题目内容
(2012•宁德)如图,矩形OBCD的边OD、OB分别在x轴正半轴和y轴的负半轴上,且OD=10,OB=8,将矩形的边BC绕点B逆时针旋转,使点C恰好与x轴上的点A重合
(1)直接写出点A、B的坐标:A(
(2)若抛物线y=-
x2+bx+c经过A、B两点,则这条抛物线的解析式是
(3)若点M是直线AB上方抛物线上的一个动点,作MN⊥x轴于点N,问是否存在点M,使△AMN与△ACD相似?若存在,求出点M的横坐标;若不存在,说明理由;
(4)当
≤x≤7时,在抛物线上存在点P,使△ABP得面积最大,求△ABP面积的最大值.

(1)直接写出点A、B的坐标:A(
6
6
,0
0
)、B(0
0
,-8
-8
);(2)若抛物线y=-
| 1 |
| 3 |
y=-
x2+
x-8
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
y=-
x2+
x-8
;| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
(3)若点M是直线AB上方抛物线上的一个动点,作MN⊥x轴于点N,问是否存在点M,使△AMN与△ACD相似?若存在,求出点M的横坐标;若不存在,说明理由;
(4)当
| 7 |
| 2 |
分析:(1)由OB长,能直接得到点B的坐标;在Rt△OAB中,已知OB、BA(即BC长)长,由勾股定理可得到OA的长,即可确定点A的坐标.
(2)根据(1)的结论,利用待定系数法能求出抛物线的解析式.
(3)根据OA、OB以及AD、CD的长,不难发现∠BAO=∠CAD,那么若题干提到的两个三角形若相似,必须满足夹这对相等角的两组对应边成比例,所以分两种情况,列比例式求解即可.
(4)此题涉及的情况较多,大致分三种情况:点P在x轴下方(分左右两侧共两种情况)、点P在x轴上方;可过点P作x轴的垂线,通过规则图形间的面积和差关系得出关于△ABP的函数关系式,再由函数的性质得到△ABP的面积最大值.
(2)根据(1)的结论,利用待定系数法能求出抛物线的解析式.
(3)根据OA、OB以及AD、CD的长,不难发现∠BAO=∠CAD,那么若题干提到的两个三角形若相似,必须满足夹这对相等角的两组对应边成比例,所以分两种情况,列比例式求解即可.
(4)此题涉及的情况较多,大致分三种情况:点P在x轴下方(分左右两侧共两种情况)、点P在x轴上方;可过点P作x轴的垂线,通过规则图形间的面积和差关系得出关于△ABP的函数关系式,再由函数的性质得到△ABP的面积最大值.
解答:解:(1)由OB=8,得:B(0,-8).
∵BA由BC旋转所得,∴BA=BC=10;
在Rt△BAO中,OB=8,BA=10,则:OA=
=6,即:A(6,0).
∴A(6,0)、B(0,-8).
(2)抛物线y=-
x2+bx+c经过A、B两点,则:
,
解得
故这条抛物线的解析式:y=-
x2+
x-8.
(3)存在.
设M(m,-
m2+
m-8),则N(m,0),MN=|-
m2+
m-8|,NA=6-m,又DA=4,CD=8;
①若点M在N上方,
=
,则△AMN∽△ACD;
∴
=
,即 m2-16m+60=0,解得 m=6或m=10.
与点M是直线AB上方抛物线上的一个动点不符.
∴此时不存在点M,使△AMN与△ACD相似.
若
=
,则△AMN∽△ACD;
则
=
,
∴2m2-23m+66=0,
解得:m=
或m=6,
∴此时存在点M(
,
),使△AMN与△ACD相似
②若点M在点N下方,
=
,则△AMN∽△ACD;
∴
=
,即 2m2-17m+30=0,解得 m=
或m=6;
当m=
时符合条件;
∴此时存在点M(
,-
),使△AMN与△ACD相似.
若
=
,则△AMN∽△ACD;
则
=
,
∴m2-4m+60=0,
解得:m=10或x=-6,
此时不存在点M,使△AMN与△ACD相似.
综上所述,存在点M(
,-
)或(
,
),使得△AMN与△ACD相似.
(4)设P(p,-
p2+
p-8),在y=-
x2+
x-8中,令y=0,得x=4或x=6;
∴
≤x≤7分为
≤x<4,4≤x<6和6≤x≤7三个区间讨论:
①如图,当
≤x<4时,过点P作PH⊥x轴于点H,则OH=p,HA=6-p,PH=
p2-
p+8;
∴S△ABP=S△OAB-S梯形OBPH-S△APH
=
•6•8-
•(
p2-
p+8)•p-
•(6-p)•(
p2-
p+8)
=-p2+6p=-(p-3)2+9
∴当
≤x<4时,S△ABP随p的增大而减小;
∴当x=
时,S△ABP取最大值,且最大值为
.
