题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+2x+c(a<0)与x轴交于点A和点B(点A在原点的左侧,点B在原点的右侧),与y轴交于点C,OB=OC=3.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)如图1,连接BC,点D是直线BC上方抛物线上的点,连接OD,CD,OD交BC于点F,当S△COF:S△CDF=3:2时,求点D的坐标.
(3)如图2,点E的坐标为(0,),在抛物线上是否存在点P,使∠OBP=2∠OBE?若存在,请直接写出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)点D(1,4)或(2,3);(3)当点P在x轴上方时,点P(,);当点P在x轴下方时,点(﹣,﹣)
【解析】
(1)c=3,点B(3,0),将点B的坐标代入抛物线表达式:y=ax2+2x+3,解得a=﹣1即可得出答案;
(2)由S△COF:S△CDF=3:2得OF:FD=3:2,由DH∥CO得CO:DM=3:2,求得DM=2,而DM==2,即可求解;
(3)分点P在x轴上方、点P在x轴下方两种情况,分别求解即可.
(1) ∵OB=OC=3,
∴点C的坐标为C(0,3),c=3,点B的坐标为B(3,0),
将点B的坐标代入抛物线表达式:y=ax2+2x+3,解得:a=﹣1,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)如图,过点D作DH⊥x轴于点H,交BC于点M,
∵S△COF:S△CDF=3:2,
∴OF:FD=3:2,
∵DH∥CO,
∴CO:DM= OF:FD=3:2,
∴DM=CO=2,
设直线BC的表达式为:,
将C(0,3),B(3,0)代入得,
解得:,
∴直线BC的表达式为:y=﹣x+3,
设点D的坐标为(x,﹣x2+2x+3),则点M(x,﹣x+3),
∴DM==2,
解得:x=1或2,
故点D的坐标为:(1,4)或(2,3);
(3)①当点P在x轴上方时,
取OG=OE,连接BG,过点B作直线PB交抛物线于点P,交y轴于点M,使∠GBM=∠GBO,
则∠OBP=2∠OBE,过点G作GH⊥BM,如图,
∵点E的坐标为(0,),
∴OE=,
∵∠GBM=∠GBO,GH⊥BM,GO⊥OB,
∴GH= GO=OE=,BH=BO=3,
设MH=x,则MG=,
在△OBM中,OB2+OM2=MB2,即,
解得:x=2,
故MG==,则OM=MG+ GO=+,
点M的坐标为(0,4),
设直线BM的表达式为:,
将点B(3,0)、M(0,4)代入得:,
解得:,
∴直线BM的表达式为:y=x+4,
解方程组
解得:x=3(舍去)或,
将x=代入 y=x+4得y=,
故点P的坐标为(,);
②当点P在x轴下方时,如图,过点E作EN⊥BP,直线PB交y轴于点M,
∵∠OBP=2∠OBE,
∴BE是∠OBP的平分线,
∴EN= OE=,BN=OB=3,
设MN=x,则ME=,
在△OBM中,OB2+OM2=MB2,即,
解得:,
∴,则OM=ME+ EO=+,
点M的坐标为(0,-4),
设直线BM的表达式为:,
将点B(3,0)、M(0,-4)代入得:,
解得:,
∴直线BM的表达式为:,
解方程组
解得:x=3(舍去)或,
将x=代入得,
故点P的坐标为(,);
综上,点P的坐标为:(,)或(,) .