题目内容
5.如图,已知点A为(-4,4),AB⊥x轴于点B,AC⊥y轴于点C,反比例函数y=$\frac{k}{x}$(k<0)的图象交AC的中点于点D,交AB于点E,连OD、CE交于点F,CE的延长线交x轴于点G.(1)求k的值及点E的坐标;
(2)求证:CG⊥OD;
(3)求△OFG的面积;
(4)求经过G、B、F三点的抛物线的解析式,在此抛物线上是否存在点P,使S△BGP=$\frac{32}{5}$?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
分析 (1)根据正方形的性质,可得D点坐标,根据待定系数法,可得k的值,根据自变量与函数值的对应关系,可得答案;
(2)根据全等三角形的判定与性质,可得∠1=∠2,根据余角的性质,可得∠2+∠3=90°,根据垂线的定义,可得答案;
(3)根据待定系数法,可得CG、OD的解析式,根据解方程组,可得F点的坐标,根据自变量与函数值的对应关系,可得G点坐标,根据三角形的面积公式,可得答案;
(4)根据待定系数法,可得函数解析式,根据三角形的面积公式,可得F点,根据函数值相等的点关于对称轴对称,可得P点.
解答 (1)解:由已知,得四边形ABCD是正方形,
∴D为AC的中点,
∴点D(-2,4),
∴k=xy=-2×4=-8,当x=-4时,y=-$\frac{8}{x}$=2,点E(-4,2);
(2)证明:如图,
,
∵四边形ABCD是正方形,
∴OC=AC,∠A=∠DOC=90°,
∵A为(-4,4),E(-4,2),
∴E为AB的中点.
∵D为AC的中点,
∴CD=AE,
∴Rt△EAC≌R△DCO,
∴∠1=∠2,
∵∠1+∠3=90°,
∴∠2+∠3=90°,
∴CG⊥OD;
(3)解:设直线OD为y=k1x,得-2k1=4,即k1=-2,y=-2x;
设直线CG的解析式为y=k2x+4,得-4k2+4=2,即k2=$\frac{1}{2}$,
解$\left\{\begin{array}{l}{y=-2x}\\{y=\frac{1}{2}x+4}\end{array}\right.$,解得$\left\{\begin{array}{l}{x=-\frac{8}{5}}\\{y=\frac{16}{5}}\end{array}\right.$,即F点坐标为(-$\frac{8}{5}$,$\frac{16}{5}$),
当y=0时,$\frac{1}{2}$x+4=0,即x=-8,即G点坐标为(-8,0)
∴S△OFG=$\frac{1}{2}$OG•yF$\frac{1}{2}$×8×$\frac{16}{5}$=$\frac{64}{5}$;
(4)解:设过点G(-8,0)、B(-4,0)、F(-$\frac{8}{5}$,$\frac{16}{5}$)的抛物线为y=ax2+bx+c(a≠0),
得$\left\{\begin{array}{l}{64a-8b+c=0}\\{16a-4b+c=0}\\{\frac{64}{25}a-\frac{8}{5}b+c=\frac{16}{5}}\end{array}\right.$,
解得$\left\{\begin{array}{l}{a=\frac{5}{24}}\\{b=\frac{5}{2}}\\{c=\frac{20}{3}}\end{array}\right.$,
则y=$\frac{5}{24}$x2+$\frac{5}{2}$x+$\frac{20}{3}$
当$\frac{b}{2a}$=-6时,y最小=$\frac{4ac-{b}^{2}}{4a}$=-$\frac{5}{6}$,
∴抛物线的顶点坐标为(-6,-$\frac{5}{6}$).
∴S△BGP=$\frac{1}{2}$•BG•yF=$\frac{1}{2}$×4×$\frac{16}{5}$=$\frac{32}{5}$.
∴点F是满足条件的一点,△BGP的高是$\frac{16}{5}$,
∴在x轴上方的抛物线上还存在一个点与F关于直线x=-6对称的点P(-$\frac{52}{5}$,$\frac{16}{5}$).
∵$\frac{5}{6}$<$\frac{16}{5}$,
∴在x轴下方的抛物线上不存在满足条件的点.
故存在两个点:P1(-$\frac{8}{5}$,$\frac{16}{5}$),P(-$\frac{52}{5}$,$\frac{16}{5}$).
点评 本题考查了二次函数综合题,利用待定系数法求函数解析式;利用全等三角形的判定与性质得出∠1=∠2是解题关键;利用解方程组得出G点坐标是解题关键;利用函数的对称性得出P与F点是对称点是解题关键.
| A. | x>1 | B. | x<1 | C. | x>0 | D. | x<0 |
| A. | -0.7 | B. | 0.7 | C. | ±0.7 | D. | 0.49 |
| A. | 1+$\sqrt{2}$ | B. | 2+$\sqrt{2}$ | C. | 2$\sqrt{2}$-1 | D. | 2$\sqrt{2}$+1 |