题目内容
【题目】 如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(6,),AB⊥x轴于点B,AC⊥y轴于点C,连接BC.点D是线段AC的中点,点E的坐标为(0,),点F是线段EO上的一个动点.过点A,D,F的抛物线与x轴正半轴交于点G,连接DG交线段AB于点M.
(1)求∠ACB的度数;
(2)当点F运动到原点时,求过A,D,F三点的抛物线的函数表达式及点G的坐标;
(3)以线段DM为一边作等边三角形DMP,点P与点A在直线DG同侧,当点F从点E运动到点O时,请直接写出点P运动的路径的长.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)先确定出AB,AC,再判断出∠BAC=90°,最后用锐角三角函数即可得出结论;
(2)先确定出点C的坐标,进而确定出点D的坐标,最后用待定系数法,即可得出结论;
(3)先判断出点F从点E运动到点O时,点M的运动轨迹是MM',进而判断出点P的运动轨迹,再判断出△MDM'≌△PDP',求出直线BG的解析式,进而求出点M的坐标,即可得出结论.
解:(1)∵点A的坐标为,AB⊥x轴于点B,
∴B(6,0),
∴AB=,
∵点A的坐标为,AC⊥y轴于点C,
∴C(0,),
∴AC=6,
∵AB⊥x轴,AC⊥y轴,
∴∠ABO=∠ACO=90°=∠BOC,
∴四边形OBAC是矩形,
∴∠BAC=90°,
在Rt△ABC中,tan∠ACB=,
∴∠ACB=60°;
(2)由(1)知,C(0,),
∵点D是AC的中点,
∴D(3,),
设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,
将点A(6,),D(3,),O(0,0)代入抛物线解析式中,得,
∴,
∴抛物线的解析式为,
令y=0,则,
∴x=0或x=9,
∴G(9,0);
(3)如图,
当点F从点E运动到点O时,点M的运动轨迹是线段MM',
∴以DM为边的等边三角形的顶点P的轨迹是线段PP',
当抛物线过原点时,DG与AB的交点记作点M,当抛物线过点E时,DG'与AB的交点为M',
∵△DMP是等边三角形,
∴DM=DP,∠MDP=60°,
∵△DM'P'是等边三角形
∴DM'=DP',∠M'DP'=60°,
∴∠MDM'=∠PDP',
∴△MDM'≌△PDP'(SAS),
∴PP'=MM',
由(2)知,G(9,0),
∵D(3,),
∴直线DG的解析式,
令x=6,则y=,
∴M,
当抛物线过点E时,即抛物线过点A,D,E,
设抛物线的解析式为,
∴,
∴,
∴过点A,D,E的抛物线的解析式为,
令y=0,则,
∴x=﹣3或x=12,
∴G'(12,0),
∴DG'的解析式为,
令x=6,则y=,
∴M'(6,),
∴PP'=MM'=,
即点P运动的路径的长为.