【点评】此题是一道典型的“存在性问题”,结合二次函数图象和等腰三角形、直角梯形的性质,考查了它们存在的条件,有一定的开放性.
22.(2015?鄂州)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C.抛物线y=ax+bx+c的对称轴是x=﹣且经过A、C两点,与x轴的另一交点为点B.
(1)①直接写出点B的坐标;②求抛物线解析式.
(2)若点P为直线AC上方的抛物线上的一点,连接PA,PC.求△PAC的面积的最大值,并求出此时点P的坐标.
(3)抛物线上是否存在点M,过点M作MN垂直x轴于点N,使得以点A、M、N为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
2
【考点】二次函数综合题. 【专题】压轴题.
【分析】(1)①先求的直线y=x+2与x轴交点的坐标,然后利用抛物线的对称性可求得点B的坐标;②设抛物线的解析式为y=y=a(x+4)(x﹣1),然后将点C的坐标代入即可求得a的值;
(2)设点P、Q的横坐标为m,分别求得点P、Q的纵坐标,从而可得到线段PQ=
m
2
﹣2m,然后利用三角形的面积公式可求得S△PAC=×PQ×4,然后利用配方法可求得△PAC的面积的最大值以及此时m的值,从而可求得点P的坐标;
(3)首先可证明△ABC∽△ACO∽△CBO,然后分以下几种情况分类讨论即可:①当M点与C点重合,即M(0,2)时,△MAN∽△BAC;②根据抛物线的对称性,当M(﹣3,
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2)时,△MAN∽△ABC; ④当点M在第四象限时,解题时,需要注意相似三角形的对应关系.
【解答】解:(1)①y=∴C(0,2),A(﹣4,0),
由抛物线的对称性可知:点A与点B关于x=﹣对称, ∴点B的坐标为1,0).
2
②∵抛物线y=ax+bx+c过A(﹣4,0),B(1,0), ∴可设抛物线解析式为y=a(x+4)(x﹣1), 又∵抛物线过点C(0,2), ∴2=﹣4a ∴a=∴y=
x
2
当x=0时,y=2,当y=0时,x=﹣4,
x+2.
m
2
(2)设P(m,m+2).
过点P作PQ⊥x轴交AC于点Q,
∴Q(m,m+2), ∴PQ==
2
m
2
m+2﹣(m+2)
m﹣2m,
∵S△PAC=×PQ×4,
=2PQ=﹣m﹣4m=﹣(m+2)+4,
∴当m=﹣2时,△PAC的面积有最大值是4, 此时P(﹣2,3).
(3)在Rt△AOC中,tan∠CAO=在Rt△BOC中,tan∠BCO=, ∴∠CAO=∠BCO, ∵∠BCO+∠OBC=90°, ∴∠CAO+∠OBC=90°, ∴∠ACB=90°,
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2
2
∴△ABC∽△ACO∽△CBO, 如下图:
①当M点与C点重合,即M(0,2)时,△MAN∽△BAC; ②根据抛物线的对称性,当M(﹣3,2)时,△MAN∽△ABC; ③当点M在第四象限时,设M(n,∴MN=n+n﹣2,AN=n+4 当
时,MN=AN,即n+n﹣2=(n+4)
2
2
2
n
2
n+2),则N(n,0)
整理得:n+2n﹣8=0
解得:n1=﹣4(舍),n2=2 ∴M(2,﹣3); 当
时,MN=2AN,即n+n﹣2=2(n+4),
2
2
整理得:n﹣n﹣20=0 解得:n1=﹣4(舍),n2=5, ∴M(5,﹣18).
综上所述:存在M1(0,2),M2(﹣3,2),M3(2,﹣3),M4(5,﹣18),使得以点A、M、N为顶点的三角形与△ABC相似.
【点评】本题主要考查的是二次函数与相似三角形的综合应用,难度较大,解答本题需要同学们熟练掌握二次函数和相似三角形的相关性质.
23.(2015?大庆)已知二次函数y=x+bx﹣4的图象与y轴的交点为C,与x轴正半轴的交点为A,且tan∠ACO=
(1)求二次函数的解析式;
(2)P为二次函数图象的顶点,Q为其对称轴上的一点,QC平分∠PQO,求Q点坐标; (3)是否存在实数x1、x2(x1<x2),当x1≤x≤x2时,y的取值范围为直接写在x1,x2的值;若不存在,说明理由.
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2
≤y≤?若存在,
【考点】二次函数综合题. 【专题】压轴题.
【分析】(1)首先根据tan∠ACO=,求出OA的值,即可判断出A点的坐标;然后把A点的坐标代入y=x+bx﹣4,求出b的值,即可判断出二次函数的解析式.
(2)首先根据Q为抛物线对称轴上的一点,设点Q的坐标为(﹣,n);然后根据∠OQC=∠CQP、∠CQP=∠OCQ,可得∠OQC=∠OCQ,所以OQ=OC,据此求出n的值,进而判断出Q点坐标即可.
(3)根据题意,分3种情况:①当x1≤x2≤﹣时;②当x1≤﹣≤x2时;③当﹣<x1≤x2时;然后根据二次函数的最值的求法,求出满足题意的实数x1、x2(x1<x2),使得当x1≤x≤x2时,y的取值范围为
≤y≤
即可.
2
【解答】解:(1)如图1,连接AC,
,
∵二次函数y=x+bx﹣4的图象与y轴的交点为C, ∴C点的坐标为(0,﹣4), ∵tan∠ACO=, ∴
,
2
又∵OC=4, ∴OA=1,
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∴A点的坐标为(1,0),
把A(1,0)代入y=x+bx﹣4, 可得0=1+b﹣4, 解得b=3,
2
∴二次函数的解析式是:y=x+3x﹣4.
(2)如图2,
2
,
∵y=x+3x﹣4,
∴抛物线的对称轴是:x=﹣, ∵Q为抛物线对称轴上的一点, ∴设点Q的坐标为(﹣,n), ∵抛物线的对称轴平行于y轴, ∴∠CQP=∠OCQ, 又∵∠OQC=∠CQP, ∴∠OQC=∠OCQ, ∴OQ=OC, ∴
,
2
∴解得n=±
, ,
)或(﹣,﹣
).
∴Q点坐标是(﹣,
(3)①当x1≤x2≤﹣时,二次函数y=x+3x﹣4单调递减, ∵y的取值范围为
≤y≤
,
2
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