頂點的三角形與相似模塊二特殊四邊形存在性問題【題型5】平行四邊形存在性問題【例題1】如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線與直線都經(jīng)過、兩點,該拋物線的頂點為C.(1)求此拋物線和直線AB的解析式;(2)設(shè)直線AB與該拋物線的對稱軸交于點E,在射線EB上是否存在一點M,過M作x軸的垂線交拋物線于點N,使點M、N、C、E是平行四邊形的四個頂點?若存在,求點M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;【分析】(1)拋物線:,直線AB:;(2)考慮EC∥MN,故若使點M、N、C、E是平行四邊形,則EC=MN即可,∵E(1,-2)、C(1,-4),∴EC=2,設(shè)M點坐標(biāo)為(m,m-3)(m>1),則N點坐標(biāo)為,則MN=由題意得:,,解得:,(舍),對應(yīng)P點坐標(biāo)為;,解得:,(舍).對應(yīng)P點坐標(biāo)為(2,-1).綜上,P點坐標(biāo)為或(2,-1).【例題2】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線與軸交于點,與軸交于點,拋物線經(jīng)過,兩點且與軸的負(fù)半軸交于點.(1)求該拋物線的解析式;(2)已知,分別是直線和拋物線上的動點,當(dāng),,,為頂點的四邊形是平行四邊形時,直接寫出所有符合條件的點的坐標(biāo).【分析】(1)拋物線:;(2)設(shè)E點坐標(biāo)為,F(xiàn)點坐標(biāo)為,又B(0,2)、O(0,0),①若OB為對角線,由題意得:,解得:或,故E點坐標(biāo)為或;②若OE為對角線,由題意得:,解得:或,故E點坐標(biāo)為或;③若OF為對角線,由題意得:,解得:,故E點坐標(biāo)為(2,1).【例題3】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線過點,與拋物線的一個交點為,且點的橫坐標(biāo)為2,點、分別是拋物線、上的動點.(1)求拋物線對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;(2)若以點、、、為頂點的四邊形恰為平行四邊形,求出點的坐標(biāo).

【分析】(1)解析式:;(2)雖然兩個動點均在拋物線上,仍可用設(shè)點坐標(biāo)的方法求解.設(shè)P點坐標(biāo)為,Q點坐標(biāo)為,又C(0,-3)、A(2,-3),①若CA為對角線,由題意得;,解得:或(舍),故P點坐標(biāo)為(-3,12);②若CP為對角線,由題意得:,解得:或,故P點坐標(biāo)為(3,0)或;③若CQ為對角線,由題意得:,解得:或(舍),故P點坐標(biāo)為(-1,0).綜上所述,P點坐標(biāo)為(-3,12)、(3,0)、、(-1,0).【例題4】如圖,已知拋物線經(jīng)過點,,.(1)求該拋物線的解析式;(2)若點在軸上,點在拋物線上,是否存在以點,,,為頂點的四邊形是平行四邊形?若存在,求點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【分析】(1)拋物線:;(2)列方程組求:設(shè)P、Q,又B(-1,0)、C(0,-3),若BC為對角線,由題意得:,解得:或(舍),故對應(yīng)的P(2,-3);若BP為對角線,由題意得:,解得:或(舍),故對應(yīng)的P(2,-3);若BQ為對角線,由題意得:,解得:或,故對應(yīng)的P、.綜上所述,P點坐標(biāo)為(2,-3)、、.【鞏固練習(xí)1】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線與軸交于,兩點,與軸交于點,連接.(1)求該拋物線的解析式,并寫出它的對稱軸;(2)若點為拋物線對稱軸上一點,拋物線上是否存在點,使得以,,,為頂點的四邊形是平行四邊形?