题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,直线y=﹣ x+1交y轴于点B,交x轴于点A,抛物线y=﹣ x2+bx+c经过点B,与直线y=﹣ x+1交于点C(4,﹣2).
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,横坐标为m的点M在直线BC上方的抛物线上,过点M作ME∥y轴交直线BC于点E,以ME为直径的圆交直线BC于另一点D,当点E在x轴上时,求△DEM的周长.
(3)将△AOB绕坐标平面内的某一点按顺时针方向旋转90°,得到△A1O1B1 , 点A,O,B的对应点分别是点A1 , O1 , B1 , 若△A1O1B1的两个顶点恰好落在抛物线上,请直接写出点A1的坐标.
【答案】
(1)
∵直线y=﹣ x+1交y轴于点B,
∴B(0,1),
∵抛物线y=﹣ x2+bx+c经过点B和点C(4,﹣2).
∴ ,
解得: ,
∴抛物线的解析式为:y=﹣ x2+ x+1
(2)
如图1,
∵直线y=﹣ x+1交x轴于点A,
当y=0时,﹣ x+1=0,
x= ,
∴A( ,0),
∴OA= ,
在Rt△AOB中,
∵OB=1,
∴AB= ,
∴sin∠ABO= ,cos∠ABO= = ,
∵ME∥x轴,
∴∠DEM=∠ABO,
∵以ME为直径的圆交直线BC于另一点D,
∴∠EDM=90°,
∴DE=MEcos∠DEM= ME,
DM=MEsin∠DEM= ME,
当点E在x轴上时,E和A重合,则m=OA= ,
当x= 时,y=﹣ × + × +1= ;
∴ME= ,
∴DE= = ,DM= = ,
∴△DEM的周长=DE+DM+ME= + + = ;
(3)
由旋转可知:O1A1⊥x轴,O1B1⊥y轴,设点A1的横坐标为x,则点B1的横坐标为x+1,
∵O1A1⊥x轴,
∴点O1,A1不可能同时落在抛物线上,分以下两种情况:
①如图2,当点O1,B1同时落在抛物线上时,
点O1,B1的纵坐标相等,
∴﹣ =﹣ (x+1)2+ (x+1)+1,
解得:x= ,
此时点A1的坐标为( , ),
②如图3,当点A1,B1同时落在抛物线上时,
点B1的纵坐标比点A1的纵坐标大 ,
﹣ =﹣ (x+1)2+ (x+1)+1,
解得:x=﹣ ,
此时A1(﹣ , ),
综上所述,点A1( , )或(﹣ , ).
【解析】(1)利用待定系数法求抛物线的解析式;(2)如图1,A与E重合,根据直线y=﹣ x+1求得与x轴交点坐标可得OA的长,由勾股定理得AB的长,利用等角的三角函数得:sin∠ABO= ,cos∠ABO= = ,则可得DE和DM的长,根据M的横坐标代入抛物线的解析式可得纵坐标,即ME的长,相加得△DEM的周长;(3)由旋转可知:O1A1⊥x轴,O1B1⊥y轴,设点A1的横坐标为x,则点B1的横坐标为x+1,所以点O1 , A1不可能同时落在抛物线上,分以下两种情况:①如图2,当点O1 , B1同时落在抛物线上时,根据点O1 , B1的纵坐标相等列方程可得结论;②如图3,当点A1 , B1同时落在抛物线上时,根据点B1的纵坐标比点A1的纵坐标大 ,列方程可得结论.
【考点精析】利用圆周角定理和旋转的性质对题目进行判断即可得到答案,需要熟知顶点在圆心上的角叫做圆心角;顶点在圆周上,且它的两边分别与圆有另一个交点的角叫做圆周角;一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半;①旋转后对应的线段长短不变,旋转角度大小不变;②旋转后对应的点到旋转到旋转中心的距离不变;③旋转后物体或图形不变,只是位置变了.