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中考压轴题第7部分 抛物线之相似 学案
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2.如图,在平面直角坐标系xOy中,顶点为M的抛物线y=ax2+bx(a>0),经过点A和x轴正半轴上的点B,AO=OB=2,∠AOB=120°.
(1)求这条抛物线的表达式;
(2)连接OM,求∠AOM的大小;
(3)如果点C在x轴上,且△ABC与△AOM相似,求点C的坐标.
3.如图,已知△ABC的三个顶点坐标分别为A(﹣4,0)、B(1,0)、C(﹣2,6).
(1)求经过A、B、C三点的抛物线解析式;
(2)设直线BC交y轴于点E,连接AE,求证:AE=CE;
(3)设抛物线与y轴交于点D,连接AD交BC于点F,试问以A、B、F为顶点的三角形与△ABC相似吗?
(4)若点P为直线AE上一动点,当CP+DP取最小值时,求P点的坐标.
4.如图,抛物线y=ax2+b与x轴交于点A、B,且A点的坐标为(1,0),与y轴交于点C(0,1).
(1)求抛物线的解析式,并求出点B坐标;
(2)过点B作BD∥CA交抛物线于点D,连接BC、CA、AD,求四边形ABCD的周长;(结果保留根号)
(3)在x轴上方的抛物线上是否存在点P,过点P作PE垂直于x轴,垂足为点E,使以B、P、E为顶点的三角形与△CBD相似?若存在请求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
5.如图,已知抛物线经过原点O,顶点为A(1,1),且与直线y=x﹣2交于B,C两点.
(1)求抛物线的解析式及点C的坐标;
(2)求证:△ABC是直角三角形;
(3)若点N为x轴上的一个动点,过点N作MN⊥x轴与抛物线交于点M,则是否存在以O,M,N为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
6.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、B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C,点A的坐标为(4,0),抛物线的对称轴是直线x=.
(1)求抛物线的解析式;
(2)M为第一象限内的抛物线上的一个点,过点M作MG⊥x轴于点G,交AC于点H,当线段CM=CH时,求点M的坐标;
(3)在(2)的条件下,将线段MG绕点G顺时针旋转一个角α(0°<α<90°),在旋转过程中,设线段MG与抛物线交于点N,在线段GA上是否存在点P,使得以P、N、G为顶点的三角形与△ABC相似?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
7.如图,抛物线经过A(4,0),B(1,0),C(0,﹣2)三点.
(1)求出抛物线的解析式;
(2)P是抛物线上一动点,过P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在P点,使得以A,P,M为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)在直线AC上方的抛物线上有一点D,使得△DCA的面积最大,求出点D的坐标.
8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=mx2﹣8mx+4m+2(m>0)与y轴的交点为A,与x轴的交点分别为B(x1,0),C(x2,0),且x2﹣x1=4,直线AD∥x轴,在x轴上有一动点E(t,0)过点E作平行于y轴的直线l与抛物线、直线AD的交点分别为P、Q.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当0<t≤8时,求△APC面积的最大值;
(3)当t>2时,是否存在点P,使以A、P、Q为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
9.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=ax2+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.
10.如图已知:直线y=﹣x+3交x轴于点A,交y轴于点B,抛物线y=ax2+bx+c经过A、B、C(1,0)三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D的坐标为(﹣1,0),在直线y=﹣x+3上有一点P,使△ABO与△ADP相似,求出点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,在x轴下方的抛物线上,是否存在点E,使△ADE的面积等于四边形APCE的面积?如果存在,请求出点E的坐标;如果不存在,请说明理由.
11.如图1,已知抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过A(3,0)、B(4,4)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)将直线OB向下平移m个单位长度后,得到的直线与抛物线只有一个公共点D,求m的值及点D的坐标;
(3)如图2,若点N在抛物线上,且∠NBO=∠ABO,则在(2)的条件下,求出所有满足△POD∽△NOB的点P坐标(点P、O、D分别与点N、O、B对应).
12.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3与x轴的两个交点分别为A(﹣3,0)、B(1,0),过顶点C作CH⊥x轴于点H.
(1)直接填写:a= ,b= ,顶点C的坐标为 ;
(2)在y轴上是否存在点D,使得△ACD是以AC为斜边的直角三角形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,说明理由;
(3)若点P为x轴上方的抛物线上一动点(点P与顶点C不重合),PQ⊥AC于点Q,当△PCQ与△ACH相似时,求点P的坐标.
13.如图所示,直线l:y=3x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B.把△AOB沿y轴翻折,点A落到点C,抛物线过点B、C和D(3,0).
(1)求直线BD和抛物线的解析式.
(2)若BD与抛物线的对称轴交于点M,点N在坐标轴上,以点N、B、D为顶点的三角形与△MCD相似,求所有满足条件的点N的坐标.
(3)在抛物线上是否存在点P,使S△PBD=6?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
14.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2)三点.
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)E为抛物线上一动点,是否存在点E,使以A、B、E为顶点的三角形与△COB相似?若存在,试求出点E的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若将直线BC平移,使其经过点A,且与抛物线相交于点D,连接BD,试求出∠BDA的度数.
15.已知抛物线y=x2+c与x轴交于A(﹣1,0),B两点,交y轴于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点E(m,n)是第二象限内一点,过点E作EF⊥x轴交抛物线于点F,过点F作FG⊥y轴于点G,连接CE、CF,若∠CEF=∠CFG.求n的值并直接写出m的取值范围(利用图1完成你的探究).
(3)如图2,点P是线段OB上一动点(不包括点O、B),PM⊥x轴交抛物线于点M,∠OBQ=∠OMP,BQ交直线PM于点Q,设点P的横坐标为t,求△PBQ的周长.
16.如图,在平面直角坐标系中,顶点为A(1,﹣1)的抛物线经过点B(5,3),且与x轴交于C,D两点(点C在点D的左侧).
(1)求抛物线的解析式;
(2)求点O到直线AB的距离;
(3)点M在第二象限内的抛物线上,点N在x轴上,且∠MND=∠OAB,当△DMN与△OAB相似时,请你直接写出点M的坐标.
17.如图,已知抛物线y=﹣(x+2)(x﹣m)(m>0)与x轴相交于点A、B,与y轴相交于点C,且点A在点B的左侧.
(1)若抛物线过点G(2,2),求实数m的值;
(2)在(1)的条件下,解答下列问题:
①求出△ABC的面积;
②在抛物线的对称轴上找一点H,使AH+CH最小,并求出点H的坐标;
(3)在第四象限内,抛物线上是否存在点M,使得以点A、B、M为顶点的三角形与△ACB相似?若存在,求m的值;若不存在,请说明理由.
18.已知抛物线y=x2﹣2mx+m2+m﹣1(m是常数)的顶点为P,直线l:y=x﹣1
(1)求证:点P在直线l上;
(2)当m=﹣3时,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,与直线l的另一个交点为Q,M是x轴下方抛物线上的一点,∠ACM=∠PAQ(如图),求点M的坐标;
(3)若以抛物线和直线l的两个交点及坐标原点为顶点的三角形是等腰三角形,请直接写出所有符合条件的m的值.
19.如图,已知抛物线y=(x+2)(x﹣4)与x轴交于点A、B(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C,CD∥x轴交抛物线于点D,M为抛物线的顶点.
(1)求点A、B、C的坐标;
(2)设动点N(﹣2,n),求使MN+BN的值最小时n的值;
(3)P是抛物线上一点,请你探究:是否存在点P,使以P、A、B为顶点的三角形与△ABD相似(△PAB与△ABD不重合)?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
20.设抛物线的解析式为y=ax2,过点B1(1,0)作x轴的垂线,交抛物线于点A1(1,2);过点B2(,0)作x轴的垂线,交抛物线于点A2;…;过点Bn(()n﹣1,0)(n为正整数)作x轴的垂线,交抛物线于点An,连接AnBn+1,得Rt△AnBnBn+1.
(1)求a的值;
(2)直接写出线段AnBn,BnBn+1的长(用含n的式子表示);
(3)在系列Rt△AnBnBn+1中,探究下列问题:
①当n为何值时,Rt△AnBnBn+1是等腰直角三角形?
②设1≤k<m≤n(k,m均为正整数),问:是否存在Rt△AkBkBk+1与Rt△AmBmBm+1相似?若存在,求出其相似比;若不存在,说明理由.
21.如图,直线y=kx+b(b>0)与抛物线相交于点A(x1,y1),B(x2,y2)两点,与x轴正半轴相交于点D,与y轴相交于点C,设△OCD的面积为S,且kS+32=0.
(1)求b的值;
(2)求证:点(y1,y2)在反比例函数的图象上;
(3)求证:x1•OB+y2•OA=0.
22.如图,在平面直角坐标中,点O为坐标原点,直线y=﹣x+4与x轴交于点A,过点A的抛物线y=ax2+bx与直线y=﹣x+4交于另一点B,且点B的横坐标为1.
(1)求a,b的值;
(2)点P是线段AB上一动点(点P不与点A、B重合),过点P作PM∥OB交第一象限内的抛物线于点M,过点M作MC⊥x轴于点C,交AB于点N,过点P作PF⊥MC于点F,设PF的长为t,MN的长为d,求d与t之间的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);
(3)在(2)的条件下,当S△ACN=S△PMN时,连接ON,点Q在线段BP上,过点Q作QR∥MN交ON于点R,连接MQ、BR,当∠MQR﹣∠BRN=45°时,求点R的坐标.
2.解:(1)过点A作AE⊥y轴于点E,
∵AO=OB=2,∠AOB=120°,∴∠AOE=30°,∴OE=,AE=1,
∴A点坐标为:(﹣1,),B点坐标为:(2,0),
将两点代入y=ax2+bx得:,解得:,∴抛物线的表达式为:y=x2﹣x;
(2)过点M作MF⊥OB于点F,
∵y=x2﹣x=(x2﹣2x)=(x2﹣2x+1﹣1)=(x﹣1)2﹣,
∴M点坐标为:(1,﹣),∴tan∠FOM==,∴∠FOM=30°,∴∠AOM=30°+120°=150°;
(3)当点C在x轴负半轴上时,则∠BAC=150°,而∠ABC=30°,此时∠C=0°,故此种情况不存在;
当点C在x轴正半轴上时,
∵AO=OB=2,∠AOB=120°,∴∠ABO=∠OAB=30°,∴AB=2EO=2,
当△ABC1∽△AOM,∴=,∵MO==,∴=,
解得:BC1=2,∴OC1=4,∴C1的坐标为:(4,0);
当△C2BA∽△AOM,∴=,∴=,解得:BC2=6,∴OC2=8,∴C2的坐标为:(8,0).
综上所述,△ABC与△AOM相似时,点C的坐标为:(4,0)或(8,0).
3.方法一:解:(1)设函数解析式为:y=ax2+bx+c,
由函数经过点A(﹣4,0)、B(1,0)、C(﹣2,6),可得,解得:,
故经过A、B、C三点的抛物线解析式为:y=﹣x2﹣3x+4;
(2)设直线BC的函数解析式为y=kx+b,
由题意得:,解得:,即直线BC的解析式为y=﹣2x+2.
故可得点E的坐标为(0,2),从而可得:AE==2,CE==2,
故可得出AE=CE;
(3)相似.理由如下:
设直线AD的解析式为y=kx+b,则,解得:,即直线AD的解析式为y=x+4.
联立直线AD与直线BC的函数解析式可得:,
解得:,即点F的坐标为(﹣,),则BF==,
又∵AB=5,BC==3,∴=,=,∴=,
又∵∠ABF=∠CBA,
∴△ABF∽△CBA.
故以A、B、F为顶点的三角形与△ABC相似.
方法二:(1)略.(2)略.
(3)若△ABF∽△ABC,则,即AB2=BF×BC,
∵A(﹣4,0),D(0,4),∴lAD:y=x+4,lBC:y=﹣2x+2,
∴lAD与lBC的交点F(﹣,),∴AB=5,BF=,BC=3,
∴AB2=25,BF×BC=×3=25,∴AB2=BF×BC,
又∵∠ABC=∠ABC,∴△ABF∽△ABC.
(4)由(3)知:KAE=,KCE=﹣2,
∴KAE×KCE=﹣1,∴AE⊥CE,
过C点作直线AE的对称点C,点E为CC′的中点,∴,,
∵C(﹣2,6),E(0,2),∴C′X=2,C′Y=﹣2,
∵D(0,4),∴lC′D:y=﹣3x+4,
∵lAE:y=x+2,∴lC′D与lAE的交点P(,).
4.方法一:解:(1)∵点A(1,0)和点C(0,1)在抛物线y=ax2+b上,
∴,解得:a=﹣1,b=1,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+1,
抛物线的对称轴为y轴,则点B与点A(1,0)关于y轴对称,∴B(﹣1,0).
(2)设过点A(1,0),C(0,1)的直线解析式为y=kx+b,可得:
,解得k=﹣1,b=1,∴y=﹣x+1.
∵BD∥CA,∴可设直线BD的解析式为y=﹣x+n,
∵点B(﹣1,0)在直线BD上,∴0=1+n,得n=﹣1,∴直线BD的解析式为:y=﹣x﹣1.
将y=﹣x﹣1代入抛物线的解析式,得:﹣x﹣1=﹣x2+1,解得:x1=2,x2=﹣1,
∵B点横坐标为﹣1,则D点横坐标为2,
D点纵坐标为y=﹣2﹣1=﹣3,∴D点坐标为(2,﹣3).
