题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx+c的图象,经过点A(1,0),B(3,0),C(0,3)三点,过点C,D(﹣3,0)的直线与抛物线的另一交点为E.
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(1)请你直接写出:
①抛物线的解析式 ;
②直线CD的解析式 ;
③点E的坐标( , );
(2)如图1,若点P是x轴上一动点,连接PC,PE,则当点P位于何处时,可使得∠CPE=45°,请你求出此时点P的坐标;
(3)如图2,若点Q是抛物线上一动点,作QH⊥x轴于H,连接QA,QB,当QB平分∠AQH时,请你直接写出此时点Q的坐标.
【答案】(1)①y=x2﹣4x+3,②y=x+3,③(5,8);(2)P1(1,0),P2(9,0);(3)Q(3+
,3+2
).
【解析】
(1)①假设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣3),将A,B代入,即可求出抛物线的解析式;
②设直线CD的解析式为y=kx+b,将C,D代入可得直线CD的解析式;
③联立两个解析式可得E点坐标;
(2)过点E作EH⊥x轴于H,由已知可推出CD=
,DE=
,EC=
,△ECP∽△EPD,由此可得PE2,根据勾股定理可得PH,由此即可求出点P的坐标;
(3)延长QH到M,使得HM=1,连接AM,BM,延长QB交AM于N,设Q(t,t2﹣4t+3),由题意得点Q只能在点B的右侧的抛物线上,则QH=t2﹣4t+3,BH=t﹣3,AH=t﹣1,由此可推出△QHB∽△AHM,据此可得QN⊥AM,当BM=AB=2时,QN垂直平分线段AM,此时QB平分∠AQH,根据勾股定理可得t值,即可推出点Q坐标.
(1)①∵抛物线经过A(1,0),B(3,0),
∴可以假设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣3),
把C(0,3)代入得到a=1,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3;
②设直线CD的解析式为y=kx+b,则有
,
解得
,
∴直线CD的解析式为y=x+3;
③由
,解得
或
,
∴E(5,8),
故答案为:y=x2﹣4x+3,y=x+3,(5,8);
(2)如图1中,过点E作EH⊥x轴于H,
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∵C(0,3),D(﹣3,0),E(5,8),
∴OC=OD=3,EH=8,
∴∠PDE=45°,CD=
,DE=
,EC=
,
当∠CPE=45°时,∵∠PDE=∠EPC,∠CEP=∠PED,
∴△ECP∽△EPD,
∴
,
∴PE2=ECED=80,
在Rt△EHP中,PH=
=
=4,
∴把点H向左或向右平移4个单位得到点P,
∴P1(1,0),P2(9,0);
(3)延长QH到M,使得HM=1,连接AM,BM,延长QB交AM于N,
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设Q(t,t2﹣4t+3),由题意得点Q只能在点B的右侧的抛物线上,则QH=t2﹣4t+3,BH=t﹣3,AH=t﹣1,
∴
=
=t﹣3=
,
∵∠QHB=∠AHM=90°,
∴△QHB∽△AHM,
∴∠BQH=∠HAM,
∵∠BQH+∠QBH=90°,∠QBH=∠ABN,
∴∠HAM+∠ABN=90°,
∴∠ANB=90°,
∴QN⊥AM,
∴当BM=AB=2时,QN垂直平分线段AM,此时QB平分∠AQH,
在Rt△BHM中,BH=
=
=
,
∴t=3+
,
∴Q(3+
,3+2
).