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专题16 角度类问题
1.(2021?成都)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴相交于,两点,顶点的坐标为.点为抛物线上一动点,连接,,过点的直线与抛物线交于另一点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点的横坐标与纵坐标相等,,且点位于轴上方,求点的坐标;
(3)若点的横坐标为,,请用含的代数式表示点的横坐标,并求出当时,点的横坐标的取值范围.
【答案】(1)(2)或(3)当时,点的横坐标的取值范围是
【详解】(1)抛物线,顶点的坐标为,
,,即抛物线为,
抛物线经过,即的图象过,
,解得,
抛物线的函数表达为;
(2)在中,令得,
解得或,
或,
①当时,过作交抛物线于,此时,如图:
在中,令,得,
解得或,
,
设直线解析式为,将、代入得:
,解得,
直线解析式为,
,
设直线解析式为,将代入得,
直线解析式为,
由得(此时为点,舍去)或,
;
②当时,过作轴于,过作轴于,作关于的对称点,作直线交抛物线于,连接,如图:
,,
,,
中,,
,,
,,
中,,
,
关于的对称点,
,
,即是满足条件的点,
设,
关于的对称点,
,,
,
两式相减变形可得,代入即可解得(此时为,舍去)或,
,,
设直线解析式为,将,,代入得;
,解得,
直线解析式为,
解得或(此时为,舍去),
,
综上所述,坐标为或;
(3)设交轴于,过作轴于,过作于,如图:
点的横坐标为,
,又,
,,,
,
,
且,
,
,即
,
,
,
设直线解析式为,
将代入得,
,
直线解析式为,
由得,
解得的横坐标),,
点的横坐标为;
当时,
,
时,最小值是12,此时,
当时,点的横坐标的取值范围是.
2.(2021?连云港)如图,抛物线与轴交于点、,与轴交于点,已知.
(1)求的值和直线对应的函数表达式;
(2)为抛物线上一点,若,请直接写出点的坐标;
(3)为抛物线上一点,若,求点的坐标.
【答案】(1),(2),,,,,(3),.
:(1)将代入,化简得,,
则(舍或,
,
.
,
设直线的函数表达式为,
将,代入表达式,可得,
,解得,,
直线的函数表达式为.
(2)如图,过点作,设直线交轴于点,将直线向下平移个单位,得到直线.
由(1)得直线的表达式为,,
直线的表达式为,
联立,解得,或,
或,
由直线的表达式可得,
,,
直线的表达式为:,
联立,
解得,,或,,
,,,;
综上可得,符合题意的点的坐标为:,,,,,;
(3)如图,取点使,作直线,过点作于点,过点作轴于点,过点作于点,
则是等腰直角三角形,
,
,
,.
设,则,
由,则,
,解得.
,又,
直线对应的表达式为,
设,代人,
,整理得.
又,则.
,.
3.(2021?自贡)如图,抛物线(其中与轴交于、两点,交轴于点.
(1)直接写出的度数和线段的长(用表示);
(2)若点为的外心,且与的周长之比为,求此抛物线的解析式;
(3)在(2)的前提下,试探究抛物线上是否存在一点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),(2)(3)存在,或,
【详解】(1)定义抛物线,令,可得或,
,,
令,得到,
,
,,
.
,
.
(2)是等腰直角三角形,
,
点是的外心,
,,
也是等腰直角三角形,
,
,
,
解得或不是分式方程的根舍弃),
抛物线的解析式为.
(3)作点关于抛物线的对称轴的对称点,连接.
,,
,
,关于直线对称,
,
四边形是等腰梯形,
,
,
,
当点与点重合时满足条件,
.
作点关于直线的对称点,则,作直线交抛物线于,点满足条件,
,,
直线的解析式为,
由,解得(即点或,
,,
综上所述,满足条件的点的坐标为或,.
4.(2021?烟台)如图,抛物线经过点,,与轴正半轴交于点,且,抛物线的顶点为,对称轴交轴于点.直线经过,两点.
(1)求抛物线及直线的函数表达式;
(2)点是抛物线对称轴上一点,当的值最小时,求出点的坐标及的最小值;
(3)连接,若点是抛物线上对称轴右侧一点,点是直线上一点,试探究是否存在以点为直角顶点的,且满足.若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2)(3)存在,,或,
【详解】(1)由点的坐标知,,
,故点的坐标为,
将点、、的坐标代入抛物线表达式得:,解得,
故抛物线的表达式为;
将点、的坐标代入一次函数表达式得:,解得,
故直线的表达式为;
(2)点、关于抛物线的对称轴对称,
设抛物线的对称轴交于点,则点为所求点,此时,当的值最小,
理由:由函数的对称性知,,
则为最小,
当时,,故点,
由点、的坐标知,,
则,
即点的坐标为、的最小值为;
(3)存在,理由:
设点的坐标为、点的坐标为,
①当点在点的左侧时,
如图2,过点、分别作轴的垂线,垂足分别为、,
由题意得:,
,
,
,
,
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