题目内容
【题目】如图1,在平面直角坐标系中,O是坐标原点.点A在x轴的正半轴上,点A的坐标为(10,0).一条抛物线经过O,A,B三点,直线AB的表达式为,且与抛物线的对称轴交于点Q.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图2,在A,B两点之间的抛物线上有一动点P,连结AP,BP,设点P的横坐标为m,△ABP的面积S,求出面积S取得最大值时点P的坐标;
(3)如图3,将△OAB沿射线BA方向平移得到△DEF,在平移过程中,以A,D,Q为顶点的三角形能否成为等腰三角形?如果能,请直接写出此时点E的坐标(点O除外);如果不能,请说明理由.
【答案】(1);(2)当S取得最大值16时,点P的坐标为(6,6);(3)以A,D,Q为顶点的三角形能成为等腰三角形,点E坐标为:E1(21,),E2(15,),E3(),E4(16,﹣3).
【解析】
(1)将点A的坐标(10,0).O(0,0)代入抛物线,解出b,c,再代回,即可得抛物线的解析式;
(2)先将直线与抛物线解析式联立,解出点B坐标,再设出点P和点G坐标,用相关点的横纵坐标表示线段长河高,从而可得面积的表达式,再从函数角度即可得解;
(3)利用勾股定理分别表示出AD2,AQ2,QD2,再分AD=AQ,AD=QD,AQ=QD,分别来求解,从而得点D坐标,再将其横坐标加10,纵坐标不变即可得点E的坐标.
解:(1)∵抛物线经过O,A,B三点,点A的坐标为(10,0).O(0,0),
∴
∴,
∴抛物线的表达式为:y=﹣x2+x.
(2)由得﹣x2+x=,
∴x=2或x=10,
∴点B(2,4).
如图2,作PC⊥x轴于C点,交AB于点G,
∵动点P在抛物线上,直线AB的表达式为,
∴设P(m,﹣m2+m),G(m,),
∴PG=﹣m2+3m﹣5,
∴S=PG(xA﹣xG)+PG(xG﹣xB)=(﹣m2+3m﹣5)(10﹣2)=﹣m2+12m﹣20=﹣(m﹣6)2+16,
∴当m=6时,S最大=16,
∴P(6,6)
答:当S取得最大值时点P的坐标为(6,6).
(3)∵抛物线的对称轴为x=5,点Q在直线上,
∴Q点坐标为(5,),D点在过O点且平行于AB的直线y=上,设D(a,),
∴AD2=(10﹣a)2+a2,AQ2=25+=,QD2=(a﹣5)2+
①当AD=AQ时,(10﹣a)2+a2=,解得a1=11,a2=5,
∴D1(11,),D2(5,﹣);
∴E1(21,),E2(15,-);
②当AD=QD时,(10﹣a)2+a2=(a﹣5)2+,解得a=,
∴D3(,),E3(,);
③当AQ=QD时,=(a﹣5)2+,解得a=6,
∴D4(6,﹣3),E4(16,﹣3)
综上所述,以A,D,Q为顶点的三角形能成为等腰三角形,点E坐标为:E1(21,),E2(15,),E3(,),E4(16,﹣3).