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
),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
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.

| 3 |
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(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
x得,
4a-4
=0,
解得a=
,
∴抛物线的解析式为y=
x2-2
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
),
∴xB=1+2=3,yB=yC=3
,
∴B(3,3
),
将B(3,3
)代入y=
x2-2
x得,
×32-2
×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=
x2-2
x=
(x-1)2-
得顶点D(1,-
),
∵B(3,3
),
∴在Rt△BOE和Rt△DAF中,tan∠BOE=
=
=
,
tan∠DAF=
=
=
,
∴∠BOE=∠DAF=60°,
∵OA=2,OB=
=6,
AD=
=2,
∴△APD和△OAB相似分如下两种情况:
①APD=∠OAB时△APD和△OAB相似,
∴
=
,
即
=
,
解得AP=
,
∴OP=OA-AP=2-
=
,
∴点P的坐标为(
,0);
②∠APD=∠OBA时△APD和△OBA相似,
∴
=
,
即
=
,
解得AP=6,
∴OP=AP-OA=6-2=4,
∴点P的坐标为(-4,0),
综上所述,点P(
,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
,
解得
,
∴直线A′D的解析式为y=-
x-
,
x=0时,y=-
,
∴点M的坐标为(0,-
).
| 3 |
4a-4
| 3 |
解得a=
| 3 |
∴抛物线的解析式为y=
| 3 |
| 3 |
(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 |
| 3 |
| 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 |
| 3 |
| 3 |
| 3 |
| 3 |
∵B(3,3
| 3 |
∴在Rt△BOE和Rt△DAF中,tan∠BOE=
| BE |
| OE |
3
| ||
| 3 |
| 3 |
tan∠DAF=
| DF |
| AF |
| ||
| 2-1 |
| 3 |
∴∠BOE=∠DAF=60°,
∵OA=2,OB=
32+(3
|
AD=
(2-1)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 |
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 |
(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
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解得
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∴直线A′D的解析式为y=-
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| 3 |
2
| ||
| 3 |
x=0时,y=-
2
| ||
| 3 |
∴点M的坐标为(0,-
2
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