若存在,請直接寫出所有滿足條件的點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【分析】(1)拋物線:,對稱軸:直線x=1;(2)設(shè)M點坐標(biāo)為,N點坐標(biāo)為,又B(3,0)、C(0,2)若BC為對角線,由題意得:,解得:,故M點坐標(biāo)為(2,2);若BN為對角線,由題意得:,解得:,故M點坐標(biāo)為;若BM為對角線,由題意得:,解得:,故M點坐標(biāo)為.綜上所述,M點坐標(biāo)為(2,2)、、.【鞏固練習(xí)2】如圖,已知拋物線交軸于、兩點,交軸于點,點坐標(biāo)為,,,點為拋物線的頂點.(1)求拋物線的解析式;(2)為坐標(biāo)平面內(nèi)一點,以、、、為頂點的四邊形是平行四邊形,求點坐標(biāo).【分析】(1)拋物線:;(2)設(shè)P點坐標(biāo)為(m,n),又B(3,0)、C(0,2)、D①若BC為對角線,由題意得:,解得:,故的坐標(biāo)為;②若BD為對角線,由題意得:,解得:,故坐標(biāo)為;③若BP為對角線,由題意得:,解得:,故坐標(biāo)為.綜上所述,P點坐標(biāo)為、、.【鞏固練習(xí)3】(2024·四川廣元·中考真題)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線F:經(jīng)過點,與y軸交于點.(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;(2)在直線上方拋物線上有一動點C,連接交于點D,求的最大值及此時點C的坐標(biāo);(3)作拋物線F關(guān)于直線上一點的對稱圖象,拋物線F與只有一個公共點E(點E在y軸右側(cè)),G為直線上一點,H為拋物線對稱軸上一點,若以B,E,G,H為頂點的四邊形是平行四邊形,求G點坐標(biāo).【答案】(1);(2)最大值為,C的坐標(biāo)為;(3)點G的坐標(biāo)為,,.【分析】(1)本題考查了待定系數(shù)法解拋物線分析式,根據(jù)題意將點坐標(biāo)分別代入拋物線解析式,解方程即可;(2)根據(jù)題意證明,再設(shè)的解析式為,求出的解析式,再設(shè),則,再表示出利用最值即可得到本題答案;(3)根據(jù)題意求出,再分情況討論當(dāng)為對角線時,當(dāng)為邊時繼而得到本題答案.【詳解】(1)解:,代入,得:,解得:,∴拋物線的函數(shù)表達(dá)式為.(2)解:如圖1,過點C作x軸的垂線交于點M.∴軸,∴,∴,設(shè)的解析式為,把,代入解析式得,解得:,∴.設(shè),則,∴,∵,,∴當(dāng)時,最大,最大值為.∴的最大值為,此時點C的坐標(biāo)為.(3)解:由中心對稱可知,拋物線F與的公共點E為直線與拋物線F的右交點,∴,∴(舍),,∴.∵拋物線F:的頂點坐標(biāo)為,∴拋物線的頂點坐標(biāo)為,∴拋物線的對稱軸為直線.如圖2,當(dāng)為對角線時,由題知,∴,∴.如圖3,當(dāng)為邊時,由題知,∴,∴.如圖4,由題知,∴,∴,綜上:點G的坐標(biāo)為,,.【鞏固練習(xí)4】(2024·寧夏·中考真題)拋物線與軸交于,兩點,與軸交于點,點是第四象限內(nèi)拋物線上的一點.(1)求拋物線的解析式;(2)如圖,過作軸于點,交直線于點.設(shè)點的橫坐標(biāo)為,當(dāng)時,求的值;(3)如圖點,連接并延長交直線于點,點是軸上方拋物線上的一點,在(2)的條件下,軸上是否存在一點,使得以,,,為頂點的四邊形是平行四邊形.若存在,直接寫出點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)(3)存在,或或或【分析】(1)將點代入拋物線解析式,可得關(guān)于的一元一次方程,解方程即可求出的值,進(jìn)而得出拋物線的解析式;(2)令,可得,令,可得,則,利用待定系數(shù)法可求得的解析式為,根據(jù)題意可知點的坐標(biāo)為,,把分別代入拋物線和直線的解析式,可得,,進(jìn)而可得,,由軸可得軸,據(jù)此可證得,于是可得,即,則,由已知條件可得,由此可建立關(guān)于m的方程,解之即可;(3)由C、F的坐標(biāo)可求得直線的解析式為,進(jìn)而可得,當(dāng)時,,解方程即可求得點的坐標(biāo)為或,然后分情況討論:當(dāng)時,;當(dāng)時,;分別求解即可得出答案.