题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx-8与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,直线l经过坐标原点O,与抛物线的一个交点为D,与抛物线的对称轴交于点E,连接CE,已知点A,D的坐标分别为(-2,0),(6,-8).
(1)求抛物线的函数表达式,并分别求出点B和点E的坐标;
(2)若点P是y轴负半轴上的一个动点,设其坐标为(0,m),直线PB与直线l交于点Q,试探究:当m为何值时,△OPQ是等腰三角形.
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【答案】(1)y=
x2-3x-8;B(8,0),E(3,-4);(2)m的值为-
或-
.
【解析】
(1)根据待定系数法求出抛物线解析式即可求出点B坐标,求出直线OD解析式即可解决点E坐标;
(2)①如图1中,当OP=OQ时,△OPQ是等腰三角形,过点E作直线ME∥PB,交y轴于点M,交x轴于点H,求出点M、H的坐标即可解决问题.②如图2中,当QO=QP时,△POQ是等腰三角形,先证明CE∥PQ,根据平行线的性质列出方程即可解决问题.
(1)∵抛物线y=ax2+bx-8经过点A(-2,0),D(6,-8),
∴将A、D两点的坐标代入得
,
解得
,
∴抛物线的函数表达式为y=
x2-3x-8;
(2)需分两种情况进行讨论:
①当OP=OQ时,△OPQ是等腰三角形,如解图①,
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图1
∵点E的坐标为(3,-4),
∴OE=
=5,
过点E作直线ME∥PB,交y轴于点M,交x轴于点H,
则
=
,
∴OM=OE=5,
∴点M的坐标为(0,-5),
设直线ME的函数表达式为y=k1x-5,E(3,-4)在直线ME上,
∴3k1-5=-4,解得k1=
,
∴直线ME的函数表达式为y=
x-5,
令y=0,解得x=15,
∴点H的坐标为(15,0).
又∵MH∥PB,
∴
=
,即
,
∴m=-
;
②当QO=QP时,△OPQ是等腰三角形,如图,
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∵当x=0时,y=
x2-3x-8=-8,
∴点C的坐标为(0,-8),
∴CE=
=5,
∴OE=CE,
∴∠1=∠2,
又∵QO=QP,
∴∠1=∠3,
∴∠2=∠3,
∴CE∥PB.
设直线CE交x轴于点N,其函数表达式为y=k2x-8,
E(3,-4)在直线CE上,
∴3k2-8=-4,解得k2=
,
∴直线CE的函数表达式为y=
x-8,
令y=0,得
x-8=0,
∴x=6,
∴点N的坐标为(6,0).
∵CN∥PB.
∴
=
,
∴
=
,解得m=-
.
综上所述,当m的值为-
或-
时,△OPQ是等腰三角形.