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北师大版数学九下期末复习训练专项28 二次函数与等腰三角形有关的问题(2份,原卷版+解析版)
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等腰三角形的存在性问题
【方法1 几何法】“两圆一线”
(1)以点A为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有AB=AC;
(2)以点B为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有BA=BC;
(3)作AB的垂直平分线,与x轴的交点即为满足条件的点C,有CA=CB.
注意:若有重合的情况,则需排除.
以点 C1 为例,具体求点坐标:
过点A作AH⊥x轴交x轴于点H,则AH=1,
又
类似可求点 C2 、C3、C4 .关于点 C5 考虑另一种方法.
【方法2 代数法】点-线-方程
表示点:设点C5坐标为m,0,又A(1,1)、B(4,3),
表示线段:
联立方程:,,
总结:
【考点1 等腰角形的存在性】
【典例1】(2020•泰安)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c交x轴于点A(﹣4,0)、B(2,0),交y轴于点C(0,6),在y轴上有一点E(0,﹣2),连接AE.
(1)求二次函数的表达式;
(2)抛物线对称轴上是否存在点P,使△AEP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有P点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1) y=, (2) m=时,△ADE的面积取得最大值为 (3)点P坐标为:(﹣1,1),(﹣1,),(﹣1,﹣2)
【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c经过点A(﹣4,0)、B(2,0),C(0,6),
∴,
解得,
所以二次函数的解析式为:y=,
(2)y=的对称轴为x=﹣1,
设P(﹣1,n),又E(0,﹣2),A(﹣4,0),
可求PA2=9+n2,PE2=1+(n+2)2,AE2=16+4=20,
当PA2=PE2时,9+n2=1+(n+2)2,
解得,n=1,此时P(﹣1,1);
当PA2=AE2时,9+n2=20,
解得,n=,此时点P坐标为(﹣1,);
当PE2=AE2时,1+(n+2)2=20,
解得,n=﹣2,此时点P坐标为:(﹣1,﹣2).
综上所述,
P点的坐标为:(﹣1,1),(﹣1,),(﹣1,﹣2).
【变式11】(2022•澄海区模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C,点A的坐标为(﹣1,0),点C坐标为(0,3),对称轴为x=1.点M为线段OB上的一个动点(不与两端点重合),过点M作PM⊥x轴,交抛物线于点P,交BC于点Q.
(1)求抛物线及直线BC的表达式;
(2)试探究点M在运动过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线对称轴为x=1,点B与A(﹣1,0)关于直线x=1对称,
∴B(3,0),
设y=a(x﹣3)(x+1),把C(0,3)代入得:﹣3a=3,
解得:a=﹣1,
∴y=﹣(x﹣3)(x+1)=﹣x2+2x+3,
设直线BC的解析式为y=kx+d,则,
解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,
故抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3,直线BC的解析式为y=﹣x+3;
(2)存在,设Q(m,﹣m+3)(0<m<3),
∵A(﹣1,0),C(0,3),
∴AC2=OA2+OC2=12+32=10,AQ2=(m+1)2+(﹣m+3)2=2m2﹣4m+10,CQ2=m2+m2=2m2,
∵以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形,
∴AC=AQ或AC=CQ或AQ=CQ,
当AC=AQ时,10=2m2﹣4m+10,
解得:m=0(舍去)或m=2,
∴Q(2,1);
当AC=CQ时,10=2m2,
解得:m=﹣(舍去)或m=,
∴Q(,3﹣);
当AQ=CQ时,2m2﹣4m+10=2m2,
解得:m=,
∴Q(,);
综上所述,点Q的坐标为(2,1)或(,3﹣)或(,).
【变式1-2】(2022•荣昌区自主招生)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+c(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)将抛物线y=ax2+x+c沿射线BC平移,B,C的对应点分别为M,N,当以点A,M,N为顶点的三角形是以MN为腰的等腰三角形时,请直接写出点M的坐标,并任选其中一个点的坐标,写出求解过程.
【解答】解:(1)将A(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+x+c,
∴,
解得,
∴y=﹣x2+x+2;
(2)设抛物线沿x轴负方向平移2m个单位,则沿y轴正方向平移m个单位,
∴B点平移对应点M(4﹣2m,m),C的对应点N(﹣2m,2+m),
∴AM=,AN=,MN=2,
①当MN=AM时,=2,
解得m=2+或m=2﹣,
∴M(﹣2,2+)或(2,2﹣);
②当MN=AN时,=2,
解得m=或m=﹣(舍),
∴M(4﹣2,);
综上所述:M点坐标为(﹣2,2+)或(2,2﹣)或(4﹣2,).
