题目内容
【题目】点P为拋物线为常数,)上任意一点,将抛物线绕顶点G逆时针旋转90°后得到的图象与轴交于A、B两点(点A在点B的上方),点Q为点P旋转后的对应点.
(1)抛物线的对称轴是直线________,当m=2时,点P的横坐标为4时,点Q的坐标为_________;
(2)设点Q请你用含m,的代数式表示则________;
(3)如图,点Q在第一象限,点D在轴的正半轴上,点C为OD的中点,QO平分∠AQC,当AQ=2QC,QD=时,求的值.
【答案】(1)x=m,Q(-2,2);(2)a=m-;(3)m=1.
【解析】
(1)配方即可得出抛物线的对称轴;根据m的值确定出原抛物线的解析式,进而可求得P、G的坐标,过P作PE⊥x轴于E,过Q作QF⊥x轴于F,根据旋转的性质知:△GQF≌△PGE,则QF=GE、PE=GF,可据此求得点Q的坐标.
(2)已知Q点坐标,即可得到QF、FG的长,仿照(1)的方法可求出点P的坐标,然后代入原抛物线的解析式中,可求得a、b、m的关系式.
(3)延长QC到E,使得QC=CE,那么AQ=QE,可证△QCD≌△ECO,那么QD=OE=m,而AQ=QE,且QO平分∠AQC,易证得△AQO≌△EQO,则OA=OE=m,即A点坐标为(0,m),然后将点A的坐标代入(2)的关系式中,即可求得m的值.
(1)=,对称轴为直线x=m.
当m=2时,y=(x﹣2)2,则G(2,0).
∵点P的横坐标为4,且P在抛物线上,∴将x=4代入抛物线解析式得:y=(4﹣2)2=4,∴P(4,4),如图,连接QG、PG,过点Q作QF⊥x轴于F,过点P作PE⊥x轴于E,依题意,可得:△GQF≌△PGE,则FQ=EG=2,FG=EP=4,∴FO=2,∴Q(﹣2,2).
(2)已知Q(a,b),则GE=QF=b,FG=m﹣a.
由(1)知:PE=FG=m﹣a,GE=QF=b,即P(m+b,m﹣a),代入原抛物线的解析式中,得:m﹣a=(m+b)2﹣2m(m+b)+m2,m﹣a=m2+b2+2mb﹣2m2﹣2mb+m2,a=m﹣b2,故用含m,b的代数式表示a:a=m﹣b2.
(3)如图,延长QC到点E,使CE=CQ,连接OE.
∵C为OD中点,∴OC=CD.
∵∠ECO=∠QCD,∴△ECO≌△QCD,∴OE=DQ=m.
∵AQ=2QC,∴AQ=QE.
∵QO平分∠AQC,∴∠1=∠2,∴△AQO≌△EQO,∴AO=EO=m,∴A(0,m).
∵A(0,m)在新图象上,∴0=m﹣m2,∴m1=1,m2=0(舍),∴m=1.