(全国通用)备战中考数学一轮复习专题讲义+强化训练 第十四讲 一次函数、二次函数背景下的存在性问题(强化训练)
展开备战2022年中考数学一轮复习专题讲义+强化训练(全国通用)
第十四讲 一次函数、二次函数背景下的存在性问题
考点一 等腰三角形存在性 2
考点二 直角三角形存在性 4
考点三 平行四边形存在性 6
考点一 等腰三角形存在性
1.如图1,一次函数y=kx+b的图象与x轴交于点A(6,0),与y轴交于点B(0,3),与正比例函数y=x的图象交于点C.
(1)求一次函数的解析式及点C的坐标;
(2)在y轴上是否存在一点P,使△BCP是等腰三角形,若存在,请直接写出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)如图2,过点C作CD⊥x轴于点D,点E是线段OD上一点,F是y轴正半轴上一点,且∠ECF=45°,连接EF,求△OEF的周长.
【解答】解:(1)∵一次函数y=kx+b的图象与x轴交于点A(6,0),与y轴交于点B(0,3),
∴,
解得:,
∴一次函数y=﹣x+3,
∵与函数y=x的图象交于点C,
∴﹣x+3=x,
∴x=2,
当x=2时,y=x=2,
∴C点的坐标(2,2).
(2)设P(0,m),
∵B(0,3),C(2,2).
∴BC2=(0﹣2)2+(3﹣2)2=5,
PC2=(0﹣2)2+(m﹣2)2=4+(m﹣2)2,
BP2=(m﹣3)2,
要使△BCP是等腰三角形,
①BC=PC,
∴BC2=PC2,
4+(m﹣2)2=5,
m﹣2=1或m﹣2=﹣1,
m=3或m=1,
当m=3时与P点重合(舍去),
∴m=1,
∴P(0,1),
②BC=BP,
∴BC2=BP2,
∴(m﹣3)2=5,
m﹣3=或m﹣3=﹣,
∴m=3+或m=3﹣,
∴P(0,3+)或P(0,3﹣),
③PC=BP,
∴PC2=BP2,
∴4+(m﹣2)2=(m﹣3)2,
解得m=,
∴P(0,).
综上所述,P点的坐标为:(0,1)或(0,3+)或(0,3﹣)或(0,).
(3)过点C作CP交x轴于点P,使DP=HF,过点C作CH⊥y轴,
∵CH⊥y轴,OD⊥y轴,CD⊥x轴,OH⊥x轴,
∴∠CHO=∠HOD=∠OPC=∠PCH=90°,
∴四边形HODC为长方形,
∵C(2,2).
∴CD=OD=2,
∴四边形HODC为正方形,
∴CH=CD,
∵在△CHF和△CDP中,∠CHF=∠CDP=90°,CH=CD,HF=DP,
∴△CHF≌△CDP(SAS),
∴CF=PC,∠HCF=∠DCP,
∵∠HCD=∠HCF+∠FCE+∠ECD=∠HCF+∠FCD=90°,
∴∠DCP+∠FCD=90°,
∴∠HCP=∠FCD+∠DCP=90°,
∵∠FCE=45°,
∴∠ECP=∠FCP﹣∠FCE=90°﹣45°=45°,
在△ECF和△ECP中,∠FCE=∠ECP,CE=CE,CF=CP,
∴△CFE≌△CPE(SAS),
∴EF=EP,
∵EP=ED+DP=ED+HF,设OE=m,OF=n,
∴HF=OH﹣OF=2﹣n,ED=2﹣m+2﹣n=4﹣m﹣n,
∴△OEF的周长=OE+OF+EF
=m+n+4﹣m﹣n
=4.
2.如图所示,一次函数y=x+的图象与x轴、y轴分别交于点A,B,以线段AB为直角边在第二象限内作Rt△ABC,且使∠ABC=30°.
