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1、 专题04 二次函数与角度有关的问题(知识解读)【专题说明】二次函数背景下与角有关的存在性问题,是各地中考和模拟考试压轴题的热点问题,这种类型的题目综合性较强,更重要的是涉及方程与函数思想、数形结合思想、分类讨论等重要的思想方法,对学生分析、解决问题的能力具有较高的要求。为此,我将与角有关的压轴题常见的题型及解法做一整理。【知识点梳理】类型一:将等角问题转化成等腰三角形或平行线问题。如例1:抛物线y=-x+3x+4,与坐标轴交于点A、B、C,CPy轴交抛物线与点P,点M为A、C间抛物线上一点(包括端点),求满足MPO=POA的点M的坐标。分析:显然符合条件的点M有两个,OP上方一个,OP下方一
2、个、当M在OP上方时,由MPO=POA可知PM/OA,则M与C点重合。当M在OP下方时,MPO=POA,这两角组成的三角形是等腰三角形。设PM与x轴交于点D,坐标为D(n,0),由两点间距离公式可表示出OD、PD长,根据OD=PD列方程即可求出D点坐标,再求出PD直线表达式与抛物线表达式联立,进而求出M点坐标。类型二:将等角问题转化成等角所在三角形相似或等角对应的三角函数(通常是正切值)相等问题。这类问题有两种情况:一种是所求角的一边与坐标轴平行(重合);例2如图,抛物线y=+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其对称轴交抛物线于点D,交x轴于点E,已知OB=OC=6.(1)求抛物线
3、的解析式及点D的坐标;(2)连接BD,F为抛物线上一动点,当FAB=EDB时,求点F的坐标;解析:通过已知条件易得抛物线表达式为及各定点坐标,第二问中的F有两种情况:x轴上方一个,x轴下方一个。在RtBDE中,可知tanEDB=,则tanFAB=,过F作x轴垂线,构造FAB所在直角三角形,接着通过设F点坐标,表示FH和AH长,根据tanFAB=列方程,或利用相似三角形对应边成比例列式,从而求出点F坐标,由于表示FH时加了绝对值,已经考虑到了上下两种情况,这样两个F就都求出来了。还可以从图形的角度发现一对反8的相似三角形,推出AF与BD是垂直关系,进而求出AF的直线表达式与抛物线表达式联立求出交
4、点F的坐标,这也是不错的方法。另一种是所求角的边不与坐标轴平行。例3:如图,在平面直角坐标系中,直线 y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=-x+bx+c 经过A,C两点,与x轴的另一交点为点B(1)求抛物线的函数表达式;(2)x轴上有一点E(,0),连接CE,点D为直线AC上方抛物线上一动点,过点D作DFAC,垂足为点F,连接CD,是否存在点D,使得CDF 中的某个角恰好等于AEC?若存在,求点D的横坐标;若不存在,请说明理由。分析:通过已知条件易得抛物线表达式为y=-x-x+2及各定点坐标。第二问要分类讨论,当CDF =AEC或是DCF =AEC时,先来讨论CDF =AEC的
5、情况。在RtCOE中,可知tanAEC=,当CDF =AEC 时,tanCDF=,即CF:DF=4:3,然后,在直角顶点F处构建一线三垂直模型,由CF:DF=4:3,设CF=3m,DF=4m,由CFHCAO可得FH=8m,同理DG=6m,由GI=HO=2-4m,可得DI=2+2m,从而写出D点坐标(-11m,2+2m),将其代入抛物线表达式求得D点坐标。或是在A处作垂直构建一线三垂直模型,利用相似写出K点坐标,在求出CK直线表达式与抛物线表达式联立从而求出交点D 的坐标。当DCF =AEC 时,可用同样方法求出D点坐标。类型三:二倍角或半角的存在性问题(一) .二倍角的构造方法如图,已知,我们
6、可以利用等腰三角形和外角定理去构造,在BC边上找一点D,使得BD=AD,则.这样我们就构造出了二倍角,接下来利用三角函数(一般用正切)计算就可以了。(二) 半角的构造方法如图,已知,构造半角可以用下面两种方法:方法一:和前面二倍角的构造相对应,利用外角定理,如图,延长CB至D,使得BD=BA,则,若AC、BC的长度已知,则容易求出tanD的值,从而进行相关计算。方法二:如图,直接做的角平分线BE,若AC、BC的长度已知,则容易求出tanEBC的值。 【典例分析】【类型一:将等角问题转化成等腰三角形或平行线问题】【典例1】(2022菏泽)如图,抛物线yax2+bx+c(a0)与x轴交于A(2,0
