23. (2011广东株洲,24,10分)孔明是一个喜欢探究钻研的同学,他在和同学们一起研究某条抛物线的性质时,将一把直角三角板的直角顶点置于平面直角坐标系的原点O,两直角边与该抛物线交于A、B两点,请解答以下问题:

(1)若测得(如图1),求的值;

(2)对同一条抛物线,孔明将三角板绕点O旋转到如图2所示位置时,过B作BF⊥x轴于点F,测得OF=1,写出此时点B的坐标,并求点A的横坐标

(3)对该抛物线,孔明将三角板绕点O旋转任意角度时惊奇地发现,交点A、B的连线段总经过一个固定的点,试说明理由并求出该点的坐标.

[答案]解:(1)设线段AB与y轴的交点为C,由抛物线的对称性可得C为AB中点,

,∠AOB=90°,

∴AC=OC=BC=2,∴B(2,-2),         

将B(2,-2)代入抛物线得,.   

(2)解法一:过点A作AE⊥x轴于点E,

∵点B的横坐标为1,∴B (1,),       

.  又∵∠AOB=90°,易知∠AOE=∠OBF,又∠AEO=∠OFB=90°,

∴△AEO∽△OFB,∴  ∴AE=2OE,   

设点A()(m>0),则OE=m,,∴

m=4,即点A的横坐标为-4.   

解法二:过点AAE⊥x轴于点E

∵点B的横坐标为1,∴B (1,),

  

∵∠AOB=90°,易知AOE=OBF

,∴AE=2OE,          

设点A(-)(m>0),则OE=m,∴

m=4,即点A的横坐标为-4.      

解法三:过点AAE⊥x轴于点E

∵点B的横坐标为1,∴B (1,),

A(-)(m>0),则

, 

∵∠AOB=90°,∴

解得:m=4,即点A的横坐标为-4.           

(3)解法一:设A()(m>0),B()(n>0),

设直线AB的解析式为:y=kx+b,   则

(1)×n+(2)×m得,

 ∴    

又易知△AEO∽△OFB,∴,∴,∴mn=4,

.由此可知不论k为何值,直线AB恒过点(0,-2),

(说明:写出定点C的坐标就给2分)

解法二:设A()(m>0),B()(n>0),

直线ABy轴的交点为C,根据,可得

化简,得.                    

又易知△AEO∽△OFB,∴,∴,∴mn=4,∴OC=2为固定值.故直线AB恒过其与y轴的交点C(0,-2)

说明:mn的值也可以通过以下方法求得.

由前可知,

,得:

化简,得mn=4.

21. (2011甘肃兰州,28,12分)如图所示,在平面直角坐标系xoy中,正方形OABC的边长为2cm,点A、C分别在y轴的负半轴和x轴的正半轴上,抛物线经过点A、B和D(4,)。

(1)求抛物线的表达式。

(2)如果点P由点A出发沿AB边以2cm/s的速度向点B运动,同时点Q由点B出发,沿BC边以1cm/s

的速度向点C运动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动。设S=PQ2(cm2)。

①试求出S与运动时间t之间的函数关系式,并写出t的取值范围;

②当S取时,在抛物线上是否存在点R,使得以点P、B、Q、R为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出R点的坐标;如果不存在,请说明理由。

(3)在抛物线的对称轴上求点M,使得M到D、A的距离之差最大,求出点M的坐标。

[答案](1)由题意得A(0,-2),B(2,-2),抛物线过A、B、D三点得

解得

抛物线的表达式为

(2)①S=PQ2=(0≤t≤1)

②由解得t=或t=(不合题意,舍去)

此时,P(1,-2),B(2,-2),Q(2,)

若以点P、B、Q、R为顶点的四边形是平行四边形,则R(3,)或(1,-)或(1,)

经代入抛物线表达式检验,只有点R(3,)在抛物线上

所以抛物线上存在点R(3,)使得以点P、B、Q、R为顶点的四边形是平行四边形。

(3)过B、D的直线交抛物线对称轴于点M,则该点即为所求。因为如在对称轴上另取一点N,则

ND-NA=ND-NB<BD,而MD-MA=MD-MB=BD,故点M到D、A的距离之差最大。

由B(2,-2)、D(4,)求得直线BD的解析式为

时,,故点M的坐标为(1,)

 0  49549  49557  49563  49567  49573  49575  49579  49585  49587  49593  49599  49603  49605  49609  49615  49617  49623  49627  49629  49633  49635  49639  49641  49643  49644  49645  49647  49648  49649  49651  49653  49657  49659  49663  49665  49669  49675  49677  49683  49687  49689  49693  49699  49705  49707  49713  49717  49719  49725  49729  49735  49743  447348 

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