(1)求△ABC的面积;
(2)如果在第一象限内有一点P(m,),试用含m的代数式表示四边形AOPB的面积,并求当△APB与△ABC面积相等时m的值;
(3)在坐标轴上是否存在点Q,使△QAB是等腰三角形?若存在,请写出所有可能的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)在直线y=中,
当x=0时,y=,
当y=0时,=0,
解得:x=﹣1,
∴A点坐标为(﹣1,0),B点坐标为(0,),
∴在Rt△AOB中,AB=,
又∵在Rt△ABC中,∠ABC=30°,
∴设AC=a,则BC=2a,
可得:a2+22=(2a)2,
解得:a=±(负值舍去),
∴AC=,
∴S△ABC=,
∴△ABC的面积为;
(2)由题意可得:S四边形AOPB=S△AOB+S△BOP,
∵点P在第一象限,且P点坐标为(m,),
∴S四边形AOPB=,
S△APB=S四边形AOPB﹣S△APO=,
当△APB与△ABC面积相等时,
,
解得:m=,
∴四边形AOPB的面积为,当△APB与△ABC面积相等时m的值为;
(3)存在,理由如下:
①当点Q在x轴上时,
由A点坐标为(﹣1,0),B点坐标为(0,),可得tan∠BAO=,
∴∠BAO=60°,
如图:
∴当Q点位于A点右侧时,等腰△ABQ是等边三角形,此时AQ=AB=2,
∴点Q1的坐标为(1,0),
当Q点位于A点左侧时,等腰△ABQ中,AQ=AB=2,
此时点Q2的坐标为(﹣3,0);
②当点Q在y轴上时,
当AB=BQ=2时,△ABQ为等腰三角形,
此时点Q3的坐标为(0,+2),点Q4的坐标为(0,﹣2),
当AB=AQ=2时,△ABQ为等腰三角形,
此时点Q5的坐标为(0,﹣),
当AQ=BQ时,△ABQ为等腰三角形,
连接AQ6,设Q点坐标为(0,y),则AQ6=﹣y,
在Rt△AOQ6中,12+y2=(﹣y)2,
解得:y=,
∴点Q6的坐标为(0,);
综上,存在点Q,使△QAB是等腰三角形,点Q1(1,0),Q2(﹣3,0),Q3(0,+2),Q4(0,﹣2),Q5(0,﹣),Q6的坐标为(0,).
3.如图,在平面直角坐标系中,点A(1,m)是直线y=﹣x﹣2上一点,点A向上平移5个单位长度得到点B.
(1)求点B的坐标;
(2)在直线y=﹣x﹣2上是否存在一点C,使得△ABC是直角三角形,若存在,求出C点坐标;若不存在,说明理由;
(3)若一次函数y=kx﹣2图象与线段AB存在公共点D,直接写出k的取值范围.
【解答】解:(1)∵点A(1,m)是直线y=﹣x﹣2上一点,
∴m=﹣1﹣2=﹣3.
∴点A的坐标为(1,﹣3),
∴点A向上平移5个单位长度得到点B的坐标为(1,2);
(2)存在,
①当∠B=90°时,如图,
∵B(1,2),C点在y=﹣x﹣2上,
∴2=﹣x﹣2,解得:x=﹣4,
∴C(﹣4,2),
∴BC=5,
∵点A向上平移5个单位长度得到点B,
∴AB=BC=5,
∴∠CAB=45°,
②当∠ACB=90°时,作CG⊥AB于G,
∵∠CAB=45°,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴G为AB中点,
∵点A的坐标为(1,﹣3),点B的坐标为(1,2),
∴G(1,﹣0.5)
∵点C在y=﹣x﹣2上,
∴﹣0.5=﹣x﹣2,解得:x=﹣1.5,
∴C(﹣1.5,﹣0.5).
综上,存在一点C,使得△ABC是直角三角形,C点坐标为(﹣4,2)或(﹣1.5,﹣0.5);
(3)当直线y=kx﹣2过点A(1,﹣3)时,
得﹣3=k﹣2,解得k=﹣1.
当直线y=kx﹣2过点B(1,2)时,
得2=k﹣2,解得k=4.
如图,若一次函数y=kx﹣2与线段AB有公共点,则k的取值范围是﹣1≤k≤4且k≠0.