如答图①所示,过点D作DN⊥x轴于点N,则DN=3,AN=1,BN=3,
在Rt△BDN中,BN=DN=3,由勾股定理得:BD=;
在Rt△ADN中,DN=3,AN=1,由勾股定理得:AD=;
又OA=OB=OC=1,OC⊥AB,由勾股定理得:AC=BC=;
∴四边形ABCD的周长为:AC+BC+BD+AD=+++=+.
(3)假设存在这样的点P,则△BPE与△CBD相似有两种情形:
(I)若△EPB∽△BDC,如答图②所示,
则有,即,∴PE=3BE.
设OE=m(m>0),则E(﹣m,0),BE=1﹣m,PE=3BE=3﹣3m,
∴点P的坐标为(﹣m,3﹣3m).
∵点P在抛物线y=﹣x2+1上,
∴3﹣3m=﹣(﹣m)2+1,解得m=1或m=2,
当m=1时,点E与点B重合,故舍去;当m=2时,点E在OB左侧,点P在x轴下方,不符合题意,故舍去.
因此,此种情况不存在;
(II)若△EBP∽△BDC,如答图③所示,
则有,即,∴BE=3PE.
设OE=m(m>0),则E(m,0),BE=1+m,PE=BE=(1+m)=+m,
∴点P的坐标为(m,+m).
∵点P在抛物线y=﹣x2+1上,
∴+m=﹣(m)2+1,解得m=﹣1或m=,
∵m>0,故m=﹣1舍去,∴m=,
点P的纵坐标为:+m=+×=,
∴点P的坐标为(,).
综上所述,存在点P,使以B、P、E为顶点的三角形与△CBD相似,点P的坐标为(,).
方法二:
(1)略.
(2)∵A(1,0),C(0,1),∴lAC:y=﹣x+1,
∵BD∥CA,∴KBD=KAC=﹣1,
∴lBD:y=﹣x﹣1,
∴,
∴x1=2,x2=﹣1(舍),
∴D(2,﹣3),
∴AC==,
CB==,
BD==3,
DA==,
∴四边形ABCD的周长为:5+.
(3)∵C(0,1),B(﹣1,0),
∴KBC==1,
∵KBD=﹣1,∴KBC×KBD=﹣1,
∴BD⊥BC,
若△EPB∽△BDC,则或,
①设点P(t,﹣t2+1),E(t,0),B(﹣1,0),
PE=PY=﹣t2+1,BE=EX﹣BX=t+1,
∵BD=3,CB=,,
∴,
∴t=﹣2(此时点P位于x轴下方,故舍去)
②∵,
∴,
∴t=,
∴P(,).
5.解:
(1)∵顶点坐标为(1,1),∴设抛物线解析式为y=a(x﹣1)2+1,
又抛物线过原点,∴0=a(0﹣1)2+1,解得a=﹣1,∴抛物线解析式为y=﹣(x﹣1)2+1,
即y=﹣x2+2x,
联立抛物线和直线解析式可得,解得或,
∴B(2,0),C(﹣1,﹣3);
(2)如图,分别过A、C两点作x轴的垂线,交x轴于点D、E两点,
则AD=OD=BD=1,BE=OB+OE=2+1=3,EC=3,
∴∠ABO=∠CBO=45°,即∠ABC=90°,∴△ABC是直角三角形;
(3)假设存在满足条件的点N,设N(x,0),则M(x,﹣x2+2x),
∴ON=|x|,MN=|﹣x2+2x|,
由(2)在Rt△ABD和Rt△CEB中,可分别求得AB=,BC=3,
∵MN⊥x轴于点N
∴∠ABC=∠MNO=90°,
∴当△ABC和△MNO相似时有=或=,
①当=时,则有=,即|x||﹣x+2|=|x|,
∵当x=0时M、O、N不能构成三角形,
∴x≠0,
∴|﹣x+2|=,即﹣x+2=±,解得x=或x=,
此时N点坐标为(,0)或(,0);
②当=时,则有=,即|x||﹣x+2|=3|x|,
∴|﹣x+2|=3,即﹣x+2=±3,解得x=5或x=﹣1,
此时N点坐标为(﹣1,0)或(5,0),
综上可知存在满足条件的N点,其坐标为(,0)或(,0)或(﹣1,0)或(5,0).
6.解:(1)∵x=﹣=,b=,∴a=﹣,
把A(4,0),a=﹣代入y=ax2+x+c,可得()×42+×4+c=0,解得c=2,
则抛物线解析式为y=﹣x2+x+2.
(2)如图1,连接CM,过C点作CE⊥MH于点E,
,
∵y=﹣x2+x+2,∴当x=0时,y=2,∴C点的坐标是(0,2),
设直线AC解析式为y=kx+b(k≠0),把A(4,0)、C(0,2)代入y=kx+b,
可得,解得:,∴直线AC解析式为y=﹣x+2,
∵点M在抛物线上,点H在AC上,MG⊥x轴,
∴设点M的坐标为(m,﹣m2+m+2),H(m,﹣m+2),
∴MH=﹣m2+m+2﹣(﹣m+2)=﹣m2+2m,
∵CM=CH,OC=GE=2,∴MH=2EH=2×[2﹣(﹣m+2)]=m,
又∵MH=﹣m2+2m,∴﹣m2+2m=m,即m(m﹣2)=0,
解得m=2或m=0(不符合题意,舍去),∴m=2,
当m=2时,y=﹣×22+×2+2=3,∴点M的坐标为(2,3).
(3)存在点P,使以P,N,G为顶点的三角形与△ABC相似,理由为:
∵抛物线与x轴交于A、B两点,A(4,0),A、B两点关于直线x=成轴对称,∴B(﹣1,0),
∵AC==2,BC==,AB=5,∴AC2+BC2=+=25,AB2=52=25,
∵AC2+BC2=AB2=25,∴△ABC为直角三角形,∴∠ACB=90°,
线段MG绕G点旋转过程中,与抛物线交于点N,当NP⊥x轴时,∠NPG=90°,
设P点坐标为(n,0),则N点坐标为(n,﹣n2+n+2),
①如图2,当=时,∵∠N1P1G=∠ACB=90°,∴△N1P1G∽△ACB,∴=,
解得:n1=3,n2=﹣4(不符合题意,舍去),∴P的坐标为(3,0).
②当=时,∵∠N2P2G=∠BCA=90°,∴△N2P2G∽△BCA,∴,
解得:n1=1,n2=1﹣(不符合题意,舍去),
∴P的坐标为(1+,0).
∴存在点P(3,0)或(1,0),使以P,N,G为顶点的三角形与△ABC相似.
7.解:(1)∵该抛物线过点C(0,﹣2),
设该抛物线的解析式为y=ax2+bx﹣2.将A(4,0),B(1,0)代入,
得,解得,∴此抛物线的解析式为y=﹣x2+x﹣2.
(2)存在.如图,设P点的横坐标为m,
则点P的纵坐标为,
当1<m<4时,AM=4﹣m,PM=,
又∵∠COA=∠PMA=90°,∴①当==2时,△APM∽△ACO,
∴=2,即|4﹣m|=2(),∴4﹣m=m2+5m﹣4,
∴m2﹣6m+8=0,∴(m﹣2)(m﹣4)=0,
解得:m1=2,m2=4(舍去)∴P(2,1)
②当,△APM∽△CAO,那么有:2|4﹣m|=,
∴2(4﹣m)=﹣m2+m﹣2,∴m2﹣9m+20=0,∴(m﹣4)(m﹣5)=0,
解得:m1=4(舍去),m2=5(舍去),∴当1<m<4时,P(2,1),
类似地可求出当m>4时,P(5,﹣2),
当m<1时,P(﹣3,﹣14),当P,C重合时,△APM≌△ACO,P(0,﹣2).
综上所述,符合条件的点P为(2,1)或(5,﹣2)或(﹣3,﹣14)或(0,﹣2);
(3)如图,设D点的横坐标为t(0<t<4),则D点的纵坐标为﹣t2+t﹣2.
过D作y轴的平行线交AC于E.
由题意可求得直线AC的解析式为y=x﹣2.∴E点的坐标为(t,t﹣2).
∴DE=﹣t2+t﹣2﹣(t﹣2)=﹣t2+2t.∴S△DAC=×(﹣t2+2t)×4=﹣t2+4t=﹣(t﹣2)2+4.
∴当t=2时,△DAC面积最大.∴D(2,1).
8.解:(1)由题意知x1、x2是方程mx2﹣8mx+4m+2=0的两根,
∴x1+x2=8,由解得:∴B(2,0)、C(6,0)
则4m﹣16m+4m+2=0,解得:m=,∴该抛物线解析式为:y=;
(2)可求得A(0,3)设直线AC的解析式为:y=kx+b,
∵∴∴直线AC的解析式为:y=﹣x+3,
要构成△APC,显然t≠6,分两种情况讨论:
①当0<t<6时,设直线l与AC交点为F,则:F(t,﹣),∵P(t,),∴PF=,
∴S△APC=S△APF+S△CPF=
==,此时最大值为:,
②当6<t≤8时,设直线l与AC交点为M,则:M(t,﹣),
∵P(t,),∴PM=,
∴S△APC=S△APM﹣S△CPM===,
当t=8时,取最大值,最大值为:12,
综上可知,当0<t≤8时,△APC面积的最大值为12;
(3)方法一:如图,连接AB,则△AOB中,∠AOB=90°,AO=3,BO=2,Q(t,3),P(t,),
①当2<t<8时,AQ=t,PQ=,
若:△AOB∽△AQP,则:,即:,∴t=0(舍),或t=,
若△AOB∽△PQA,则:,即:,∴t=0(舍)或t=2(舍),
②当t>8时,AQ′=t,PQ′=,
若:△AOB∽△AQP,则:,即:,∴t=0(舍),或t=,
若△AOB∽△PQA,则:,即:,∴t=0(舍)或t=14,
方法二:若以A、P、Q为顶点的三角形与△AOB相似,
则或,设P(t,)(t>2)∴Q(t,3)
①||=,∴||=,∴t1=2(舍),t2=14,
②||=,∴||=,∴t1=,t2=,
9.解:(1)①y=当x=0时,y=2,当y=0时,x=﹣4,∴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∵抛物线y=ax2+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=x2x+2.
(2)设P(m,m2m+2).过点P作PQ⊥x轴交AC于点Q,
∴Q(m,m+2),∴PQ=m2m+2﹣(m+2)=m2﹣2m,
∵S△PAC=×PQ×4,=2PQ=﹣m2﹣4m=﹣(m+2)2+4,
∴当m=﹣2时,△PAC的面积有最大值是4,此时P(﹣2,3).
(3)方法一:在Rt△AOC中,tan∠CAO=在Rt△BOC中,tan∠BCO=,
∴∠CAO=∠BCO,
∵∠BCO+∠OBC=90°,∴∠CAO+∠OBC=90°,∴∠ACB=90°,∴△ABC∽△ACO∽△CBO,如图:
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,n2n+2),则N(n,0)∴MN=n2+n﹣2,AN=n+4
当时,MN=AN,即n2+n﹣2=(n+4)整理得:n2+2n﹣8=0解得:n1=﹣4(舍),n2=2
∴M(2,﹣3);当时,MN=2AN,即n2+n﹣2=2(n+4),
整理得:n2﹣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.
方法二:∵A(﹣4,0),B(1,0),C(0,2),∴KAC×KBC=﹣1,∴AC⊥BC,MN⊥x轴,
若以点A、M、N为顶点的三角形与△ABC相似,则,,
设M(2t,﹣2t2﹣3t+2),∴N(2t,0),
①||=,∴||=,∴2t1=0,2t2=2,
②||=,∴||=2,∴2t1=5,2t2=﹣3,
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.
10.解:(1)由题意得,A(3,0),B(0,3)
∵抛物线经过A、B、C三点,∴把A(3,0),B(0,3),C(1,0)三点分别代入y=ax2+bx+c,
得方程组解得:∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3
(2)由题意可得:△ABO为等腰三角形,如答图1所示,若△ABO∽△AP1D,则
∴DP1=AD=4,∴P1(﹣1,4)
若△ABO∽△ADP2 ,过点P2作P2 M⊥x轴于M,AD=4,
∵△ABO为等腰三角形,∴△ADP2是等腰三角形,
由三线合一可得:DM=AM=2=P2M,即点M与点C重合,∴P2(1,2)
综上所述,点P的坐标为P1(﹣1,4),P2(1,2);
(3)不存在.理由:如答图2,设点E(x,y),则 S△ADE=
①当P1(﹣1,4)时,S四边形AP1CE=S△ACP1+S△ACE==4+|y|
∴2|y|=4+|y|,∴|y|=4
∵点E在x轴下方,∴y=﹣4,代入得:x2﹣4x+3=﹣4,即x2﹣4x+7=0,
∵△=(﹣4)2﹣4×7=﹣12<0∴此方程无解
②当P2(1,2)时,S四边形AP2CE=S△ACP2+S△ACE==2+|y|,
∴2|y|=2+|y|,∴|y|=2
∵点E在x轴下方,∴y=﹣2,代入得:x2﹣4x+3=﹣2,即x2﹣4x+5=0,
∵△=(﹣4)2﹣4×5=﹣4<0∴此方程无解
综上所述,在x轴下方的抛物线上不存在这样的点E.
11.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过A(3,0)、B(4,4)
∴将A与B两点坐标代入得:,解得:,∴抛物线的解析式是y=x2﹣3x.
