题目内容
【题目】如图抛物线的开口向下与轴交于点和点,与轴交于点,点是抛物线上一个动点(不与点重合)
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点是抛物线上一个动点,若的面积为12,求点的坐标;
(3)如图2,抛物线的顶点为,在抛物线上是否存在点,使得,若存在请直接写出点的坐标;若不存在请说明理由.
【答案】(1);(2)点P的坐标为(2,8)或(4,6)或(3,1)或(3+,1);(3)点E坐标为(,)或(,).
【解析】
(1)将点和点代入求出a,b即可;
(2)如图作辅助线,根据S△PCA=PG×AC=×HP×=12求出HP=4,由直线AC的表达式为y=x+6可得直线m的表达式,然后求出直线m和抛物线的交点即可得到两个P点坐标,同理可得直线n的表达式,进而得出另外两个P点坐标;
(3)首先证明∠ACD=90°,可得sin∠DAC=,然后作辅助线构造三角形,求出sin2∠DAC=,进而可得tan∠EAB=,然后分情况讨论:①当点E在AB上方时,求出直线AE的表达式即可解决问题,②当点E在AB下方时,同理计算即可.
解:(1)将点和点代入得:/span>,
解得:,
∴抛物线的解析式为:;
(2)如图1所示,过点P作直线m∥AC交抛物线于点P′,在直线AC下方等距离处作直线n交抛物线于点P″、P′″,过点P作PH∥y轴交AC于点H,作PG⊥AC于点G,
∵抛物线的解析式为:,
∴C(0,6),
∴OA=OC,
∴∠PHG=∠ACB=45°,则HP=PG,
∴S△PCA=PG×AC=×HP×=12,
解得:HP=4,
易得直线AC的表达式为:y=x+6,
则直线m的表达式为:y=x+10,
联立,解得:或,
∴点P坐标为(2,8)或(4,6);
同理可得,直线n的表达式为:y=x+2,点P(P″、P′″)的坐标为(3,1)或(3+,1),
综上,点P的坐标为(2,8)或(4,6)或(3,1)或(3+,1);
(3)∵,
∴D(2,8),
∵点A(6,0)、B(2,0)、C(0,6),
∴AC2=,CD2=,AD2=,
∴AC2+CD2=AD2,
∴∠ACD=90°,
∴sin∠DAC=,
如图2,延长DC至D′使CD=CD′,连接AD′,过点D作DH⊥AD′,
则DD′=2CD=,AD=AD′=,
∵S△ADD′=×DD′×AC=DH×AD′,
∴××=DH×,
解得:DH=,
∴sin2∠DAC=sin∠DAD′=,
易得tan∠EAB=,
①当点E在AB上方时,如图3,
设直线AE交y轴于F,
则tan∠EAB=,
∴OF=,即F(0,),
设直线AE的表达式为:y=kx+,
代入A(-6,0)解得:,
∴直线AE的表达式为:y=x+,
联立,解得:或,
∴点E坐标为(,);
②当点E在AB下方时,
同理可得:点E(,),
综上,点E坐标为(,)或(,).