中考压轴题分类专题四——抛物线中的直角三角形
基本题型:
已知AB ,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0),点P 在抛物线上(或坐标轴上,或抛物线的对称轴上),若∆ABP 为直角三角形,求点P 坐标。
分两大类进行讨论:
(1)AB 为斜边时(即PA ⊥PB ):点P 在以AB 为直径的圆周上。
利用中点公式求出AB 的中点M ;
利用圆的一般方程列出 M 的方程,与抛物线(或坐标轴,或抛物线的对称轴)的解析式联立即可求出点P 坐标。
(2)AB 为直角边时,分两类讨论: ①以∠A 为直角时(即AP ⊥AB ): ②以∠B 为直角时(即BP ⊥BA ):
利用两点的斜率公式求出k AB ,因为两直线垂直斜率乘积为-1,进而求出PA (或PB )的斜率k ;进而求出PA (或PB )的解析式;
将PA (或PB )的解析式与抛物线(或坐标轴,或抛物线的对称轴)的解析式联立即可求出点P 坐标。
所需知识点:
一、 两点之间距离公式:
已知两点P (x 1, y 1), Q (x 2, y 2), 则由勾股定理可得:PQ =
x 1-x 22+y 1-y 22
。
二、 圆的方程:
点P (x , y )在⊙M 上,⊙M 中的圆心M 为(a , b ),半径为R 。 则PM =
(x -a )2+(y -b )2=R ,得到方程☆:(x -a )2+(y -b )2=R 2。
∴P 在☆的图象上,即☆为⊙M 的方程。
三、 中点公式:
已知两点P (x 1, y 1), Q (x 2, y 2),则线段PQ 的中点M 为
⎛x 1+x 2y 1+y 2⎫
, ⎪。
2⎭⎝2
四、 任意两点的斜率公式:
已知两点P (x 1, y 1), Q (x 2, y 2),则直线PQ 的斜率: k PQ =
y 1-y 2
。 x 1-x 2
典型例题:
例一、如图,抛物线y =ax +bx -3与x 轴交于A , B 两点,与y 轴交于点C ,且OB =OC =3OA .
2
(I )求抛物线的解析式;
(II )探究坐标轴上是否存在点P ,使得以点P , A , C 为顶点的三角形为直角三角形?
若存在,求出P 点坐标,若不存在,请说明理由; (III )直线y =-
1
x +1交y 轴于D 点,E 为抛物线顶点.若∠DBC =α, 3
∠CBE =β, 求α-β的值.
例2、 如图,一次函数y =x +m 图像经过点A (1,0),交y 轴于点B ,C 为y 轴负半轴上一点,且BC=2OB,过A 、C 两点的抛物线交直线AB 于点D ,且CD ∥x 轴
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)观察图像,写出使一次函数值小于二次函数值时x 的取值范围;
(3)在题中的抛物线上是否存在一点M ,使得∠ADM 为直角?若存在,求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由
例3、在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC 放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,且点A (0,2),点C (-1,0),如图所示,抛物线y =ax 2+ax -2经过点B 。
(1)求点B 的坐标; (2)求抛物线的解析式; (3)在抛物线上是否还存在点P (点B 除外),使△ACP
仍然是以AC 为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P 的坐标;若不存在,请说明理由。
同步训练:
1、如图所示,在平面直角坐标系中.二次函数y =a (x -2)-1图象的顶点为P ,与x 轴交点为 A 、B ,与y 轴交点为C .连结BP 并延长交y 轴于点D 。
(1)写出点P 的坐标;
(2)连结AP ,如果△APB 为等腰直角三角形,求a 的值及点C 、D 的坐标;
(3)在(2)的条件下,连结BC 、AC 、AD ,点E (0,b ) 在线段CD (端点C 、D 除外) 上, 将△BCD 绕点E 逆时针方向旋转90°,得到一个新三角形.设该三角形与△ACD 重叠部分的面积为S ,根据不同情况,分别用含b 的代数式表示S .选择其中一种情况给出解答过程,其它情况直接写出结果;判断当b 为何值时, 重叠部分的面积最大? 写出最大值.
2
2(福建2009年宁德市)、如图,已知抛物线C 1:y =a (x +2)-5的顶点为P ,与x 轴相交于A 、B 两点
2
(点A 在点B 的左边),点B 的横坐标是1.
