题目内容


 如图,在平面直角坐标系中,点A(10,0),以OA为直径在第一象限内作半圆,B为半圆上一点,连接AB并延长至C,使BC=AB,过C作CD ⊥ x轴于点D,交线段OB于点E,已知CD=8,抛物线经过O、E、A三点。

(1)       ∠OBA=       °.

(2)       求抛物线的函数表达式。

(3)       若P为抛物线上位于第一象限内的一个动点,以P、O、A、E为顶点的四边形面积记作S,则S取何值时,相应的点P有且只有3个?

 



(1)∠OBA=90°

(2)连接OC,如图所示,

∵由(1)知OB ⊥ AC,又AB=BC,

∴OB是的垂直平分线,

∴OC=OA=10,

在Rt△OCD中,OC=10,CD=8,∴OD=6,

∴C(6,8),B(8,4)

∴OB所在直线的函数关系为y=x,

又E点的横坐标为6,∴E点纵坐标为3

即E(6,3).

抛物线过O(0,0),E(6,3) ,A(10,0)

∴设此抛物线的函数关系式为y=ax(x-10),把E点坐标代入得

3=6a(6-10),解得a=-

∴此抛物线的函数关系式为y=-x(x-10),即y=-x²+x.

(4)  设点P(p,-p²+p)

①     若点P在CD的左侧,延长OP交CD于Q,如右图,

OP所在直线函数关系式为:y=(-p+)x

∴当x=6时,y=,即Q点纵坐标为,

∴QE=-3=,

S四边形POAE

= S△OAE +S△OPE

= S△OAE +S△OQE-S△PQE

=  · OA ·DE + · QE · Px

=×10×3+ ·()· p

=

②  若点P在CD的右侧,延长AP交CD于Q,如右图,

P(p,-p²+p),A(10,0)

∴设AP所在直线方程为:y=kx+b,把P和A坐标代入得,

 ,解得,

∴AP所在直线方程为:y=x+,

∴当x=6时,y=· 6+=P,即Q点纵坐标为P,

∴QE=P-3,

∴S四边形POAE

= S△OAE +S△APE

= S△OAE +S△AQE -S△PQE

= ·OA ·DE + · QE·DA- · QE·(Px -6)

=×10×3+ · QE ·(DA-Px +6)

=15+ ·(p-3)·(10-p)

=

=

∴当P在CD右侧时,四边形POAE的面积最大值为16,此时点P的位置就一个,

令=16,解得,p=3 ± ,

∴当P在CD左侧时,四边形POAE的面积等于16的对应P的位置有两个,

综上知,以P、O、A、E为顶点的四边形面积S等于16时,相应的点P有且只有3个.


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