4.如图,一次函数y=x+2的图象与x轴和y轴分别交于点A和B,直线y=kx+b经过点B与点C(2,0).
(1)点A的坐标为 (﹣3,0) ;点B的坐标为 (0,2) ;
(2)求直线y=kx+b的表达式;
(3)在x轴上有一动点M(t,0),过点M作x轴的垂线与直线y=x+2交于点E,与直线y=kx+b交于点F,若EF=OB,求t的值.
(4)当点M(t,0)在x轴上移动时,是否存在t的值使得△CEF是直角三角形?若存在,直接写出t的值;若不存在,直接答不存在.
【解答】解:(1)∵一次函数y=x+2的图象与x轴和y轴分别交于点A和B,
∴令y=0,则x=﹣3;令x=0,则y=2,
∴点A的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(0,2),
故答案为:(﹣3,0),(0,2)
(2)∵直线y=kx+b经过点B与点C(2,0).
∴
解得:
∴直线y=kx+b的表达式为y=﹣x+2.
(3)∵ME⊥x轴,
∴点M、E、F的横坐标都是t,
∴点E(t,t+2),点F(t,﹣t+2)
∴EF=|t|,
∵EF=OB=2,
∴2=|t|
∴t=±
(4)当点M在点C左边时,点E与点A重合时,
∴∠CEF=90°,
∴△CEF是直角三角形,
∴t=﹣3;
当点M在点C右边,且∠ECF=90°时,
∵∠ECF=90°,
∴∠ECM+∠FCM=90°,且∠ECM+∠CEF=90°,
∴∠CEF=∠FCM,且∠CMF=∠CME=90°,
∴△CME∽△FMC,
∴,
∴(t﹣2)2=(t+2)(t﹣2)
∴t=2(不合题意舍去),t=12
综上所述:t=﹣3或t=12时,△CEF是直角三角形.
考点二 直角三角形存在性
5.在学习一元一次不等式与一次函数中,小明在同一个坐标系中发现直线l1:y1=kx+b(k≠0)与x轴交于点A且与直线l2:y2=x交于点B,并且有如下信息:①当x>2时,y1<y2;当x<2时,y1>y2.②当y1<0时,x<﹣4.
根据信息解答下列问题:
(1)求直线l1的表达式.
(2)过点A的直线l3:y3=与直线l2交于点C,求△ABC的面积.
(3)若点D是x轴上的动点,点E是直线AB上的动点,是否存在以A、C、D、E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的D点坐标.若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵当x>2时,y1<y2;当x<2时,y1>y2,
∴点B的横坐标为2,
当x=2时,y2=×2=3,
∴直线l1,l2的交点坐标为B(2,3),
∵当y1<0时,x<﹣4,
∴直线l1与x轴的交点坐标为A(﹣4,0),
将A(﹣4,0),B(2,3)代入y1=kx+b中,
∴,
解得:,
∴直线l1的表达式为y1=x+2;
(2)联立,
解得:,
∴直线l2,l3的交点坐标为C(﹣1,﹣),
∴S△ABC==9;
(3)存在,
∵点E是直线AB上的动点,点D是x轴上的动点,
∴设E点坐标为(x,x+2),D点坐标为(m,0),
又∵A(﹣4,0),C(﹣1,﹣),
在以A、C、D、E为顶点的四边形是平行四边形中,
①当AC,DE为平行四边形的对角线时,
,解得,
∴此时D点坐标为(2,0),
②当AD,CE为平行四边形的对角线时,
,解得,
此时D点坐标为(2,0),
③当AE,CD为平行四边形的对角线时,
,解得,
此时D点坐标为(﹣10,0),
综上,满足条件的点D的坐标为(2,0)或(﹣10,0).
6.如图1,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+1与y轴交于点A,过B(6,1)的直线l2与直线l1交于点C(m,﹣5).