7、)、B(8,0)两点,与y轴交于点C(0,4),连接AC、BC(1)求抛物线的表达式;(2)点P是抛物线上的一动点,当PCBABC时,求点P的坐标【变式1】(2022秋大连月考)抛物线yx2+bx+c过点A(4,0),B(0,2)(1)求直线AB的解析式和抛物线的解析式;(2)如图1,点P在抛物线上,PBABAO,求点P的坐标【类型二:将等角问题转化成等角所在三角形相似或等角对应的三角函数(通常是正切值)相等问题】【典例2】(2022秋大连月考)如图,抛物线yax2+2ax+c经过B(1,0),C(0,3)两点,与x轴交于另一点A,点D是抛物线的顶点(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,连接A
8、C、BC,在抛物线上是否存在点M,使ACMBCO,若存在,直接写出M点的坐标:若不存在,请说明理由【变式2】(2022秋瓦房店市月考)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线yx24x3与x轴交于A、B两点(点B在点A的左侧),抛物线对称轴与直线BC交于点E,与x轴交于点F(1)求直线BC的解析式;(2)如图1,抛物线的顶点为D,抛物线的对称轴与线段BC交于点E,连接AE,点P在抛物线上,若EACDAP,求点P的坐标【类型三:二倍角或半角的存在性问题】【典例3】(2022惠山区校级二模)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线yx2+bx+c与y轴交于点C,与x轴交于A、B两点,直线yx+3恰好经过B
9、、C两点(1)求二次函数的表达式;(2)点D是抛物线上一动点,连接DB、DC若BCD的面积为6,求点D的坐标;(3)设E是抛物线上的一个动点,连结AE,若BAE2ACB,求点E的坐标【变式3-1】(2022黄石)如图,抛物线yx2+x+4与坐标轴分别交于A,B,C三点,P是第一象限内抛物线上的一点且横坐标为m(1)A,B,C三点的坐标为 , , (2)连接AP,交线段BC于点D,当CP与x轴平行时,求的值;当CP与x轴不平行时,求的最大值;(3)连接CP,是否存在点P,使得BCO+2PCB90,若存在,求m的值,若不存在,请说明理由【变式3-2】如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交与A、B
10、两点(点A在点B的左侧),且过点(-2,4).(1)直接写出a的值和点B的坐标;(2)将抛物线向右平移2个单位长度,所得的新抛物线与x轴交于M,N两点,两抛物线交于点P,求点M到直线PB的距离;(3)在(2)的条件下,若点D为直线BP上的一动点,是否存在点D,使得?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.【类型四:角度等于定值问题】【典例4】(2022盘锦)如图,抛物线yx2+bx+c与x轴交于A,B(4,0)两点(A在B的左侧),与y轴交于点C(0,4)点P在抛物线上,连接BC,BP(1)求抛物线的解析式;(2)如图,若点P在第二象限,点F为抛物线的顶点,抛物线的对称轴l与线段BC交
11、于点G,当PBC+CFG90时,求点P的横坐标【变式4-1】(2021内江)如图,抛物线yax2+bx+c与x轴交于A(2,0)、B(6,0)两点,与y轴交于点C直线l与抛物线交于A、D两点,与y轴交于点E,点D的坐标为(4,3)(1)求抛物线的解析式与直线l的解析式;(2)若点Q是y轴上的点,且ADQ45,求点Q的坐标【变式4-2】(2020淄博)如图,在直角坐标系中,四边形OABC是平行四边形,经过A(2,0),B,C三点的抛物线yax2+bx+(a0)与x轴的另一个交点为D,其顶点为M,对称轴与x轴交于点E(1)求这条抛物线对应的函数表达式;(2)已知P是抛物线对称轴上的点,满足在直线M
12、D上存在唯一的点Q,使得PQE45,求点P的坐标【变式4-3】(2022罗湖区校级一模)如图,已知抛物线yx2+bx+c交x轴于A(3,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,点P是抛物线上一点,连接AC、BC(1)求抛物线的表达式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得QBA75?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由专题04 二次函数与角度有关的问题(知识解读)【专题说明】二次函数背景下与角有关的存在性问题,是各地中考和模拟考试压轴题的热点问题,这种类型的题目综合性较强,更重要的是涉及方程与函数思想、数形结合思想、分类讨论等重要的思想方法,对学生分析、解决问题的能力具有较高的要