②如图,当4≤x<6时,过点P作PH⊥BC于点H,过点A作AG⊥BC于点G;
则BH=p,HG=6-p,PH=-
p2+
p-8+8=-
p2+
p.
∴S△ABP=S△BPH+S梯形PHGA-S△ABG
=
•(-
p2+
p)•p+
•(-
p2+
p+8)•(6-p)-
•6•8
=-p2+6p=-(p-3)2+9
∴当4≤x<6时,S△ABP随p的增大而减小;
∴当x=4时,S△ABP取得最大值,且最大值为8.
③如图,当6≤x≤7时,过点P作PH⊥x轴于点H;则OH=p,HA=p-6,PH=
p2-
p+8.
∴S△ABP=S梯形OBPH-S△OAB-S△APH
=
•(
p2-
p+8)•p-
•6•8-
•(p-6)•(
p2-
p+8)
=p2-6p=(p-3)2-9
∴当6≤x≤7时,S△ABP随p的增大而增大;
∴当x=7时,S△ABP取得最大值,最大值为7;
综上所述,当x=
时,S△ABP取得最大值,最大值为
.



∵BA由BC旋转所得,∴BA=BC=10;
在Rt△BAO中,OB=8,BA=10,则:OA=
| BA2-OB2 |
∴A(6,0)、B(0,-8).
(2)抛物线y=-
| 1 |
| 3 |
|
解得
|
故这条抛物线的解析式:y=-
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
设M(m,-
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
①若点M在N上方,
| MN |
| CD |
| NA |
| DA |
∴
-
| ||||
| 8 |
| 6-m |
| 4 |
与点M是直线AB上方抛物线上的一个动点不符.
∴此时不存在点M,使△AMN与△ACD相似.
若
| MN |
| DA |
| NA |
| CD |
则
-
| ||||
| 4 |
| 6-m |
| 8 |
∴2m2-23m+66=0,
解得:m=
| 11 |
| 2 |
∴此时存在点M(
| 11 |
| 2 |
| 1 |
| 4 |
②若点M在点N下方,
| MN |
| DA |
| NA |
| CD |
∴
| ||||
| 4 |
| 6-m |
| 8 |
| 5 |
| 2 |
当m=
| 5 |
| 2 |
∴此时存在点M(
| 5 |
| 2 |
| 7 |
| 4 |
若
| MN |
| DA |
| NA |
| CD |
则
| ||||
| 8 |
| 6-m |
| 4 |
∴m2-4m+60=0,
解得:m=10或x=-6,
此时不存在点M,使△AMN与△ACD相似.
综上所述,存在点M(
| 5 |
| 2 |
| 7 |
| 4 |
| 11 |
| 2 |
| 1 |
| 4 |
(4)设P(p,-
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
∴
| 7 |
| 2 |
| 7 |
| 2 |
①如图,当
| 7 |
| 2 |
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
∴S△ABP=S△OAB-S梯形OBPH-S△APH
=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
=-p2+6p=-(p-3)2+9
∴当
| 7 |
| 2 |
∴当x=
| 7 |
| 2 |
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| 4 |
②如图,当4≤x<6时,过点P作PH⊥BC于点H,过点A作AG⊥BC于点G;
则BH=p,HG=6-p,PH=-
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
∴S△ABP=S△BPH+S梯形PHGA-S△ABG
=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
=-p2+6p=-(p-3)2+9
∴当4≤x<6时,S△ABP随p的增大而减小;
∴当x=4时,S△ABP取得最大值,且最大值为8.
③如图,当6≤x≤7时,过点P作PH⊥x轴于点H;则OH=p,HA=p-6,PH=
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
∴S△ABP=S梯形OBPH-S△OAB-S△APH
=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 3 |
| 10 |
| 3 |
=p2-6p=(p-3)2-9
∴当6≤x≤7时,S△ABP随p的增大而增大;
∴当x=7时,S△ABP取得最大值,最大值为7;
综上所述,当x=
| 7 |
| 2 |
| 35 |
| 4 |
点评:该题主要考查了矩形的性质、函数解析式的确定、相似三角形的判定和性质以及图形面积的求法等重要知识;后两个小题涉及了多种情况,容易出现漏解的情况,是本题易错的地方.
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