(1)求直线l2的解析式;
(2)若点D是第一象限位于直线l2上的一动点,过点D作DH∥y轴交l1于点H.当DH=8时,试在x轴上找一点E,在直线l1上找一点F,使得△DEF的周长最小,求出周长的最小值;
(3)如图2,将直线l2绕点A逆时针旋转90°得到直线l3,点P是直线l3上一点,到y轴的距离为2且位于第一象限.直线l2与x轴交于点M,与y轴交于点N,将△OMN沿射线NM方向平移2个单位,平移后的△OMN记为△O'M'N'.在平面内是否存在一点Q,使得以点M′,C,P,Q顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)将点C的坐标代入直线l1的表达式得:﹣5=m+1,解得m=﹣6,故点C(﹣6,﹣5),
设直线l2的表达式为y=kx+b,则,解得,
故直线l2的表达式为y=x﹣2;
(2)设点D的坐标为(t,t﹣2),则点H(t,t+1),
则DH=t+1﹣(t﹣2)=8,解得t=10,
故点D、H的坐标分别为(10,3)、(10,11);
过点D作直线l1的对称点D′,
由直线l1的表达式知,该直线和x坐标轴的夹角为45°,连接D′H,
则△D′DH为等腰直角三角形,故D′H=DH=8,
故点D′(2,11),
过点D作x轴的对称点D″,则点D″(10,﹣3),
连接D″D′交直线l1于点F,交x轴于点E,则点E、F为所求点,此时,△DEF的周长最小,
理由:由图形的对称性知,DF=D′F,DE=D″E,
则△DEF的周长=DE+DF+EF=D″E+D′F+EF=D″D′为最小,
则D″D′==2;
(3)直线l1:y=x+1与y轴交于点A,则点A的坐标为(0,1),
同理可得,点M、N的坐标分别为(4,0)、(0,﹣2),则AN=1+2=3=AN′,
将直线l2绕点A逆时针旋转90°得到直线l3,则∠NAN′=90°,∠MAM′′=90°,
则点N′的坐标为(3,1),
过点M′′作M′H⊥y轴于点H,
∵∠M′′AH+∠MAO=90°,∠MAO+∠AMO=90°,
∴∠M′′AH=∠AMO,
∵AM=AM′′,∠MOA=∠AHM′′=90°,
∴△MOA≌△AHM′′(AAS),
∴AH=OM=4,HM′′=AO=1,
故点M′′(1,5);
由点M′′、N′的坐标得,直线M′′N′的表达式为y=﹣2x+7,
∵点P是直线l3上一点,到y轴的距离为2且位于第一象限,
故当x=2时,y=﹣2x+7=3,故点P(2,3);
由直线MN的表达式知,当将△OMN沿射线NM方向平移2个单位,则向右平移了4个单位向上平移了2个单位,
故点M′(8,2),
设点Q的坐标为(a,b),
而点P、C、M′的坐标分别为(2,3)、(﹣6,﹣5)、(8,2),
①当CP为对角线时,
由中点坐标公式得:(2﹣6)=(a+8)且(3﹣5)=(b+2),解得;
②当PQ为对角线时,
同理可得:(a+2)=(8﹣6)且(b+3)=(2﹣5),解得;
③当PM是对角线时,
同理可得:(8+2)=(a﹣6)且(2+3)=(b﹣5),解得;
故点Q的坐标为(﹣12,﹣4)或(0,﹣6)或(16,10).
7.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+x+c与y轴交于点C,与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),其中A(﹣,0),tan∠ACO=.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点D为直线BC上方抛物线上一点,连接AD、BC交于点E,连接BD,记△BDE的面积为S1,△ABE的面积为S2,求的最大值;
(3)如图2,将抛物线沿射线CB方向平移,点C平移至C′处,且OC′=OC,动点M在平移后抛物线的对称轴上,当△C′BM为以C′B为腰的等腰三角形时,请直接写出点M的坐标.
