题目内容
(2010•北海)如图,在△OAB中,AO=AB,∠OAB=90°,点B坐标为(10,0).过原点O的抛物线,又过点A和G,点G坐标为(7,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)边OB上一动点T(t,0),(T不与点O、B重合)过点T作OA、AB的垂线,垂足分别为C、D.设△TCD的面积为S,求S的表达式(用t表示),并求S的最大值;
(3)已知M(2,0),过点M作MK⊥OA,垂足为K,作MN⊥OB,交点OA于N.在线段OA上是否存在一点Q,使得Rt△KMN绕点Q旋转180°后,点M、K恰好落在(1)所求抛物线上?若存在请求出点Q和抛物线上与M、K对应的点的坐标,若不存在请说明理由.
(1)求抛物线的解析式;
(2)边OB上一动点T(t,0),(T不与点O、B重合)过点T作OA、AB的垂线,垂足分别为C、D.设△TCD的面积为S,求S的表达式(用t表示),并求S的最大值;
(3)已知M(2,0),过点M作MK⊥OA,垂足为K,作MN⊥OB,交点OA于N.在线段OA上是否存在一点Q,使得Rt△KMN绕点Q旋转180°后,点M、K恰好落在(1)所求抛物线上?若存在请求出点Q和抛物线上与M、K对应的点的坐标,若不存在请说明理由.
分析:(1)根据△OAB是等腰直角三角形,OB=10,得出点A的坐标,再设抛物线的解析式为y=ax2+bx,把点A和G代入求出a,b的值,即可求出抛物线的解析式;
(2))根据∠OAB=90°,TC⊥OA,TD⊥AB,得出四边形ACTD为矩形,再根据△OAB为等腰直角三角形,得出△OCT、△TDB均为等腰直角三角形,再根据OT=t,OB=10,得出CT和TD的值,即可求出S的表达式和S的最大值;
(3)根据△OMK是等腰直角三角形,点M(2,0),MK⊥OA,得出点K的坐标,设出Rt△KMN旋转后对应三角形是Rt△K'M'N',由题意可知,K'与A重合,得出K'和Q点的坐标,再根据Rt△KMN≌Rt△K'M'N',MK∥M'K',得出点M'坐标,即可求出解析式,从而得出它们的对应点的坐标.
(2))根据∠OAB=90°,TC⊥OA,TD⊥AB,得出四边形ACTD为矩形,再根据△OAB为等腰直角三角形,得出△OCT、△TDB均为等腰直角三角形,再根据OT=t,OB=10,得出CT和TD的值,即可求出S的表达式和S的最大值;
(3)根据△OMK是等腰直角三角形,点M(2,0),MK⊥OA,得出点K的坐标,设出Rt△KMN旋转后对应三角形是Rt△K'M'N',由题意可知,K'与A重合,得出K'和Q点的坐标,再根据Rt△KMN≌Rt△K'M'N',MK∥M'K',得出点M'坐标,即可求出解析式,从而得出它们的对应点的坐标.
解答:解(1)∵△OAB是等腰直角三角形,OB=10,
∴点A的坐标为(5,5),
设抛物线的解析式为y=ax2+bx,
把点A(5,5)和点G(7,0).
代入上式,
得
,
解得:
,
抛物线的解析式为y=-
x2+
x;
(2)∵∠OAB=90°,TC⊥OA,TD⊥AB,
∴四边形ACTD为矩形,
又∵△OAB为等腰直角三角形,
∴△OCT、△TDB均为等腰直角三角形,
∵OT=t,OB=10,
∴CT=
,TD=
,
∴S=
S矩形ACTD=
•TC•TD=
•
•
=-
t2+
t,
∵S=-
t2+
t=-
(t-5)2+
,
∴当t=5 时,S的最大值为
;
(3)存在.
∵△OMK是等腰直角三角形,点M(2,0),MK⊥OA,
∴点K的坐标为(1,1),
设 Rt△KMN旋转后对应三角形是Rt△K′M′N′
由题意可知,K'与A重合
∴点K'的坐标为(5,5),
∵Q点在OA上,且是KA的中点,
∴Q点的坐标为(3,3),
又∵Rt△KMN≌Rt△K′M′N′,且MK∥M′K′
∴点M'坐标为(4,6),
把 x=4 代入y=-
x2+
x得y=-
×42+
×4=6,
∴点M'(4,6)在抛物线y=-
x2+
x上,
∴点Q的坐标是(3,3),抛物线上与M、K对应的点的坐标分别是M′(4,6)、K′(5,5).
∴点A的坐标为(5,5),
设抛物线的解析式为y=ax2+bx,
把点A(5,5)和点G(7,0).
代入上式,
得
|
解得:
|
抛物线的解析式为y=-
1 |
2 |
7 |
2 |
(2)∵∠OAB=90°,TC⊥OA,TD⊥AB,
∴四边形ACTD为矩形,
又∵△OAB为等腰直角三角形,
∴△OCT、△TDB均为等腰直角三角形,
∵OT=t,OB=10,
∴CT=
t | ||
|
10-t | ||
|
∴S=
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
t | ||
|
10-t | ||
|
1 |
4 |
5 |
2 |
∵S=-
1 |
4 |
5 |
2 |
1 |
4 |
25 |
4 |
∴当t=5 时,S的最大值为
25 |
4 |
(3)存在.
∵△OMK是等腰直角三角形,点M(2,0),MK⊥OA,
∴点K的坐标为(1,1),
设 Rt△KMN旋转后对应三角形是Rt△K′M′N′
由题意可知,K'与A重合
∴点K'的坐标为(5,5),
∵Q点在OA上,且是KA的中点,
∴Q点的坐标为(3,3),
又∵Rt△KMN≌Rt△K′M′N′,且MK∥M′K′
∴点M'坐标为(4,6),
把 x=4 代入y=-
1 |
2 |
7 |
2 |
1 |
2 |
7 |
2 |
∴点M'(4,6)在抛物线y=-
1 |
2 |
7 |
2 |
∴点Q的坐标是(3,3),抛物线上与M、K对应的点的坐标分别是M′(4,6)、K′(5,5).
点评:此题考查了二次函数与一次函数的综合知识,解题的关键是要注意数形结合思想的应用;此题属于中考中的压轴题,难度较大,知识点考查的较多而且联系密切,需要学生认真审题.
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