题目内容

如图,在平面直角坐标系中,O为原点,已知A(2,0)、C(1,3
3
),将△OAC绕AC的中点G旋转180°,点O落到点B的位置,抛物线y=ax2-2
3
x经过点A,点D是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)判断点B是否在抛物线上;
(3)若点P是x轴上A点左边的一个动点,当以P、A、D为顶点的三角形与△OAB相似时,求出点P的坐标;
(4)若点M是y轴上的一个动点,要使△MAD的周长最小,请直接写出点M的坐标.
(1)将A(2,0)代入y=ax2-2
3
x得,
4a-4
3
=0,
解得a=
3
,
∴抛物线的解析式为y=
3
x2-2
3
x;

(2)由旋转知,四边形OABC是平行四边形,
∴BC∥OA,BC=AO,
∵A(2,0)、C(1,3
3
),
∴xB=1+2=3,yB=yC=3
3
,
∴B(3,3
3
),
将B(3,3
3
)代入y=
3
x2-2
3
x得,
3
×32-2
3
×3=3
3
,
∴点B在抛物线上;

(3)过点B作BE⊥x轴于E,过点D作DF⊥x轴于F,
由y=
3
x2-2
3
x=
3
(x-1)2-
3
得顶点D(1,-
3
),
∵B(3,3
3
),
∴在Rt△BOE和Rt△DAF中,tan∠BOE=
BE
OE
=
3
3
3
=
3
,
tan∠DAF=
DF
AF
=
3
2-1
=
3
,
∴∠BOE=∠DAF=60°,
∵OA=2,OB=
32+(3
3
)
2
=6,
AD=
(2-1)2+(
3
)
2
=2,
∴△APD和△OAB相似分如下两种情况:
①APD=∠OAB时△APD和△OAB相似,
∴
AP
OA
=
AD
OB
,
即
AP
2
=
2
6
,
解得AP=
2
3
,
∴OP=OA-AP=2-
2
3
=
4
3
,
∴点P的坐标为(
4
3
,0);
②∠APD=∠OBA时△APD和△OBA相似,
∴
AP
OB
=
AD
OA
,
即
AP
6
=
2
2
,
解得AP=6,
∴OP=AP-OA=6-2=4,
∴点P的坐标为(-4,0),
综上所述,点P(
4
3
,0)或(-4,0);

(4)点A(2,0)关于y轴的对称点A′坐标为(-2,0),
根据轴对称确定最短路线,直线A′D与y轴的交点即为使△MAD的周长最小的点M的位置,
设直线A′D的解析式为y=kx+b,
则
-2k+b=0
k+b=-
3
,
解得
k=-
3
3
b=-
2
3
3
,
∴直线A′D的解析式为y=-
3
3
x-
2
3
3
,
x=0时,y=-
2
3
3
,
∴点M的坐标为(0,-
2
3
3
).
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