(2)设直线OB的解析式为y=k1x,由点B(4,4),得:4=4k1,解得:k1=1
∴直线OB的解析式为y=x,∴直线OB向下平移m个单位长度后的解析式为:y=x﹣m,
∵点D在抛物线y=x2﹣3x上,∴可设D(x,x2﹣3x),
又∵点D在直线y=x﹣m上,∴x2﹣3x=x﹣m,即x2﹣4x+m=0,
∵抛物线与直线只有一个公共点,∴△=16﹣4m=0,解得:m=4,
此时x1=x2=2,y=x2﹣3x=﹣2,∴D点的坐标为(2,﹣2).
(3)∵直线OB的解析式为y=x,且A(3,0),∴点A关于直线OB的对称点A′的坐标是(0,3),
根据轴对称性质和三线合一性质得出∠A′BO=∠ABO,
设直线A′B的解析式为y=k2x+3,过点(4,4),∴4k2+3=4,解得:k2=,
∴直线A′B的解析式是y=,
∵∠NBO=∠ABO,∠A′BO=∠ABO,∴BA′和BN重合,
即点N在直线A′B上,∴设点N(n,),又点N在抛物线y=x2﹣3x上,
∴=n2﹣3n,解得:n1=﹣,n2=4(不合题意,舍去)∴N点的坐标为(﹣,).
方法一:如图1,将△NOB沿x轴翻折,得到△N1OB1,
则N1(,),B1(4,﹣4),∴O、D、B1都在直线y=﹣x上.
∵△P1OD∽△NOB,△NOB≌△N1OB1,∴△P1OD∽△N1OB1,∴,
∴点P1的坐标为(,).将△OP1D沿直线y=﹣x翻折,可得另一个满足条件的点P2(,),
方法二:如图2,将△NOB绕原点顺时针旋转90°,得到△N2OB2,
则N2(,),B2(4,﹣4),∴O、D、B1都在直线y=﹣x上.
∵△P1OD∽△NOB,△NOB≌△N2OB2,∴△P1OD∽△N2OB2,∴,∴点P1的坐标为(,).
将△OP1D沿直线y=﹣x翻折,可得另一个满足条件的点P2(,),
方法三:∵直线OB:y=x是一三象限平分线,
∴A(3,0)关于直线OB的对称点为A′(0,3),∴得:x1=4(舍),x2=﹣,
∴N(﹣,),∵D(2,﹣2),∴lOD:y=﹣x,
∵lOD:y=x,∴OD⊥OB,∵△POD∽△NOB,
∴N(﹣,)旋转90°后N1(,)或N关于x轴对称点N2(﹣,﹣),
∵OB=4,OD=2,∴,∵P为ON1或ON2中点,∴P1(,),P2(,).
12.解:(1)a=﹣1,b=﹣2,顶点C的坐标为(﹣1,4);
(2)假设在y轴上存在满足条件的点D,过点C作CE⊥y轴于点E.
由∠CDA=90°得,∠1+∠2=90°.又∠2+∠3=90°,
∴∠3=∠1.又∵∠CED=∠DOA=90°,
∴△CED∽△DOA,∴.
设D(0,c),则.变形得c2﹣4c+3=0,解之得c1=3,c2=1.
综合上述:在y轴上存在点D(0,3)或(0,1),
使△ACD是以AC为斜边的直角三角形.
(3)①若点P在对称轴右侧(如图①),只能是△PCQ∽△CAH,得∠QCP=∠CAH.
延长CP交x轴于M,∴AM=CM,∴AM2=CM2.
设M(m,0),则(m+3)2=42+(m+1)2,∴m=2,即M(2,0).
设直线CM的解析式为y=k1x+b1,
则,解之得,.∴直线CM的解析式.
联立,解之得或(舍去).∴.
②若点P在对称轴左侧(如图②),只能是△PCQ∽△ACH,得∠PCQ=∠ACH.
过A作CA的垂线交PC于点F,作FN⊥x轴于点N.
由△CFA∽△CAH得,由△FNA∽△AHC得.
∴AN=2,FN=1,CH=4,HO=1,则AH=2,∴点F坐标为(﹣5,1).
设直线CF的解析式为y=k2x+b2,则,解之得.
∴直线CF的解析式.联立,解之得或(舍去).
∴.
∴满足条件的点P坐标为或.
13.解:(1)∵直线l:y=3x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,∴A(﹣1,0),B(0,3);
∵把△AOB沿y轴翻折,点A落到点C,∴C(1,0).
设直线BD的解析式为:y=kx+b,
∵点B(0,3),D(3,0)在直线BD上,∴,解得k=﹣1,b=3,
∴直线BD的解析式为:y=﹣x+3.
设抛物线的解析式为:y=a(x﹣1)(x﹣3),
∵点B(0,3)在抛物线上,∴3=a×(﹣1)×(﹣3),解得:a=1,
∴抛物线的解析式为:y=(x﹣1)(x﹣3)=x2﹣4x+3.
(2)抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴抛物线的对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,﹣1).
直线BD:y=﹣x+3与抛物线的对称轴交于点M,令x=2,得y=1,∴M(2,1).
设对称轴与x轴交点为点F,则CF=FD=MF=1,∴△MCD为等腰直角三角形.
∵以点N、B、D为顶点的三角形与△MCD相似,∴△BND为等腰直角三角形.
如答图1所示:(I)若BD为斜边,则易知此时直角顶点为原点O,∴N1(0,0);
(II)若BD为直角边,B为直角顶点,则点N在x轴负半轴上,
∵OB=OD=ON2=3,∴N2(﹣3,0);
(III)若BD为直角边,D为直角顶点,则点N在y轴负半轴上,
∵OB=OD=ON3=3,∴N3(0,﹣3).
∴满足条件的点N坐标为:(0,0),(﹣3,0)或(0,﹣3).
(3)方法一:假设存在点P,使S△PBD=6,设点P坐标为(m,n).
(I)当点P位于直线BD上方时,如答图2所示:
过点P作PE⊥x轴于点E,则PE=n,DE=m﹣3.
S△PBD=S梯形PEOB﹣S△BOD﹣S△PDE=(3+n)•m﹣×3×3﹣(m﹣3)•n=6,化简得:m+n=7 ①,
∵P(m,n)在抛物线上,∴n=m2﹣4m+3,
代入①式整理得:m2﹣3m﹣4=0,解得:m1=4,m2=﹣1,∴n1=3,n2=8,
∴P1(4,3),P2(﹣1,8);
(II)当点P位于直线BD下方时,如答图3所示:
过点P作PE⊥y轴于点E,则PE=m,OE=﹣n,BE=3﹣n.
S△PBD=S梯形PEOD+S△BOD﹣S△PBE=(3+m)•(﹣n)+×3×3﹣(3﹣n)•m=6,
化简得:m+n=﹣1 ②,∵P(m,n)在抛物线上,∴n=m2﹣4m+3,
代入②式整理得:m2﹣3m+4=0,△=﹣7<0,此方程无解.故此时点P不存在.
综上所述,在抛物线上存在点P,使S△PBD=6,点P的坐标为(4,3)或(﹣1,8).
方法二:假设存在点P,使S△PBD=6,过点P作直线l平行BD,则l与BD的距离为d,
∵BD==3,∴S△PBD=BD×d,∴d=2,
∵BD与y轴夹角为45°,∴BB′=4,∴将BD上移或下移4个单位,
①上移4个单位,l解析式为:y=﹣x+7,∵y=x2﹣4x+3,∴x2﹣3x﹣4=0,∴x1=4,x2=﹣1,
②下移4个单位,l解析式为y=﹣x﹣1,∵y=x2﹣4x+3,∴x2﹣3x+4=0,△<0,∴此方程无解,
综上所述,点P的坐标为(4,3)或(﹣1,8).
14.方法一:解:(1)∵该抛物线过点C(0,2),∴可设该抛物线的解析式为y=ax2+bx+2.
将A(﹣1,0),B(4,0)代入,得 ,解得 ,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+2.
(2)存在.
由图象可知,以A、B为直角顶点的△ABE不存在,所以△ABE只可能是以点E为直角顶点的三角形.
在Rt△BOC中,OC=2,OB=4,∴BC==.
在Rt△BOC中,设BC边上的高为h,则×h=×2×4,∴h=.
∵△BEA∽△COB,设E点坐标为(x,y),∴=,∴y=±2
将y=2代入抛物线y=﹣x2+x+2,得x1=0,x2=3.
当y=﹣2时,不合题意舍去.∴E点坐标为(0,2),(3,2).
(3)如图2,连结AC,作DE⊥x轴于点E,作BF⊥AD于点F,
∴∠BED=∠BFD=∠AFB=90°.
设BC的解析式为y=kx+b,由图象,得,∴,yBC=﹣x+2.
由BC∥AD,设AD的解析式为y=﹣x+n,由图象,得0=﹣×(﹣1)+n ∴n=﹣,
yAD=﹣x﹣.∴﹣x2+x+2=﹣x﹣,解得:x1=﹣1,x2=5
∴D(﹣1,0)与A重合,舍去;∴D(5,﹣3).
∵DE⊥x轴,∴DE=3,OE=5.
由勾股定理,得BD=.∵A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2),∴OA=1,OB=4,OC=2.
∴AB=5
在Rt△AOC中,Rt△BOC中,由勾股定理,得AC=,BC=2,
∴AC2=5,BC2=20,AB2=25,∴AC2+BC2=AB2
∴△ACB是直角三角形,∴∠ACB=90°.
∵BC∥AD,∴∠CAF+∠ACB=180°,∴∠CAF=90°.∴∠CAF=∠ACB=∠AFB=90°,
∴四边形ACBF是矩形,∴AC=BF=,
在Rt△BFD中,由勾股定理,得DF=,∴DF=BF,∴∠ADB=45°.
方法二:(1)略.
(2)∵以A、B、E为顶点的三角形与△COB相似,
∴AE⊥BE且或,
∵E为抛物线上一动点,
∴设E(t,﹣),A(﹣1,0),B(4,0),
∴,
∴t2﹣3t=0,解得:t1=0,t2=3,
∴E1(0,2),E2(3,2),
①当E1(0,2)时,AE=,BE=,
∴,∵,
∴,∴△ABE∽△COB,
②当E2(3,2)时,同理△ABE∽△COB,
∴E1(0,2),E2(3,2).
(3)过B点作AD的垂线,垂足为H,∵B(4,0),C(0,2),
∴KBC==﹣,∵BC∥AD,∴KAD=﹣,lAD:y=﹣x﹣,
∵BH⊥AD,∴KBH×KAD=﹣1,∴KBH=2,lBH:y=2x﹣8,
∴lAD与lBH的交点H(3,﹣2),
∴,解得x1=﹣1(舍),x2=5,
∴D(5,﹣3),∵B(4,0),H(3,﹣2),
∴BH=,
BD=,
∴sin∠BDH=,∴∠BDA=45°.
15.解:(1)把A(﹣1,0)代入得c=﹣,∴抛物线解析式为
(2)如图1,过点C作CH⊥EF于点H,
∵∠CEF=∠CFG,FG⊥y轴于点G∴△EHC∽△FGC
∵E(m,n)∴F(m,)
又∵C(0,﹣)∴EH=n+,CH=﹣m,FG=﹣m,CG=m2
又∵,则∴n+=2∴n=
当F点位于E点上方时,则∠CEF>90°;又∠CFG肯定为锐角,故这种情形不符合题意.
由此当n=时,代入抛物线解析式,求得m=±2,
又E点位于第二象限,所以﹣2<m<0.
(3)由题意可知P(t,0),M(t,)
∵PM⊥x轴交抛物线于点M,∠OBQ=∠OMP,
∴△OPM∽△QPB.∴.
其中OP=t,PM=,PB=1﹣t,∴PQ=.BQ=
∴PQ+BQ+PB=.∴△PBQ的周长为2.
16.解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣1,将B点坐标代入函数解析式,得
(5﹣1)2a﹣1=3,解得a=.故抛物线的解析式为y=(x﹣1)2﹣1;
(2)由勾股定理,得OA2=11+12=2,OB2=52+32=34,AB2=(5﹣1)2+(3+1)2=32,OA2+AB2=OB2,
∴∠OAB=90°,O到直线AB的距离是OA=;
(3)设M(a,b),N(a,0)当y=0时,(x﹣1)2﹣1=0,解得x1=3,x2=﹣1,D(3,0),DN=3﹣a.
①当△MND∽△OAB时,=,即=,化简,得4b=a﹣3 ①
M在抛物线上,得b=(a﹣1)2﹣1 ②
联立①②,得,解得a1=3(不符合题意,舍),a2=﹣2,b=,M1(﹣2,),
当△MND∽△BAO时,=,即=,
化简,得b=12﹣4a ③,
联立②③,得,
解得a1=3(不符合题意,舍),a2=﹣17,b=12﹣4×(﹣17)=80, M2(﹣17,80).
综上所述:当△DMN与△OAB相似时,点M的坐标(﹣2,),(﹣17,80).
