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3、(2012山东莱芜)如图,顶点坐标为(2,-1)的抛物线y=ax+bx+c(a≠0)与y轴交于点C(0,3), 与x轴交于A、B两点.
(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,求点E的坐标;若不存在,请说明理由.[来源:
2
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专题4:三角形四边形存在性问题
参考答案
例题1:【答案】解:(1)由x-7 x +12=0解得x1=3,x2=4。
∵OA<OB ,∴OA=3 , OB=4。∴A(0,3), B(4,0)。
(2) 由OA=3 , OB=4,根据勾股定理,得AB=5。
由题意得,AP=t, AQ=5-2t 。分两种情况讨论: ①当∠APQ=∠AOB时,如图1,△APQ∽△AOB。
∴
APAO?AQAB2
,即
t3?5?2t5 解得 t=
1511。∴Q(
2011, 1811)。
②当∠AQP=∠AOB时,如图2, △APQ∽△ABO。
∴
APAB?AQAO45,即
225t5?5?2t3 解得 t=
422513。∴Q(
481213, 3013)。
(3)存在。M1(,
), M2(,,M3(?,。 ) )
5555【考点】动点问题,解一元二次方程,勾股定理,相似三角形的性质,平行四边形的判定。 【分析】(1)解出一元二次方程,结合OA<OB即可求出A、B两点的坐标。 (2)分∠APQ=∠AOB和∠AQP=∠AOB两种情况讨论即可。
(3)当t=2时,如图,OP=2,BQ=4,∴P(0,1),Q(, 54125)。
若以A、P、Q、M为顶点的四边形是平行四边形,则 ①当AQ为对角线时,点M1的横坐标与点Q的横坐标相同, 纵坐标为
125+2=225 。∴M1(,54225)。
②当PQ为对角线时,点M2的横坐标与点Q的横坐标相同, 纵坐标为
125?2=25 )。∴M2(,。
5542③当AP为对角线时,点Q、M3关于AP的中点对称。 由A(0,3),P(0,1)得AP的中点坐标为(0,2)。
由Q(,54125)得M3的横坐标为2?0?45=?45,纵坐标为2?2?125=85 )。∴M3(?,。
5548综上所述,若以A、P、Q、M为顶点的四边形是平行四边形,则M点的坐标为
(,54225 ) )或(?,)或(,。
55554248
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例题2:【答案】解:(1)在y?x?2中,由x=0得y=-2,∴C(0,-2)。 由 y=0得 x=2,∴A(2,0)。 ∵AB=2,∴B(4,0)。
∴可设抛物线的解析式为y?a?x?2??x?4?,代入点C(0,-2)得a??∴抛物线的解析式为y???x?2??x?4???4114x?214。
32x?2。
(2)由题意:CE=t,PB=2t,OP=4-2t。
∵ED∥BA,∴△CED∽△COB。 ∴
ED?OPED?OP2t+?4?2t?2t??4?2t?2EDOB?CECO,即
1ED4?t2。∴ED=2t。
∴s?==4?4t+8t2=??t?1?+12。
∴当t=1时,??t?1?+1有最大值1。 ∴当t=1时,s?ED?OPED?OP的值最小,最小值是1。
(3)存在。设BC所在直线的解析式为y=kx+b,由B(4,0),C(0,-2)得
1?1?4k+b=0?k= ?,解得?2,∴C所在直线的解析式为y=x?2。
2?b=?2?b=?2? 由题意可得:D点的纵坐标为t-2,则D点的横坐标为2t。 ∴BD??4?2t???t?2?=5?2?t?。 又BC?OB?OC2222?4?2?25。
22∵∠PBD=∠ABC,∴以P、B、D为顶点的三角形与△ABC相似有两种情况: 当
BPAB?BDBC时,即
2t2?5?2?t?25,解得t?23;
当
BPBD?BCBA时,即
232t5?2?t??252,解得t?107。
综上所述,当t?或t?107时,以P、B、D为顶点的三角形与△ABC相似。
