题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,点为坐标原点,抛物线与轴交于、两点,顶点在轴的正半轴上,且.
(1)如图①,求抛物线的解析式;
(2)如图②,连接,过点作的平行线,交第四象限的抛物线于点,求点的坐标;
(3)在(2)的条件下,点在第四象限的抛物线上,过点作于点,直线交轴于点,过点作轴的垂线,垂足为,点在的延长线上,连接、,且,若,求点的坐标.
【答案】(1);(2)点D的坐标为(4,);(3)点K的坐标为:(3,1)或(3,2).
【解析】
(1)根据题意,设点C坐标为(0,4a),由,求出A、B两点坐标,利用待定系数法即可解决问题;
(2)先求出直线BC的解析式,由AD∥BC,得到k相等,再把点A代入,得到直线AD的方程,然后与二次函数组成方程组,即可得到点D的坐标;
(3)根据题意,过点F作FL⊥x轴于L,根据平面直角坐标系中的解直角三角形,结合条件,得到边之间的关系,设点E为(m,),则HE=,OH=m,利用边之间的关系建立关于m的一元二次方程,即可求出m的值,即得到点K的横坐标,由,需进行分类讨论,即可得到答案.
解:(1)如图①,
在中,设顶点C坐标为(0,4a),则OC=4a,
∵,
∴OA=OB=2OC=8a,
∴点A坐标为(-8a,0),点B坐标为(8a,0),
把点B代入抛物线,得:,
解得:或或,
∵,则,
∴,
∴抛物线的解析式为:;
(2)如图②,连接,过点作的平行线,交第四象限的抛物线于点,
由(1)知,抛物线为,
∴点C坐标为(0,1),点B为(2,0),点A为(,0),
设直线BC的解析式为,
∴,解得:,
∴直线BC的解析式为:;
∵AD∥BC,
∴设直线AD的解析式为,
把点A代入,得:,
∴,
∴直线AD的解析式为:;
∴,解得:或,
∴点D的坐标为:(4,);
(3)如图,过点F作FL⊥x轴于L,
由(2)可知,直线AD为,
∴点I的坐标为:(0,),
∴OI=1,OA=2,
∴.
∵FL⊥x轴,EH⊥x轴,EF⊥AD,
∴∠OAI+∠AGF=∠GEH+∠AGF=∠GFH+∠AGF=90°,
∴∠OAI =∠GEH=∠GFH,
∴,
即,
∴,,
∵,
∴,
即,
∴;
∴,
设点E坐标为(m,),
∴,
∴,
∵,
∴ ,
整理得:,
解得:或(舍去);
∴点E的坐标为:(3,);
∴点H为(3,0),点K的横坐标为3,
∴BH=1=OC,
①当CK平行x轴时,∠HBK=∠BKC=45°,
此时△BHK是等腰直角三角形,
∴HK=BK=1,
∴点K的坐标为(3,1);
②当△BKC时等腰直角三角形时,∠BKC=45°,则BC=BK,
∴△OBC≌△HKC(HL),
∴HK=OB=2,
∴点K的坐标为(3,2);
综合上述,点K的坐标为:(3,1)或(3,2).