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类型4 探究全等三角形的存在性问题
1.如图,抛物线y=ax2+bx+c的顶点为D,与y轴交于点C,直线CD的解析式为y=x+2.
(1)求b,c的值;
(2)过C作CE∥x轴交抛物线于点E,直线DE交x轴于点F,且F(4,0),求抛物线的解析式;
(3)在(2)条件下,抛物线上是否存在点M,使得△CDM≌△CEM?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.21教育网
解:(1)∵直线CD的解析式为y=x+2,
∴C(0,2).
∴c=2.
设直线CD交x轴于点A,
∴A(-2,0).
∴==.
∴∠OCA=30°.
过点D作DM⊥y轴于点M,
∴∠DCM=30°.
∴MC=DM.
设抛物线的顶点横坐标为h,则CM=h.
∴D(h,2+h).
∴y=a(x-h)2+2+h.
代入C(0,2),
∴2=ah2+2+h.
∴h1=0(舍),h2=.
∴y=a(x+)2+2+(-)=ax2+2x+2.
∴b=2.
(2)作抛物线的对称轴交x轴于点B(如图),
∵∠ACO=30°,
∴∠CDB=30°.
由抛物线的对称性,可得△DCE为等边三角形.
∵CE∥x轴,∴△DAF为等边三角形.
∴B为AF中点,
∵A(-2,0),F(4,0),∴B(1,0).
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∵抛物线对称轴为直线x=1.
∴-=1,∴-=1.
∴a=-.∴D(1,3).
∴y=-(x-1)2+3=-x2+2x+2.
(3)存在.点M的坐标为(,).
2.(2015·金华改编)如图,抛物线y=ax2+c(a≠0)与y轴交于点A,与x轴交于点B,C两点(点C在x轴正半轴上),△ABC为等腰直角三角形,且面积为4.现将抛物线沿BA方向平移,平移后的抛物线经过点C时,与x轴的另一交点为E,其顶点为F,对称轴与x轴的交点为H.21世纪教育网版权所有
(1)求a,c的值;
(2)连接OF,试判断△OEF是否为等腰三角形,并说明理由;
(3)现将一足够大的三角板的直角顶点Q放在射线AF或射线HF上,一直角边始终过点E,另一直角边与y轴相交于点P,是否存在这样的点Q,使以点P,Q,E为顶点的三角形与△POE全等?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.21cnjy.com
解:(1)∵△ABC为等腰直角三角形,
∴OA=BC.
又∵△ABC的面积=BC×OA=4,即OA2=4,
∴OA=2.
∴A(0,2),B(-2,0),C(2,0).
∴解得
图1
(2)△OEF是等腰三角形.理由如下:如图1,
∵A(0,2),B(-2,0),
∴直线AB的函数表达式为y=x+2,
又∵平移后的抛物线顶点F在射线BA上,
∴设顶点F的坐标为(m,m+2).
∴平移后的抛物线函数表达式为y=-(x-m)2+m+2.
∵抛物线过点C(2,0),
∴-(2-m)2+m+2=0,
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解得m1=0(舍去),m2=6.
∴平移后的抛物线函数表达式为y=-(x-6)2+8,即y=-x2+6x-10.
当y=0时,-x2+6x-10=0,
解得x1=2,x2=10.
∴E(10,0),OE=10.
又∵F(6,8),OH=6,FH=8.
∴OF===10,EF===4,
∴OE=OF,即△OEF为等腰三角形.
(3)存在.点Q的坐标为(6,2)或(6,3)或(10,12)或(4+,6+)或(4-,6-).
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