【詳解】(1)解:把點代入,得:,解得:,拋物線的解析式為;(2)解:令,則,解得:,,點的坐標(biāo)為,當(dāng)時,,點的坐標(biāo)為,,,,根據(jù)題意得,點的坐標(biāo)為,則,把代入,得:,點的坐標(biāo)為,設(shè)直線的解析式為,把,代入,得:,解得:,直線的解析式為:,當(dāng)時,,點的坐標(biāo)為,,,又軸,∴軸,,,,,又,,解得:,(不合題意,故舍去),∴的值為;(3)解:存在,點的坐標(biāo)為或或或,理由如下:設(shè)直線的解析式為,把,代入,得:,解得:,的解析式為:,當(dāng)時,,點的坐標(biāo)為,又點是軸上方拋物線上的一點,當(dāng)時,,解得:,,點的坐標(biāo)為或,分情況討論:當(dāng)點的坐標(biāo)為時,,點的坐標(biāo)為或;當(dāng)點的坐標(biāo)為時,,點的坐標(biāo)為或;綜上所述,點的坐標(biāo)為或或或.【題型6】正方形存在性問題【例題1】如圖,拋物線與軸交于A(-1,0),B(3,0)兩點.(1)求拋物線的解析式;(2)是否存在過A、B兩點的拋物線,其頂點P關(guān)于x軸的對稱點為Q,使得四邊形APBQ為正方形?若存在,求出此拋物線的解析式;若不存在,請說明理由.【分析】(1)拋物線:;(2)已知A(-1,0)、B(3,0),故構(gòu)造以AB為斜邊的等腰直角△APB,如下:若四邊形APBQ是正方形,易得P點坐標(biāo)為(1,2)或(1,-2),當(dāng)P點坐標(biāo)為(1,2)時,易得拋物線解析式為;當(dāng)P點坐標(biāo)為(1,-2)時,易得拋物線解析式為.綜上所述,拋物線解析式為或.【小結(jié)】看到兩個定點,不管題目如何描述第3個點的位置,均可通過構(gòu)造等腰直角三角形確定第3個點,再求得第4個點.【例題2】(2024·江蘇無錫·中考真題)已知二次函數(shù)的圖象經(jīng)過點和點.(1)求這個二次函數(shù)的表達(dá)式;(2)若點,都在該二次函數(shù)的圖象上,試比較和的大小,并說明理由;(3)點在直線上,點在該二次函數(shù)圖象上.問:在軸上是否存在點,使得以,,,為頂點的四邊形是正方形?若存在,請直接寫出所有滿足條件的點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)時,;時,;時,(3)存在,或或或或或【分析】(1)將點A和點B的坐標(biāo)代入,求出a和c的值,即可得出這個二次函數(shù)的表達(dá)式;(2)根據(jù)題意得出,,再用作差法得出,進(jìn)行分類討論即可;(3)求出直線的函數(shù)解析式為,然后進(jìn)行分類討論:當(dāng)為正方形的邊時;當(dāng)為正方對角線時,結(jié)合正方形的性質(zhì)和三角形全等的判定和性質(zhì),即可解答.【詳解】(1)解:把,代入得:,解得:,∴這個二次函數(shù)的表達(dá)式為;(2)解:∵,都在該二次函數(shù)的圖象上,∴,,∴,當(dāng)時,即時,;當(dāng)時,即時,;當(dāng)時,即時,;(3)解:設(shè)直線的函數(shù)解析式為,把,代入得:,解得:,∴直線的函數(shù)解析式為,當(dāng)為正方形的邊時,①∵,∴,過點M作y軸的垂線,垂足為點G,過點P作的垂線,垂足為點H,∵軸,∴,∴,則,設(shè),則,∴,∴點N的縱坐標(biāo)為,即,∵以,,,為頂點的四邊形是正方形,∴,∴,∵,∴,∵,,,∴,∴,∴,把代入得:,解得:,(舍去),∴;②如圖:構(gòu)造,和①同理可得:,,設(shè),則,∴,,,把代入得:,解得:(舍去),∴;③如圖:構(gòu)造,和①同理可得:,,設(shè),則,∴,,,把代入得:,解得:(舍去),∴;④如圖:構(gòu)造,和①同理可得:,,設(shè),則,∴,,,把代入得:,解得:,(舍去),∴;當(dāng)為正方形對角線時,⑤如圖:構(gòu)造矩形,過點P作于點K,易得,∴,設(shè),則,和①同理可得:,∴,∴四邊形為正方形,∴,∴,則,∴,設(shè),則,∴,,,把代入得:,解得:(舍去),∴;⑥如圖:構(gòu)造,同理可得:,設(shè),則,∴,,,把代入得:,解得:(舍去),∴;綜上:或或或或或.