题目内容
【题目】抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于点A,B(A在B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求直线BC的解析式;
(2)抛物线的对称轴上存在点P,使∠APB=∠ABC,利用图1求点P的坐标;
(3)点Q在y轴右侧的抛物线上,利用图2比较∠OCQ与∠OCA的大小,并说明理由.
【答案】
(1)
解:在y=﹣x2+2x+3中,令y=0可得0=﹣x2+2x+3,解得x=﹣1或x=3,令x=0可得y=3,
∴B(3,0),C(0,3),
∴可设直线BC的解析式为y=kx+3,
把B点坐标代入可得3k+3=0,解得k=﹣1,
∴直线BC解析式为y=﹣x+3;
(2)
解:∵OB=OC,
∴∠ABC=45°,
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴抛物线对称轴为x=1,
设抛物线对称轴交直线BC于点D,交x轴于点E,当点P在x轴上方时,如图1,
∵∠APB=∠ABC=45°,且PA=PB,
∴∠PBA= =67.5°,∠DPB= ∠APB=22.5°,
∴∠PBD=67.5°﹣45°=22.5°,
∴∠DPB=∠DBP,
∴DP=DB,
在Rt△BDE中,BE=DE=2,由勾股定理可求得BD=2 ,
∴PE=2+2 ,
∴P(1,2+2 );
当点P在x轴下方时,由对称性可知P点坐标为(1,﹣2﹣2 );
综上可知P点坐标为(1,2+2 )或(1,﹣2﹣2 );
(3)
解:设Q(x,﹣x2+2x+3),当点Q在x轴下方时,如图2,过Q作QF⊥y轴于点F,
当∠OCA=∠OCQ时,则△QEC∽△AOC,
∴ = = ,即 = ,解得x=0(舍去)或x=5,
∴当Q点横坐标为5时,∠OCA=∠OCQ;
当Q点横坐标大于5时,则∠OCQ逐渐变小,故∠OCA>∠OCQ;
当Q点横坐标小于5且大于0时,则∠OCQ逐渐变大,故∠OCA<∠OCQ.
【解析】(1)由抛物线解析式可求得B、C的坐标,利用待定系数法可求得直线BC的解析式;(2)由直线BC解析式可知∠APB=∠ABC=45°,设抛物线对称轴交直线BC于点D,交x轴于点E,结合二次函数的对称性可求得PD=BD,在Rt△BDE中可求得BD,则可求得PE的长,可求得P点坐标;(3)设Q(x,﹣x2+2x+3),当∠OCQ=∠OCA时,利用两角的正切值相等可得到关于x的方程,可求得Q点的横坐标,再结合图形可比较两角的大小.
【考点精析】认真审题,首先需要了解确定一次函数的表达式(确定一个一次函数,需要确定一次函数定义式y=kx+b(k不等于0)中的常数k和b.解这类问题的一般方法是待定系数法),还要掌握相似三角形的判定与性质(相似三角形的一切对应线段(对应高、对应中线、对应角平分线、外接圆半径、内切圆半径等)的比等于相似比;相似三角形周长的比等于相似比;相似三角形面积的比等于相似比的平方)的相关知识才是答题的关键.