题目内容

如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx-7与y轴交于点C,与x轴交于点B,抛物线y=ax2+bx+14a经过B、C两点,与x轴的正半轴交于另一点A,且OA:OC=2:7.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D为线段CB上一点,点P在对称轴的右侧抛物线上,PD=PB,当tan∠PDB=2,求P点的坐标;
(3)在(2)的条件下,点Q(7,m)在第四象限内,点R在对称轴的右侧抛物线上,若以点P、D、Q、R为顶点的四边形为平行四边形,求点Q、R的坐标.
考点:二次函数综合题
专题:
分析:(1)由直线可求得C点坐标,代入抛物线可求得a的值,结合条件可求得A点坐标,代入可求得b的值,可求得抛物线解析式;
(2)可先求得B点坐标,过P作PF⊥x轴于点G,交BC于点F,作PE⊥BC,结合条件可找到PG与GF关系,再求得直线BC的解析式,设出F点的坐标,可表示出P点坐标,代入抛物线可求得P点的坐标;
(3)分DP∥QR和DR∥QP,当DP∥QR时,过P作PN∥BQ,过D作DN⊥BQ交PN于点N,过R作RM⊥BQ于点M.设PD交BQ于点T,DN交BM于点I,可求得RM=DN,MQ=PN,结合条件可求得D点坐标,设出R的坐标,可求得横坐标,代入抛物线可求得R的坐标,再根据平行四边形的性质可求得Q的坐标;同理可求得当DR∥QP时的R、Q的坐标.
解答:解:(1)∵直线y=kx-7与y轴的负半轴交于点C
∴C(0,-7),
∴OC=7,
∵抛物线y=ax2+bx+14a经过点C,
∴14a=-7,
∴a=-
1
2

∴y=-
1
2
x2+bx-7,
∵OA:OC=2:7.
∴OA=2,
∴A(2,0)
∵抛物线y=-
1
2
x2+bx-7经过点A,
∴b=
9
2

∴抛物线的解析式为y=-
1
2
x2+
9
2
x-7,
(2)如图1,

∵抛物线y=-
1
2
x2+
9
2
x-7经过B点,
令y=0解得x=7或x=2(舍去),
∴B(7,0),
∴OB=7,
∴OC=OB,
∴∠OCB=∠OBC=45°
过点P作PF⊥x轴于点G,交CB延长线于点F,则PF∥y轴,
∴∠CFG=∠OCB=45°,
∴BF=
2
GF,
过P作PE⊥BC于点E,
∵PD=PB,
∴∠PBD=∠PDB,
∴tan∠PBD=tan∠PDB=2,
∴PE=2BE,
∵EF=PE,
∴BF=BE,
∴PF=
2
PE=2
2
BE=2
2
BF=4GF,
∴PG=3GF,
∵直线y=kx-7过B点,
∴k=1,
∴y=x-7,
设F(m,m-7),则P(m,-3(m-7)),
∵点P在抛物线y=-
1
2
x2+
9
2
x-7上,
-3(m-7)=-
1
2
m2+
9
2
m-7

解得m=7(舍去)或m=8,
∴P(8,-3);
(3)如图2,当DP∥QR时,即四边形DQRP是平行四边形,

∵B(7,0),Q(7,m)
∴BQ∥y轴
过P作PN∥BQ,过D作DN⊥BQ交PN于点N,
过R作RM⊥BQ于点M.
设PD交BQ于点T,DN交BM于点I,
∴∠DTB=∠DPN,∠PTQ=∠RQM,
∵∠DTB=∠PTQ,
∴∠DPN=∠RQM,
∵四边形DPRQ是平行四边形,
∴DP=RQ,
在△RMQ和△DNP中,
∠RQM=∠DPN
∠RMQ=∠DNP
RQ=DP

∴△RMQ≌△DNP(AAS),
∴RM=DN,MQ=PN,
由(2)可求F(8,1),GF=1,BD=2BE=2
2
BF=2
2

∵∠QBC=45°,∴BI=DI=2,
∴D(5,-2),
设R点的横坐标为t,
∵RM=DN,
∴t-7=8-5,
解得t=10,
∵点R在抛物线y=-
1
2
x2+
9
2
x-7 上,
∴当t=10时,-
1
2
×102+
9
2
×10-7=-12

∴R(10,-12),
∵MQ=PN,
∴3-2=-12-n,
∴n=-11,
∴R(10,-12),Q(7,-11),
如图3,当DR∥QP时,即四边形DQPR是平行四边形

同理可求得R(6,2),Q(7,-7).
点评:本题主要考查待定系数法求函数解析式及全等三角形的判定和性质、三角函数的定义、平行四边形的性质等知识的综合应用.在(1)中求得A、C的坐标是解题的关键,在(2)中通过构造直角三角形,利用三角函数求得PG和GF的关系是解题的关键,在(3)中确定出Q、R的位置是解题的关键.本题综合性较强、考查知识点较多、难度较大,注重了知识与能力的考查.
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