【典例2】(2020•贵港)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴相交于点C(0,﹣3).
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)若P是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH⊥x轴于点H,与线段BC交于点M,连接PC.当△PCM是以PM为一腰的等腰三角形时,求点P的坐标.
【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3 (2)①n=时,PM最大=
②P(3﹣,2﹣4)或(2,﹣3).
【解答】解:(1)将A,B,C代入函数解析式,得
,
解得,
这个二次函数的表达式y=x2﹣2x﹣3;
(2)解法一:当PM=PC时,(﹣n2+3n)2=n2+(n2﹣2n﹣3+3)2,
解得n1=n2=0(不符合题意,舍),n3=2,
n2﹣2n﹣3=﹣3,
P(2,﹣3).
当PM=MC时,(﹣n2+3n)2=n2+(n﹣3+3)2,
解得n1=0(不符合题意,舍),n2=3﹣,n3=3+(不符合题意,舍),
n2﹣2n﹣3=2﹣4,
P(3﹣,2﹣4).
综上所述:P(3﹣,2﹣4)或(2,﹣3).
解法二:当PM=PC时,
∵BC:y=x﹣3
∴∠ABC=45°
∵PH⊥AB
∴∠BMH=∠CMP=45°
∴PM=PC时,△CPM为等腰直角三角形,CP∥x轴
设P(n,n2﹣2n﹣3),则CP=n
MP=﹣n2+3n
∴n=﹣n2+3n
解得n=0(舍去)或n=2,
∴P(2,﹣3)
当PM=CM时,设P(n,n2﹣2n﹣3),
则=﹣n2+3n
=﹣n2+3n
∵n>0
∴n=﹣n2+3n
解得n=3﹣
∴P(3﹣,2﹣4)
综上所述:P(3﹣,2﹣4)或(2,﹣3)
【变式2-1】(2022•东营)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在对称轴上找一点Q,使△ACQ的周长最小,求点Q的坐标;
(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.
【解答】解:(1)将点A(﹣1,0),点B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3,
∴,
解得,
∴y=x2﹣2x﹣3;
(2)连接CB交对称轴于点Q,
∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
∵A、B关于对称轴x=1对称,
∴AQ=BQ,
∴AC+AQ+CQ=AC+CQ+BQ≥AC+BC,
当C、B、Q三点共线时,△ACQ的周长最小,
∵C(0,﹣3),B(3,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=x﹣3,
∴Q(1,﹣2);
(3)当∠BPM=90°时,PM=PB,
∴M点与A点重合,
∴M(﹣1,0);
当∠PBM=90°时,PB=BM,
如图1,当P点在M点上方时,过点B作x轴的垂线GH,过点P作PH⊥GH交于H,过点M作MG⊥HG交于G,
∵∠PBM=90°,
∴∠PBH+∠MBG=90°,
∵∠PBH+∠BPH=90°,
∴∠MBG=∠BPH,
∵BP=BM,
∴△BPH≌△MBG(AAS),
∴BH=MG,PH=BG=2,
设P(1,t),则M(3﹣t,﹣2),
∴﹣2=(3﹣t)2﹣2(3﹣t)﹣3,
解得t=2+或t=2﹣,
∴M(1﹣,﹣2)或(1+,﹣2),
∵M点在对称轴的左侧,
∴M点坐标为(1﹣,﹣2);
如图2,当P点在M点下方时,
同理可得M(3+t,2),
∴2=(3+t)2﹣2(3+t)﹣3,
解得t=﹣2+(舍)或t=﹣2﹣,
∴M(1﹣,2);
综上所述:M点的坐标为(1﹣,﹣2)或(1﹣,2)或(﹣1,0).
【变式2-1】(2021•大渡口区自主招生)如图,若抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,直线y=x﹣3经过点B,C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是直线BC下方抛物线上一动点,过点P作PH⊥x轴于点H,交BC于点M,连接PC.
