42、(2013•欽州壓軸題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線y= x2+2x與x軸相交于O、B,頂點(diǎn)為A,連接OA.
(1)求點(diǎn)A的坐標(biāo)和∠AOB的度數(shù);
(2)若將拋物線y= x2+2x向右平移4個(gè)單位,再向下平移2個(gè)單位,得到拋物線,其頂點(diǎn)為點(diǎn)C.連接OC和AC,把△AOC沿OA翻折得到四邊形ACOC′.試判斷其形狀,并說(shuō)明理由;
(3)在(2)的情況下,判斷 點(diǎn)C′是否在拋物線y= x2+2x上,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(4)若點(diǎn)P為x軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),試探究在拋物線上是否存在點(diǎn)Q,使以點(diǎn)O、P、C、Q為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,且OC為該四邊形的一條邊?若存在,請(qǐng)直接寫(xiě)出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題.3718684
專(zhuān)題:探究型.
分析:(1)由y= x2+2x得,y= (x?2)2?2,故可得出拋物線的頂點(diǎn)A的坐標(biāo),令 x2+2x=0得出點(diǎn)B的坐標(biāo)過(guò)點(diǎn)A作AD⊥x軸,垂足為D,由∠ADO=90°可知點(diǎn)D的坐標(biāo),故可得出OD=AD,由此即可得出結(jié)論;
(2)由題意可知拋物線的二次項(xiàng)系數(shù)為 ,由此可得拋物線的解析式過(guò)點(diǎn)C作CE⊥x軸,垂足為E;過(guò)點(diǎn)A作AF⊥CE,垂足為F,與y軸交與點(diǎn)H,根據(jù)勾股定理可求出OC的長(zhǎng),同理可得AC的長(zhǎng),OC=AC,由翻折不變性的性質(zhì)可知,OC=AC=OC ′=AC′,由此即可得出結(jié)論;
(3)過(guò)點(diǎn)C′作C′G⊥x軸,垂足為G,由于OC和OC′關(guān)于OA對(duì)稱(chēng),∠AOB=∠AOH=45°,故可得出∠COH=∠C′OG,再根據(jù)CE∥OH可知∠OCE=∠C′OG,根據(jù)全等三角形的判定定理可知△CEO≌△C′GO,故可得出點(diǎn)C′的坐標(biāo)把x=?4代入拋物線y= x2+2x進(jìn)行檢驗(yàn)即可得出結(jié)論;
(4)由于點(diǎn)P為x軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)Q在拋物線上, 故設(shè)Q(a, (a?2)2?4),由于OC為該四邊形的一條邊,故OP為對(duì)角線,由于點(diǎn)P在x軸上,根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)的定義即可得出a的值,故可得出結(jié)論.
解答:解:(1)∵由y= x2+2x得,y= (x?2)2?2,
∴拋物線的頂點(diǎn)A的坐標(biāo)為(?2,?2),
令 x2+2x=0,解得x1=0,x2=?4,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(?4,0),
過(guò)點(diǎn)A作AD⊥x軸,垂足為D,
∴∠ADO=90°,
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(?2,?2),點(diǎn)D的坐標(biāo)為(?2,0),
∴OD=AD=2,
∴∠AOB=45°;
(2)四邊形ACOC′為菱形.
由題意可知拋物線的二次項(xiàng)系數(shù)為 ,且過(guò)頂點(diǎn)C的坐標(biāo)是(2,?4),
∴拋物線的解析式為:y= (x?2)2?4,即y= x2?2x?2,
過(guò)點(diǎn)C作CE⊥x軸,垂足為E;過(guò)點(diǎn)A作AF⊥CE,垂足為F,與y軸交與點(diǎn)H,
∴OE=2,CE=4,AF=4,CF=CE?EF=2,
∴OC= = =2 ,
同理,AC=2 ,OC=AC,
由反折不變性的性質(zhì)可知,OC=AC=OC′=AC′,
故四邊形ACOC′為菱形.
(3)如圖1,點(diǎn)C′不在拋物線y= x2+2x上.
理由如下:
過(guò)點(diǎn)C′作C′G⊥x軸,垂足為G,
∵OC和OC′關(guān)于OA對(duì)稱(chēng),∠AOB=∠AOH=45°,
∴∠COH=∠C′OG,
∵CE∥OH,
∴∠OCE=∠C′OG,
又∵∠CEO=∠C′GO=90°,OC=OC′,
∴△CEO≌△C′GO,
∴OG=4,C′G=2,
∴ 點(diǎn)C′的坐標(biāo)為(?4,2),
把x=?4代入拋物線y= x2+2x得y=0,
∴點(diǎn)C′不在拋物線y= x2+2x上;
(4)存在符合條件的點(diǎn)Q.
