题目内容
(1)填空:A(______,______)、B(______,______)、C(______,______);
(2)求抛物线的函数关系式;
(3)E为抛物线的顶点,在线段DE上是否存在点P,使得以C、D、P为顶点的三角形与△DOC相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】分析:(1)根据直线AB的解析式,可求出A、B的坐标,由于△DOC是由△AOB旋转而得,根据旋转的性质知:OC=OB,由此可得到OC的长,即可求得C点的坐标;
(2)将A、B、C的坐标代入抛物线的解析式中,即可求出待定系数的值;
(3)易求得D、E的坐标,进而可求出CD、DE的长;过E作EF⊥y轴于F,通过证△COD∽△DFE,可得到∠CDE=90°;那么△COD和△CDP中,∠COD、∠CDP都是直角,对应相等,因此本题要分成两种情况讨论:
①OC:OD=CD:DP=3:1,此时CD=3DP,由此可求出DP的长;过P作PG⊥y轴于G,根据∠PDG的正切值结合勾股定理,即可求出DG、PG的长,由此可求得点P的坐标;
②OC:OD=DP:CD=3:1,此时DP=3CD,解法同①;
综合上述情况即可求出P点的坐标,需注意的是P点为线段DE上的点,因此DP≤DE,根据这个条件可将不合题意的解舍去.
解答:
解:(1)直线y=-3x-3中,
x=0,则y=-3;y=0,则x=-1;
∴A(-1,0),B(0,-3);
根据旋转的性质知:OC=OB=3,即C(3,0);
∴A(-1,0),B(0,-3),C(3,0);(3分)
(2)∵抛物线y=ax2+bx+c经过B点,∴c=-3;
又∵抛物线经过A,C两点,
∴
,解得
;(5分)
∴y=x2-2x-3;(6分)
(3)过点E作EF⊥y轴垂足为点F;
由(2)得y=x2-2x-3=(x-1)2-4
∴E(1,-4).
∵tan∠EDF=
,tan∠DCO=
;
∴∠EDF=∠DCO(7分)
∵∠DCO+∠ODC=90°,
∴∠EDF+∠ODC=90°;
∴∠EDC=90°,
∴∠EDC=∠DOC;(8分)
①当
=
时,△ODC∽△DPC,
则
=
,
∴DP=
(9分)
过点P作PG⊥y轴,垂足为点G;
∵tan∠EDF=
=
,
∴设PG=x,则DG=3x
在Rt△DGP中,DG2+PG2=DP2.
∴9x2+x2=
,
∴x1=
,x2=-
(不合题意,舍去)(10分)
又∵OG=DO+DG=1+1=2,
∴P(
,-2);(11分)
②当
=
时,△ODC∽△DCP,则
=
,
∴DP=3
;
∵DE=
=
,
∴DP=3
(不合题意,舍去)(13分)
综上所述,存在点P,使得以C、D、P为顶点的三角形与△DOC相似,此时点P的坐标为P(
,-2).(14分)
点评:此题主要考查了二次函数解析式的确定、图形的旋转变化、相似三角形的判定和性质、勾股定理的应用等知识;在相似三角形的对应边和对应角不明确的情况下,一定要分类讨论,以免漏解.
(2)将A、B、C的坐标代入抛物线的解析式中,即可求出待定系数的值;
(3)易求得D、E的坐标,进而可求出CD、DE的长;过E作EF⊥y轴于F,通过证△COD∽△DFE,可得到∠CDE=90°;那么△COD和△CDP中,∠COD、∠CDP都是直角,对应相等,因此本题要分成两种情况讨论:
①OC:OD=CD:DP=3:1,此时CD=3DP,由此可求出DP的长;过P作PG⊥y轴于G,根据∠PDG的正切值结合勾股定理,即可求出DG、PG的长,由此可求得点P的坐标;
②OC:OD=DP:CD=3:1,此时DP=3CD,解法同①;
综合上述情况即可求出P点的坐标,需注意的是P点为线段DE上的点,因此DP≤DE,根据这个条件可将不合题意的解舍去.
解答:
x=0,则y=-3;y=0,则x=-1;
∴A(-1,0),B(0,-3);
根据旋转的性质知:OC=OB=3,即C(3,0);
∴A(-1,0),B(0,-3),C(3,0);(3分)
(2)∵抛物线y=ax2+bx+c经过B点,∴c=-3;
又∵抛物线经过A,C两点,
∴
∴y=x2-2x-3;(6分)
(3)过点E作EF⊥y轴垂足为点F;
由(2)得y=x2-2x-3=(x-1)2-4
∴E(1,-4).
∵tan∠EDF=
∴∠EDF=∠DCO(7分)
∵∠DCO+∠ODC=90°,
∴∠EDF+∠ODC=90°;
∴∠EDC=90°,
∴∠EDC=∠DOC;(8分)
①当
则
∴DP=
过点P作PG⊥y轴,垂足为点G;
∵tan∠EDF=
∴设PG=x,则DG=3x
在Rt△DGP中,DG2+PG2=DP2.
∴9x2+x2=
∴x1=
又∵OG=DO+DG=1+1=2,
∴P(
②当
∴DP=3
∵DE=
∴DP=3
综上所述,存在点P,使得以C、D、P为顶点的三角形与△DOC相似,此时点P的坐标为P(
点评:此题主要考查了二次函数解析式的确定、图形的旋转变化、相似三角形的判定和性质、勾股定理的应用等知识;在相似三角形的对应边和对应角不明确的情况下,一定要分类讨论,以免漏解.
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