【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的最值,相似三角形的判定和性质,勾股定理。
【分析】(1)求出C、A、B的坐标,设抛物线的解析式为y=a(x-2)(x-4),代入点C坐标求出a即可。
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(2)由题意:CE=t,PB=2t,OP=4-2t,由ED∥BA得出△CED∽△COB ,从而
ED=2CE=2t,根据s?ED?OPED?OP1??t?1?+1BPAB?BDBC2EDOB?CECO,求出
= ,根据二次函数的最值求出即可。
BPBDBCBA(3)以P、B、D为顶点的三角形与△ABC相似有两种情况:例题3:【答案】解:(1)B(3,0),C(0,3)。 ∵A(—1,0)B(3,0)
和
?代入求出即可。
∴可设过A、B、C三点的抛物线为y=a?x+1??x?3??a?0? 。
又∵C(0,3)在抛物线上,∴3=a?0+1??0?3?,解得a=?∴经过A、B、C三点的抛物线解析式 y=?(2)①当△OCE∽△OBC时,则
OCOB?OEOC3333。
33x+2?x+1??x?3?即y=?233 x+3。。
33x?13 ∵OC=3, OE=AE—AO=x-1, OB=3,∴ ∴当x=2时,△OCE∽△OBC。
②存在点P。
?。∴x=2。
由①可知x=2,∴OE=1。∴E(1,0)。 此时,△CAE为等边三角形。 ∴∠AEC=∠A=60°。
又∵∠CEM=60°, ∴∠MEB=60°。
∴点C与点M关于抛物线的对称轴
23x=?b2a=?3?3?2????3??=1对称。
∵C(0,3),∴M(2,3)。 过M作MN⊥x轴于点N(2,0),
∴MN=3。 ∴ EN=1。
∴ EM?EN?MN22?1+2??32?2。
若△PEM为等腰三角形,则:
ⅰ)当EP=EM时, ∵EM=2,且点P在直线x=1上,∴P(1,2)或P(1,-2)。
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ⅱ)当EM=PM时,点M在EP的垂直平分线上,∴P(1,23) 。 ⅲ)当PE=PM时,点P是线段EM的垂直平分线与直线x=1的交点,∴P(1, ∴综上所述,存在P点坐标为(1,2)或(1,—2)或(1,23)或(1,△EPM为等腰三角形。
【考点】二次函数综合题,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的性质,相似三角形的性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形判定。 【分析】(1)由已知,根据锐角三角函数定义和特殊角的三角函数值可求出OC和AB的长,从而求得点 B、C的坐标。设定交点式,用待定系数法,求得抛物线解析式。
(2)①根据相似三角形的性质,对应边成比例列式求解。
②求得EM的长,分EP=EM, EM=PM和PE=PM三种情况求解即可。
巩固练习答案
1、【答案】解:(1)①∵直线y=2x?5与x轴和y轴分别交于点A和点B,∴A(
当顶点M与点A重合时,∴M(
5252233)
233)时,
,0),B(0,-5)。
,0)。
25?25?∴抛物线的解析式是:y=??x??,即y=?x2+5x?。
2?4?②∵N是直线y=2x?5与在抛物线y=?x2+5x??y=2x?5?∴?25,解得2y=?x+5x??4?254的交点,
15???x=?x=2或?2。 ??y=?4?y=0??∴N(
12,-4)。
如图,过N作NC⊥x轴,垂足为C。 ∵N(
12,-4),∴C(
12,0)
52?12?2。
∴NC=4.MC=OM-OC=MC?OM?OC?∴MN?NC?MC22?4?2?25。
22(2)存在。点M的坐标为(2,-1)或(4,3)。
【考点】二次函数综合题,二次函数的性质,曲线上点的坐标与方程的关系,勾股定理,相似三角形的判定和性质,等腰三角形的判定。
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