【鞏固練習(xí)1】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,將一個正方形ABCD放在第一象限斜靠在兩坐標(biāo)軸上,且點A(0,2)、點B(1,0),拋物線經(jīng)過點C.(1)求點C的坐標(biāo);(2)求拋物線的解析式;(3)在拋物線上是否存在點P與點Q(點C、D除外)使四邊形ABPQ為正方形?若存在求出點P、Q兩點坐標(biāo),若不存在說明理由.【分析】(1)C(3,1);(2)拋物線:;(3)考慮A、B、P構(gòu)成等腰直角三角形且∠B為直角,故可作出點P如下:構(gòu)造三垂直全等:△AMB≌△BNP,即可求得P點坐標(biāo)為(-1,-1),將點P代入拋物線解析式,成立,即點P在拋物線上.根據(jù)點P構(gòu)造點Q,通過點的平移易得點Q坐標(biāo)為(-2,1),代入拋物線解析式,成立,即點Q也在拋物線上,故存在,點P坐標(biāo)為(-1,-1),點Q坐標(biāo)為(-2,1).【小結(jié)】本題數(shù)據(jù)設(shè)計得巧妙,由A、B確定的點P恰好在拋物線上,由A、B、P確定的點D恰好也在拋物線上,故存在這樣的一組P、Q,當(dāng)然若適當(dāng)調(diào)整數(shù)據(jù),則答案完全可以變成不存在.【鞏固練習(xí)2】如圖,拋物線頂點P(1,4),與y軸交于點C(0,3),與軸交于點A,B.(1)求拋物線的解析式.(2)若M、N為拋物線上兩個動點,分別過點M、N作直線BC的垂線段,垂足分別為D、E.是否存在點M、N使四邊形MNED為正方形?如果存在,求正方形MNED的邊長;如果不存在,請說明理由.【分析】(1)拋物線:;(2)由題意可得:MN∥BC,四邊形MNED是矩形,若要變?yōu)檎叫危煽紤]①對角線互相垂直;②有一組鄰邊相等.思路1:考慮對角線連接ME,則△MDN為等腰直角三角形,∠MED=45°,即ME⊥x軸,設(shè)M點坐標(biāo)為,則E點坐標(biāo)為,①當(dāng)M點在E點上方時,可推得N點坐標(biāo)為,將點N坐標(biāo)代入拋物線:,得:,化簡得:,解得:,(舍)此時ME=2,正方形邊長為;②當(dāng)M點在E點下方時,同理可解:m=6.此時ME=18,正方形邊長為.綜上,正方形邊長為或.思路2:考慮鄰邊相等考慮M、N兩點均未知,但MN∥BC,故可設(shè)直線MN解析式為y=-x+b,聯(lián)立方程:,化簡為:,MN=∵M(jìn)N=MD,∴解得:,代入得邊長為或.【小結(jié)】其實只要能將計算進(jìn)行下去,在已知矩形的前提下,無論選邊還是選對角線,都能解決問題.【鞏固練習(xí)3】如圖,拋物線的圖象經(jīng)過,,三點,且一次函數(shù)的圖象經(jīng)過點.

(1)求拋物線和一次函數(shù)的解析式.(2)點,為平面內(nèi)兩點,若以、、、為頂點的四邊形是正方形,且點在點的左側(cè).這樣的,兩點是否存在?如果存在,請直接寫出所有滿足條件的點的坐標(biāo):如果不存在,請說明理由.【答案】(1),(2)滿足條件的E、F兩點存在,,,【分析】(1)待定系數(shù)法求解析式即可求解;(2)①當(dāng)為正方形的邊長時,分別過點點作,,使,,連接、,證明,得出,,則同理可得,;②以為正方形的對角線時,過的中點作,使與互相平分且相等,則四邊形為正方形,過點作軸于點,過點作于點,證明,得出,在中,,解得或4,進(jìn)而即可求解;【詳解】(1)解:把,,代入得

,解得

,把代入得,∴(2)滿足條件的、兩點存在,,,

解:①當(dāng)為正方形的邊長時,分別過點點作,,使,,連接、.