∵點(diǎn)P為x軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)Q在拋物線上,
∴設(shè)Q(a, (a?2)2?4),
∵OC為該四邊形的一條邊,
∴OP為對(duì)角線,
∴ =0,解得x1=6,x2=4,
∴P(6,4)或(?2,4)(舍去),
∴點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(6,4).
點(diǎn)評(píng):本題考查的是二次函數(shù)綜合題,涉及到拋物線的性質(zhì)、菱形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的性質(zhì)等知識(shí),難度適中.
43、(2013安順壓軸題)如圖,已知拋物線與x軸交于A(?1,0),B(3,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C(0,3).
(1)求拋物線的解析式;
(2)設(shè)拋物線的頂點(diǎn)為D,在其對(duì)稱(chēng)軸的右側(cè)的拋物線上是否存在點(diǎn)P,使得△PDC是等腰三角形?若存在,求出符合條件的點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(3)點(diǎn)是拋物線上一點(diǎn),以B,C,D,為頂點(diǎn)的四邊形是直角梯形,試求出點(diǎn)的坐標(biāo).
考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題.
專(zhuān)題:壓軸題.
分析:(1)由于A(?1,0)、B(3,0)、C(0,3)三點(diǎn)均在坐標(biāo)軸上,故設(shè)一般式解答和設(shè)交點(diǎn)式(兩點(diǎn)式)解答均可.
(2)分以CD為底和以CD為腰兩種情況討論.運(yùn)用兩點(diǎn)間距離公式建立起P點(diǎn)橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)之間的關(guān)系,再結(jié)合拋物線解析式即可求解.
(3)根據(jù)拋物線上點(diǎn)的坐標(biāo)特點(diǎn),利用勾股定理求出相關(guān)邊長(zhǎng),再利用勾股定理的逆定理判斷出直角梯形中的直角,便可解答.
解答:解:(1)∵拋物線與y軸交于點(diǎn)C(0,3),
∴設(shè)拋物線解析式為y=ax2+bx+3(a≠0),
根據(jù)題意,得 ,
解得 ,
∴拋物線的解析式為y=?x2+2x+3.
(2)存在.
由y=?x2+2x+3得,D點(diǎn)坐標(biāo)為(1,4),對(duì)稱(chēng)軸為x=1.
①若以CD為底邊,則PD=PC,
設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y),根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式,
得x2+(3?y)2=(x?1)2+(4?y)2,
即y=4?x.
又P點(diǎn)(x,y)在拋物線上,
∴4?x=?x2+2x+3,
即x2?3x+1=0,
解得x1= ,x2= <1,應(yīng)舍去,
∴x= ,
∴y=4?x= ,
即點(diǎn)P坐標(biāo)為 .
②若以CD為一腰,
∵點(diǎn)P在對(duì)稱(chēng)軸右側(cè)的拋物線上,由拋物線對(duì)稱(chēng)性知,點(diǎn)P與點(diǎn)C關(guān)于直線x=1對(duì)稱(chēng),
此時(shí)點(diǎn)P坐標(biāo)為(2,3).
∴符合條件的點(diǎn)P坐標(biāo)為 或(2,3).
(3)由B(3,0),C(0,3),D(1,4),根據(jù)勾股定理,
得CB= ,CD= ,BD= ,
∴CB2+CD2=BD2=20,
∴∠BCD=90°,
設(shè)對(duì)稱(chēng)軸交x軸于點(diǎn)E,過(guò)C作C⊥DE,交拋物線于點(diǎn),垂足為F,在Rt△DCF中,
∵CF=DF=1,
∴∠CDF=45°,
由拋物線對(duì)稱(chēng)性可知,∠CD=2×45°=90°,點(diǎn)坐標(biāo)為(2,3),
∴D∥BC,
∴四邊形BCD為直角梯形,
由∠BCD=90°及題意可知,
以BC為一底時(shí),頂點(diǎn)在拋物線上的直角梯形只有上述一種情況;
以CD為一底或以BD為一底,且頂點(diǎn)在拋物線上的直角梯形均不存在.
綜上所述,符合條件的點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,3).
點(diǎn)評(píng):此題是一道典型的“存在性問(wèn)題”,結(jié)合二次函數(shù)圖象和等腰三角形、等腰梯形的性質(zhì),考查了它們存在的條件,有一定的開(kāi)放性.
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