13、求。为此,我将与角有关的压轴题常见的题型及解法做一整理【知识点梳理】类型一:将等角问题转化成等腰三角形或平行线问题。如例1:抛物线y=-x+3x+4,与坐标轴交于点A、B、C,CPy轴交抛物线与点P,点M为A、C间抛物线上一点(包括端点),求满足MPO=POA的点M的坐标。分析:显然符合条件的点M有两个,OP上方一个,OP下方一个、当M在OP上方时,由MPO=POA可知PM/OA,则M与C点重合。当M在OP下方时,MPO=POA,这两角组成的三角形是等腰三角形。设PM与x轴交于点D,坐标为D(n,0),由两点间距离公式可表示出OD、PD长,根据OD=PD列方程即可求出D点坐标,再求出PD直线表
14、达式与抛物线表达式联立,进而求出M点坐标。类型二:将等角问题转化成等角所在三角形相似或等角对应的三角函数(通常是正切值)相等问题。这类问题有两种情况:一种是所求角的一边与坐标轴平行(重合);例2如图,抛物线y=+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其对称轴交抛物线于点D,交x轴于点E,已知OB=OC=6.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;(2)连接BD,F为抛物线上一动点,当FAB=EDB时,求点F的坐标;解析:通过已知条件易得抛物线表达式为及各定点坐标,第二问中的F有两种情况:x轴上方一个,x轴下方一个。在RtBDE中,可知tanEDB=,则tanFAB=,过F作x轴垂线,构造F
15、AB所在直角三角形,接着通过设F点坐标,表示FH和AH长,根据tanFAB=列方程,或利用相似三角形对应边成比例列式,从而求出点F坐标,由于表示FH时加了绝对值,已经考虑到了上下两种情况,这样两个F就都求出来了。还可以从图形的角度发现一对反8的相似三角形,推出AF与BD是垂直关系,进而求出AF的直线表达式与抛物线表达式联立求出交点F的坐标,这也是不错的方法。另一种是所求角的边不与坐标轴平行。例3:如图,在平面直角坐标系中,直线 y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=-x+bx+c 经过A,C两点,与x轴的另一交点为点B(1)求抛物线的函数表达式;(2)x轴上有一点E(,0),连接
16、CE,点D为直线AC上方抛物线上一动点,过点D作DFAC,垂足为点F,连接CD,是否存在点D,使得CDF 中的某个角恰好等于AEC?若存在,求点D的横坐标;若不存在,请说明理由。分析:通过已知条件易得抛物线表达式为y=-x-x+2及各定点坐标。第二问要分类讨论,当CDF =AEC或是DCF =AEC时,先来讨论CDF =AEC的情况。在RtCOE中,可知tanAEC=,当CDF =AEC 时,tanCDF=,即CF:DF=4:3,然后,在直角顶点F处构建一线三垂直模型,由CF:DF=4:3,设CF=3m,DF=4m,由CFHCAO可得FH=8m,同理DG=6m,由GI=HO=2-4m,可得DI
17、=2+2m,从而写出D点坐标(-11m,2+2m),将其代入抛物线表达式求得D点坐标。或是在A处作垂直构建一线三垂直模型,利用相似写出K点坐标,在求出CK直线表达式与抛物线表达式联立从而求出交点D 的坐标。当DCF =AEC 时,可用同样方法求出D点坐标。类型三:二倍角或半角的存在性问题(三) .二倍角的构造方法如图,已知,我们可以利用等腰三角形和外角定理去构造,在BC边上找一点D,使得BD=AD,则.这样我们就构造出了二倍角,接下来利用三角函数(一般用正切)计算就可以了。(四) 半角的构造方法如图,已知,构造半角可以用下面两种方法:方法一:和前面二倍角的构造相对应,利用外角定理,如图,延长C
18、B至D,使得BD=BA,则,若AC、BC的长度已知,则容易求出tanD的值,从而进行相关计算。方法二:如图,直接做的角平分线BE,若AC、BC的长度已知,则容易求出tanEBC的值。 【典例分析】【类型一:将等角问题转化成等腰三角形或平行线问题】【典例1】(2022菏泽)如图,抛物线yax2+bx+c(a0)与x轴交于A(2,0)、B(8,0)两点,与y轴交于点C(0,4),连接AC、BC(1)求抛物线的表达式;(2)点P是抛物线上的一动点,当PCBABC时,求点P的坐标【解答】解:(1)抛物线yax2+bx+c(a0)与x轴交于A(2,0)、B(8,0)两点,与y轴交于点C(0,4),解得:
19、抛物线的表达式为y+x+4;(2)当点P在BC上方时,如图,PCBABC,PCAB,点C,P的纵坐标相等,点P的纵坐标为4,令y4,则+x+44,解得:x0或x6,P(6,4);当点P在BC下方时,如图,设PC交x轴于点H,PCBABC,HCHB设HBHCm,OHOBHB8m,在RtCOH中,OC2+OH2CH2,42+(8m)2m2,解得:m5,OH3,H(3,0)设直线PC的解析式为ykx+n,解得:yx+4,解得:,P(,)综上,点P的坐标为(6,4)或(,)【变式1】(2022秋大连月考)抛物线yx2+bx+c过点A(4,0),B(0,2)(1)求直线AB的解析式和抛物线的解析式;(2
20、)如图1,点P在抛物线上,PBABAO,求点P的坐标【解答】解:(1)设直线AB的解析式为ykx+m,解得,yx+2,将A(4,0),B(0,2)代入yx2+bx+c,解得,yx2+x+2;(2)当BPx轴时,PBABAO,P(2,2);设BP与x轴交于点Q,PBABAO,BQAQ,在RtBOQ中,BQ2OB2+OQ24+(4BQ)2,解得BQ,AQ,OQ,Q(,0),设直线BQ的解析式为ykx+b,解得,yx+2,联立方程组,解得(舍)或,P(,);综上所述:P点坐标为(,0)或(,)【类型二:将等角问题转化成等角所在三角形相似或等角对应的三角函数(通常是正切值)相等问题】【典例2】(202
21、2秋大连月考)如图,抛物线yax2+2ax+c经过B(1,0),C(0,3)两点,与x轴交于另一点A,点D是抛物线的顶点(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,连接AC、BC,在抛物线上是否存在点M,使ACMBCO,若存在,直接写出M点的坐标:若不存在,请说明理由【解答】解:(1)把B(1,0),C(0,3)代入yax2+2ax+c得:,解得:,抛物线的解析式为:yx22x+3;(2)分两种情况:设M(x,x22x+3),如图,当CM交x轴于G时,BCOACM,ACGOCB,OCOA,OCAOAC45,BCM45,ACBBCM+ACG,BGCOAC+ACG,ACBBGC,CBGCBA,BCGBA
22、C,OB1,OC3,BC,设G(t,0),t,G(,0),同理可求得CG的解析式为:y2x+3,则,x22x+32x+3,x2+4x0,x(x+4)0,x10(舍),x24,当x4时,y5,M(4,5);如图,当CM与x轴交于点N时,过B作BPAC于P,OAC45,ABP是等腰直角三角形,AB4,APBP2,AC3,CPACAP,BCOACM,ACBOCM,BPCCOA90,BCPNCO,NO6,N(6,0),同理可得NC的解析式为:yx+3,联立方程组得:,解得:x10,x2,因为点M在抛物线上,所以当x时,y,M(,),综上所述,存在点M(4,5)或(,),使得ACMBCO【变式2】(20
23、22秋瓦房店市月考)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线yx24x3与x轴交于A、B两点(点B在点A的左侧),抛物线对称轴与直线BC交于点E,与x轴交于点F(1)求直线BC的解析式;(2)如图1,抛物线的顶点为D,抛物线的对称轴与线段BC交于点E,连接AE,点P在抛物线上,若EACDAP,求点P的坐标【解答】解:(1)在yx24x3中,令x0得y3,令y0得x3或x1,A(1,0),B(3,0),C(0,3),设直线BC解析式为ykx+b,把B(3,0),C(0,3)代入得:,解得,直线BC的解析式为yx3;(2)过A作AC的垂线,交DE于G,交抛物线于P,如图:由yx24x3(x+2)2+1可
24、得顶点D(2,1),对称轴是直线x2,在yx3中,令x2得y1,E(2,1),F(2,0),A(1,0),AF1,DE2(1+1)24,AD2(1+2)2+(01)22,AE2(2+1)2+(10)22,AD2+AE2DE2,DAE90CAP,CAEDAP,即P是满足条件的点,FAG90OACOCA,GFA90AOC,FAGOCA,即,FG,G(2,),由G(2,),A(1,0)可得直线AG解析式为yx+,解得或,P的坐标为(,)【类型三:二倍角或半角的存在性问题】【典例3】(2022惠山区校级二模)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线yx2+bx+c与y轴交于点C,与x轴交于A、B两点,直
