题目内容

1.如图,矩形OABC的边OA在x轴上,边OC在y轴上,点B的坐标为(10,8),沿直线OD折叠矩形,使点A正好落在BC上的E处,抛物线y=ax2+bx+c经过点O,A,E三点.
(1)求此抛物线的解析式和AD的长;
(2)点P是此抛物线的对称轴上一动点.
①求当△PAD的周长最小时,点P的坐标;
②若点Q是抛物线上的点,以点P、Q、O、D为顶点的四边形能否成为平行四边形?若能,请直接写出此时点P、Q的坐标;若不能,请说明理由.

分析 (1)由矩形的性质,得到A(10,0),C(0,8),再由折叠可知:AD=ED,OA=OE=10,最后用勾股定理计算即可;                 
(2)由抛物线y=ax2+bx+c与x轴两交点是O(0,0)、A(10,0)用交点式设解析式,用待定系数法即可;
(3)以点P、Q、O、D为顶点的四边形能成为平行四边形,分两种情况讨论:①若OD是平行四边形的对角线,判断出点P一定是抛物线的顶点
②OD是平行四边形的一条边.利用平行四边形的对边平行且相等,即可.

解答 解:(1)点B的坐标为(10,8),
由矩形的性质,得A(10,0).
设AD=x,则DE=x,BD=8-x.
由折叠可知,OE=OA=10,∠OED=90°,
∴CE=6,BE=4,
∴E(6,8).
∵抛物线y=ax2+bx+c经过点O、A、E三点,
∴$\left\{\begin{array}{l}{c=0}\\{100a+10b+c=0}\\{36a+6b+c=0}\end{array}\right.$    
解得   $\left\{\begin{array}{l}{a=-\frac{1}{3}}\\{b=\frac{10}{3}}\end{array}\right.$
∴抛物线的解析式为y=-$\frac{1}{3}$x2+$\frac{10}{3}$x.
∵四边形OABC是矩形,∠OED=90°,
∴∠CE0=∠BDE,
∴sin∠CE0=sin∠BDE,
即   $\frac{CO}{OE}=\frac{BE}{DE}$,
∴$\frac{8}{10}=\frac{4}{x}$,
得   x=5.
∴AD=5.
(2)∵AD=5,
∴D(10,5),△PAD的周长=AP+PD+AD=AP+PD+5.
依题意,要使AP+PD最小,则直线OD与抛物线的对称轴的交点就是P点.
设直线OD的解析式为y=kx,则有5=10k,
解得   k=$\frac{1}{2}$.
∴直线OD的解析式为y=$\frac{1}{2}$x.
由抛物线的对称性可知,此抛物线的对称轴为x=5.
∴点P的纵坐标为y=$\frac{1}{2}$x=y=$\frac{1}{2}$×5=y=$\frac{5}{2}$.
即P(5,$\frac{5}{2}$).
(3)能成为平行四边形.此时点P、Q的坐标有三对,即
能成为平行四边形.
①若OD是平行四边形的对角线时:
由于抛物线的对称轴经过OD的中点,
∴当平行四边形OPDQ的顶点P在抛物线的对称轴上时,点Q也在抛物线的对称轴上,又点Q在抛物线上,故点P一定是抛物线的顶点.
∴Q (5,$\frac{25}{3}$)
又因为平行四边形的对角线互相平分,
所以,线段PQ必被OD的中点(5,$\frac{5}{2}$)平分
∴P(5,-$\frac{10}{3}$),
此时P(5,-$\frac{10}{3}$),Q (5,$\frac{25}{3}$)
②若OD是平行四边形的一条边时:
在平行四边形ODPQ中,OD∥PQ且OD=PQ
设P(5,m),则Q(5-10,m-5)
将Q(5-10,m-5)代入抛物线解析式中,
解得m=-20
∴P(5,-20),Q(-5,-25)
在平行四边形ODQP中,OD∥PQ且OD=PQ
设P(5,m),则Q(10+5,5+m)
将(10+5,5+m)代入抛物线解析式中,
解得m=-30
∴P(5,-30),Q(15,-25),
综上:符合条件的点P、Q有3对,即
P1(5,-20),Q1(-5,-25);P2(5,-30),Q2(15,-25);
P3(5,-$\frac{10}{3}$),Q3(5,$\frac{25}{3}$).

点评 此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法确定函数解析式,平行四边形的性质,分OD为平行四边形的边和对角线两种是解本题的难点

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