【解答】解:(1)∵A(﹣,0),
∴AO=|﹣|=,
∵tan∠ACO=,
∴CO=3,
∴C(0,3),
将A、C的坐标代入y=ax2+x+c得,
,
∴,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+3;
(2)如答图1,过D作DG⊥x轴于点G,交BC于F,过A作AK⊥x轴交BC延长线于K,
设直线BC解析式为:y=kx+b,
由(1)y=﹣x2+x+3得B( 3,0),
将B( 3,0)、C(0,3)分别代入y=kx+b得:
,解得,
∴直线BC解析式为:y=﹣x+3,
∵A(﹣,0),故K的横坐标xk=﹣,代入y=﹣x+3得yk=4,
∴K(﹣,4),
∴AK=4,
设D(m,﹣m2+m+3),则F(m,﹣m+3),
∴DF=﹣m2+m,
∵DG⊥x轴于点G,AK⊥x轴,
∴AK∥DG,
∴△AKE∽△DFE,
∴=,
将△BDE、△ABE分别看作DE、AE为底边,则它们的高相同,
∴,
∴=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+,
∴m=时,有最大值,最大值为;
(3)如答图2,连接OC′,过C′作C′F⊥y轴于F,
由抛物线的解析式y=﹣x2+x+3知其顶点为(,4),
∵OC=3,OB=3,
∴tan∠BCO==,BC=6,
∴∠BCO=60°,
∵OC′=OC,
∴△COC′是等边三角形,
∴CC′=3,BC′=3,
Rt△CFC′中可得CF=,C′F=,
∴原抛物线的平移是相当于向右平移个单位再向下平移个单位,且FO=,
∴平移后抛物线顶点为(,),对称轴是直线x=,C′(,),
∵M在平移后抛物线的对称轴上,
∴设M(,m),
又△C′BM为以C′B为腰的等腰三角形,可分两种情况:
①C′M=,C′B=3,则=3,
解得m=或m=,
∴M(,)或M(,),
②BM=C′B=3,则,
解得m=或m=﹣,
∴M(,)或M(,﹣),
综上所述,△C′BM为以C′B为腰的等腰三角形,则M(,)或M(,)或M(,)或M(,﹣),
故答案为:M(,)或M(,)或M(,)或M(,﹣).
8.如图,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A,B两点,且点B的坐标为(2,0),与y轴交于点C,抛物线对称轴为直线x=﹣.连接AC,BC,点P是抛物线上在第二象限内的一个动点.过点P作x轴的垂线PH,垂足为点H,交AC于点Q.过点P作PG⊥AC于点G.
(1)求抛物线的解析式.
(2)求△PQG周长的最大值及此时点P的坐标.
(3)在点P运动的过程中,是否存在这样的点Q,使得以B,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请写出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3过点B(2,0),对称轴为直线x=﹣,
∴,解得,
∴y=﹣x2﹣x+3.
(2)令y=0,即﹣x2﹣x+3=0,
∴x1=﹣3,x2=2,
∴A(﹣3,0),
令x=0,得C(0,3),
∵直线AC经过A(﹣3,0),C(0,3),设直线AC的解析式为:y=kx+b,
则,
∴,
∴直线AC的解析式为y=x+3,
∴∠BAC=45°,
∵PH⊥AO,PG⊥AB,
∴∠AQH=∠PQG=∠QPG=45°,
∴△PQG是等腰直角三角形,
设P(m,﹣m2﹣m+3),
∴Q(m,m+3),
∴PQ=﹣m2﹣m+3﹣m﹣3=﹣m2﹣m=,
∴当m=时,PQmax=,此时P(﹣,),
∵△PQG是等腰直角三角,
∴△PQG周长=﹣m2﹣m+(﹣m2﹣m),
=(+1)(﹣m2﹣m),
=(+1)PQ,
∴△PFG周长的最大值为:(+1).
(3)∵B(2,0),C(0,3),Q(m,m+3),
由两点间距离公式可求得:CQ2=2m2,CB2=13,BQ2=2m2+2m+13,
①当CQ=CB时,
∴2m2=13,
∴m1=(舍去),m2=﹣,
∴Q1(﹣,﹣+3);
②当BQ=CB时,
∴2m2+2m+13=13,
∴m1=0(舍去),m2=﹣1,
∴Q2(﹣1,2);
③当CQ=BQ时,
∴2m2+2m+13=2m2,
∴2m+13=0,
∴m=,
∴Q3(﹣,﹣)(不合题意舍去),
综上所述,当Q1(﹣,﹣+3),Q2(﹣1,2)时,以B,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形.