17.解:(1)∵抛物线过G(2,2),∴把G坐标代入抛物线解析式得:2=﹣(2+2)(2﹣m),
解得:m=4;
(2)①令y=0,得到﹣(x+2)(x﹣m)=0,解得:x1=﹣2,x2=m,
∵m>0,∴A(﹣2,0),B(m,0),
把m=4代入得:B(4,0),∴AB=6,
令x=9,得到y=2,即C(0,2),∴OC=2,则S△ABC=×6×2=6;
②∵A(﹣2,0),B(4,0),∴抛物线解析式为y=﹣(x+2)(x﹣4)的对称轴为x=1,
如图1,连接BC交对称轴于点H,由对称轴的性质和两点之间线段最短的性质可得:此时AH+CH=BH+CH=BC最小,
设直线BC的解析式为y=kx+b,把B与C坐标代入得:,解得:,
∴直线BC解析式为y=﹣x+2,令x=1,得到y=,即H(1,);
(3)在第四象限内,抛物线上存在点M,使得以点A、B、M为顶点的三角形与△ACB相似,
分两种情况考虑:
(i)当△ACB∽△ABM时,则有=,即AB2=AC•AM,
∵A(﹣2,0),C(0,2),即OA=OC=2,∴∠CAB=45°,∠BAM=45°,
如图2,过M作MN⊥x轴,交x轴于点N,则AN=MN,∴OA+ON=2+ON=MN,
设M(x,﹣x﹣2)(x>0),
把M坐标代入抛物线解析式得:﹣x﹣2=﹣(x+2)(x﹣m),
∵x>0,∴x+2>0,
∵m>0,∴x=2m,即M(2m,﹣2m﹣2),∴AM==2(m+1),
∵AB2=AC•AM,AC=2,AB=m+2,∴(m+2)2=2•2(m+1),
解得:m=2±2, ∵m>0,∴m=2+2;
(ii)当△ACB∽△MBA时,则=,即AB2=CB•MA,
∵∠CBA=∠BAM,∠ANM=∠BOC=90°,∴△ANM∽△BOC,∴=,
∵OB=m,设ON=x,∴=,即MN=(x+2),
令M(x,﹣(x+2))(x>0),
把M坐标代入抛物线解析式得:﹣(x+2)=﹣(x+2)(x﹣m),
∵x>0,∴x+2>0,∵m>0,∴x=m+2,即M(m+2,﹣(m+4)),
∵AB2=CB•MA,CB=,AN=m+4,MN=(m+4),∴(m+2)2=•,
整理得:=0,显然不成立,
18.(1)证明:∵y=x2﹣2mx+m2+m﹣1=(x﹣m)2+m﹣1,∴点P的坐标为(m,m﹣1),
∵当x=m时,y=x﹣1=m﹣1,∴点P在直线l上;
(2)解:当m=﹣3时,抛物线解析式为y=x2+6x+5,
当y=0时,x2+6x+5=0,解得x1=﹣1,x2=﹣5,则A(﹣5,0),
当x=0时,y=x2+6x+5=5,则C(0,5),
可得解方程组,解得或,
则P(﹣3,﹣4),Q(﹣2,﹣3),
作ME⊥y轴于E,PF⊥x轴于F,QG⊥x轴于G,如图,
∵OA=OC=5,
∴△OAC为等腰直角三角形,
∴∠ACO=45°,
∴∠MCE=45°﹣∠ACM,
∵QG=3,OG=2,
∴AG=OA﹣OG=3=QG,
∴△AQG为等腰直角三角形,
∴∠QAG=45°,
∵∠APF=90°﹣∠PAF=90°﹣(∠PAQ+45°)=45°﹣∠PAQ,
∵∠ACM=∠PAQ,
∴∠APF=∠MCE,∴Rt△CME∽Rt△PAF,∴=,
设M(x,x2+6x+5),
∴ME=﹣x,CE=5﹣(x2+6x+5)=﹣x2﹣6x,∴=,
整理得x2+4x=0,解得x1=0(舍去),x2=﹣4,
∴点M的坐标为(﹣4,﹣3);
(3)解:解方程组得或,则P(m,m﹣1),Q(m+1,m),
∴PQ2=(m+1﹣m)2+(m﹣m+1)2=2,OQ2=(m+1)2+m2=2m2+2m+1,OP2=m2+(m﹣1)2=2m2﹣2m+1,
当PQ=OQ时,2m2+2m+1=2,解得m1=,m2=;
当PQ=OP时,2m2﹣2m+1=2,解得m1=,m2=;
当OP=OQ时,2m2+2m+1=2m2﹣2m+1,解得m=0,
综上所述,m的值为0,,,,.
19.解:(1)令y=0得x1=﹣2,x2=4,∴点A(﹣2,0)、B(4,0)
令x=0得y=﹣,∴点C(0,﹣)
(2)将x=1代入抛物线的解析式得y=﹣∴点M的坐标为(1,﹣)
∴点M关于直线x=﹣2的对称点M′的坐标为(﹣5,)
设直线M′B的解析式为y=kx+b将点M′、B的坐标代入得:解得:
所以直线M′B的解析式为y=.将x=﹣2代入得:y=﹣,所以n=﹣.
(3)过点D作DE⊥BA,垂足为E.
由勾股定理得:
AD==3,BD=,
如下图,①当P1AB∽△ADB时,即:∴P1B=6
过点P1作P1M1⊥AB,垂足为M1.∴即:
解得:P1M1=6,∵即:解得:BM1=12
∴点P1的坐标为(﹣8,6)
∵点P1不在抛物线上,所以此种情况不存在;
②当△P2AB∽△BDA时,即:∴P2B=6
过点P2作P2M2⊥AB,垂足为M2.∴,即:∴P2M2=2
∵,即:∴M2B=8∴点P2的坐标为(﹣4,2)
将x=﹣4代入抛物线的解析式得:y=2,∴点P2在抛物线上.
由抛物线的对称性可知:点P2与点P4关于直线x=1对称,∴P4的坐标为(6,2),
当点P3位于点C处时,两三角形全等,所以点P3的坐标为(0,﹣),
综上所述点P的坐标为:(﹣4,2)或(6,2)或(0,﹣)时,以P、A、B为顶点的三角形与△ABD相似.
20.解:(1)∵点A1(1,2)在抛物线的解析式为y=ax2上,∴a=2;
(2)AnBn=2x2=2×[()n﹣1]2=,BnBn+1=;
(3)由Rt△AnBnBn+1是等腰直角三角形得AnBn=BnBn+1,则:=,2n﹣3=n,n=3,
∴当n=3时,Rt△AnBnBn+1是等腰直角三角形,
②依题意得,∠AkBkBk+1=∠AmBmBm+1=90°,
有两种情况:i)当Rt△AkBkBk+1∽Rt△AmBmBm+1时,
=,=,=,
所以,k=m(舍去),
ii)当Rt△AkBkBk+1∽Rt△Bm+1BmAm时,
=,=,=,∴k+m=6,
∵1≤k<m≤n(k,m均为正整数),∴取或;
当时,Rt△A1B1B2∽Rt△B6B5A5,相似比为:==64,
当时,Rt△A2B2B3∽Rt△B5B4A4,相似比为:==8,
所以:存在Rt△AkBkBk+1与Rt△AmBmBm+1相似,其相似比为64:1或8:1.
21.(1)解:∵直线y=kx+b(b>0)与x轴正半轴相交于点D,与y轴相交于点C,
∴令x=0,得y=b;令y=0,x=﹣,∴△OCD的面积S=(﹣)•b=﹣.
∵kS+32=0,∴k(﹣)+32=0,
解得b=±8,∵b>0,∴b=8;
(2)证明:由(1)知,直线的解析式为y=kx+8,即x=,
将x=代入y=x2,得y=()2,整理,得y2﹣(16+8k2)y+64=0.
∵直线y=kx+8与抛物线相交于点A(x1,y1),B(x2,y2)两点,
∴y1,y2是方程y2﹣(16+8k2)y+64=0的两个根,∴y1•y2=64,
∴点(y1,y2)在反比例函数的图象上;
(3)方法一:证明:由勾股定理,得
OA2=+,OB2=+,AB2=(x1﹣x2)2+(y1﹣y2)2,
由(2)得y1•y2=64,
同理,将y=kx+8代入y=x2,得kx+8=x2,即x2﹣8kx﹣64=0,∴x1•x2=﹣64,
∴AB2=+++﹣2x1•x2﹣2y1•y2=+++,
又∵OA2+OB2=+++,∴OA2+OB2=AB2,
∴△OAB是直角三角形,∠AOB=90°.
如图,过点A作AE⊥x轴于点E,过点B作BF⊥x轴于点F.
∵∠AOB=90°,∴∠AOE=90°﹣∠BOF=∠OBF,
又∵∠AEO=∠OFB=90°,∴△AEO∽△OFB,∴=,
∵OE=﹣x1,BF=y2,∴=,∴x1•OB+y2•OA=0.
方法二:分别过A,B两点作x轴垂线,垂足分别为E、F,⇒x2﹣8kx﹣64=0,
∴x1=4k﹣4,x2=4k+,y1=4k2+8﹣4k,y2=4k2+8+,
∴A(4k﹣4,4k2+8﹣4k),
B(4k+,4k2+8+),
KOA×KOB===﹣1<
∴OA⊥OB,∠AOE+∠BOF=90°,AE⊥x轴,∠AOE+∠OAE=90°,∴∠BOF=∠OAE,
∵BF⊥x轴,∴∠AEO=∠BFO=90°,∴△AEO∽△BFO,∴,
∵OE=﹣x1,BF=y2,∴x1•OB+y2•OA=0.
22.方法一:解:(1)∵y=﹣x+4与x轴交于点A,∴A(4,0),
∵点B的横坐标为1,且直线y=﹣x+4经过点B,∴B(1,3),
∵抛物线y=ax2+bx经过A(4,0),B(1,3),∴,解得:,∴a=﹣1,b=4;
(2)如图,作BD⊥x轴于点D,延长MP交x轴于点E,
∵B(1,3),A(4,0),∴OD=1,BD=3,OA=4,∴AD=3,∴AD=BD,
∵∠BDA=90°,∠BAD=∠ABD=45°,
∵MC⊥x轴,∴∠ANC=∠BAD=45°,∴∠PNF=∠ANC=45°,
∵PF⊥MC,∴∠FPN=∠PNF=45°,∴NF=PF=t,
∵∠PFM=∠ECM=90°,∴PF∥EC,∴∠MPF=∠MEC,
∵ME∥OB,∴∠MEC=∠BOD,∴∠MPF=∠BOD,
∴tan∠BOD=tan∠MPF,∴==3,∴MF=3PF=3t,
∵MN=MF+FN,∴d=3t+t=4t;
(3)如备用图,由(2)知,PF=t,MN=4t,∴S△PMN=MN×PF=×4t×t=2t2,
∵∠CAN=∠ANC,∴CN=AC,∴S△ACN=AC2,
∵S△ACN=S△PMN,∴AC2=2t2,∴AC=2t,∴CN=2t,
∴MC=MN+CN=6t,∴OC=OA﹣AC=4﹣2t,∴M(4﹣2t,6t),
由(1)知抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x,
将M(4﹣2t,6t)代入y=﹣x2+4x得:﹣(4﹣2t)2+4(4﹣2t)=6t,
解得:t1=0(舍),t2=,∴PF=NF=,AC=CN=1,OC=3,MF=,PN=,PM=,AN=,
∵AB=3,∴BN=2,
作NH⊥RQ于点H,
∵QR∥MN,∴∠MNH=∠RHN=90°,∠RQN=∠QNM=45°,
∴∠MNH=∠NCO,∴NH∥OC,∴∠HNR=∠NOC,
∴tan∠HNR=tan∠NOC,∴==,设RH=n,则HN=3n,
∴RN=n,QN=3n,∴PQ=QN﹣PN=3n﹣,
∵ON==,OB==,
∴OB=ON,∴∠OBN=∠BNO,
∵PM∥OB,∴∠OBN=∠MPB,∴∠MPB=∠BNO,
∵∠MQR﹣∠BRN=45°,∠MQR=∠MQP+∠RQN=∠MQP+45°,
∴∠BRN=∠MQP,∴△PMQ∽△NBR,∴=,∴=,解得:n=,
∴R的横坐标为:3﹣=,R的纵坐标为:1﹣=,∴R(,).
方法二:(1)略.(2)延长MP交x轴于点M′,作M′N′∥MN交AB于N′,
延长FP交M′N′于F′,∵M′N′∥MN,∴△PMN∽△PM′N′,
∴,∵O(0,0),B(1,3),∴KOB=3,
∵PM∥OB,∴KPM=KOB=3,则lPM:y=3x+b,设P(p,﹣p+4),则b=4﹣4p,
∴lPM:y=3x+4﹣4P,把y=0代入,∴x=,∴M′(,0),
∵N′x=M′x,把x=代入y=﹣x+4,∴y=,
∴N′(,),∴M′N′=,
∵PF′⊥M′N′,∴PF′=p﹣=,∴.
(3)设M(t,﹣t2+4t),N(t,﹣t+4),∴MN=﹣t2+4t+t﹣4=﹣t2+5t﹣4,
∴PF=(﹣t2+5t﹣4),∴S△PMN=(﹣t2+5t﹣4)2=(t﹣4)2(t﹣1)2,
∵KAB=﹣1,∴∠OAB=45°,∴CA=CN=4﹣t,∴S△ACN=(t﹣4)2,
∵S△ACN=S△PMN,∴(t﹣4)2(t﹣1)2=(t﹣4)2,∴t1=﹣1,(舍),t2=3,∴M(3,3),
∵MX=NX=3,∴N(3,1),∴ON=,
∵B(1,3),∴OB=,∴OB=ON,∠OBN=∠ONB,
∵QR∥MN,∴∠OBN=∠QPM,∴∠ONB=∠QPM,∠RQA=45°,
∵∠MQR﹣∠BRN=45°,∴∠BRN=∠MQP,∴△BRN∽△MQP,∴,
∵KPM=3,M(3,3),∴lPM:y=3x﹣6,
∵lAB:y=﹣x+4,∴P(2.5,1.5),
设R(3t,t),∴Q(3t,﹣3t+4),
∴,
∴t1=,t2=(舍),∴R(,).