25、线yx+3恰好经过B、C两点(1)求二次函数的表达式;(2)点D是抛物线上一动点,连接DB、DC若BCD的面积为6,求点D的坐标;(3)设E是抛物线上的一个动点,连结AE,若BAE2ACB,求点E的坐标【解答】解:(1)令y0,则x3,B(3,0),令x0,则y3,C(0,3),将点B(3,0),C(0,3)代入yx2+bx+c,yx2+4x+3;(2)点D在直线BC上方时,过点D作DPx轴交AC于点P,设D(t,t2+4t+3),则P(t,t+3),DPt2+4t+3t3t2+3t,SBCDSCPDSPBDDP(t+3+t)(t2+3t)BCD的面积为6,(t2+3t)6,t1或t4,D(1
26、,8)或D(4,3);当点D在直线BC下方时,SBCDSCPD+SPBDDP3(t23t)6,(t2+3t)6,此时t不存在,综上所述:D点坐标为(1,8)或(4,3);(3)设E(m,m2+4m+3),过点A作AGBC交于点G,在BC上截取HCHA,B(3,0),C(0,3),OBOC,BC3,CBO45,x2+4x+30时,x1或x3,A(1,0),AB2,在RtABG中,BGAG,CG2,HCHA,GHA2ACB,在RtAGH中,HA2(CGHA)2+AG2,HA2(2HA)2+2,解得HA,HG,tanGHA,BAE2ACB,BAEGHA,解得m1(舍)或m或m,E点坐标为(,)或(,
27、)【变式3-1】(2022黄石)如图,抛物线yx2+x+4与坐标轴分别交于A,B,C三点,P是第一象限内抛物线上的一点且横坐标为m(1)A,B,C三点的坐标为 , , (2)连接AP,交线段BC于点D,当CP与x轴平行时,求的值;当CP与x轴不平行时,求的最大值;(3)连接CP,是否存在点P,使得BCO+2PCB90,若存在,求m的值,若不存在,请说明理由【解答】解:(1)令x0,则y4,C(0,4);令y0,则x2+x+40,x2或x3,A(2,0),B(3,0)故答案为:(2,0);(3,0);(0,4)(2)CPx轴,C(0,4),P(1,4),CP1,AB5,CPx轴,如图,过点P作P
28、QAB交BC于点Q,直线BC的解析式为:yx+4设点P的横坐标为m,则P(m,m2+m+4),Q(m2m,m2+m+4)PQm(m2m)m2+m,PQAB,(m)2+,当m时,的最大值为另解:分别过点P,A作y轴的平行线,交直线BC于两点,仿照以上解法即可求解(3)假设存在点P使得BCO+2BCP90,即0m3过点C作CFx轴交抛物线于点F,BCO+2PCB90,BCO+BCF+MCF90,MCFBCP,延长CP交x轴于点M,CFx轴,PCFBMC,BCPBMC,CBM为等腰三角形,BC5,BM5,OM8,M(8,0),直线CM的解析式为:yx+4,令x2+x+4x+4,解得x或x0(舍),存
29、在点P满足题意,此时m【变式3-2】如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交与A、B两点(点A在点B的左侧),且过点(-2,4).(1)直接写出a的值和点B的坐标;(2)将抛物线向右平移2个单位长度,所得的新抛物线与x轴交于M,N两点,两抛物线交于点P,求点M到直线PB的距离;(3)在(2)的条件下,若点D为直线BP上的一动点,是否存在点D,使得?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】(1);B(3,0)(2)A(5,0)、M(3,0)、N(3,0)设点M到直线PB的距离为h,则=,h=(3)存在,理由:设,如图,过点B作的平分线BH交y轴于点H,过点H作HGPB于点G,设O
30、H=m,则HG=m,PH=4m,PG=PBBG=2,在RtPGH中,GH2+PG2=PH2,即m2+22=(4m)2,解得:m=tanHBO=,故直线AD的表达式为:同理直线PB的表达式为:联立并解得:,点D().【类型四:角度等于定值问题】【典例4】(2022盘锦)如图,抛物线yx2+bx+c与x轴交于A,B(4,0)两点(A在B的左侧),与y轴交于点C(0,4)点P在抛物线上,连接BC,BP(1)求抛物线的解析式;(2)如图,若点P在第二象限,点F为抛物线的顶点,抛物线的对称轴l与线段BC交于点G,当PBC+CFG90时,求点P的横坐标【解答】解:(1)将B(4,0)、C(0,4)两点代入