考点三 平行四边形存在性
9.已知抛物线L经过点A(﹣1,0)和B(3,0)与y轴交于点C(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)平移抛物线L,使平移后的抛物线经过点B,与x轴的另一个交点为Q,与y轴交于点P,同时满足△BPQ是直角三角形,请你写出平移过程并说明理由.
【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,
把A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)代入y=ax2+bx+c,
得.解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.
(2)设平移后的抛物线为K:y=﹣x2+mx+n,
∵抛物线y=﹣x2+mx+n经过点B(3,0),
∴﹣9+3m+n=0,
∴n=9﹣3m,
∴y=﹣x2+mx+9﹣3m,
∴P(0,9﹣3m);
当y=0时,由﹣x2+mx+9﹣3m=0,得x=,
∴x1=3,x2=m﹣3.
如图1,当m﹣3≥0,即m≥3时,△BPQ不能是直角三角形;
如图2,当m﹣3<0,即m<3时,存在△BPQ是直角三角形,且只有∠BPQ=90°一种情况.
∵∠POQ=∠BOP=90°,∠QPO=90°﹣∠BPO=∠PBO,
∴△POQ∽△BOP,
∴,
∴OP2=OQ•OB,
∴(9﹣3m)2=3(3﹣m),
∴m1=,m2=3(不符合题意,舍去),
∴抛物线K:y=﹣x2+x+1,
∵抛物线L:y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
抛物线K:y=﹣x2+x+1=﹣(x﹣)2+,
∴﹣1=,﹣4=﹣,
∴抛物线L向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度.
10.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3),点P为直线BC下方抛物线上一动点,设点P的横坐标为t.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当△PBC的面积最大时,求点P的坐标,并求这个最大面积;
(3)试探究:是否存在点P,使△PBC为直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.
【解答】解:(1)将点A、B、C的坐标代入抛物线表达式得,解得,
故抛物线的表达式为y=x2﹣2x﹣3①;
(2)过点P作y轴的平行线交BC于点H,
由点B、C的坐标得,直线BC的表达式为y=x﹣3,
设点P的坐标为(t,t2﹣2t﹣3),则点H(t,t﹣3),
则△PBC的面积=S△PHC+S△PHB=×PH×OB=×3×(t﹣3﹣t2+2t+3)=﹣(t﹣)2+≤,
∴当t=时,△PBC的面积最大值为,
此时点P的坐标为(,﹣);
(3)∵点P为直线BC下方抛物线上一动点,故∠PBC≠90°,
①当∠PCB为直角时,
由直线BC的表达式知,直线BC和x轴负半轴的夹角为45°,
∴当∠PCB为直角时,则直线PC与x轴的夹角为45°,
故直线PC的表达式为y=﹣x﹣3②,
联立①②得:x2﹣2x﹣3=﹣x﹣3,解得x=0(舍去)或1,
即t=1,
②当∠BPC为直角时,如图2,
过点P作y轴的垂线交y轴于点N,交过点B与y轴的平行线于点M,
设点P的坐标为(t,t2﹣2t﹣3),
∵∠BPM+∠PBM=90°,∠BPM+∠CPN=90°,
∴∠PBM=∠CPN,
∴tan∠PBM=tan∠CPN,即,
∴=,解得t=(不合题意的值已舍去);
综上,t的值为1或.
11.如图,抛物线与y轴交于点A(0,1),过点A的直线与抛物线交于另一点B(3,),过点B作BC⊥x轴,垂足为C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是x轴正半轴上的一动点,过点P作PN⊥x轴,交直线AB于点M,交抛物线于点N,设OP的长度为m.①当点P在线段OC上(不与点O、C重合)时,试用含m的代数式表示线段PM的长度;
②如果以点M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形,求m的值.