①线段PM是否有最大值?如果有,求出最大值;如果没有,请说明理由;
②在点P运动的过程中,是否存在点M,恰好使△PCM是以PM为腰的等腰三角形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)对于y=x﹣3,令x=0,y=﹣3,y=0,x=3,
故点B、C的坐标分别为(3,0)、(0,﹣3),
将点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﹣3;
(2)设:点M(x,x﹣3),则点P(x,x2﹣2x﹣3),
①有,理由:PM=(x﹣3)﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣(x﹣)2+,
∵﹣1<0,故PM有最大值,当x=时,PM最大值为:;
②存在,理由:
PM2=(x﹣3﹣x2+2x+3)2=(﹣x2+3x)2;
PC2=x2+(x2﹣2x﹣3+3)2;
MC2=(x﹣3+3)2+x2;
(Ⅰ)当PM=PC时,则(﹣x2+3x)2=x2+(x2﹣2x﹣3+3)2,
解得:x=0或2(舍去0),
故x=2,故点P(2,﹣3);
(Ⅱ)当PM=MC时,则(﹣x2+3x)2=(x﹣3+3)2+x2,
解得:x=0或3±(舍去0和3+),
故x=3﹣,则x2﹣2x﹣3=2﹣4,
故点P(3﹣,2﹣4).
综上,点P的坐标为:(2,﹣3)或(3﹣,2﹣4).
1.(2022•榆阳区一模)如图,已知抛物线y=mx2+4x+n与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.直线y=x﹣3经过B,C两点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)抛物线的顶点为M,在该抛物线的对称轴l上是否存在点P,使得以C,M,P为顶点的三角形是等腰三角形?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.
【解答】解:(1)y=x﹣3中,令x=0,则y=﹣3,
∴C(0,﹣3),
令y=0,则x=3,
∴B(3,0),
将C(0,﹣3),B(3,0)代入y=mx2+4x+n中,
∴,
解得,
∴y=﹣x2+4x﹣3;
(2)存在点P,使得以C,M,P为顶点的三角形是等腰三角形,理由如下:
∵y=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1,
∴M(2,1),对称轴为直线x=2,
设P(2,t),
∴MP=|t﹣1|,MC=2,CP=,
①当MP=MC时,|t﹣1|=2,
∴t=2+1或t=﹣2+1,
∴P(2,2+1)或(2,﹣2+1);
②当MP=CP时,|t﹣1|=,
解得t=﹣,
∴P(2,﹣);
③当MC=CP时,2=,
解得t=1(舍)或t=﹣7,
∴P(2,7);
综上所述:P点坐标为(2,2+1)或(2,﹣2+1)或(2,﹣)或(2,7).
2.(2022•岚山区一模)已知抛物线y=ax2+bx+8与x轴交于A(﹣3,0),B(8,0)两点,交y轴于点C,点P是抛物线上一个动点,且点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,将直线BC沿y轴向下平移5个单位,交x轴于点M,交y轴于点N.过点P作x轴的垂线,交直线MN于点D,是否存在一点P,使△BMD是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的m的值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+8与x轴交于A(﹣3,0),B(8,0)两点,
∴,
解得,,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+8;
(3)易证线BC的解析式为y=﹣x+8,向下平移5个单位得到y=﹣x+3,
当y=0时,x=3,
∴M(3,0),
当x=0时,y=3,
∴N(0,3),
由题意得PD⊥MB,
∵MB=8﹣3=5,D(m,﹣m+3),
∴MD2=(m﹣3)2+(﹣m+3)2,BD2=(8﹣m)2+(﹣m+3)2,
若△BMD是等腰三角形,可分三种情况:
①当MB=MD时,
∴(m﹣3)2+(﹣m+3)2=25,
解得m1=3+,m2=3﹣,
②当MB=BD时,
∴(8﹣m)2+(﹣m+3)2=25,
解得,m1=3(舍去),m2=8(舍去),
③当MD+BD时,
∴(8﹣m)2+(﹣m+3)2=(m﹣3)2+(﹣m+3)2,
解得,m=5.5.
综上所述,m的值为3+或3﹣或5.5时,△BMD是等腰三角形.
3.(2022•兴宁区校级模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c过点A、B,抛物线的对称轴交x轴于点D,直线y=﹣x+3与x轴交于点B,与y轴交于点C,且.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在x轴上是否存在点P,使得△PDC为等腰三角形?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)对于直线y=﹣x+3,
令y=0,即﹣x+3=0,
解得:x=3,
令x=0,得y=3,
∴B(3,0),C(0,3),
∵A为x轴负半轴上一点,且OA=OB,
∴A(﹣1,0).
