题目内容

【题目】在平面直角坐标系中,已知A,B是抛物线y=ax2(a>0)上两个不同的点,其中A在第二象限,B在第一象限.
(1)如图1所示,当直线AB与x轴平行,∠AOB=90°,且AB=2时,求此抛物线的解析式和A,B两点的横坐标的乘积;

(2)如图2所示,在(1)所求得的抛物线上,当直线AB与x轴不平行,∠AOB仍为90°时,求证:A、B两点横坐标的乘积是一个定值;

(3)在(2)的条件下,如果直线AB与x轴、y轴分别交于点P、D,且点B的横坐标为 .那么在x轴上是否存在一点Q,使△QDP为等腰三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】
(1)解:如图1,

作BE⊥x轴,

∴△AOB是等腰直角三角形,

∴BE=OE= AB=1,

∴A(﹣1,1),B(1,1),

∴A,B两点的横坐标的乘积为﹣1×1=﹣1,

∵抛物线y=ax2(a>0)过A,B,

∴a=1,

∴抛物线y=x2


(2)解:如图2,

作BN⊥x轴,作AM⊥x轴,

∴∠AOB=AMO=∠BNO=90°,

∴∠MAO=∠BON,

∴△AMO∽△ONB,

∴AM×BN=OM×ON,

设A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线上,

∴AM=y1=x12,BN=y2=x22,OM=﹣x1,ON=x2

∴x12×x22=﹣x1×x2

∴x1×x2=﹣1,

∴A,B两点横坐标的乘积是一个定值;


(3)解:由(2)得,A,B两点横坐标的乘积是一个定值为﹣1,

∵点B的横坐标为

∴点A的横坐标为﹣2,

∵A,B在抛物线上,

∴A(﹣2,4),B( ),

∴直线AB解析式为y=﹣ x+1,

∴P( ,0),D(0,1)

设Q(n,0),

∴DP2= ,PQ2=(n﹣ 2,DQ2=n2+1

∵△QDP为等腰三角形,

∴①DP=PQ,

∴DP2=PQ2

=(n﹣ 2

∴n=

∴Q1 ,0),Q2 ,0)

②DP=DQ,

∴DP2=DQ2

=n2+1,

∴n= (舍)或n=﹣

Q3(﹣ ,0)

③PQ=DQ,

∴PQ2=DQ2

∴(n﹣ 2=n2+1

∴n=﹣

∴Q4(﹣ ,0),

∴存在点Q坐标为Q1 ,0),Q2 ,0),Q3(﹣ ,0),Q4(﹣ ,0),


【解析】(1)利用抛物线性质及待定系数法可求出解析式及横坐标乘积;(2)通过“作BN⊥x轴,作AM⊥x轴”构造相似三角形,即△AMO∽△ONB,对应边成比例,转化为乘积式,A,B两点横坐标的乘积是一个定值;(3)利用(2)的结论求出A、B坐标,若△QDP为等腰三角形,须分类讨论,即①DP=PQ②DP=DQ③PQ=DQ,分别求出Q坐标.

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