题目内容

如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2-2x+2的图象与y轴交于点C,以OC为一边向左侧作正方形OCBA,点B刚好落在抛物线上.
(1)求a的值;
(2)若点D在二次函数y=ax2-2x+2的图象的对称轴上,点E在二次函数y=ax2-2x+2的图象上,是否存在以B,C,D,E四点为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点E的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,把正方形OCBA绕点O顺时针旋转α后得到正方形A1B1C1O(0°<α<90°).
①在旋转过程中,当点A1落在二次函数y=ax2-2x+2的图象对称轴上时,求出此时的点B1的坐标.
②在旋转过程中,当点B1落在二次函数y=ax2-2x+2的图象对称轴上时,边OA1与对称轴交于点F,求出此时的点F的坐标.
考点:二次函数综合题
专题:
分析:(1)先求出点C的坐标,再根据正方形的边长相等,得出点B的坐标,代入y=ax2-2x+2,即可得出a的值.
(2)分两种情况求解:①当点E在抛物线顶点时;②当BC∥DE,且DE=BC=2时,即可求出答案;
(3)①由点A1落在二次函数对称轴上,OA1=2,可得出∠A1OA=60°,进而得出∠BOB1=60°,求出∠B1OC=15°,利用三角函数表示点B1的坐标即可;
②设F(-1,m),由△A1B1F∽△HOF得出A1F=2m,由OB1=OB=2
2
得出B1H=
7
,在Rt△A1B1F中由勾股定理A1F2+A1B12=B1F2,列出方程(2m)2+22=(
7
-m)2求出m的值,即可得出点F的坐标.
解答:解:(1)二次函数y=ax2-2x+2的图象与y轴交于点C,
∴C(0,2),
∵以OC为一边向左侧作正方形OCBA,点B刚好落在抛物线上.
∴B(-2,2),把B(-2,2)代入y=ax2-2x+2,得2=4a+4+2,解得a=-1
(2)①当点E在抛物线顶点时,
∵二次函数的解析式为y=-x2-2x+2.
∴E(-1,3)
∵点D在二次函数的对称轴上,
∴当E(-1,3)以B,C,D,E四点为顶点的四边形为平行四边形
②当BC∥DE,且DE=BC=2时,
∵点D在二次函数的对称轴上,
∴D的横坐标为-1,
∴设点E的横坐标为t,则有-1-t=2,或t-(-1)=2,解得t=-3或1.
∴E(-3,-1)或(1,-1)
综上所述:当点E的坐标为(-1,3)或(-3,-1)或(1,-1),以B,C,D,E四点为顶点的四边形为平行四边形.
(3)①如图1,

∵点A1落在二次函数对称轴上,OA1=2
∴∠A1OA=60°,
∴∠BOB1=60°,
∴∠B1OC=60°-45°=15°,
∵OB1=OB=2
2
,
∴B1(2
2
sin15°,2
2
cos15°),
②如图2,

设F(-1,m)
∵△A1B1F∽△HOF
∴
A1F
FH
=
A1B1
HO
,
∴
A1F
m
=
2
1
,
∴A1F=2m
OB1=OB=2
2

B1H=
OB12-OH2
=
7
,
在Rt△A1B1F中
A1F2+A1B12=B1F2
(2m)2+22=(
7
-m)2
m1=
4-
7
3
,m2=-4-
7
-4-
7
3
(舍去)
∴F(-1,
4-
7
3
).
点评:本题主要考查了二次函数与方程、几何知识的综合应用,解题的关键是灵活掌握三角函数及相似三角形的运用.
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