(1)求这条抛物线的表达式;
(2)连接OM,求∠AOM的大小;
(3)如果点C在x轴上,且△ABC与△AOM相似,求点C的坐标.
3.如图,已知△ABC的三个顶点坐标分别为A(﹣4,0)、B(1,0)、C(﹣2,6).
(1)求经过A、B、C三点的抛物线解析式;
(2)设直线BC交y轴于点E,连接AE,求证:AE=CE;
(3)设抛物线与y轴交于点D,连接AD交BC于点F,试问以A、B、F为顶点的三角形与△ABC相似吗?
(4)若点P为直线AE上一动点,当CP+DP取最小值时,求P点的坐标.
4.如图,抛物线y=ax2+b与x轴交于点A、B,且A点的坐标为(1,0),与y轴交于点C(0,1).
(1)求抛物线的解析式,并求出点B坐标;
(2)过点B作BD∥CA交抛物线于点D,连接BC、CA、AD,求四边形ABCD的周长;(结果保留根号)
(3)在x轴上方的抛物线上是否存在点P,过点P作PE垂直于x轴,垂足为点E,使以B、P、E为顶点的三角形与△CBD相似?若存在请求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
5.如图,已知抛物线经过原点O,顶点为A(1,1),且与直线y=x﹣2交于B,C两点.
(1)求抛物线的解析式及点C的坐标;
(2)求证:△ABC是直角三角形;
(3)若点N为x轴上的一个动点,过点N作MN⊥x轴与抛物线交于点M,则是否存在以O,M,N为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
6.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、B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C,点A的坐标为(4,0),抛物线的对称轴是直线x=.
(1)求抛物线的解析式;
(2)M为第一象限内的抛物线上的一个点,过点M作MG⊥x轴于点G,交AC于点H,当线段CM=CH时,求点M的坐标;
(3)在(2)的条件下,将线段MG绕点G顺时针旋转一个角α(0°<α<90°),在旋转过程中,设线段MG与抛物线交于点N,在线段GA上是否存在点P,使得以P、N、G为顶点的三角形与△ABC相似?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
7.如图,抛物线经过A(4,0),B(1,0),C(0,﹣2)三点.
(1)求出抛物线的解析式;
(2)P是抛物线上一动点,过P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在P点,使得以A,P,M为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)在直线AC上方的抛物线上有一点D,使得△DCA的面积最大,求出点D的坐标.
8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=mx2﹣8mx+4m+2(m>0)与y轴的交点为A,与x轴的交点分别为B(x1,0),C(x2,0),且x2﹣x1=4,直线AD∥x轴,在x轴上有一动点E(t,0)过点E作平行于y轴的直线l与抛物线、直线AD的交点分别为P、Q.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当0<t≤8时,求△APC面积的最大值;
(3)当t>2时,是否存在点P,使以A、P、Q为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
9.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=ax2+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.
10.如图已知:直线y=﹣x+3交x轴于点A,交y轴于点B,抛物线y=ax2+bx+c经过A、B、C(1,0)三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D的坐标为(﹣1,0),在直线y=﹣x+3上有一点P,使△ABO与△ADP相似,求出点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,在x轴下方的抛物线上,是否存在点E,使△ADE的面积等于四边形APCE的面积?如果存在,请求出点E的坐标;如果不存在,请说明理由.
11.如图1,已知抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过A(3,0)、B(4,4)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)将直线OB向下平移m个单位长度后,得到的直线与抛物线只有一个公共点D,求m的值及点D的坐标;
(3)如图2,若点N在抛物线上,且∠NBO=∠ABO,则在(2)的条件下,求出所有满足△POD∽△NOB的点P坐标(点P、O、D分别与点N、O、B对应).
12.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3与x轴的两个交点分别为A(﹣3,0)、B(1,0),过顶点C作CH⊥x轴于点H.
(1)直接填写:a= ,b= ,顶点C的坐标为 ;
(2)在y轴上是否存在点D,使得△ACD是以AC为斜边的直角三角形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,说明理由;
(3)若点P为x轴上方的抛物线上一动点(点P与顶点C不重合),PQ⊥AC于点Q,当△PCQ与△ACH相似时,求点P的坐标.
13.如图所示,直线l:y=3x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B.把△AOB沿y轴翻折,点A落到点C,抛物线过点B、C和D(3,0).
(1)求直线BD和抛物线的解析式.
(2)若BD与抛物线的对称轴交于点M,点N在坐标轴上,以点N、B、D为顶点的三角形与△MCD相似,求所有满足条件的点N的坐标.
(3)在抛物线上是否存在点P,使S△PBD=6?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
14.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2)三点.
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)E为抛物线上一动点,是否存在点E,使以A、B、E为顶点的三角形与△COB相似?若存在,试求出点E的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若将直线BC平移,使其经过点A,且与抛物线相交于点D,连接BD,试求出∠BDA的度数.
15.已知抛物线y=x2+c与x轴交于A(﹣1,0),B两点,交y轴于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点E(m,n)是第二象限内一点,过点E作EF⊥x轴交抛物线于点F,过点F作FG⊥y轴于点G,连接CE、CF,若∠CEF=∠CFG.求n的值并直接写出m的取值范围(利用图1完成你的探究).
(3)如图2,点P是线段OB上一动点(不包括点O、B),PM⊥x轴交抛物线于点M,∠OBQ=∠OMP,BQ交直线PM于点Q,设点P的横坐标为t,求△PBQ的周长.
16.如图,在平面直角坐标系中,顶点为A(1,﹣1)的抛物线经过点B(5,3),且与x轴交于C,D两点(点C在点D的左侧).
(1)求抛物线的解析式;
(2)求点O到直线AB的距离;
(3)点M在第二象限内的抛物线上,点N在x轴上,且∠MND=∠OAB,当△DMN与△OAB相似时,请你直接写出点M的坐标.
17.如图,已知抛物线y=﹣(x+2)(x﹣m)(m>0)与x轴相交于点A、B,与y轴相交于点C,且点A在点B的左侧.
(1)若抛物线过点G(2,2),求实数m的值;
(2)在(1)的条件下,解答下列问题:
①求出△ABC的面积;
②在抛物线的对称轴上找一点H,使AH+CH最小,并求出点H的坐标;
(3)在第四象限内,抛物线上是否存在点M,使得以点A、B、M为顶点的三角形与△ACB相似?若存在,求m的值;若不存在,请说明理由.
18.已知抛物线y=x2﹣2mx+m2+m﹣1(m是常数)的顶点为P,直线l:y=x﹣1
(1)求证:点P在直线l上;
(2)当m=﹣3时,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,与直线l的另一个交点为Q,M是x轴下方抛物线上的一点,∠ACM=∠PAQ(如图),求点M的坐标;
(3)若以抛物线和直线l的两个交点及坐标原点为顶点的三角形是等腰三角形,请直接写出所有符合条件的m的值.
19.如图,已知抛物线y=(x+2)(x﹣4)与x轴交于点A、B(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C,CD∥x轴交抛物线于点D,M为抛物线的顶点.
(1)求点A、B、C的坐标;
(2)设动点N(﹣2,n),求使MN+BN的值最小时n的值;
(3)P是抛物线上一点,请你探究:是否存在点P,使以P、A、B为顶点的三角形与△ABD相似(△PAB与△ABD不重合)?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
20.设抛物线的解析式为y=ax2,过点B1(1,0)作x轴的垂线,交抛物线于点A1(1,2);过点B2(,0)作x轴的垂线,交抛物线于点A2;…;过点Bn(()n﹣1,0)(n为正整数)作x轴的垂线,交抛物线于点An,连接AnBn+1,得Rt△AnBnBn+1.
(1)求a的值;
(2)直接写出线段AnBn,BnBn+1的长(用含n的式子表示);
(3)在系列Rt△AnBnBn+1中,探究下列问题:
①当n为何值时,Rt△AnBnBn+1是等腰直角三角形?
②设1≤k<m≤n(k,m均为正整数),问:是否存在Rt△AkBkBk+1与Rt△AmBmBm+1相似?若存在,求出其相似比;若不存在,说明理由.
21.如图,直线y=kx+b(b>0)与抛物线相交于点A(x1,y1),B(x2,y2)两点,与x轴正半轴相交于点D,与y轴相交于点C,设△OCD的面积为S,且kS+32=0.
(1)求b的值;
(2)求证:点(y1,y2)在反比例函数的图象上;
(3)求证:x1•OB+y2•OA=0.
22.如图,在平面直角坐标中,点O为坐标原点,直线y=﹣x+4与x轴交于点A,过点A的抛物线y=ax2+bx与直线y=﹣x+4交于另一点B,且点B的横坐标为1.
(1)求a,b的值;
(2)点P是线段AB上一动点(点P不与点A、B重合),过点P作PM∥OB交第一象限内的抛物线于点M,过点M作MC⊥x轴于点C,交AB于点N,过点P作PF⊥MC于点F,设PF的长为t,MN的长为d,求d与t之间的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);
(3)在(2)的条件下,当S△ACN=S△PMN时,连接ON,点Q在线段BP上,过点Q作QR∥MN交ON于点R,连接MQ、BR,当∠MQR﹣∠BRN=45°时,求点R的坐标.
2.解:(1)过点A作AE⊥y轴于点E,
∵AO=OB=2,∠AOB=120°,∴∠AOE=30°,∴OE=,AE=1,
∴A点坐标为:(﹣1,),B点坐标为:(2,0),
将两点代入y=ax2+bx得:,解得:,∴抛物线的表达式为:y=x2﹣x;
(2)过点M作MF⊥OB于点F,
∵y=x2﹣x=(x2﹣2x)=(x2﹣2x+1﹣1)=(x﹣1)2﹣,
∴M点坐标为:(1,﹣),∴tan∠FOM==,∴∠FOM=30°,∴∠AOM=30°+120°=150°;
(3)当点C在x轴负半轴上时,则∠BAC=150°,而∠ABC=30°,此时∠C=0°,故此种情况不存在;
当点C在x轴正半轴上时,
∵AO=OB=2,∠AOB=120°,∴∠ABO=∠OAB=30°,∴AB=2EO=2,
当△ABC1∽△AOM,∴=,∵MO==,∴=,
解得:BC1=2,∴OC1=4,∴C1的坐标为:(4,0);
当△C2BA∽△AOM,∴=,∴=,解得:BC2=6,∴OC2=8,∴C2的坐标为:(8,0).
综上所述,△ABC与△AOM相似时,点C的坐标为:(4,0)或(8,0).
3.方法一:解:(1)设函数解析式为:y=ax2+bx+c,
由函数经过点A(﹣4,0)、B(1,0)、C(﹣2,6),可得,解得:,
故经过A、B、C三点的抛物线解析式为:y=﹣x2﹣3x+4;
(2)设直线BC的函数解析式为y=kx+b,
由题意得:,解得:,即直线BC的解析式为y=﹣2x+2.
故可得点E的坐标为(0,2),从而可得:AE==2,CE==2,
故可得出AE=CE;
(3)相似.理由如下:
设直线AD的解析式为y=kx+b,则,解得:,即直线AD的解析式为y=x+4.
联立直线AD与直线BC的函数解析式可得:,
解得:,即点F的坐标为(﹣,),则BF==,
又∵AB=5,BC==3,∴=,=,∴=,
又∵∠ABF=∠CBA,
∴△ABF∽△CBA.
故以A、B、F为顶点的三角形与△ABC相似.
方法二:(1)略.(2)略.
(3)若△ABF∽△ABC,则,即AB2=BF×BC,
∵A(﹣4,0),D(0,4),∴lAD:y=x+4,lBC:y=﹣2x+2,
∴lAD与lBC的交点F(﹣,),∴AB=5,BF=,BC=3,
∴AB2=25,BF×BC=×3=25,∴AB2=BF×BC,
又∵∠ABC=∠ABC,∴△ABF∽△ABC.
(4)由(3)知:KAE=,KCE=﹣2,
∴KAE×KCE=﹣1,∴AE⊥CE,
过C点作直线AE的对称点C,点E为CC′的中点,∴,,
∵C(﹣2,6),E(0,2),∴C′X=2,C′Y=﹣2,
∵D(0,4),∴lC′D:y=﹣3x+4,
∵lAE:y=x+2,∴lC′D与lAE的交点P(,).
4.方法一:解:(1)∵点A(1,0)和点C(0,1)在抛物线y=ax2+b上,
∴,解得:a=﹣1,b=1,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+1,
抛物线的对称轴为y轴,则点B与点A(1,0)关于y轴对称,∴B(﹣1,0).
(2)设过点A(1,0),C(0,1)的直线解析式为y=kx+b,可得:
,解得k=﹣1,b=1,∴y=﹣x+1.
∵BD∥CA,∴可设直线BD的解析式为y=﹣x+n,
∵点B(﹣1,0)在直线BD上,∴0=1+n,得n=﹣1,∴直线BD的解析式为:y=﹣x﹣1.
将y=﹣x﹣1代入抛物线的解析式,得:﹣x﹣1=﹣x2+1,解得:x1=2,x2=﹣1,
∵B点横坐标为﹣1,则D点横坐标为2,
D点纵坐标为y=﹣2﹣1=﹣3,∴D点坐标为(2,﹣3).
