中考 2020
类型四 二次函数与特殊三角形判定问题
例1、如图,已知抛物线y=ax+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=-1,且经过A(1,0),
2
C(0,3)两点,与x轴的另一个交点为B.
(1)若直线y=mx+n经过B,C两点,求抛物线和直线BC的解析式;
(2)在抛物线的对称轴x=-1上找一点M,使点M到点A的距离与到点C的距离之和最小,求点M的坐标;
(3)设点P为抛物线的对称轴x=-1上的一个动点,求使△BPC为直角三角形的点P的坐标.
?b??2a??1?a??1??【解析】解:(1)依题意,得?a?b?c?0,解得?b??2,
?c?3?c?3???∴抛物线的解析式为y=-x-2x+3. ∵对称轴为x=-1,抛物线经过A(1,0), ∴B(-3,0).
设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0), 把B(-3,0),C(0,3)分别代入y=mx+n,得,
2
??3m?n?0?m?1,解得?, ?n?3n?3??∴直线BC的解析式为y=x+3.
(2)如解图,设直线BC与对称轴x=-1的交点为M,连接MA, ∴MA=MB,
∴MA+MC=MB+MC=BC.
∴使MA+MC最小的点M应为直线BC与对称轴x=-1的交点. 把x=-1代入直线y=x+3,得y=2.
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∴M(-1,2).
(3)设P(-1,t),结合B(-3,0),C(0,3),得BC=18,
2
PB2=(-1+3)2+t2=4+t2,PC2=(-1)2+(t-3)2=t2-6t+10.
① 若B为直角顶点,则BC+PB=PC,即18+4+t=t-6t+10, 解得t=-2;
②若C为直角顶点,则BC+PC=PB,即18+t-6t+10=4+t,解得t=4; ③若P为直角顶点,则PB+PC=BC,即4+t+t-6t+10=18, 3+173-17
解得t1=,t2=.
22
3+17
综上所述,满足条件的点P共有四个,分别为:P1(-1,-2),P2(-1,4),P3(-1,),
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2
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2
P4(-1,
3-17
). 2
4224
例2、如图,抛物线y=-x+x-4与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,抛物线的对称
55轴与x轴交于点M.P是抛物线在x轴上方的一个动点(点P、M、C不在同一条直线上). (1)求点A,B的坐标;
(2)连接AC、PB、BC,当S△PBC=S△ABC时,求出此时点P的坐标;
(3)分别过点A、B作直线CP的垂线,垂足分别为点D、E,连接MD、ME.问△MDE能否为等腰直角三角形?若能,求此时点P的坐标;若不能,说明理由.
第2题
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4224
【解析】解:(1)令y=-x+x-4=0,解得x1=1,x2=5,
55∴A点的坐标为(1,0),B点的坐标为(5,0).
(2)如解图①,过点A作AP∥BC,与抛物线交于点P,则S△PBC=S△ABC,
第1题解图 第2题解图①第2题解图② 4224
当x=0时,y=-x+x-4 =-4,
55∴点C的坐标为(0,-4),
设过点B,C两点的直线的解析式为y=kx+b(k≠0),
4??b??4?k?则有?,解得?5,
5k?b?0???b??44
∴直线BC的解析式为y=x-4,
5
44
由于PA∥BC,设AP的解析式为y=x+m,代入点A(1,0),解得m=-,
5544
∴直线AP的解析式为y=x-,
55
44?y?x??x2?4?x?1???55,解得: ?1联立方程组得?,?12,
424?y1?0?y2??y??x2?x?45??55?12
∴P点的坐标为(4,).
5
(3)△MDE能成为等腰直角三角形,理由: 42244162
∵抛物线y=-x+x-4=-(x-3)+,
5555∴对称轴是直线x=3. ∴M(3,0).
①当∠MED=90°时,点E,B,M在一条直线上,此种情况不成立; ②同理:当∠MDE=90°时,不成立;
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③当∠DME=90°时,如解图②所示,
设直线PC与对称轴交于点N, ∵EM⊥DM,MN⊥AM, ∴∠EMN=∠DMA.
∵∠MDE=45°,∠EDA=90°, ∴∠MDA=135°. ∵∠MED=45°, ∴∠NEM=135°, ∴∠ADM=∠NEM=135°.
??EMN??DMA?, 在△ADM与△NEM中, ?EM?DM??ADM??NEM?∴△ADM≌△NEM(ASA). ∴MN=MA=2, ∴N(3,2).
设直线PC的解析式为y=kx+b(k≠0),将点N(3,2),C(0,-4)代入直线的解析式得:
?3k?b?2?k?2,解得: ?, ?b??4b??4??∴直线PC的解析式为y=2x-4.
422477将y=2x-4代入抛物线解析式得:2x-4 =-x+x-4,解得:x=0或x=,∴P(,
55223).
7
综上所述,△MDE能成为等腰直角三角形,此时点P的坐标为(,3).
2
例3、如图①,抛物线y=ax+bx+4交x轴于A、B两点(点A在点B左侧),交y轴于点C,连接AC、BC,其中CO=BO=2AO. (1)求抛物线的解析式;
(2)点Q为直线BC上方的抛物线上一点,过点Q作QE∥AC交BC于点E,作QN⊥x轴于点N,交BC于点M,当△EMQ的周长L最大时,求点Q的坐标及L的最大值;
(3)如图②,在(2)的结论下,连接AQ分别交BC于点F,交OC于点G,四边形BOGF从F开
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始沿射线FC平移,同时点P从C开始沿折线CO-OB运动,且点P的运动速度为四边形BOGF平移速度的2倍,当点P到达B点时,四边形BOGF停止运动,设四边形BOGF平移过程中对应的图形为B1O1G1F1,当△PFF1为等腰三角形时,求B1F的长度.
第3题图
【解析】 解:(1)∵抛物线y=ax+bx+4与y轴交于点C, ∴点C的坐标为(0,4). ∵CO=BO=2AO,
∴点A的坐标为(-2,0),点B的坐标为(4,0), 将点A、B的坐标分别代入抛物线解析式得
2
1?a???4a?2b?4?0?,解得?2, ??16a?4b?4?0??b?112
∴抛物线的解析式为y=-x+x+4.
2
(2)∵点A(-2,0),点B(4,0),点C(0,4),
∴直线AC的解析式为y=2x+4,直线BC的解析式为y=-x+4. 12
设点Q的坐标为(q,-q+q+4),
2
∵QE∥AC,过点E作EF⊥QM于点F,如解图,
第3题解图
EFAO1QEAC则==,==5, QFOC2EFAO