将点A、B的坐标分别代入y=﹣x2+bx+c中,
得,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;
(3)存在.如图2,
∵点P在x轴上,
∴设P(m,0).
∵C(0,3),D(1,0),
∴由勾股定理,得:CD2=OC2+OD2=32+12=10,PD2=(m﹣1)2,CP2=OP2+OC2=m2+32=m2+9,
分为三种情况讨论:
①当CD=PD时,CD2=PD2,
即10=(m﹣1)2,
解得m1=1+,m2=1﹣,
此时点P的坐标为(1+,0)或(1﹣,0);
②当CD=CP时,CD2=CP2,即10=m2+9,
解得m1=﹣1,m2=1(不符合题意,舍去),
此时点P的坐标为(﹣1,0);
③当PC=PD时,PC2=PD2,
即m2+9=(m﹣1)2,
解得m=﹣4,
此时点P的坐标为(﹣4,0).
综上所述,在x轴上存在点P,使得△PDC为等腰三角形,满足条件的点P的坐标为(1+,0)或(1﹣,0)或(﹣1,0)或(﹣4,0).
4.(2022•百色)已知抛物线经过A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)三点,O为坐标原点,抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,点M为射线BD上一动点,连接OM,交BC于点F.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求证:∠BOF=∠BDF;
(3)是否存在点M,使△MDF为等腰三角形?若不存在,请说明理由;若存在,求ME的长.
【解答】(1)解:设抛物线的表达式为y=ax2+bx+c,
把A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)代入
得:,解得,
∴抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)证明:∵正方形OBDC,
∴∠OBC=∠DBC,BD=OB,
∵BF=BF,
∴△BOF≌△BDF,
∴∠BOF=∠BDF;
(3)解:∵抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,
∴令y=3,则3=﹣x2+2x+3,解得:x1=0,x2=2,
∴E(2,3),
①如图,
当M在线段BD的延长线上时,∠BDF为锐角,
∴∠FDM为钝角,
∵△MDF为等腰三角形,
∴DF=DM,
∴∠M=∠DFM,
∴∠BDF=∠M+∠DFM=2∠M,
∵BM∥OC,
∴∠M=∠MOC,
由(2)得∠BOF=∠BDF,
∴∠BDF+∠MOC=3∠M=90°,
∴∠M=30°,
在Rt△BOM中,
BM=,
∴ME=BM﹣BE=3﹣2;
②如图,
当M在线段BD上时,∠DMF为钝角,
∵△MDF为等腰三角形,
∴MF=DM,
∴∠BDF=∠MFD,
∴∠BMO=∠BDF+∠MFD=2∠BDF,
由(2)得∠BOF=∠BDF,
∴∠BMO=2∠BOM,
∴∠BOM+∠BMO=3∠BOM=90°,
∴∠BOM=30°,
在Rt△BOM中,
BM=,
∴ME=BE﹣BM=2﹣,
综上所述,ME的值为:3﹣2或2﹣.
5.(2022•山西)综合与探究
如图,二次函数y=﹣x2+x+4的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.点P是第一象限内二次函数图象上的一个动点,设点P的横坐标为m.过点P作直线PD⊥x轴于点D,作直线BC交PD于点E.
(1)求A,B,C三点的坐标,并直接写出直线BC的函数表达式;
(2)当△CEP是以PE为底边的等腰三角形时,求点P的坐标;
【解答】解:(1)在y=﹣x2+x+4中,
令x=0得y=4,令y=0得x=8或x=﹣2,
∴A(﹣2,0),B(8,0),C(0,4),
设直线BC解析式为y=kx+4,将B(8,0)代入得:
8k+4=0,
解得k=﹣,
∴直线BC解析式为y=﹣x+4;
(2)过C作CG⊥PD于G,如图:
设P(m,﹣m2+m+4),
∴PD=﹣m2+m+4,
∵∠COD=∠PDO=∠CGD=90°,
∴四边形CODG是矩形,
∴DG=OC=4,CG=OD=m,
∴PG=PD﹣DG=﹣m2+m+4﹣4=﹣m2+m,
∵CP=CE,CG⊥PD,
∴GE=PG=﹣m2+m,
∵∠GCE=∠OBC,∠CGE=90°=∠BOC,
∴△CGE∽△BOC,
∴=,即=,
解得m=0(舍去)或m=4,
∴P(4,6);
6.(2021•攀枝花)如图,开口向上的抛物线与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,与y轴交于点C,且AC⊥BC,其中x1,x2是方程x2+3x﹣4=0的两个根.
