题目内容
(2013•湘西州)如图,已知抛物线y=-
x2+bx+4与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,若已知A点的坐标为A(-2,0).
(1)求抛物线的解析式及它的对称轴方程;
(2)求点C的坐标,连接AC、BC并求线段BC所在直线的解析式;
(3)试判断△AOC与△COB是否相似?并说明理由;
(4)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ACQ为等腰三角形?若存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.
1 | 4 |
(1)求抛物线的解析式及它的对称轴方程;
(2)求点C的坐标,连接AC、BC并求线段BC所在直线的解析式;
(3)试判断△AOC与△COB是否相似?并说明理由;
(4)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ACQ为等腰三角形?若存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)利用待定系数法求出抛物线解析式,利用配方法或利用公式x=-
求出对称轴方程;
(2)在抛物线解析式中,令x=0,可求出点C坐标;令y=0,可求出点B坐标.再利用待定系数法求出直线BD的解析式;
(3)根据
=
,∠AOC=∠BOC=90°,可以判定△AOC∽△COB;
(4)本问为存在型问题.若△ACQ为等腰三角形,则有三种可能的情形,需要分类讨论,逐一计算,避免漏解.
b |
2a |
(2)在抛物线解析式中,令x=0,可求出点C坐标;令y=0,可求出点B坐标.再利用待定系数法求出直线BD的解析式;
(3)根据
OA |
OC |
OC |
OB |
(4)本问为存在型问题.若△ACQ为等腰三角形,则有三种可能的情形,需要分类讨论,逐一计算,避免漏解.
解答:解:(1)∵抛物线y=-
x2+bx+4的图象经过点A(-2,0),
∴-
×(-2)2+b×(-2)+4=0,
解得:b=
,
∴抛物线解析式为 y=-
x2+
x+4,
又∵y=-
x2+
x+4=-
(x-3)2+
,
∴对称轴方程为:x=3.
(2)在y=-
x2+
x+4中,令x=0,得y=4,∴C(0,4);
令y=0,即-
x2+
x+4=0,整理得x2-6x-16=0,解得:x=8或x=-2,
∴A(-2,0),B(8,0).
设直线BC的解析式为y=kx+b,
把B(8,0),C(0,4)的坐标分别代入解析式,得:
,
解得k=-
,b=4,
∴直线BC的解析式为:y=-
x+4.
(3)可判定△AOC∽△COB成立.
理由如下:在△AOC与△COB中,
∵OA=2,OC=4,OB=8,
∴
=
,
又∵∠AOC=∠BOC=90°,
∴△AOC∽△COB.
(4)∵抛物线的对称轴方程为:x=3,
可设点Q(3,t),则可求得:
AC=
=
=2
,
AQ=
=
,
CQ=
=
.
i)当AQ=CQ时,
有
=
,
25+t2=t2-8t+16+9,
解得t=0,
∴Q1(3,0);
ii)当AC=AQ时,
有
=2
,
t2=-5,此方程无实数根,
∴此时△ACQ不能构成等腰三角形;
iii)当AC=CQ时,
有
=2
,
整理得:t2-8t+5=0,
解得:t=4±
,
∴点Q坐标为:Q2(3,4+
),Q3(3,4-
).
综上所述,存在点Q,使△ACQ为等腰三角形,点Q的坐标为:Q1(3,0),Q2(3,4+
),Q3(3,4-
).
1 |
4 |
∴-
1 |
4 |
解得:b=
3 |
2 |
∴抛物线解析式为 y=-
1 |
4 |
3 |
2 |
又∵y=-
1 |
4 |
3 |
2 |
1 |
4 |
25 |
4 |
∴对称轴方程为:x=3.
(2)在y=-
1 |
4 |
3 |
2 |
令y=0,即-
1 |
4 |
3 |
2 |
∴A(-2,0),B(8,0).
设直线BC的解析式为y=kx+b,
把B(8,0),C(0,4)的坐标分别代入解析式,得:
|
解得k=-
1 |
2 |
∴直线BC的解析式为:y=-
1 |
2 |
(3)可判定△AOC∽△COB成立.
理由如下:在△AOC与△COB中,
∵OA=2,OC=4,OB=8,
∴
OA |
OC |
OC |
OB |
又∵∠AOC=∠BOC=90°,
∴△AOC∽△COB.
(4)∵抛物线的对称轴方程为:x=3,
可设点Q(3,t),则可求得:
AC=
22+42 |
20 |
5 |
AQ=
52+t2 |
25+t2 |
CQ=
32+(t-4)2 |
(t-4)2+9 |
i)当AQ=CQ时,
有
25+t2 |
(t-4)2+9 |
25+t2=t2-8t+16+9,
解得t=0,
∴Q1(3,0);
ii)当AC=AQ时,
有
25+t2 |
5 |
t2=-5,此方程无实数根,
∴此时△ACQ不能构成等腰三角形;
iii)当AC=CQ时,
有
(t-4)2+9 |
5 |
整理得:t2-8t+5=0,
解得:t=4±
11 |
∴点Q坐标为:Q2(3,4+
11 |
11 |
综上所述,存在点Q,使△ACQ为等腰三角形,点Q的坐标为:Q1(3,0),Q2(3,4+
11 |
11 |
点评:本题考查了二次函数与一次函数的图象与性质、待定系数法、相似三角形的判定、勾股定理、等腰三角形的判定等知识点.难点在于第(4)问,符合条件的等腰三角形△ACQ可能有多种情形,需要分类讨论.
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