如答图①所示,过点D作DN⊥x轴于点N,则DN=3,AN=1,BN=3,
在Rt△BDN中,BN=DN=3,由勾股定理得:BD=;
在Rt△ADN中,DN=3,AN=1,由勾股定理得:AD=;
又OA=OB=OC=1,OC⊥AB,由勾股定理得:AC=BC=;
∴四边形ABCD的周长为:AC+BC+BD+AD=+++=+.
(3)假设存在这样的点P,则△BPE与△CBD相似有两种情形:
(I)若△EPB∽△BDC,如答图②所示,
则有,即,∴PE=3BE.
设OE=m(m>0),则E(﹣m,0),BE=1﹣m,PE=3BE=3﹣3m,
∴点P的坐标为(﹣m,3﹣3m).
∵点P在抛物线y=﹣x2+1上,
∴3﹣3m=﹣(﹣m)2+1,解得m=1或m=2,
当m=1时,点E与点B重合,故舍去;当m=2时,点E在OB左侧,点P在x轴下方,不符合题意,故舍去.
因此,此种情况不存在;
(II)若△EBP∽△BDC,如答图③所示,
则有,即,∴BE=3PE.
设OE=m(m>0),则E(m,0),BE=1+m,PE=BE=(1+m)=+m,
∴点P的坐标为(m,+m).
∵点P在抛物线y=﹣x2+1上,
∴+m=﹣(m)2+1,解得m=﹣1或m=,
∵m>0,故m=﹣1舍去,∴m=,
点P的纵坐标为:+m=+×=,
∴点P的坐标为(,).
综上所述,存在点P,使以B、P、E为顶点的三角形与△CBD相似,点P的坐标为(,).
方法二:
(1)略.
(2)∵A(1,0),C(0,1),∴lAC:y=﹣x+1,
∵BD∥CA,∴KBD=KAC=﹣1,
∴lBD:y=﹣x﹣1,
∴,
∴x1=2,x2=﹣1(舍),
∴D(2,﹣3),
∴AC==,
CB==,
BD==3,
DA==,
∴四边形ABCD的周长为:5+.
(3)∵C(0,1),B(﹣1,0),
∴KBC==1,
∵KBD=﹣1,∴KBC×KBD=﹣1,
∴BD⊥BC,
若△EPB∽△BDC,则或,
①设点P(t,﹣t2+1),E(t,0),B(﹣1,0),
PE=PY=﹣t2+1,BE=EX﹣BX=t+1,
∵BD=3,CB=,,
∴,
∴t=﹣2(此时点P位于x轴下方,故舍去)
②∵,
∴,
∴t=,
∴P(,).
5.解:
(1)∵顶点坐标为(1,1),∴设抛物线解析式为y=a(x﹣1)2+1,
又抛物线过原点,∴0=a(0﹣1)2+1,解得a=﹣1,∴抛物线解析式为y=﹣(x﹣1)2+1,
即y=﹣x2+2x,
联立抛物线和直线解析式可得,解得或,
∴B(2,0),C(﹣1,﹣3);
(2)如图,分别过A、C两点作x轴的垂线,交x轴于点D、E两点,
则AD=OD=BD=1,BE=OB+OE=2+1=3,EC=3,
∴∠ABO=∠CBO=45°,即∠ABC=90°,∴△ABC是直角三角形;
(3)假设存在满足条件的点N,设N(x,0),则M(x,﹣x2+2x),
∴ON=|x|,MN=|﹣x2+2x|,
由(2)在Rt△ABD和Rt△CEB中,可分别求得AB=,BC=3,
∵MN⊥x轴于点N
∴∠ABC=∠MNO=90°,
∴当△ABC和△MNO相似时有=或=,
①当=时,则有=,即|x||﹣x+2|=|x|,
∵当x=0时M、O、N不能构成三角形,
∴x≠0,
∴|﹣x+2|=,即﹣x+2=±,解得x=或x=,
此时N点坐标为(,0)或(,0);
②当=时,则有=,即|x||﹣x+2|=3|x|,
∴|﹣x+2|=3,即﹣x+2=±3,解得x=5或x=﹣1,
此时N点坐标为(﹣1,0)或(5,0),
综上可知存在满足条件的N点,其坐标为(,0)或(,0)或(﹣1,0)或(5,0).
6.解:(1)∵x=﹣=,b=,∴a=﹣,
把A(4,0),a=﹣代入y=ax2+x+c,可得()×42+×4+c=0,解得c=2,
则抛物线解析式为y=﹣x2+x+2.
(2)如图1,连接CM,过C点作CE⊥MH于点E,
,
∵y=﹣x2+x+2,∴当x=0时,y=2,∴C点的坐标是(0,2),
设直线AC解析式为y=kx+b(k≠0),把A(4,0)、C(0,2)代入y=kx+b,
可得,解得:,∴直线AC解析式为y=﹣x+2,
∵点M在抛物线上,点H在AC上,MG⊥x轴,
∴设点M的坐标为(m,﹣m2+m+2),H(m,﹣m+2),
∴MH=﹣m2+m+2﹣(﹣m+2)=﹣m2+2m,
∵CM=CH,OC=GE=2,∴MH=2EH=2×[2﹣(﹣m+2)]=m,
又∵MH=﹣m2+2m,∴﹣m2+2m=m,即m(m﹣2)=0,
解得m=2或m=0(不符合题意,舍去),∴m=2,
当m=2时,y=﹣×22+×2+2=3,∴点M的坐标为(2,3).
(3)存在点P,使以P,N,G为顶点的三角形与△ABC相似,理由为:
∵抛物线与x轴交于A、B两点,A(4,0),A、B两点关于直线x=成轴对称,∴B(﹣1,0),
∵AC==2,BC==,AB=5,∴AC2+BC2=+=25,AB2=52=25,
∵AC2+BC2=AB2=25,∴△ABC为直角三角形,∴∠ACB=90°,
线段MG绕G点旋转过程中,与抛物线交于点N,当NP⊥x轴时,∠NPG=90°,
设P点坐标为(n,0),则N点坐标为(n,﹣n2+n+2),
①如图2,当=时,∵∠N1P1G=∠ACB=90°,∴△N1P1G∽△ACB,∴=,
解得:n1=3,n2=﹣4(不符合题意,舍去),∴P的坐标为(3,0).
②当=时,∵∠N2P2G=∠BCA=90°,∴△N2P2G∽△BCA,∴,
解得:n1=1,n2=1﹣(不符合题意,舍去),
∴P的坐标为(1+,0).
∴存在点P(3,0)或(1,0),使以P,N,G为顶点的三角形与△ABC相似.
7.解:(1)∵该抛物线过点C(0,﹣2),
设该抛物线的解析式为y=ax2+bx﹣2.将A(4,0),B(1,0)代入,
得,解得,∴此抛物线的解析式为y=﹣x2+x﹣2.
(2)存在.如图,设P点的横坐标为m,
则点P的纵坐标为,
当1<m<4时,AM=4﹣m,PM=,
又∵∠COA=∠PMA=90°,∴①当==2时,△APM∽△ACO,
∴=2,即|4﹣m|=2(),∴4﹣m=m2+5m﹣4,
∴m2﹣6m+8=0,∴(m﹣2)(m﹣4)=0,
解得:m1=2,m2=4(舍去)∴P(2,1)
②当,△APM∽△CAO,那么有:2|4﹣m|=,
∴2(4﹣m)=﹣m2+m﹣2,∴m2﹣9m+20=0,∴(m﹣4)(m﹣5)=0,
解得:m1=4(舍去),m2=5(舍去),∴当1<m<4时,P(2,1),
类似地可求出当m>4时,P(5,﹣2),
当m<1时,P(﹣3,﹣14),当P,C重合时,△APM≌△ACO,P(0,﹣2).
综上所述,符合条件的点P为(2,1)或(5,﹣2)或(﹣3,﹣14)或(0,﹣2);
(3)如图,设D点的横坐标为t(0<t<4),则D点的纵坐标为﹣t2+t﹣2.
过D作y轴的平行线交AC于E.
由题意可求得直线AC的解析式为y=x﹣2.∴E点的坐标为(t,t﹣2).
∴DE=﹣t2+t﹣2﹣(t﹣2)=﹣t2+2t.∴S△DAC=×(﹣t2+2t)×4=﹣t2+4t=﹣(t﹣2)2+4.
∴当t=2时,△DAC面积最大.∴D(2,1).
8.解:(1)由题意知x1、x2是方程mx2﹣8mx+4m+2=0的两根,
∴x1+x2=8,由解得:∴B(2,0)、C(6,0)
则4m﹣16m+4m+2=0,解得:m=,∴该抛物线解析式为:y=;
(2)可求得A(0,3)设直线AC的解析式为:y=kx+b,
∵∴∴直线AC的解析式为:y=﹣x+3,
要构成△APC,显然t≠6,分两种情况讨论:
①当0<t<6时,设直线l与AC交点为F,则:F(t,﹣),∵P(t,),∴PF=,
∴S△APC=S△APF+S△CPF=
==,此时最大值为:,
②当6<t≤8时,设直线l与AC交点为M,则:M(t,﹣),
∵P(t,),∴PM=,
∴S△APC=S△APM﹣S△CPM===,
当t=8时,取最大值,最大值为:12,
综上可知,当0<t≤8时,△APC面积的最大值为12;
(3)方法一:如图,连接AB,则△AOB中,∠AOB=90°,AO=3,BO=2,Q(t,3),P(t,),
①当2<t<8时,AQ=t,PQ=,
若:△AOB∽△AQP,则:,即:,∴t=0(舍),或t=,
若△AOB∽△PQA,则:,即:,∴t=0(舍)或t=2(舍),
②当t>8时,AQ′=t,PQ′=,
若:△AOB∽△AQP,则:,即:,∴t=0(舍),或t=,
若△AOB∽△PQA,则:,即:,∴t=0(舍)或t=14,
方法二:若以A、P、Q为顶点的三角形与△AOB相似,
则或,设P(t,)(t>2)∴Q(t,3)
①||=,∴||=,∴t1=2(舍),t2=14,
②||=,∴||=,∴t1=,t2=,
9.解:(1)①y=当x=0时,y=2,当y=0时,x=﹣4,∴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∵抛物线y=ax2+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=x2x+2.
(2)设P(m,m2m+2).过点P作PQ⊥x轴交AC于点Q,
∴Q(m,m+2),∴PQ=m2m+2﹣(m+2)=m2﹣2m,
∵S△PAC=×PQ×4,=2PQ=﹣m2﹣4m=﹣(m+2)2+4,
∴当m=﹣2时,△PAC的面积有最大值是4,此时P(﹣2,3).
(3)方法一:在Rt△AOC中,tan∠CAO=在Rt△BOC中,tan∠BCO=,
∴∠CAO=∠BCO,
∵∠BCO+∠OBC=90°,∴∠CAO+∠OBC=90°,∴∠ACB=90°,∴△ABC∽△ACO∽△CBO,如图:
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,n2n+2),则N(n,0)∴MN=n2+n﹣2,AN=n+4
当时,MN=AN,即n2+n﹣2=(n+4)整理得:n2+2n﹣8=0解得:n1=﹣4(舍),n2=2
∴M(2,﹣3);当时,MN=2AN,即n2+n﹣2=2(n+4),
整理得:n2﹣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.
方法二:∵A(﹣4,0),B(1,0),C(0,2),∴KAC×KBC=﹣1,∴AC⊥BC,MN⊥x轴,
若以点A、M、N为顶点的三角形与△ABC相似,则,,
设M(2t,﹣2t2﹣3t+2),∴N(2t,0),
①||=,∴||=,∴2t1=0,2t2=2,
②||=,∴||=2,∴2t1=5,2t2=﹣3,
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.
10.解:(1)由题意得,A(3,0),B(0,3)
∵抛物线经过A、B、C三点,∴把A(3,0),B(0,3),C(1,0)三点分别代入y=ax2+bx+c,
得方程组解得:∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3
(2)由题意可得:△ABO为等腰三角形,如答图1所示,若△ABO∽△AP1D,则
∴DP1=AD=4,∴P1(﹣1,4)
若△ABO∽△ADP2 ,过点P2作P2 M⊥x轴于M,AD=4,
∵△ABO为等腰三角形,∴△ADP2是等腰三角形,
由三线合一可得:DM=AM=2=P2M,即点M与点C重合,∴P2(1,2)
综上所述,点P的坐标为P1(﹣1,4),P2(1,2);
(3)不存在.理由:如答图2,设点E(x,y),则 S△ADE=
①当P1(﹣1,4)时,S四边形AP1CE=S△ACP1+S△ACE==4+|y|
∴2|y|=4+|y|,∴|y|=4
∵点E在x轴下方,∴y=﹣4,代入得:x2﹣4x+3=﹣4,即x2﹣4x+7=0,
∵△=(﹣4)2﹣4×7=﹣12<0∴此方程无解
②当P2(1,2)时,S四边形AP2CE=S△ACP2+S△ACE==2+|y|,
∴2|y|=2+|y|,∴|y|=2
∵点E在x轴下方,∴y=﹣2,代入得:x2﹣4x+3=﹣2,即x2﹣4x+5=0,
∵△=(﹣4)2﹣4×5=﹣4<0∴此方程无解
综上所述,在x轴下方的抛物线上不存在这样的点E.
11.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过A(3,0)、B(4,4)
∴将A与B两点坐标代入得:,解得:,∴抛物线的解析式是y=x2﹣3x.