【解答】解:(1)∵抛物线经过A(0,1)和点B,
∴,
∴解得:,
∴.
∴该抛物线表达式为.
(2)①由题意可得:直线AB的解析式为,
∵PN⊥x轴,交直线AB于点M,交抛物线于点N,OP=m,
∴P(m,0),,
∴.
②由题意可得:,MN∥BC,
∴当MN=BC时,四边形BCMN为平行四边形.
1° 当点P在线段OC上时,,
又∵BC=,
∴.
得m1=1,m2=2.
2° 当点P在线段OC的延长线上时,.
∴,
解得 (不合题意,舍去),.
综上所述,当m的值为1或2或时,以点M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形.
12.如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴的两个交点分别为A(﹣2,0),B(5,0),点C在抛物线上,且直线AC与x轴形成的夹角为45°.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若点P为直线AC上方抛物线上的动点,求点P到直线AC距离的最大值;
(3)将满足(2)中到直线AC距离最大时的点P,向下平移4个单位长度得到点Q,将原抛物线向右平移2个单位长度,得到抛物线y=a1x2+b1x+c1(a1≠0),M为平移后抛物线上的动点,N为平移后抛物线对称轴上的动点,是否存在点M,使得以点C,Q,M,N为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴的两个交点分别为A(﹣2,0),B(5,0),
∴y=﹣(x+2)(x﹣5),
∴y=﹣x2+3x+10,
(2)作PH⊥AC于H,PD∥y轴交AC于D点,交x轴于E,
∵∠CAB=45°,
∴∠PDH=45°,
∴PD=,
设P(m,﹣m2+3m+10),
则E(m,0),
∴AE=m+2,
∴DE=m+2,
∴PD=﹣m2+3m+10﹣(m+2)
=﹣m2+2m+8,
当m=1时,PD最大为9,
∴PH的最大值为,
即P到AC的最大距离为,
(3)由(2)知:P(1,12),
∴Q(1,8),
∵直线AC:y=x+2与抛物线y=﹣(x+2)(x﹣5)交点C坐标为(4,6),
抛物线y=﹣(x+2)(x﹣5)向右平移2个单位后解析式为:y=﹣x(x﹣7)=﹣x2+7x,
∴对称轴为:直线x=,
当CQ为边时,如图,若C(4,6)平移到N,Q(1,8)平移到M,则M的横坐标为,
将x=代入平移后解析式:y=﹣x2+7x得,y=,
∴,
当CQ为边时,若C(4,6)平移到M,Q(1,8)平移到N,则M的横坐标为,
将x=代入平移后解析式:y=﹣x2+7x得,y=,
∴,
当CQ为对角线时,可看作C平移到N,M平移到Q,
∴M的横坐标为,
将x=代入平移后解析式:y=﹣x2+7x得,y=,
∴,
综上所述:.
专题55 一次函数背景下的图形存在性问题(讲+练)-备战2023年中考数学解题大招复习讲义(全国通用): 这是一份专题55 一次函数背景下的图形存在性问题(讲+练)-备战2023年中考数学解题大招复习讲义(全国通用),文件包含专题55一次函数背景下的图形存在性问题原卷版docx、专题55一次函数背景下的图形存在性问题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共119页, 欢迎下载使用。
第十二讲 二次函数及其图像与性质(强化训练)(含答案析)-备战中考数学一轮复习专题讲义+强化训练(全国通用): 这是一份第十二讲 二次函数及其图像与性质(强化训练)(含答案析)-备战中考数学一轮复习专题讲义+强化训练(全国通用),共22页。
(全国通用)备战中考数学一轮复习专题讲义+强化训练 第十讲 一次函数的应用(强化训练): 这是一份(全国通用)备战中考数学一轮复习专题讲义+强化训练 第十讲 一次函数的应用(强化训练),文件包含全国通用备战2022年中考数学一轮复习专题第十讲一次函数的应用强化训练解析版doc、全国通用备战2022年中考数学一轮复习专题第十讲一次函数的应用强化训练原卷版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共27页, 欢迎下载使用。