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(1
0,0)
∴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.