题目内容
(2009•南汇区二模)如图所示,抛物线(m>0)的顶点为A,直线l:与y轴交点为B.(1)写出抛物线的对称轴及顶点A的坐标(用含m的代数式表示);
(2)证明点A在直线l上,并求∠OAB的度数;
(3)动点Q在抛物线对称轴上,问抛物线上是否存在点P,使以点P、Q、A为顶点的三角形与△OAB全等?若存在,求出m的值,并写出所有符合上述条件的P点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】分析:(1)(2)根据抛物线的解析式可得出抛物线的对称轴和A点坐标,然后将A点坐标代入直线的解析式中进行验证即可得出A点是否在直线上的.
求∠OAB的度数,可通过求∠OAB的正切值来得出,根据直线AB的解析式可得出B点坐标,即可得出OB的长,OA的长已求出,因此可在三角形OAB中得出∠OAB的正切值.即可得出∠OAB的度数.
(3)本题可分成四种情况:
一:∠AQP=∠AOB=90°:
①AO=PQ,OB=AQ,此时P、B重合,即可求出P点坐标(根据抛物线的对称性可知:P点关于抛物线对称轴的对称点也符合要求).
②AO=AQ,PQ=OB,此时P点纵坐标的绝对值与A点横坐标相等,可将其代入抛物线的解析式中,可得出两个符合条件的P点坐标.
二:∠APQ=∠AOB=90°:
①AO=PA,OB=PQ,可过P作抛物线对称轴的垂线,通过∠PAQ的度数和AP即OA的长求出P点纵坐标,然后代入抛物线的解析式中即可得出两个符合条件的P点坐标.
②AO=PQ,PA=OB,同①
因此本题共有8个符合条件的P点坐标.
解答:解:(1)对称轴:x=m;
顶点:A(m,0).
(2)将x=m代入函数y=x-m,
得y=×m-m=0
∴点A(m,0)在直线l上.
当x=0时,y=-m,
∴B(0,-m)
tan∠OAB=,
∴∠OAB=30度.
(3)以点P、Q、A为顶点的三角形与△OAB全等共有以下四种情况:
①当∠AQP=90°,PQ=,AQ=m时,
如图1,此时点P在y轴上,与点B重合,其坐标为(0,-m),
代入抛物线y=-(x-m)2
得-m=-3m2,
∵m>0,
∴m=
这时有P1(0,-)
其关于对称轴的对称点P2(,-)也满足条件.
②当∠AQP=90°,PQ=m,AQ=时
点P坐标为(m-m,-m),
代入抛物线y=-(x-m)2
得m=m2,
∵m>0,
∴m=
这时有P3(3-,-3)
还有关于对称轴的对称点P4(3+,-3).
③当∠APQ=90°,AP=,PQ=m时
点P坐标为(),代入抛物线y=-(x-m)2
得m=m2,
∵m>0,
∴m=2
这时有P5(,-3)
还有关于对称轴的对称点P6(3,-3).
④当∠APQ=90°,AP=m,PQ=时
点P坐标为(),
代入抛物线y=-(x-m)2
得m=m2,
∵m>0,
∴m=
这时有P7(,-)
还有关于对称轴对称的点P8(,-).
所以当m=时,有点P1(0,-),P2(,-);
当m=时,有点P3(3-,-3),P4(3+,-3);
当m=2时,有点P5(,-3),P6(3,-3);
当m=时,有点P7(,-),P8(,-).
点评:本题主要考查了二次函数的相关知识以及全等三角形的判定,要注意(3)小题中,要分类讨论,将所有的情况都考虑到,以免漏解.
求∠OAB的度数,可通过求∠OAB的正切值来得出,根据直线AB的解析式可得出B点坐标,即可得出OB的长,OA的长已求出,因此可在三角形OAB中得出∠OAB的正切值.即可得出∠OAB的度数.
(3)本题可分成四种情况:
一:∠AQP=∠AOB=90°:
①AO=PQ,OB=AQ,此时P、B重合,即可求出P点坐标(根据抛物线的对称性可知:P点关于抛物线对称轴的对称点也符合要求).
②AO=AQ,PQ=OB,此时P点纵坐标的绝对值与A点横坐标相等,可将其代入抛物线的解析式中,可得出两个符合条件的P点坐标.
二:∠APQ=∠AOB=90°:
①AO=PA,OB=PQ,可过P作抛物线对称轴的垂线,通过∠PAQ的度数和AP即OA的长求出P点纵坐标,然后代入抛物线的解析式中即可得出两个符合条件的P点坐标.
②AO=PQ,PA=OB,同①
因此本题共有8个符合条件的P点坐标.
解答:解:(1)对称轴:x=m;
顶点:A(m,0).
(2)将x=m代入函数y=x-m,
得y=×m-m=0
∴点A(m,0)在直线l上.
当x=0时,y=-m,
∴B(0,-m)
tan∠OAB=,
∴∠OAB=30度.
(3)以点P、Q、A为顶点的三角形与△OAB全等共有以下四种情况:
①当∠AQP=90°,PQ=,AQ=m时,
如图1,此时点P在y轴上,与点B重合,其坐标为(0,-m),
代入抛物线y=-(x-m)2
得-m=-3m2,
∵m>0,
∴m=
这时有P1(0,-)
其关于对称轴的对称点P2(,-)也满足条件.
②当∠AQP=90°,PQ=m,AQ=时
点P坐标为(m-m,-m),
代入抛物线y=-(x-m)2
得m=m2,
∵m>0,
∴m=
这时有P3(3-,-3)
还有关于对称轴的对称点P4(3+,-3).
③当∠APQ=90°,AP=,PQ=m时
点P坐标为(),代入抛物线y=-(x-m)2
得m=m2,
∵m>0,
∴m=2
这时有P5(,-3)
还有关于对称轴的对称点P6(3,-3).
④当∠APQ=90°,AP=m,PQ=时
点P坐标为(),
代入抛物线y=-(x-m)2
得m=m2,
∵m>0,
∴m=
这时有P7(,-)
还有关于对称轴对称的点P8(,-).
所以当m=时,有点P1(0,-),P2(,-);
当m=时,有点P3(3-,-3),P4(3+,-3);
当m=2时,有点P5(,-3),P6(3,-3);
当m=时,有点P7(,-),P8(,-).
点评:本题主要考查了二次函数的相关知识以及全等三角形的判定,要注意(3)小题中,要分类讨论,将所有的情况都考虑到,以免漏解.
练习册系列答案
相关题目