题目内容
【题目】如图,抛物线过、两点,点、关于抛物线的对称轴对称,过点作轴,交轴于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)直接写出点坐标,并求的面积;
(3)点为抛物线上一动点,且位于第四象限,当面积为6时,求出点坐标;
(4)若点在直线上运动,点在轴上运动,当以、、为顶点的三角形为等腰直角三角形时,直接写出此时点的坐标.
【答案】(1);(2),3;(3);(4),,,.
【解析】
(1)把、代入,得到关于a,b的二元一次方程组,求出a,b的值,即可得到抛物线的函数解析式;
(2)根据抛物线的对称性,可得点C的坐标,从而可得BC的值以及BC边上的高,进而求出的面积;
(3)设,作于点,由,可列出关于m的方程,进而可求出点P的坐标;
(4)根据以点C,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,分五类情况讨论,即可求解.
(1)∵抛物线过、两点,
∴ ,解得:
∴抛物线的解析式是:.
(2)∵抛物线的解析式是:,
∴抛物线的对称轴是直线x=2,
∵点、关于抛物线的对称轴对称,点B的坐标是(1,3),
∴点C的坐标是(3,3),
∴BC=3-1=2,BC∥x轴,
∴中,BC上的高为3,
∴的面积=2×3÷2=3;
(3)∵点为抛物线上一动点,且位于第四象限,如图1,
∴设,作于点,
则,,,
∵,
∴,
即,
∴(舍去),,
∴.
(4)以点C,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形时,分五类情况讨论:
①以点M为直角顶点且M在x轴上方时,如图2,CM=MN,∠CMN=90°,
∵∠CBM=∠MHN=90°,
∴∠BCM+∠BMC=90°,
∵∠HMN+∠BMC=90°,
∴∠BCM=∠HMN,
∴CBMMHN,
∴BC=MH=2,BM=HN=3-2=1,
∴N(2,0);
②以点M为直角顶点且M在x轴下方时,如图3,
作辅助线,构造如图所示的两直角三角形:RtNEM和RtMDC,同①的证法,
可得:RtNEMRtMDC,
∴EM=CD=5,
∵OH=1,
∴ON=NH-OH=5-1=4,
∴N(-4,0);
③以点N为直角顶点且N在y轴左侧时,如图4,CN=MN,∠MNC=90°,
作辅助线,构造如图所示的两直角三角形:RtNEM和Rt CDN,同理可得:
RtNEM Rt CDN,
∴ME=NH=DN=3,
∴ON=3-1=2,
∴N(-2,0);
④以点N为直角顶点且N在y轴右侧时,如图5,CN=MN,∠MNC=90°,
作辅助线,构造如图所示的两直角三角形:RtNEM和Rt CDN,同理可得:
RtNEMRtCDN,
∴ME=DN=NH=3
∴ON=1+3=4,
∴N(4,0);
⑤以C为直角顶点时,不能构成满足条件的等腰直角三角形;
综上所述:点N的坐标为:,,,.
图1 图2 图3
图4 图5