题目内容
如图,Rt△AOB中,∠OAB=90°,以O为坐标原点,OA所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,将△OAB沿OB折叠后,点A落在第一象限的点C处,已知B点坐标是(2| 3 |
(1)求此二次函数的解析式;
(2)直线OC上是否存在点Q,使得△AQB的周长最小?若存在请求出Q点的坐标,若不存在请说明理由;
(3)若抛物线的对称轴交OB于点D,设P为线段DB上一点,过P点作PM∥y轴交抛物线于点M,问:是否存在这样的点P,使得四边形CDPM为等腰梯形?若存在请求出P点坐标,若不存在请说明理由.
分析:(1)在Rt△AOB中,根据AB的长和∠BOA的度数,可求得OA的长,根据折叠的性质即可得到OA=OC,且∠BOC=∠BOA=30°,过C作CD⊥x轴于D,即可根据∠COD的度数和OC的长求得CD、OD的值,从而求出点C的坐标.将A、C的坐标代入抛物线的解析式中,通过联立方程组即可求出待定系数的值,从而确定该抛物线的解析式;
(2)作出A关于OC的对称点,连接AA′,与OC的交点就是所求的点,求出OC与AA′的解析式,解方程组即可;
(3)根据(2)所得抛物线的解析式可得到其顶点的坐标(即C点),设直线MP与x轴的交点为N,且PN=t,在Rt△OPN中,根据∠PON的度数,易得PN、ON的长,即可得到点P的坐标,然后根据点P的横坐标和抛物线的解析式可求得M点的纵坐标,过M作ME⊥CD(即抛物线对称轴)于E,过P作PQ⊥CD于Q,若四边形CDPM是等腰梯形,那么CE=QD,根据C、M、P、D四点纵坐标,易求得CE、QD的长,联立两式即可求出此时t的值,从而求得点P的坐标.
(2)作出A关于OC的对称点,连接AA′,与OC的交点就是所求的点,求出OC与AA′的解析式,解方程组即可;
(3)根据(2)所得抛物线的解析式可得到其顶点的坐标(即C点),设直线MP与x轴的交点为N,且PN=t,在Rt△OPN中,根据∠PON的度数,易得PN、ON的长,即可得到点P的坐标,然后根据点P的横坐标和抛物线的解析式可求得M点的纵坐标,过M作ME⊥CD(即抛物线对称轴)于E,过P作PQ⊥CD于Q,若四边形CDPM是等腰梯形,那么CE=QD,根据C、M、P、D四点纵坐标,易求得CE、QD的长,联立两式即可求出此时t的值,从而求得点P的坐标.
解答:解:(1)过点C作CH⊥x轴,垂足为H;
∵在Rt△OAB中,∠OAB=90°,∠BOA=30°,AB=2,
∴OB=4,OA=2
;
由折叠的性质知:∠COB=30°,OC=AO=2
,
∴∠COH=60°,OH=
,CH=3;
∴C点坐标为(
,3).
∵抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过C(
,3)、A(2
,0)两点,
∴
,
解得
;
∴此抛物线的函数关系式为:y=-x2+2
x.
(2)作A关于OC的对称点A′,BA′交OC于点Q.
∵B点坐标是(2
,2)
∴tan∠BOA=
=
∴∠BOA=30°
∴∠BOC=30°,
∴∠A′OC=∠AOC=∠AOB+∠BOC=60°,
∴OA′与y轴的夹角是30°.
又∵OA=OA′=2
,
∴A′的坐标是:(-
,3)
设直线A′B的解析式是y=kx+b
根据题意得:
则直线A′B的解析式是y=-
x+
.
直线OC的解析式是:y=
x.
解方程组:
解得:
故Q的坐标是:(
,
).
(3)存在.
因为y=-x2+2
x的顶点坐标为(
,3),
即为点C,MP⊥x轴,垂足为N,设PN=t;
因为∠BOA=30°,
所以ON=
t,
∴P(
t,t);
作PF⊥CD,垂足为F,ME⊥CD,垂足为E;
把x=
t代入y=-x2+2
x,
得y=-3t2+6t,
∴M(
t,-3t2+6t),E(
,-3t2+6t),
同理:F(
,t),D(
,1);
要使四边形CDPM为等腰梯形,只需CE=FD,
即3-(-3t2+6t)=t-1,
解得t=
,t=1(舍),
∴P点坐标为(
,
),
∴存在满足条件的P点,使得四边形CDPM为等腰梯形,此时P点坐标为(
,
).
∵在Rt△OAB中,∠OAB=90°,∠BOA=30°,AB=2,
∴OB=4,OA=2
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由折叠的性质知:∠COB=30°,OC=AO=2
| 3 |
∴∠COH=60°,OH=
| 3 |
∴C点坐标为(
| 3 |
∵抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过C(
| 3 |
| 3 |
∴
|
解得
|
∴此抛物线的函数关系式为:y=-x2+2
| 3 |
(2)作A关于OC的对称点A′,BA′交OC于点Q.
∵B点坐标是(2
| 3 |
∴tan∠BOA=
| 2 | ||
2
|
| ||
| 3 |
∴∠BOA=30°
∴∠BOC=30°,
∴∠A′OC=∠AOC=∠AOB+∠BOC=60°,
∴OA′与y轴的夹角是30°.
又∵OA=OA′=2
| 3 |
∴A′的坐标是:(-
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设直线A′B的解析式是y=kx+b
根据题意得:
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则直线A′B的解析式是y=-
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直线OC的解析式是:y=
| 3 |
解方程组:
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故Q的坐标是:(
4
| ||
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(3)存在.
因为y=-x2+2
| 3 |
| 3 |
即为点C,MP⊥x轴,垂足为N,设PN=t;
因为∠BOA=30°,
所以ON=
| 3 |
∴P(
| 3 |
作PF⊥CD,垂足为F,ME⊥CD,垂足为E;
把x=
| 3 |
| 3 |
得y=-3t2+6t,
∴M(
| 3 |
| 3 |
同理:F(
| 3 |
| 3 |
要使四边形CDPM为等腰梯形,只需CE=FD,
即3-(-3t2+6t)=t-1,
解得t=
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| 3 |
∴P点坐标为(
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| 3 |
| 3 |
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| 3 |
∴存在满足条件的P点,使得四边形CDPM为等腰梯形,此时P点坐标为(
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| 3 |
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| 3 |
点评:此题主要考查了图形的旋转变化、解直角三角形、二次函数解析式的确定、等腰梯形的判定和性质等重要知识点,难度较大
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