(1)求P 点坐标及a 的值;(4分)
(2)如图(1),抛物线C 2与抛物线C 1关于x 轴对称,将抛物线C 2向右平移,平移后的抛物线记为
C 3,C 3的顶点为M ,当点P 、M 关于点B 成中心对称时,求C 3的解析式;(4分)
(3)如图(2),点Q 是x 轴正半轴上一点,将抛物线C 1绕点Q 旋转180°后得到抛物线C 4.抛物线C 4的顶点为N ,与x 轴相交于E 、F 两点(点E 在点F 的左边),当以点P 、N 、F 为顶点的三角形是直角三角形时,求点Q 的坐标.(5分)
3、如图14(1),抛物线y =x 2-2x +k 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C (0,-3).[图14(2)、图14(3)为解答备用图]
(1)k = ,点A 的坐标为 ,点B 的坐标为 ; (2)设抛物线y =x 2-2x +k 的顶点为M ,求四边形ABMC 的面积;
(3)在x 轴下方的抛物线上是否存在一点D ,使四边形ABDC 的面积最大?若存在,请求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)在抛物线y =x 2-2x +k 上求点Q ,使△BCQ 是以BC 为直角边的直角三角形. 图14(1)
图14(2) 图14(3)
中考压轴题分类专题四——抛物线中的直角三角形
基本题型:
已知AB ,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0),点P 在抛物线上(或坐标轴上,或抛物线的对称轴上),若∆ABP 为直角三角形,求点P 坐标。
分两大类进行讨论:
(1)AB 为斜边时(即PA ⊥PB ):点P 在以AB 为直径的圆周上。
利用中点公式求出AB 的中点M ;
利用圆的一般方程列出 M 的方程,与抛物线(或坐标轴,或抛物线的对称轴)的解析式联立即可求出点P 坐标。
(2)AB 为直角边时,分两类讨论: ①以∠A 为直角时(即AP ⊥AB ): ②以∠B 为直角时(即BP ⊥BA ):
利用两点的斜率公式求出k AB ,因为两直线垂直斜率乘积为-1,进而求出PA (或PB )的斜率k ;进而求出PA (或PB )的解析式;
将PA (或PB )的解析式与抛物线(或坐标轴,或抛物线的对称轴)的解析式联立即可求出点P 坐标。
所需知识点:
一、 两点之间距离公式:
已知两点P (x 1, y 1), Q (x 2, y 2), 则由勾股定理可得:PQ =
x 1-x 22+y 1-y 22
。
二、 圆的方程:
点P (x , y )在⊙M 上,⊙M 中的圆心M 为(a , b ),半径为R 。 则PM =
(x -a )2+(y -b )2=R ,得到方程☆:(x -a )2+(y -b )2=R 2。
∴P 在☆的图象上,即☆为⊙M 的方程。
三、 中点公式:
已知两点P (x 1, y 1), Q (x 2, y 2),则线段PQ 的中点M 为
⎛x 1+x 2y 1+y 2⎫
, ⎪。
2⎭⎝2
四、 任意两点的斜率公式:
已知两点P (x 1, y 1), Q (x 2, y 2),则直线PQ 的斜率: k PQ =
y 1-y 2
。 x 1-x 2
典型例题:
例一、如图,抛物线y =ax +bx -3与x 轴交于A , B 两点,与y 轴交于点C ,且OB =OC =3OA .
2
(I )求抛物线的解析式;
(II )探究坐标轴上是否存在点P ,使得以点P , A , C 为顶点的三角形为直角三角形?
若存在,求出P 点坐标,若不存在,请说明理由; (III )直线y =-
1
x +1交y 轴于D 点,E 为抛物线顶点.若∠DBC =α, 3
∠CBE =β, 求α-β的值.
例2、 如图,一次函数y =x +m 图像经过点A (1,0),交y 轴于点B ,C 为y 轴负半轴上一点,且BC=2OB,过A 、C 两点的抛物线交直线AB 于点D ,且CD ∥x 轴
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)观察图像,写出使一次函数值小于二次函数值时x 的取值范围;
(3)在题中的抛物线上是否存在一点M ,使得∠ADM 为直角?若存在,求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由
例3、在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC 放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,且点A (0,2),点C (-1,0),如图所示,抛物线y =ax 2+ax -2经过点B 。
(1)求点B 的坐标; (2)求抛物线的解析式; (3)在抛物线上是否还存在点P (点B 除外),使△ACP
仍然是以AC 为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P 的坐标;若不存在,请说明理由。
同步训练:
1、如图所示,在平面直角坐标系中.二次函数y =a (x -2)-1图象的顶点为P ,与x 轴交点为 A 、B ,与y 轴交点为C .连结BP 并延长交y 轴于点D 。
(1)写出点P 的坐标;
(2)连结AP ,如果△APB 为等腰直角三角形,求a 的值及点C 、D 的坐标;
(3)在(2)的条件下,连结BC 、AC 、AD ,点E (0,b ) 在线段CD (端点C 、D 除外) 上, 将△BCD 绕点E 逆时针方向旋转90°,得到一个新三角形.设该三角形与△ACD 重叠部分的面积为S ,根据不同情况,分别用含b 的代数式表示S .选择其中一种情况给出解答过程,其它情况直接写出结果;判断当b 为何值时, 重叠部分的面积最大? 写出最大值.
2
2(福建2009年宁德市)、如图,已知抛物线C 1:y =a (x +2)-5的顶点为P ,与x 轴相交于A 、B 两点
2
(点A 在点B 的左边),点B 的横坐标是1.
(1)求P 点坐标及a 的值;(4分)
(2)如图(1),抛物线C 2与抛物线C 1关于x 轴对称,将抛物线C 2向右平移,平移后的抛物线记为
C 3,C 3的顶点为M ,当点P 、M 关于点B 成中心对称时,求C 3的解析式;(4分)
(3)如图(2),点Q 是x 轴正半轴上一点,将抛物线C 1绕点Q 旋转180°后得到抛物线C 4.抛物线C 4的顶点为N ,与x 轴相交于E 、F 两点(点E 在点F 的左边),当以点P 、N 、F 为顶点的三角形是直角三角形时,求点Q 的坐标.(5分)
3、如图14(1),抛物线y =x 2-2x +k 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C (0,-3).[图14(2)、图14(3)为解答备用图]
(1)k = ,点A 的坐标为 ,点B 的坐标为 ; (2)设抛物线y =x 2-2x +k 的顶点为M ,求四边形ABMC 的面积;
(3)在x 轴下方的抛物线上是否存在一点D ,使四边形ABDC 的面积最大?若存在,请求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)在抛物线y =x 2-2x +k 上求点Q ,使△BCQ 是以BC 为直角边的直角三角形. 图14(1)
图14(2) 图14(3)