(2)设直线OB的解析式为y=k1x,由点B(4,4),得:4=4k1,解得:k1=1
∴直线OB的解析式为y=x,∴直线OB向下平移m个单位长度后的解析式为:y=x﹣m,
∵点D在抛物线y=x2﹣3x上,∴可设D(x,x2﹣3x),
又∵点D在直线y=x﹣m上,∴x2﹣3x=x﹣m,即x2﹣4x+m=0,
∵抛物线与直线只有一个公共点,∴△=16﹣4m=0,解得:m=4,
此时x1=x2=2,y=x2﹣3x=﹣2,∴D点的坐标为(2,﹣2).
(3)∵直线OB的解析式为y=x,且A(3,0),∴点A关于直线OB的对称点A′的坐标是(0,3),
根据轴对称性质和三线合一性质得出∠A′BO=∠ABO,
设直线A′B的解析式为y=k2x+3,过点(4,4),∴4k2+3=4,解得:k2=,
∴直线A′B的解析式是y=,
∵∠NBO=∠ABO,∠A′BO=∠ABO,∴BA′和BN重合,
即点N在直线A′B上,∴设点N(n,),又点N在抛物线y=x2﹣3x上,
∴=n2﹣3n,解得:n1=﹣,n2=4(不合题意,舍去)∴N点的坐标为(﹣,).
方法一:如图1,将△NOB沿x轴翻折,得到△N1OB1,
则N1(,),B1(4,﹣4),∴O、D、B1都在直线y=﹣x上.
∵△P1OD∽△NOB,△NOB≌△N1OB1,∴△P1OD∽△N1OB1,∴,
∴点P1的坐标为(,).将△OP1D沿直线y=﹣x翻折,可得另一个满足条件的点P2(,),
方法二:如图2,将△NOB绕原点顺时针旋转90°,得到△N2OB2,
则N2(,),B2(4,﹣4),∴O、D、B1都在直线y=﹣x上.
∵△P1OD∽△NOB,△NOB≌△N2OB2,∴△P1OD∽△N2OB2,∴,∴点P1的坐标为(,).
将△OP1D沿直线y=﹣x翻折,可得另一个满足条件的点P2(,),
方法三:∵直线OB:y=x是一三象限平分线,
∴A(3,0)关于直线OB的对称点为A′(0,3),∴得:x1=4(舍),x2=﹣,
∴N(﹣,),∵D(2,﹣2),∴lOD:y=﹣x,
∵lOD:y=x,∴OD⊥OB,∵△POD∽△NOB,
∴N(﹣,)旋转90°后N1(,)或N关于x轴对称点N2(﹣,﹣),
∵OB=4,OD=2,∴,∵P为ON1或ON2中点,∴P1(,),P2(,).
12.解:(1)a=﹣1,b=﹣2,顶点C的坐标为(﹣1,4);
(2)假设在y轴上存在满足条件的点D,过点C作CE⊥y轴于点E.
由∠CDA=90°得,∠1+∠2=90°.又∠2+∠3=90°,
∴∠3=∠1.又∵∠CED=∠DOA=90°,
∴△CED∽△DOA,∴.
设D(0,c),则.变形得c2﹣4c+3=0,解之得c1=3,c2=1.
综合上述:在y轴上存在点D(0,3)或(0,1),
使△ACD是以AC为斜边的直角三角形.
(3)①若点P在对称轴右侧(如图①),只能是△PCQ∽△CAH,得∠QCP=∠CAH.
延长CP交x轴于M,∴AM=CM,∴AM2=CM2.
设M(m,0),则(m+3)2=42+(m+1)2,∴m=2,即M(2,0).
设直线CM的解析式为y=k1x+b1,
则,解之得,.∴直线CM的解析式.
联立,解之得或(舍去).∴.
②若点P在对称轴左侧(如图②),只能是△PCQ∽△ACH,得∠PCQ=∠ACH.
过A作CA的垂线交PC于点F,作FN⊥x轴于点N.
由△CFA∽△CAH得,由△FNA∽△AHC得.
∴AN=2,FN=1,CH=4,HO=1,则AH=2,∴点F坐标为(﹣5,1).
设直线CF的解析式为y=k2x+b2,则,解之得.
∴直线CF的解析式.联立,解之得或(舍去).
∴.
∴满足条件的点P坐标为或.
13.解:(1)∵直线l:y=3x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,∴A(﹣1,0),B(0,3);
∵把△AOB沿y轴翻折,点A落到点C,∴C(1,0).
设直线BD的解析式为:y=kx+b,
∵点B(0,3),D(3,0)在直线BD上,∴,解得k=﹣1,b=3,
∴直线BD的解析式为:y=﹣x+3.
设抛物线的解析式为:y=a(x﹣1)(x﹣3),
∵点B(0,3)在抛物线上,∴3=a×(﹣1)×(﹣3),解得:a=1,
∴抛物线的解析式为:y=(x﹣1)(x﹣3)=x2﹣4x+3.
(2)抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴抛物线的对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,﹣1).
直线BD:y=﹣x+3与抛物线的对称轴交于点M,令x=2,得y=1,∴M(2,1).
设对称轴与x轴交点为点F,则CF=FD=MF=1,∴△MCD为等腰直角三角形.
∵以点N、B、D为顶点的三角形与△MCD相似,∴△BND为等腰直角三角形.
如答图1所示:(I)若BD为斜边,则易知此时直角顶点为原点O,∴N1(0,0);
(II)若BD为直角边,B为直角顶点,则点N在x轴负半轴上,
∵OB=OD=ON2=3,∴N2(﹣3,0);
(III)若BD为直角边,D为直角顶点,则点N在y轴负半轴上,
∵OB=OD=ON3=3,∴N3(0,﹣3).
∴满足条件的点N坐标为:(0,0),(﹣3,0)或(0,﹣3).
(3)方法一:假设存在点P,使S△PBD=6,设点P坐标为(m,n).
(I)当点P位于直线BD上方时,如答图2所示:
过点P作PE⊥x轴于点E,则PE=n,DE=m﹣3.
S△PBD=S梯形PEOB﹣S△BOD﹣S△PDE=(3+n)•m﹣×3×3﹣(m﹣3)•n=6,化简得:m+n=7 ①,
∵P(m,n)在抛物线上,∴n=m2﹣4m+3,
代入①式整理得:m2﹣3m﹣4=0,解得:m1=4,m2=﹣1,∴n1=3,n2=8,
∴P1(4,3),P2(﹣1,8);
(II)当点P位于直线BD下方时,如答图3所示:
过点P作PE⊥y轴于点E,则PE=m,OE=﹣n,BE=3﹣n.
S△PBD=S梯形PEOD+S△BOD﹣S△PBE=(3+m)•(﹣n)+×3×3﹣(3﹣n)•m=6,
化简得:m+n=﹣1 ②,∵P(m,n)在抛物线上,∴n=m2﹣4m+3,
代入②式整理得:m2﹣3m+4=0,△=﹣7<0,此方程无解.故此时点P不存在.
综上所述,在抛物线上存在点P,使S△PBD=6,点P的坐标为(4,3)或(﹣1,8).
方法二:假设存在点P,使S△PBD=6,过点P作直线l平行BD,则l与BD的距离为d,
∵BD==3,∴S△PBD=BD×d,∴d=2,
∵BD与y轴夹角为45°,∴BB′=4,∴将BD上移或下移4个单位,
①上移4个单位,l解析式为:y=﹣x+7,∵y=x2﹣4x+3,∴x2﹣3x﹣4=0,∴x1=4,x2=﹣1,
②下移4个单位,l解析式为y=﹣x﹣1,∵y=x2﹣4x+3,∴x2﹣3x+4=0,△<0,∴此方程无解,
综上所述,点P的坐标为(4,3)或(﹣1,8).
14.方法一:解:(1)∵该抛物线过点C(0,2),∴可设该抛物线的解析式为y=ax2+bx+2.
将A(﹣1,0),B(4,0)代入,得 ,解得 ,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+2.
(2)存在.
由图象可知,以A、B为直角顶点的△ABE不存在,所以△ABE只可能是以点E为直角顶点的三角形.
在Rt△BOC中,OC=2,OB=4,∴BC==.
在Rt△BOC中,设BC边上的高为h,则×h=×2×4,∴h=.
∵△BEA∽△COB,设E点坐标为(x,y),∴=,∴y=±2
将y=2代入抛物线y=﹣x2+x+2,得x1=0,x2=3.
当y=﹣2时,不合题意舍去.∴E点坐标为(0,2),(3,2).
(3)如图2,连结AC,作DE⊥x轴于点E,作BF⊥AD于点F,
∴∠BED=∠BFD=∠AFB=90°.
设BC的解析式为y=kx+b,由图象,得,∴,yBC=﹣x+2.
由BC∥AD,设AD的解析式为y=﹣x+n,由图象,得0=﹣×(﹣1)+n ∴n=﹣,
yAD=﹣x﹣.∴﹣x2+x+2=﹣x﹣,解得:x1=﹣1,x2=5
∴D(﹣1,0)与A重合,舍去;∴D(5,﹣3).
∵DE⊥x轴,∴DE=3,OE=5.
由勾股定理,得BD=.∵A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2),∴OA=1,OB=4,OC=2.
∴AB=5
在Rt△AOC中,Rt△BOC中,由勾股定理,得AC=,BC=2,
∴AC2=5,BC2=20,AB2=25,∴AC2+BC2=AB2
∴△ACB是直角三角形,∴∠ACB=90°.
∵BC∥AD,∴∠CAF+∠ACB=180°,∴∠CAF=90°.∴∠CAF=∠ACB=∠AFB=90°,
∴四边形ACBF是矩形,∴AC=BF=,
在Rt△BFD中,由勾股定理,得DF=,∴DF=BF,∴∠ADB=45°.
方法二:(1)略.
(2)∵以A、B、E为顶点的三角形与△COB相似,
∴AE⊥BE且或,
∵E为抛物线上一动点,
∴设E(t,﹣),A(﹣1,0),B(4,0),
∴,
∴t2﹣3t=0,解得:t1=0,t2=3,
∴E1(0,2),E2(3,2),
①当E1(0,2)时,AE=,BE=,
∴,∵,
∴,∴△ABE∽△COB,
②当E2(3,2)时,同理△ABE∽△COB,
∴E1(0,2),E2(3,2).
(3)过B点作AD的垂线,垂足为H,∵B(4,0),C(0,2),
∴KBC==﹣,∵BC∥AD,∴KAD=﹣,lAD:y=﹣x﹣,
∵BH⊥AD,∴KBH×KAD=﹣1,∴KBH=2,lBH:y=2x﹣8,
∴lAD与lBH的交点H(3,﹣2),
∴,解得x1=﹣1(舍),x2=5,
∴D(5,﹣3),∵B(4,0),H(3,﹣2),
∴BH=,
BD=,
∴sin∠BDH=,∴∠BDA=45°.
15.解:(1)把A(﹣1,0)代入得c=﹣,∴抛物线解析式为
(2)如图1,过点C作CH⊥EF于点H,
∵∠CEF=∠CFG,FG⊥y轴于点G∴△EHC∽△FGC
∵E(m,n)∴F(m,)
又∵C(0,﹣)∴EH=n+,CH=﹣m,FG=﹣m,CG=m2
又∵,则∴n+=2∴n=
当F点位于E点上方时,则∠CEF>90°;又∠CFG肯定为锐角,故这种情形不符合题意.
由此当n=时,代入抛物线解析式,求得m=±2,
又E点位于第二象限,所以﹣2<m<0.
(3)由题意可知P(t,0),M(t,)
∵PM⊥x轴交抛物线于点M,∠OBQ=∠OMP,
∴△OPM∽△QPB.∴.
其中OP=t,PM=,PB=1﹣t,∴PQ=.BQ=
∴PQ+BQ+PB=.∴△PBQ的周长为2.
16.解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣1,将B点坐标代入函数解析式,得
(5﹣1)2a﹣1=3,解得a=.故抛物线的解析式为y=(x﹣1)2﹣1;
(2)由勾股定理,得OA2=11+12=2,OB2=52+32=34,AB2=(5﹣1)2+(3+1)2=32,OA2+AB2=OB2,
∴∠OAB=90°,O到直线AB的距离是OA=;
(3)设M(a,b),N(a,0)当y=0时,(x﹣1)2﹣1=0,解得x1=3,x2=﹣1,D(3,0),DN=3﹣a.
①当△MND∽△OAB时,=,即=,化简,得4b=a﹣3 ①
M在抛物线上,得b=(a﹣1)2﹣1 ②
联立①②,得,解得a1=3(不符合题意,舍),a2=﹣2,b=,M1(﹣2,),
当△MND∽△BAO时,=,即=,
化简,得b=12﹣4a ③,
联立②③,得,
解得a1=3(不符合题意,舍),a2=﹣17,b=12﹣4×(﹣17)=80, M2(﹣17,80).
综上所述:当△DMN与△OAB相似时,点M的坐标(﹣2,),(﹣17,80).