(1)求点C的坐标,并求出抛物线的表达式;
(2)垂直于线段BC的直线l交x轴于点D,交线段BC于点E,连接CD,求△CDE的面积的最大值及此时点D的坐标;
(3)在(2)的结论下,抛物线的对称轴上是否存在点P,使得△PDE是等腰三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)由x2+3x﹣4=0得x1=﹣4,x2=1,
∴A(﹣4,0),B(1,0),
∴OA=4,OB=1,
∵AC⊥BC,
∴∠ACO=90°﹣∠BCO=∠OBC,
∵∠AOC=∠BOC=90°,
∴△AOC∽△COB,
∴=,即=,
∴OC=2,
∴C(0,﹣2),
设抛物线解析式为y=a(x+4)(x﹣1),
将C(0,﹣2)代入得﹣2=﹣4a,
∴a=,
∴抛物线解析式为y=(x+4)(x﹣1)=x2+x﹣2;
(2)如图:
由A(﹣4,0),B(1,0),C(0,﹣2)得:AB=5,BC=,AC=2,
∵DE⊥BC,AC⊥BC,
∴DE∥AC,
∴△ABC∽△DBE,
∴==,
设D(t,0),则BD=1﹣t,
∴==,
∴DE=(1﹣t),BE=(1﹣t),
∴S△BDE=DE•BE=(1﹣t)2,
而S△BDC=BD•OC=(1﹣t)×2=1﹣t,
∴S△CDE=S△BDC﹣S△BDE=1﹣t﹣(1﹣t)2=﹣t2﹣t+=﹣(t+)2+,
∵﹣<0,
∴t=﹣时,S△CDE最大为,
此时D(﹣,0);
(3)存在,
由y=x2+x﹣2知抛物线对称轴为直线x=﹣,
而D(﹣,0),
∴D在对称轴上,
由(2)得DE=×[1﹣(﹣)]=,
当DE=DP时,如图:
∴DP=,
∴P(﹣,)或(﹣,﹣),
当DE=PE时,过E作EH⊥x轴于H,如图:
∵∠HDE=∠EDB,∠DHE=∠BED=90°,
∴△DHE∽△DEB,
∴==,即==,
∴HE=1,DH=2,
∴E(,﹣1),
∵E在DP的垂直平分线上,
∴P(﹣,﹣2),
当PD=PE时,如图:
设P(﹣,m),
则m2=(﹣﹣)2+(m+1)2,
解得m=﹣,
∴P(﹣,﹣),
综上所述,P的坐标为(﹣,)或(﹣,﹣)或(﹣,﹣2)或(﹣,﹣).
7.(2021•宿迁)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C.连接AC,BC,点P在抛物线上运动.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图②,若点P在第一象限,直线AP交BC于点F,过点P作x轴的垂线交BC于点H,当△PFH为等腰三角形时,求线段PH的长.
【解答】解:(1)∵A(﹣1,0),B(4,0)是抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴的两个交点,且二次项系数a=,
∴根据抛物线的两点式知,y=.
(2)设PH与x轴的交点为Q1,P(a,),
则H(a,),PH=,
若FP=FH,则∠FPH=∠FHP=∠BHQ1=∠BCO,
∴tan∠APQ1=tan∠BCO=2,
∴AQ1=2PQ1,
即a+1=2(),
解得a=3(﹣1舍去),此时PH=.
若PF=PH,过点F作FM⊥y轴于点M,
∴∠PFH=∠PHF,
∵∠CFA=∠PFH,∠Q1HB=∠PHF,
∴∠CFA=∠Q1HB,
又∵∠ACF=∠BQ1H=90°,
∴△ACF∽△BQ1H,
∴CF=AC=,
在Rt△CMF中,MF=1,CM=,
F(1,),
∴AF:,
将上式和抛物线解析式联立并解得x=(﹣1舍去),
此时 PH=.
若HF=HP,过点C作CE∥AB交AP于点E(见上图),
∵∠CAF+∠CFA=90°,
∠PAQ+∠HPF=90°,
∠CFA=∠HFP=∠HPF,
∴∠CAF=∠PAQ1,
即 AP平分∠CAB,
∴CE=CA=,
∴E(,2),
∴AE:,
联立抛物线解析式,解得x=5﹣(﹣1舍去).
