题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,抛物线与直线交于A(1,1),B两点,与轴交于点C,直线与轴交于点D.
(1)求抛物线的对称轴和点C的坐标;
(2)若在轴上有且只有一点P,使∠APB=90°,求的值;
(3)设直线与抛物线的对称轴的交点为F,G是抛物线上位于对称轴右侧的一点,若,且△BCG与△BCD的面积相等,求点G的坐标.
【答案】(1)对称轴是x=2.5 , C的坐标为(0,5);(2)k=;(3)点G的坐标为(3,-1)或()
【解析】
(1)根据对称轴公式即可求出对称轴,根据常数项可得C点坐标;
(2)过点A作AK⊥x轴于点K,过B作BR⊥x轴于点R,设B(p,q),通过△AKP∽△PRB得到q=,然后根据q=p-5p+5可解得p1=2(舍去),p2=4,然后用待定系数法可求出k的值;
(3)过点A作AM⊥对称轴于点M,过点B作BN⊥对称轴于点N,构造相似三角形求出B的坐标,从而得到直线AB与直线BD的解析式,求出点D坐标,设点D关于点C的对称点为D′,则 D′(0,),所以点G在过点D或D′,平行线于BC的直线上,然后联立一次函数与抛物线的解析式即可求出符合题意的点G坐标
解:(1)对称轴是x=2.5
C的坐标为(0,5)
(2)∵在x轴上有且仅有一点P,使∠APB=90,
∴以AB为直径的圆与x轴相切,取AB中点Q,作QP⊥x轴,垂足为P,
过点A作AK⊥x轴于点K,过B作BR⊥x轴于点R,构造“三垂直模型”
设B(p,q),则Q(,),
P(,0),K(1,0),R(p,0),
△AKP∽△PRB,AK∶RP=KP∶BR,
∴ 1∶(p-)=(-1)∶q,
化简,得:q=,
∴2= p-5p+5,
解得:p1=2,p2=4;
当p=2时,q=<1,k<0,与题中条件k>0矛盾,
∴B(4,),代入直线l解析式:/p>
4k+m=;
又直线l过A(1,1),
∴k+m=1,
联立方程组,解得:k=;
(3)过点A作AM⊥对称轴于点M,过点B作BN⊥对称轴于点N,
∵AF:FB=3:4,∴AM∶BN=3∶4,
∵AM=-1=,
∴BN=2,即点B的横坐标为2+=;
B的纵坐标为:()-5×+5=,
∴B(,);
将A、B坐标代入l解析式:
k+m=1;
+m=,
解得:k=,m=,
∴D(0,);
∴直线BC解析式为:+5;
设点D关于点C的对称点为D′,则 D′(0,),
∵△BCD和△BCG有公共边BC,
∴点G在过点D或D′,平行线于BC的直线上,
分别作DG1∥BC,D′G2∥BC,G1、G2在抛物线上
DG 1解析式:y=+,与y= x-5x+5联立,
解得:x1=,x2=3,
∵G在对称轴右侧,
∴x=3,y=-1,
∴G1(3,-1);
D′G2解析式:y=+,与y= x-5x+5联立,
解得:x1=,x2=(舍去),
∴x=,y=,
∴G2(,),
综上所述,点G的坐标为:(3,-1);或(,),