17.解:(1)∵抛物线过G(2,2),∴把G坐标代入抛物线解析式得:2=﹣(2+2)(2﹣m),
解得:m=4;
(2)①令y=0,得到﹣(x+2)(x﹣m)=0,解得:x1=﹣2,x2=m,
∵m>0,∴A(﹣2,0),B(m,0),
把m=4代入得:B(4,0),∴AB=6,
令x=9,得到y=2,即C(0,2),∴OC=2,则S△ABC=×6×2=6;
②∵A(﹣2,0),B(4,0),∴抛物线解析式为y=﹣(x+2)(x﹣4)的对称轴为x=1,
如图1,连接BC交对称轴于点H,由对称轴的性质和两点之间线段最短的性质可得:此时AH+CH=BH+CH=BC最小,
设直线BC的解析式为y=kx+b,把B与C坐标代入得:,解得:,
∴直线BC解析式为y=﹣x+2,令x=1,得到y=,即H(1,);
(3)在第四象限内,抛物线上存在点M,使得以点A、B、M为顶点的三角形与△ACB相似,
分两种情况考虑:
(i)当△ACB∽△ABM时,则有=,即AB2=AC•AM,
∵A(﹣2,0),C(0,2),即OA=OC=2,∴∠CAB=45°,∠BAM=45°,
如图2,过M作MN⊥x轴,交x轴于点N,则AN=MN,∴OA+ON=2+ON=MN,
设M(x,﹣x﹣2)(x>0),
把M坐标代入抛物线解析式得:﹣x﹣2=﹣(x+2)(x﹣m),
∵x>0,∴x+2>0,
∵m>0,∴x=2m,即M(2m,﹣2m﹣2),∴AM==2(m+1),
∵AB2=AC•AM,AC=2,AB=m+2,∴(m+2)2=2•2(m+1),
解得:m=2±2, ∵m>0,∴m=2+2;
(ii)当△ACB∽△MBA时,则=,即AB2=CB•MA,
∵∠CBA=∠BAM,∠ANM=∠BOC=90°,∴△ANM∽△BOC,∴=,
∵OB=m,设ON=x,∴=,即MN=(x+2),
令M(x,﹣(x+2))(x>0),
把M坐标代入抛物线解析式得:﹣(x+2)=﹣(x+2)(x﹣m),
∵x>0,∴x+2>0,∵m>0,∴x=m+2,即M(m+2,﹣(m+4)),
∵AB2=CB•MA,CB=,AN=m+4,MN=(m+4),∴(m+2)2=•,
整理得:=0,显然不成立,
18.(1)证明:∵y=x2﹣2mx+m2+m﹣1=(x﹣m)2+m﹣1,∴点P的坐标为(m,m﹣1),
∵当x=m时,y=x﹣1=m﹣1,∴点P在直线l上;
(2)解:当m=﹣3时,抛物线解析式为y=x2+6x+5,
当y=0时,x2+6x+5=0,解得x1=﹣1,x2=﹣5,则A(﹣5,0),
当x=0时,y=x2+6x+5=5,则C(0,5),
可得解方程组,解得或,
则P(﹣3,﹣4),Q(﹣2,﹣3),
作ME⊥y轴于E,PF⊥x轴于F,QG⊥x轴于G,如图,
∵OA=OC=5,
∴△OAC为等腰直角三角形,
∴∠ACO=45°,
∴∠MCE=45°﹣∠ACM,
∵QG=3,OG=2,
∴AG=OA﹣OG=3=QG,
∴△AQG为等腰直角三角形,
∴∠QAG=45°,
∵∠APF=90°﹣∠PAF=90°﹣(∠PAQ+45°)=45°﹣∠PAQ,
∵∠ACM=∠PAQ,
∴∠APF=∠MCE,∴Rt△CME∽Rt△PAF,∴=,
设M(x,x2+6x+5),
∴ME=﹣x,CE=5﹣(x2+6x+5)=﹣x2﹣6x,∴=,
整理得x2+4x=0,解得x1=0(舍去),x2=﹣4,
∴点M的坐标为(﹣4,﹣3);
(3)解:解方程组得或,则P(m,m﹣1),Q(m+1,m),
∴PQ2=(m+1﹣m)2+(m﹣m+1)2=2,OQ2=(m+1)2+m2=2m2+2m+1,OP2=m2+(m﹣1)2=2m2﹣2m+1,
当PQ=OQ时,2m2+2m+1=2,解得m1=,m2=;
当PQ=OP时,2m2﹣2m+1=2,解得m1=,m2=;
当OP=OQ时,2m2+2m+1=2m2﹣2m+1,解得m=0,
综上所述,m的值为0,,,,.
19.解:(1)令y=0得x1=﹣2,x2=4,∴点A(﹣2,0)、B(4,0)
令x=0得y=﹣,∴点C(0,﹣)
(2)将x=1代入抛物线的解析式得y=﹣∴点M的坐标为(1,﹣)
∴点M关于直线x=﹣2的对称点M′的坐标为(﹣5,)
设直线M′B的解析式为y=kx+b将点M′、B的坐标代入得:解得:
所以直线M′B的解析式为y=.将x=﹣2代入得:y=﹣,所以n=﹣.
(3)过点D作DE⊥BA,垂足为E.
由勾股定理得:
AD==3,BD=,
如下图,①当P1AB∽△ADB时,即:∴P1B=6
过点P1作P1M1⊥AB,垂足为M1.∴即:
解得:P1M1=6,∵即:解得:BM1=12
∴点P1的坐标为(﹣8,6)
∵点P1不在抛物线上,所以此种情况不存在;
②当△P2AB∽△BDA时,即:∴P2B=6
过点P2作P2M2⊥AB,垂足为M2.∴,即:∴P2M2=2
∵,即:∴M2B=8∴点P2的坐标为(﹣4,2)
将x=﹣4代入抛物线的解析式得:y=2,∴点P2在抛物线上.
由抛物线的对称性可知:点P2与点P4关于直线x=1对称,∴P4的坐标为(6,2),
当点P3位于点C处时,两三角形全等,所以点P3的坐标为(0,﹣),
综上所述点P的坐标为:(﹣4,2)或(6,2)或(0,﹣)时,以P、A、B为顶点的三角形与△ABD相似.
20.解:(1)∵点A1(1,2)在抛物线的解析式为y=ax2上,∴a=2;
(2)AnBn=2x2=2×[()n﹣1]2=,BnBn+1=;
(3)由Rt△AnBnBn+1是等腰直角三角形得AnBn=BnBn+1,则:=,2n﹣3=n,n=3,
∴当n=3时,Rt△AnBnBn+1是等腰直角三角形,
②依题意得,∠AkBkBk+1=∠AmBmBm+1=90°,
有两种情况:i)当Rt△AkBkBk+1∽Rt△AmBmBm+1时,
=,=,=,
所以,k=m(舍去),
ii)当Rt△AkBkBk+1∽Rt△Bm+1BmAm时,
=,=,=,∴k+m=6,
∵1≤k<m≤n(k,m均为正整数),∴取或;
当时,Rt△A1B1B2∽Rt△B6B5A5,相似比为:==64,
当时,Rt△A2B2B3∽Rt△B5B4A4,相似比为:==8,
所以:存在Rt△AkBkBk+1与Rt△AmBmBm+1相似,其相似比为64:1或8:1.
21.(1)解:∵直线y=kx+b(b>0)与x轴正半轴相交于点D,与y轴相交于点C,
∴令x=0,得y=b;令y=0,x=﹣,∴△OCD的面积S=(﹣)•b=﹣.
∵kS+32=0,∴k(﹣)+32=0,
解得b=±8,∵b>0,∴b=8;
(2)证明:由(1)知,直线的解析式为y=kx+8,即x=,
将x=代入y=x2,得y=()2,整理,得y2﹣(16+8k2)y+64=0.
∵直线y=kx+8与抛物线相交于点A(x1,y1),B(x2,y2)两点,
∴y1,y2是方程y2﹣(16+8k2)y+64=0的两个根,∴y1•y2=64,
∴点(y1,y2)在反比例函数的图象上;
(3)方法一:证明:由勾股定理,得
OA2=+,OB2=+,AB2=(x1﹣x2)2+(y1﹣y2)2,
由(2)得y1•y2=64,
同理,将y=kx+8代入y=x2,得kx+8=x2,即x2﹣8kx﹣64=0,∴x1•x2=﹣64,
∴AB2=+++﹣2x1•x2﹣2y1•y2=+++,
又∵OA2+OB2=+++,∴OA2+OB2=AB2,
∴△OAB是直角三角形,∠AOB=90°.
如图,过点A作AE⊥x轴于点E,过点B作BF⊥x轴于点F.
∵∠AOB=90°,∴∠AOE=90°﹣∠BOF=∠OBF,
又∵∠AEO=∠OFB=90°,∴△AEO∽△OFB,∴=,
∵OE=﹣x1,BF=y2,∴=,∴x1•OB+y2•OA=0.
方法二:分别过A,B两点作x轴垂线,垂足分别为E、F,⇒x2﹣8kx﹣64=0,
∴x1=4k﹣4,x2=4k+,y1=4k2+8﹣4k,y2=4k2+8+,
∴A(4k﹣4,4k2+8﹣4k),
B(4k+,4k2+8+),
KOA×KOB===﹣1<
∴OA⊥OB,∠AOE+∠BOF=90°,AE⊥x轴,∠AOE+∠OAE=90°,∴∠BOF=∠OAE,
∵BF⊥x轴,∴∠AEO=∠BFO=90°,∴△AEO∽△BFO,∴,
∵OE=﹣x1,BF=y2,∴x1•OB+y2•OA=0.
22.方法一:解:(1)∵y=﹣x+4与x轴交于点A,∴A(4,0),
∵点B的横坐标为1,且直线y=﹣x+4经过点B,∴B(1,3),
∵抛物线y=ax2+bx经过A(4,0),B(1,3),∴,解得:,∴a=﹣1,b=4;
(2)如图,作BD⊥x轴于点D,延长MP交x轴于点E,
∵B(1,3),A(4,0),∴OD=1,BD=3,OA=4,∴AD=3,∴AD=BD,
∵∠BDA=90°,∠BAD=∠ABD=45°,
∵MC⊥x轴,∴∠ANC=∠BAD=45°,∴∠PNF=∠ANC=45°,
∵PF⊥MC,∴∠FPN=∠PNF=45°,∴NF=PF=t,
∵∠PFM=∠ECM=90°,∴PF∥EC,∴∠MPF=∠MEC,
∵ME∥OB,∴∠MEC=∠BOD,∴∠MPF=∠BOD,
∴tan∠BOD=tan∠MPF,∴==3,∴MF=3PF=3t,
∵MN=MF+FN,∴d=3t+t=4t;
(3)如备用图,由(2)知,PF=t,MN=4t,∴S△PMN=MN×PF=×4t×t=2t2,
∵∠CAN=∠ANC,∴CN=AC,∴S△ACN=AC2,
∵S△ACN=S△PMN,∴AC2=2t2,∴AC=2t,∴CN=2t,
∴MC=MN+CN=6t,∴OC=OA﹣AC=4﹣2t,∴M(4﹣2t,6t),
由(1)知抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x,
将M(4﹣2t,6t)代入y=﹣x2+4x得:﹣(4﹣2t)2+4(4﹣2t)=6t,
解得:t1=0(舍),t2=,∴PF=NF=,AC=CN=1,OC=3,MF=,PN=,PM=,AN=,
∵AB=3,∴BN=2,
作NH⊥RQ于点H,
∵QR∥MN,∴∠MNH=∠RHN=90°,∠RQN=∠QNM=45°,
∴∠MNH=∠NCO,∴NH∥OC,∴∠HNR=∠NOC,
∴tan∠HNR=tan∠NOC,∴==,设RH=n,则HN=3n,
∴RN=n,QN=3n,∴PQ=QN﹣PN=3n﹣,
∵ON==,OB==,
∴OB=ON,∴∠OBN=∠BNO,
∵PM∥OB,∴∠OBN=∠MPB,∴∠MPB=∠BNO,
∵∠MQR﹣∠BRN=45°,∠MQR=∠MQP+∠RQN=∠MQP+45°,
∴∠BRN=∠MQP,∴△PMQ∽△NBR,∴=,∴=,解得:n=,
∴R的横坐标为:3﹣=,R的纵坐标为:1﹣=,∴R(,).
方法二:(1)略.(2)延长MP交x轴于点M′,作M′N′∥MN交AB于N′,
延长FP交M′N′于F′,∵M′N′∥MN,∴△PMN∽△PM′N′,
∴,∵O(0,0),B(1,3),∴KOB=3,
∵PM∥OB,∴KPM=KOB=3,则lPM:y=3x+b,设P(p,﹣p+4),则b=4﹣4p,
∴lPM:y=3x+4﹣4P,把y=0代入,∴x=,∴M′(,0),
∵N′x=M′x,把x=代入y=﹣x+4,∴y=,
∴N′(,),∴M′N′=,
∵PF′⊥M′N′,∴PF′=p﹣=,∴.
(3)设M(t,﹣t2+4t),N(t,﹣t+4),∴MN=﹣t2+4t+t﹣4=﹣t2+5t﹣4,
∴PF=(﹣t2+5t﹣4),∴S△PMN=(﹣t2+5t﹣4)2=(t﹣4)2(t﹣1)2,
∵KAB=﹣1,∴∠OAB=45°,∴CA=CN=4﹣t,∴S△ACN=(t﹣4)2,
∵S△ACN=S△PMN,∴(t﹣4)2(t﹣1)2=(t﹣4)2,∴t1=﹣1,(舍),t2=3,∴M(3,3),
∵MX=NX=3,∴N(3,1),∴ON=,
∵B(1,3),∴OB=,∴OB=ON,∠OBN=∠ONB,
∵QR∥MN,∴∠OBN=∠QPM,∴∠ONB=∠QPM,∠RQA=45°,
∵∠MQR﹣∠BRN=45°,∴∠BRN=∠MQP,∴△BRN∽△MQP,∴,
∵KPM=3,M(3,3),∴lPM:y=3x﹣6,
∵lAB:y=﹣x+4,∴P(2.5,1.5),
设R(3t,t),∴Q(3t,﹣3t+4),
∴,
∴t1=,t2=(舍),∴R(,).
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