31、yx2+bx+c得,解得:,抛物线的解析式为:yx23x4;(2)如图,作CEl于E,PQBC于Q,PNx轴于N,连接PC交x轴于点H,设P(n,n23n4),PC的表达式为:ykx+d(k0),将P,C代入ykx+d(k0)得,解得:,PC的表达式为:y(n3)x4,将y0代入y(n3)x4得,0(n3)x4,即,SPCBSPHB+SHCB,PQBCPNHB+OCHB,由题可知,将代入yx23x4得,PBC+CFG90,PQBC,CEl,PBQFCE,CEFPQB,CEFPQB,解得:(舍去)点P的横坐标为,方法二:将CF绕点F顺时针旋转90得C,连接CC,作CEl于E,求出点C(),从而求
32、出直线CC的解析式,ECFBCCPBC,BPCC,求出直线BP的解析式与抛物线求交点即可【变式4-1】(2021内江)如图,抛物线yax2+bx+c与x轴交于A(2,0)、B(6,0)两点,与y轴交于点C直线l与抛物线交于A、D两点,与y轴交于点E,点D的坐标为(4,3)(1)求抛物线的解析式与直线l的解析式;(2)若点Q是y轴上的点,且ADQ45,求点Q的坐标【解答】解:(1)抛物线yax2+bx+c与x轴交于A(2,0)、B(6,0)两点,设抛物线的解析式为ya(x+2)(x6),D(4,3)在抛物线上,3a(4+2)(46),解得a,抛物线的解析式为y(x+2)(x6)x2+x+3,直线
33、l经过A(2,0)、D(4,3),设直线l的解析式为ykx+m(k0),则,解得,直线l的解析式为yx+1;(2)如图中,将线段AD绕点A逆时针旋转90得到AT,则T(5,6),设DT交y轴于点Q,则ADQ45,D(4,3),直线DT的解析式为yx+,Q(0,),作点T关于AD的对称点T(1,6),则直线DT的解析式为y3x9,设DQ交y轴于点Q,则ADQ45,Q(0,9),综上所述,满足条件的点Q的坐标为(0,)或(0,9)【变式4-2】(2020淄博)如图,在直角坐标系中,四边形OABC是平行四边形,经过A(2,0),B,C三点的抛物线yax2+bx+(a0)与x轴的另一个交点为D,其顶点
34、为M,对称轴与x轴交于点E(1)求这条抛物线对应的函数表达式;(2)已知P是抛物线对称轴上的点,满足在直线MD上存在唯一的点Q,使得PQE45,求点P的坐标【解答】解:(1)OA2BC,故函数的对称轴为x1,则x1,将点A的坐标代入抛物线表达式得:04a2b+,联立并解得,故抛物线的表达式为:yx2+x+;(2)()当点Q在MD之间时,作PEQ的外接圆R,PQE45,故PRE90,则PER为等腰直角三角形,当在直线MD上存在唯一的点Q时,圆R与直线MD相切,点M、D的坐标分别为(1,3)、(4,0),则ME3,ED413,则MD3,过点R作RHME于点H,设点P(1,2m),则PHHEHRm,
35、则圆R的半径为m,则点R(1+m,m),SMEDSMRD+SMRE+SDRE,即EMEDMDRQEDyR+MERH,333m+3m3m,解得:m,故点P(1,);()当点Q与点D重合时,由点M、E、D的坐标知,MEED,即MDE45;当点P在x轴上方时,当点P与点M重合时,此时PQE45,此时点P(1,3),当点P在x轴下方时,同理可得:点P(1,3),综上,点P的坐标为(1,)或(1,3)或(1,3)【变式4-3】(2022罗湖区校级一模)如图,已知抛物线yx2+bx+c交x轴于A(3,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,点P是抛物线上一点,连接AC、BC(1)求抛物线的表达式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得QBA75?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由【解答】解:(1)将A(3,0),B(4,0)两点代入yx2+bx+c,解得,yx2+x+4;(2)存在点Q,使得QBA75,理由如下:yx2+x+4(x)2+,抛物线的对称轴为x,在对称轴上取点M使QMMB,EMB2MQB,QBA75,MQB15,EMB30,MB2BE,B(4,0),E(,0),BE,BMQM7,ME,QE7+,Q(,7+);Q点关于x轴对称的点为(,7);综上所述:点Q的坐标为(,7+)或(,7)