题目内容
3.(1)求点C的坐标,并求出抛物线的函数解析式;
(2)抛物线的对称轴被直线l1、抛物线、直线l2和x轴依次截得三条线段,问:这三条线段有何数量关系?请说明理由.
(3)当直线l2绕点C旋转时,与抛物线的另一个交点为M,请找出使△MCK为等腰三角形的点M,简述理由,并写出点M的坐标.
分析 (1)利用△BOC∽△COA,根据相似三角形的性质求得OC的长,则C的坐标即可求得,然后利用待定系数法求得二次函数的解析式;
(2)首先求得l1,l2和抛物线的对称轴的解析式,进而求得K、D、E、F分坐标,则DK、DE、和EF的关系即可求得;
(3)分成K、C、M分别是等腰三角形的顶点三种情况进行讨论,根据等腰三角形的性质求解.
解答 解:(1)由题意可得AO=1,BO=3,
∵△BOC∽△COA,
∴$\frac{CO}{BO}$=$\frac{AO}{CO}$,即$\frac{CO}{3}$=$\frac{1}{CO}$,
∴CO=$\sqrt{3}$或-$\sqrt{3}$(舍去).
∴C的坐标是(0,-$\sqrt{3}$).
设抛物线的解析式是y=ax2+bx+c,
根据题意得:$\left\{\begin{array}{l}{a-b-c=0}\\{9a+3b+c=0}\\{c=-\sqrt{3}}\end{array}\right.$,
解得:$\left\{\begin{array}{l}{a=\frac{\sqrt{3}}{3}}\\{b=-\frac{2\sqrt{3}}{3}}\\{c=-\sqrt{3}}\end{array}\right.$,
则抛物线的解析式是y=$\frac{\sqrt{3}}{3}$x2-$\frac{2\sqrt{3}}{3}$x-$\sqrt{3}$;
(2)所得的三条线段的数量关系是KD=DE=EF.
理由是:设直线l1的解析式是y=kx+b,
则$\left\{\begin{array}{l}{-k+b=0}\\{b=-\sqrt{3}}\end{array}\right.$,
解得:$\left\{\begin{array}{l}{k=-\sqrt{3}}\\{b=-\sqrt{3}}\end{array}\right.$,
则直线l1的解析式是y=-$\sqrt{3}$x-$\sqrt{3}$.
同理l2的解析式是y=$\frac{\sqrt{3}}{3}$x-$\sqrt{3}$.
抛物线的对称轴是x=1,
则K的坐标是(1,-2$\sqrt{3}$),D的坐标是(1,-$\frac{4\sqrt{3}}{3}$),E的坐标是(1,-$\frac{2\sqrt{3}}{3}$),F的坐标是(1,0).
则KD=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$,DE=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$,EF=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$.![]()
则KD=DE=EF;
(3)由题意需进行分类讨论.
①以K为圆心,KC的长为半径画圆弧,交抛物线于点M1,此时KM1=KC,则M1与C关于对称轴x=1对称.
设M1的横坐标是a,则$\frac{1}{2}$a=1,解得:a=2.
则M1的坐标是(2,-$\sqrt{3}$);
②当以点C为圆心,线段KC的长为半径画圆弧时,与抛物线的交点M1和A,而A、C、K三点在一条直线上,不能构成三角形;
③作线段KC的中垂线,
∵CD=$\sqrt{{1}^{2}+(-\sqrt{3}+\frac{4\sqrt{3}}{3})^{2}}$=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$,
∴CD=DK.
∴KC的中垂线一定经过D.
即此时D就是所求的点M2.此时有点M2,即点M2的坐标是(1,-$\frac{4\sqrt{3}}{3}$)使得△M2CK是等腰三角形.
综上所述,当点M的坐标是(2,-$\sqrt{3}$),(1,-$\frac{4\sqrt{3}}{3}$)时,△MCK是等腰三角形.
点评 本题是待定系数法求函数解析式、相似三角形的性质以及等腰三角形的判定与性质,对等腰三角形进行讨论是解决本题的关键.
| A. | 2x3+5x-1和-9x3-3x-3 | B. | 5x3+x+8和-12x3+x-12 | ||
| C. | -3x3+x+5和-4x3+x-1 | D. | -7x3+3x-2和-x-2 |