题目内容
【题目】如图,抛物线与轴交于A、B两点,与轴交于点C,四边形OBHC为矩形,CH的延长线交抛物线于点D(5,-2),连接BC、AD.
(1)将矩形OBHC绕点B按逆时针旋转90°后,再沿轴对折到矩形GBFE(点C与点E对应,点O与点G对应),求点E的坐标;
(2)设过点E的直线交AB于点P,交CD于点Q.
①当四边形PQCB为平行四边形时,求点P的坐标;
②是否存在点P,使直线PQ分梯形ADCB的面积为1∶3两部分?若存在,求出点P坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)E(3,1);(2)①P(,0);②存在,(,0)或(,0)
【解析】
(1)由于旋转翻折只是图形的位置有变化,而大小不变,因此:△BCH≌△BEF,OC=BF,
CH=EF,OC的长可以通过C点的坐标得出,求CH即OB的长,要先得出B点的坐标,可通过抛物线的解析式来求得,这样可得出E点的坐标,然后代入抛物线的解析式即可判断出E是否在抛物线上;
(2)①设P(m,0),根据四边形PQCB为平行四边形,BP∥CQ,得到BC//PQ,故可得出△EFP∽△BHC,所以,从而得,解得m的值后即可求得点P的坐;
②可先设出P点的坐标如:(n,0),由于直线PQ过E点,因此可根据P,E的坐标用待定系数法表示出直线PQ的解析式,进而可求出Q点的坐标,这样就能表示出BP,AP,CQ,DQ的长,也就能表示出梯形BPQC和梯形APQD的面积,然后分类进行讨论:梯形BPQC的面积:梯形APQD的面积=1:3,梯形APQD的面积:梯形BPQC的面积=1:3,根据上述两种不同的比例关系式,可求出各自的n的取值,也就能求出不同的P点的坐标,综上所述可求出符合条件的P点的坐标.
解:(1)令y=0,得,
解得x1=1,x2=4,
∴A(4,0),B(1,0),
∴OA=4,OB=1,
由矩形的性质知:CH=OB=1,BH=OC=2,∠BHC=90°,
由旋转、对折性质可知:EF=1,BF=2,∠EFB=90°,
∴E(3,1);
(2)①设P(m,0),
∵四边形PQCB为平行四边形,BP∥CQ,
∴BC∥PQ,
∴,
∴,
解得:,
∴P(,0);
②存在;
设点P(n,0),延长EF交CD于点R,
易得OF=CR=3,PB=n-1.
∵S梯形BCRF=5,S梯形ADRF=3,记S梯形BCQP=S1,S梯形ADQP=S2,
下面分两种情况:
第一种情况,当S1:S2=1:3时,<5,
∴此时点P在点F(3,0)的左侧,则PF=3-n,
由△EPF∽△EQR,得,
则QR=9-3n,
∴CQ=3n-6,由S1=2,得,
解得;
∴点P的坐标为(,0),
第二种情况,当S1:S2=3:1时,>5,
∴此时点P在点F(3,0)的右侧,则PF=n-3,
由△EPF∽△EQR,得QR=3n-9,
∴CQ=3n-6,由S1=6,得,
解得,
∴点P的坐标为(,0)
综上所述,所求点P的坐标为(,0)或(,0).