此时 PH=.
∴当FP=FH时,PH=;
当PF=PH时,PH=;
当HF=HP时,PH=;
8.(2020•济南)如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<3),过点E作直线l⊥x轴,交抛物线于点M.
(1)求抛物线的解析式及C点坐标;
(2)当m=1时,D是直线l上的点且在第一象限内,若△ACD是以∠DCA为底角的等腰三角形,求点D的坐标;
【解答】解:(1)将点A、B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+3,
当x=0时,y=3,故点C(0,3);
(2)当m=1时,点E(1,0),设点D的坐标为(1,a),
由点A、C、D的坐标得,AC==,同理可得:AD=,CD=,
①当CD=AD时,即=,解得a=1;
②当AC=AD时,同理可得a=(舍去负值);
故点D的坐标为(1,1)或(1,);
9.(2020•桂林)如图,已知抛物线y=a(x+6)(x﹣2)过点C(0,2),交x轴于点A和点B(点A在点B的左侧),抛物线的顶点为D,对称轴DE交x轴于点E,连接EC.
(1)直接写出a的值,点A的坐标和抛物线对称轴的表达式;
(2)若点M是抛物线对称轴DE上的点,当△MCE是等腰三角形时,求点M的坐标;
【解答】解:(1)∵抛物线y=a(x+6)(x﹣2)过点C(0,2),
∴2=a(0+6)(0﹣2),
∴a=﹣,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x+6)(x﹣2)=﹣(x+2)2+,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣2;
针对于抛物线的解析式为y=﹣(x+6)(x﹣2),
令y=0,则﹣(x+6)(x﹣2)=0,
∴x=2或x=﹣6,
∴A(﹣6,0);
(2)如图1,由(1)知,抛物线的对称轴为x=﹣2,
∴E(﹣2,0),
∵C(0,2),
∴OC=OE=2,
∴CE=OC=2,∠CED=45°,
∵△CME是等腰三角形,
∴①当ME=MC时,
∴∠ECM=∠CED=45°,
∴∠CME=90°,
∴M(﹣2,2),
②当CE=CM时,
∴MM1=CM=2,
∴EM1=4,
∴M1(﹣2,4),
③当EM=CE时,
∴EM2=EM3=2,
∴M2(﹣2,﹣2),M3(﹣2,2),
即满足条件的点M的坐标为(﹣2,2)或(﹣2,4)或(﹣2,2)或(﹣2,﹣2);
10.(2020•枣庄)如图,抛物线y=ax2+bx+4交x轴于A(﹣3,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,连接AC,BC.M为线段OB上的一个动点,过点M作PM⊥x轴,交抛物线于点P,交BC于点Q.
(1)求抛物线的表达式;
(2)试探究点M在运动过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)将点A、B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+x+4;
(2)存在,理由:
点A、C的坐标分别为(﹣3,0)、(0,4),则AC=5,
①当AC=CQ时,过点Q作QE⊥y轴于点E,连接AQ,
则CQ2=CE2+EQ2,即m2+[4﹣(﹣m+4)]2=25,
解得:m=±(舍去负值),
故点Q(,);
②当AC=AQ时,则AQ=AC=5,
在Rt△AMQ中,由勾股定理得:[m﹣(﹣3)]2+(﹣m+4)2=25,解得:m=1或0(舍去0),
故点Q(1,3);
③当CQ=AQ时,则2m2=[m﹣(﹣3)]2+(﹣m+4)2,解得:m=(舍去);
综上,点Q的坐标为(1,3)或(,).
11.(2019•本溪)抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,顶点为C,对称轴交x轴于点D,点P为抛物线对称轴CD上的一动点(点P不与C,D重合).过点C作直线PB的垂线交PB于点E,交x轴于点F.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当△PCF为等腰三角形时,请直接写出点P的坐标.
【解答】解:(1)函数的表达式为:y=﹣(x+1)(x﹣5)=﹣x2+x+;
(32)由(2)确定的点F的坐标得:
CP2=(2﹣m)2,CF2=()2+4,PF2=()2+m2,
①当CP=CF时,即:(2﹣m)2=()2+4,解得:m=0或(0舍去),
②当CP=PF时,同理可得:m=,
③当CF=PF时,同理可得:m=±2(舍去2),
故点P(2,)或(2,﹣2)或(2,)或(2,)
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