题目内容
【题目】在Rt△OAB中,∠AOB=90°,已知AB= ,AO:BO=1:3,将△OAB绕点O按顺时针方向旋转90°得到△ODC,如图1建立平面直角坐标系.
(1)求A,B,C三点坐标;
(2)若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A,B,C三点(如图2),点P是抛物线的顶点,试判定△PCD的形状,并说明理由:
(3)在(2)的抛物线上,且在第一象限中,是否存在点Q,使S△QCD=S△OCD?若存在,请求点Q的横坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
解:在Rt△OAB中,AB= ,AO:BO=1:3,
∴OA=1,OB=3,
∴A(﹣1,0),B(0,3),
∵△OCD是由△OAB绕点O按顺时针方向旋转90°所得,
∴OC=OB=3,
∴C(3,0),
综上可知A、B、C三点的坐标分别为(﹣1,0)、(0,3)、(3,0);
(2)
解:∵抛物线经过A、C两点,
∴可设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),
∵抛物线经过点B(0,3),
∴a(0+1)(0﹣3)=3,解得a=﹣1,
∴抛物线解析式为y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣(x﹣1)2+4,
∴P点坐标为(1,4),
∵OD=OA=1,
∴D(0,1),
∴PD= = ,CD= = ,PC= = =2 ,
∴PD2+CD2=PC2,且PD=CD,
∴△PCD是等腰直角三角形;
(3)
解:存在.
设直线CD解析式为y=kx+b,
∵直线经过点C(3,0),D(0,1),
∴ ,解得 ,
∴直线CD解析式为y=﹣ x+1,
过点Q作QH∥y轴,交CD于点H,
∵点Q是抛物线上第一象限内的点,
∴可设Q(m,﹣m2+2m+3)(m>0),则点H为(m,﹣ m+1),
∴QM=﹣m2+2m+3﹣(﹣ m+1)=﹣m2+ m+2,
∴S△QCD= QMOC= (﹣m2+ m+2)×3=﹣ m2+ m+3,
∵S△QCD=S△OCD= ,
∴﹣ m2+
∴存在满足条件的点Q,其横坐标为 .
【解析】(1)在Rt△AOB中,根据条件可求得OA、OB的长,再由旋转的性质可求得OC的长,则可求得A、B、C的坐标;(2)由待定系数法可求得抛物线解析式,可求得P点坐标,结合D、C的坐标,可分别求得PD、PC、CD的长,则可判断出△PCD的形状;(3)可先求得直线CD解析式,过Q作QH∥y轴,交CD于点H,可设出Q点的坐标,从而可表示出QH,则可表示出△QCD的面积,由条件可得到方程,可求得Q点坐标.
【考点精析】通过灵活运用二次函数的图象和二次函数的性质,掌握二次函数图像关键点:1、开口方向2、对称轴 3、顶点 4、与x轴交点 5、与y轴交点;增减性:当a>0时,对称轴左边,y随x增大而减小;对称轴右边,y随x增大而增大;当a<0时,对称轴左边,y随x增大而增大;对称轴右边,y随x增大而减小即可以解答此题.