题目内容
5.在平面直角坐标系中,O是坐标原点.点A在x轴的正半轴上,点B的坐标为(2,4),∠OBA=90°.一条抛物线经过O,A,B三点,直线AB与抛物线的对称轴交于点Q.(1)如图1,求经过O,A,B三点的抛物线解析式.
(2)如图2,在A,B两点之间的抛物线上有一动点P,连结AP,BP.设点P的横坐标为m,△ABP的面积S,请求出S与m之间的函数关系式,并求出S取得最大值时点P的坐标.
(3)如图3,将△OAB沿射线BA方向平移得到△DEF.在平移过程中,以A,D,Q为顶点的三角形能否成为等腰三角形?如果能,请求出此时点D的坐标(点O除外);如果不能,请说明理由.
分析 (1)根据勾股定理,可得A点坐标,根据待定系数法,可得函数解析式;
(2)根据自变量与函数值的对应关系,可得P点坐标,E点坐标,根据线段的和差,可得PE的长,A到PE的距离,B到PE的距离,根据三角形的面积公式,可得答案;根据顶点坐标,可得m的值,可得P点坐标;
(3)根据等腰三角形,可得关于a的方程,根据解方程,可得a的值,再根据自变量与函数值的对应关系,可得D点坐标.
解答 解:(1)设A(a,0),由勾股定理,得
(a-2)2+42+22+42=a2,
解得a=10,即A(10,0),
设抛物线的解析式为y=ax2+bx,
将A、B点坐标,得
$\left\{\begin{array}{l}{100a+10b=0}\\{4a+2b=4}\end{array}\right.$,
解得$\left\{\begin{array}{l}{a=-\frac{1}{4}}\\{b=\frac{5}{2}}\end{array}\right.$,
抛物线的解析式为y=-$\frac{1}{4}$x2+$\frac{5}{2}$x;
(2)如图:![]()
作PC⊥x轴于C点,交AB与E,
AB的解析式为y=-$\frac{1}{2}$x+5,
设P(m,-$\frac{1}{4}$m2+$\frac{5}{2}$m),E(m,-$\frac{1}{2}$m+5).
PE=yP-yE=-$\frac{1}{4}$m2+3m-5,
S=$\frac{1}{2}$PE•(xA-xE)+$\frac{1}{2}$PE(xE-xB)=$\frac{1}{2}$×(-$\frac{1}{4}$m2+3m-5)×(10-2),
化简,得
S=-m2+12m-20,当m=6时,S最大=16,
当S取得最大值时点P的坐标为(6,6);
(3)Q点的坐标为(5,$\frac{5}{2}$),D点在过O点且平行AB的直线上y=-$\frac{1}{2}$x上,设D(a,-$\frac{1}{2}$a).
AD2=(10-a)2+$\frac{1}{4}$a2,AQ2=25+$\frac{25}{4}$=$\frac{125}{4}$,QD2=(a-5)2+(-$\frac{1}{2}$a-$\frac{5}{2}$)2.
①当AD=AQ时,(10-a)2+$\frac{1}{4}$a2=$\frac{125}{4}$,解得a1=11,a2=5,
当a=11时,-$\frac{1}{2}$a=-$\frac{11}{2}$,即D1(11,-$\frac{11}{2}$);当a=5时,-$\frac{1}{2}$a=-$\frac{5}{2}$,即D2(5,-$\frac{5}{2}$);
②当AD=QD时,(10-a)2+$\frac{1}{4}$a2=(a-5)2+(-$\frac{1}{2}$a-$\frac{5}{2}$)2,
解得a=$\frac{11}{2}$,-$\frac{1}{2}$a=-$\frac{11}{4}$,即D4($\frac{11}{2}$,-$\frac{11}{4}$)
③当AQ=QD时,(a-5)2+(-$\frac{1}{2}$a-$\frac{5}{2}$)2=$\frac{125}{4}$,解得a=6,-$\frac{1}{2}$a=-3,即D3(6,-3),
综上所述:以A,D,Q为顶点的三角形能成为等腰三角形,D点的坐标为D3(6,-3),D2(5,-$\frac{5}{2}$),D1(11,-$\frac{11}{2}$),D4($\frac{11}{2}$,-$\frac{11}{4}$).
点评 本题考查了了二次函数综合题,利用勾股定理得出A点坐标是解题关键,又利用了待定系数法求函数解析式;了用自变量与函数值的对应关系得出P,E点坐标,利用线段的和差得出PE的长,A到PE的距离,B到PE的距离是解题关键,又利用了二次函数的性质;利用等腰三角形的定义得出关于a的方程是解题关键,要分类讨论,以防遗漏.
| A. | 3个 | B. | 4个 | C. | 5个 | D. | 6个 |
| A. | $\frac{a+b}{ab}$=$\frac{1+b}{b}$ | B. | $\frac{x-y}{x+y}$=$\frac{{x}^{2}-{y}^{2}}{(x+y)^{2}}$ | ||
| C. | $\frac{x-3}{{x}^{2}-9}$=$\frac{1}{x-3}$ | D. | $\frac{-x+y}{2}$=-$\frac{x+y}{2}$ |
| A. | 2 | B. | 10 | C. | -2 | D. | -10 |
| A. | 1 2 4 | B. | 4 5 9 | C. | 4 6 8 | D. | 5 5 11 |
| A. | 4cm | B. | 1cm | C. | 9cm | D. | 5cm |