過點作軸于.∵,又,∴,∴,∴同理可得,②以為正方形的對角線時,過的中點作,使與互相平分且相等,則四邊形為正方形,過點作軸于點,過點作于點

∵,又∴∴,∵∴∴在中,∴解得或4當(dāng)時,,此時點在點右側(cè)故舍去;當(dāng)時,.綜上所述:,,【鞏固練習(xí)4】如圖,已知拋物線與軸交于和兩點,與軸交于點.直線過拋物線的頂點.(1)求拋物線的函數(shù)解析式;(2)若直線與拋物線交于點,與直線交于點,當(dāng)是等腰三角形時,求點的坐標(biāo).【答案】(1),(2)或或【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可;(2)設(shè)直線與x軸交于H,先證明是等腰直角三角形,得到;再分如圖3-1所示,當(dāng)時,如圖3-2所示,當(dāng)時,如圖3-3所示,當(dāng)時,三種情況利用等腰三角形的定義進(jìn)行求解即可.【詳解】(1)解:∵拋物線與軸交于和兩點,∴拋物線對稱軸為直線,在中,當(dāng)時,,∴拋物線頂點P的坐標(biāo)為,設(shè)拋物線解析式為,∴,∴,∴拋物線解析式為(2)設(shè)直線與x軸交于H,∴,,∴,∴是等腰直角三角形,∴;如圖3-1所示,當(dāng)時,過點C作于G,則∴點G為的中點,由(2)得,∴,∴,解得或(舍去),∴;如圖3-2所示,當(dāng)時,則是等腰直角三角形,∴,即,∴點E的縱坐標(biāo)為5,∴,解得或(舍去),∴如圖3-3所示,當(dāng)時,過點C作于G,同理可證是等腰直角三角形,∴,∴,∴,∴,解得或(舍去),∴,,∴,∴綜上所述,點E的坐標(biāo)為或或【題型7】矩形存在性問題【例題1】如圖,拋物線與軸交于點A(-1,0),點B(-3,0),且OB=OC.(1)求拋物線的解析式;(2)拋物線上兩點M,N,點M的橫坐標(biāo)為m,點N的橫坐標(biāo)為m+4.點D是拋物線上M、N之間的動點,過點D作y軸的平行線交MN于點E.①求DE的最大值;②點D關(guān)于點E的對稱點為F,當(dāng)m為何值時,四邊形MDNF為矩形.【分析】(1)拋物線:;(2)①像DE這樣的線段的最大值,就是當(dāng)D點在MN水平位置的中點處時最大,假如我們知道這個結(jié)論的話.如果不知道,就只能一步步算了,由題意可知:M、N,點斜式求直線MN:直線MN:,整理得:設(shè)D點坐標(biāo)為,則E點坐標(biāo)為,故當(dāng)d=m+2時,DE取到最大值為4.②若四邊形MDNF是矩形,根據(jù)對角線互相平分,則E點必為MN中點,故E點橫坐標(biāo)為m+2,則D點橫坐標(biāo)也為m+2,且由①可知,此時DE=4,又矩形對角線相等,因此只要滿足MN=8,則有矩形MDNF.解得:,.故當(dāng)m的值為或時,四邊形MDNF是矩形.考慮到第①問中已經(jīng)得到了DE=4,故本題優(yōu)先考慮利用對角線相等求解,事實上,構(gòu)造三垂直使△MDN是直角三角形,也可以解決問題.構(gòu)造△MED∽△DFN,,即,同樣可解得:,.【例題2】如圖,直線y=x-3與坐標(biāo)軸交于A、B兩點,拋物線經(jīng)過點B,與直線y=x-3交于點E(8,5),且與x軸交于C,D兩點.(1)求拋物線的解析式;(2)點P在拋物線上,在坐標(biāo)平面內(nèi)是否存在點Q,使得以點P,Q,B,C為頂點的四邊形是矩形?若存在,請直接寫出點Q的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【分析】(1)拋物線:;(2)B、C為定點,P在拋物線上,Q在平面中,即為“2定+1半動+1全動”類型.先確定P點使得由P、B、C構(gòu)成的三角形為直角三角形,設(shè)P點坐標(biāo)為,①當(dāng)∠PBC=90°時,構(gòu)造三垂直相似:△PEB∽△BFC,,,,由相似可知:,即,解得:,(舍),代入得P點坐標(biāo)為(-4,5),根據(jù)點的平移可知對應(yīng)的Q點坐標(biāo)為(2,8).②當(dāng)∠PCB=90°時,同理可構(gòu)造相似:,解得:,(舍)代入得P點坐標(biāo)為(-10,32),根據(jù)點的平移可知對應(yīng)的Q點坐標(biāo)為(-16,29).另外以BC為直徑作圓,與拋物線并無交點,故不存在以P點為直角頂點的情況.綜上所述,Q點坐標(biāo)為(2,8)或(-16,29).【鞏固練習(xí)1】如圖1,拋物線交x軸于A,兩點,交y軸于點.點P是拋物線上一動點.

