题目内容
已知两直线l1,l2分别经过点A(1,0),点B(-3,0),并且当两直线同时相交于y正半轴的点C时,恰好有l1⊥l2,经过点A、B、C的抛物线的对称轴与直线l2交于点K,如图所示。
(1)求点C的坐标,并求出抛物线的函数解析式;
(2)抛物线的对称轴被直线l1,抛物线,直线l2和x轴依次截得三条线段,问这三条线段有何数量关系?请说明理由。
(3)当直线l2绕点C旋转时,与抛物线的另一个交点为M,请找出使△MCK为等腰三角形的点M,简述理由,并写出点M的坐标。
(1)求点C的坐标,并求出抛物线的函数解析式;
(2)抛物线的对称轴被直线l1,抛物线,直线l2和x轴依次截得三条线段,问这三条线段有何数量关系?请说明理由。
(3)当直线l2绕点C旋转时,与抛物线的另一个交点为M,请找出使△MCK为等腰三角形的点M,简述理由,并写出点M的坐标。
解:(1)由题意易知:△BOC∽△COA,
∴
,
即
∴
∴点C的坐标是(0,
)
由题意,可设抛物线的函数解析式为
把A(1,0),B(-3,0)的坐标分别代入
,
得
解这个方程组,得
∴抛物线的函数解析式为
;
(2)截得三条线段的数量关系为KD=DE=EF
理由如下:
可求得直线
的解析式为
,
直线
的解析式为
抛物线的对称轴为直线
由此可求得点K的坐标为(-1,
),点D的坐标为(-1,
),点E的坐标为(-1,
),点F的坐标为(-1,0)
∴KD=
,DE=
,EF=
∴KD=DE=EF
(3)(i)以点K为圆心,线段KC长为半径画圆弧,交抛物线于点M1,由抛物线对称性可知点M1为点C关于直线
的对称点
∴点
的坐标为(-2,
),此时△
为等腰三角形
(ii)当以点C为圆心,线段CK长为半径画圆弧时,与抛物线交点为点
和点A,而三点A、C、K在同一直线上,不能构成三角形
(iii)作线段KC的中垂线l,由点D是KE的中点,且
,可知l经过点D,
∴KD=DC
此时,有点
即点D坐标为(-1,
),使△
为等腰三角形;
综上所述,当点M的坐标分别为(-2,
),(-1,
)时,△MCK为等腰三角形。
∴
即
∴
∴点C的坐标是(0,
由题意,可设抛物线的函数解析式为
把A(1,0),B(-3,0)的坐标分别代入
得
解这个方程组,得
∴抛物线的函数解析式为
(2)截得三条线段的数量关系为KD=DE=EF
理由如下:
可求得直线
直线
抛物线的对称轴为直线
由此可求得点K的坐标为(-1,
∴KD=
∴KD=DE=EF
(3)(i)以点K为圆心,线段KC长为半径画圆弧,交抛物线于点M1,由抛物线对称性可知点M1为点C关于直线
∴点
(ii)当以点C为圆心,线段CK长为半径画圆弧时,与抛物线交点为点
(iii)作线段KC的中垂线l,由点D是KE的中点,且
∴KD=DC
此时,有点
综上所述,当点M的坐标分别为(-2,
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