初三数学九上压轴题难题提高题培优题
参考答案与试题解析
一.解答题(共8小题)
1.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(﹣3,0)、B(1,0)、C(﹣2,1),交y轴于点M.
(1)求抛物线的表达式;
(2)D为抛物线在第二象限部分上的一点,作DE垂直x轴于点E,交线段AM于点F,求线段DF长度的最大值,并求此时点D的坐标;
(3)抛物线上是否存在一点P,作PN垂直x轴于点N,使得以点P、A、N为顶点的三角形与△MAO相似(不包括全等)若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:由题意可知.解得.
∴抛物线的表达式为y=﹣
.
(2)将x=0代入抛物线表达式,得y=1.∴点M的坐标为(0,1). 设直线MA的表达式为y=kx+b,则解得
.
.
∴直线MA的表达式为y=x+1. 设点D的坐标为(DF==
),则点F的坐标为().
.
当此时
时,DF的最大值为.
,即点D的坐标为(
).
(3)存在点P,使得以点P、A、N为顶点的三角形与△MAO相似.设P(m,
).
在Rt△MAO中,AO=3MO,要使两个三角形相似,由题意可知,点P不可能在
第一象限.
①设点P在第二象限时,∵点P不可能在直线MN上,∴只能PN=3AN, ∴
,即m2+11m+24=0.解得m=﹣3(舍去)或m=﹣8.又
﹣3<m<0,故此时满足条件的点不存在.
②当点P在第三象限时,∵点P不可能在直线MA上,∴只能PN=3AN, ∴
,即m2+11m+24=0.
解得m=﹣3或m=﹣8.此时点P的坐标为(﹣8,﹣15). ③当点P在第四象限时,若AN=3PN时,则﹣36=0.
解得m=﹣3(舍去)或m=2. 当m=2时,若PN=3NA,则﹣
.此时点P的坐标为(2,﹣).
,即m2﹣7m﹣30=0.
,即m2+m﹣
解得m=﹣3(舍去)或m=10,此时点P的坐标为(10,﹣39).
综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣8,﹣15)、(2,﹣)、(10,﹣39).
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=4,∠AOB=120°. (1)求这条抛物线的表达式;
(2)联结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.
【解答】解:(1)如图,过点A作AD⊥y轴于点D, ∵AO=OB=4, ∴B(4,0). ∵∠AOB=120°, ∴∠AOD=30°, ∴AD=OA=2,OD=
OA=2
.
∴A(﹣2,2). 将A(﹣2,2),B(4,0)代入y=ax2+bx,得:
,解得:
,
∴这条抛物线的表达式为y=x2﹣x;
(2)过点M作ME⊥x轴于点E, ∵y=
x2﹣
x=
(x﹣2)2﹣
, .
∴M(2,﹣),即OE=2,EM=
∴tan∠EOM==.
∴∠EOM=30°.
∴∠AOM=∠AOB+∠EOM=150°. (3)过点A作AH⊥x轴于点H, ∵AH=2,HB=HO+OB=6, ∴tan∠ABH=
=
.
∴∠ABH=30°, ∵∠AOM=150°, ∴∠OAM<30°, ∴∠OMA<30°,
∴点C不可能在点B的左侧,只能在点B的右侧. ∴∠ABC=180°﹣∠ABH=150°, ∵∠AOM=150°, ∴∠AOM=∠ABC.
∴△ABC与△AOM相似,有如下两种可能: ①△BAC与∽△OAM,②△BAC与∽△OMA ∵OD=2,ME=∴OM=
,
,
∵AH=2,BH=6, ∴AB=4.
①当△BAC与∽△OAM时, 由
=
得,解得BC=4.
∴C1(8,0).
②当△BAC与∽△OMA时, 由
=
得,解得BC=12.
∴C2(16,0).
综上所述,如果点C在x轴上,且△ABC与△AOM相似, 则点C的坐标为(8,0)或(16,0).