(1)求該拋物線的函數(shù)表達(dá)式;(2)當(dāng)動點P在直線上方時,在平面直角坐標(biāo)系是否存在點Q,使得以B,C,P,Q為頂點的四邊形是矩形?若存在,請求出點Q的坐標(biāo);若不存在,請說明理由【答案】(1)(2)在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)存在點Q,使得以B、C、P、Q為頂點的四邊形是矩形,此時點Q的坐標(biāo)為或【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可;(2)當(dāng)為矩形的邊時,畫出符合題意的矩形,交y軸于點E,交x軸于點F,連接,過點P作軸于點M,過點Q作軸于點N,利用等腰直角三角形的判定與性質(zhì)及矩形的判定與性質(zhì)得到,利用待定系數(shù)法求得直線的解析式與拋物線的解析式聯(lián)立方程組求得點P的坐標(biāo),則,進(jìn)而得到、的長度,即可得出結(jié)果;當(dāng)為對角線時,畫出相應(yīng)的圖形,求出結(jié)果即可;【詳解】(1)解:由題意可得,,解得,∴拋物線的解析式為;(2)解:在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)存在點Q,使得以B、C、P、Q為頂點的四邊形是矩形,理由如下:如圖,當(dāng)為邊時,四邊形為符合條件的矩形,交y軸于點E,交x軸于點F,連接,過點P作軸于點M,過點Q作軸于點N,∵,∴,∵四邊形為矩形,∴,∴,∴和為等腰直角三角形,∴,∵四邊形為正方形,∴,,∴四邊形為矩形,∴,∵,,∴和為全等的等腰直角三角形,∴,∵,∴,設(shè)直線的解析式為,∴,∴,∴直線的解析式為,聯(lián)立方程組得,解得或,∴,∴,∴,∴,∴;如圖,當(dāng)為對角線時,四邊形為矩形,過點Q作軸于點D,軸于點E,則,,∵,∴,∴,∴,設(shè)點P的坐標(biāo)為:,,∵,,∴,,∴,∴,,,,∴,整理得:,分解因式得:,解得:(舍去),(舍去),,∴此時點Q的坐標(biāo)為:.綜上所述,在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)存在點Q,使得以B、C、P、Q為頂點的四邊形是矩形,此時點Q的坐標(biāo)為或【鞏固練習(xí)2】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸的交點分別為和(點在點的左側(cè)),與軸交于點,點是直線上方拋物線上一動點.(1)求拋物線的解析式;(2)如圖2,設(shè)點為拋物線對稱軸上一動點,當(dāng)點,點運動時,在坐標(biāo)軸上確定點,使四邊形為矩形,求出所有符合條件的點的坐標(biāo).【答案】(1)(2)符合條件的點坐標(biāo)為:或【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求解;(2)先求得拋物線的頂點,對稱軸為,分當(dāng)點在軸上和點在軸負(fù)半軸上時,兩種情況討論,當(dāng)點在軸負(fù)半軸上時,證明,求得,再證明,求得點的坐標(biāo)為,由點在拋物線上,列式計算求解即可.【詳解】(1)解:∵拋物線與軸交于點,與軸交于點解得拋物線的解析式為:;(2)解:,則拋物線的頂點,對稱軸為,情況一:當(dāng)點在軸上時,為拋物線的頂點,∵四邊形為矩形,∴與縱坐標(biāo)相同,∴;情況二:當(dāng)點在軸負(fù)半軸上時,四邊形為矩形,過作軸的垂線,垂足為,過作軸的垂線,垂足為,設(shè),則,∴,,∴,∵,∴,又∵,∴,∴,∵拋物線對稱軸為,點在對稱軸上,,∴,,∴,即,∵,,∴,∴,∴,,∴,∴點的坐標(biāo)為,∵點在拋物線上,∴,解得,(舍去),∴,綜上所述:符合條件的點坐標(biāo)為:或.【鞏固練習(xí)3】如圖,拋物線的對稱軸是直線,與軸交于點,,與軸交于點,連接.(1)求此拋物線的解析式;(2)已知點是拋物線對稱軸上的點,在坐標(biāo)平面內(nèi)是否存在點,使以點、、、為頂點的四邊形為矩形,若存在,請直接寫出點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)存在點的坐標(biāo)為(4,1)或(-2,1)或或.【分析】(1)根據(jù)拋物線的對稱軸是直線,可得a=-1,再把點代入,即可求解;(2)先求出,設(shè)點N(m,-m+3),可得,,再分三種情況討論:當(dāng)AC=AN時,當(dāng)AC=CN時,當(dāng)AN=CN時,即可求解;(3)設(shè)點E(1,n),點F(s,t),然后分兩種情況討論:當(dāng)BC為邊時,當(dāng)BC為對角線時,即可求解.【詳解】(1)解

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