(1)当a=-1时,抛物线顶点D的坐标为________,OE=________; (2)OE的长是否与a值无关,说明你的理由; (3)设∠DEO=β,45°≤β≤60°,求a的取值范围;
(4)以DE为斜边,在直线DE的下方作等腰直角三角形PDE.设P(m,n),直接写
出n关于m的函数解析式及自变量m的取值范围.
【分析】(1)当a=-1时,得到抛物线的解析式,求出相应顶点D和与y轴的交点坐标;进而求出OE的长;(2)与(1)类似,将字母a当作已知数即可;(3)分别求出β=45°和β=60°时a的值,进而确定a的取值范围;(4)利用等腰直角三角形构造三角形全等(或一线三直角),得出m与n的关系式.
【解答】解:(1)(-1,4),3;
(2)OE长与a值无关.理由:如图①,∵y= ax+2ax-3a,∴C(0,-3a),D(-1,-4a).∴直线CD的解析式为y=ax-3a.当y=0时,x=3.∴OE=3.∴OE的长与a值无关.
(3)当β=45°时,在Rt△OCE中,OC=OE.∵OE=3,OC=-3a,∴-3a=3.∴a=-1.当β=60°时,在Rt△OCE中,OC=3OE.∵OE=3,OC=-3a,∴-3a=33.∴a=-3.∴当45°≤β≤60°时,-3≤x≤-1.
(4)n=-m-1(m<1).(如图②)过点P向抛物线的对称轴作垂线,过点P向x轴作垂线,垂足分别为M、N.则∠MPN=90°.∴∠NPE+∠MPE=90°.∵△PDE是等腰直角三角形,∴PD=PE,∠DPE=90°;∴∠DPM+∠MPE=90°,∴∠DPM=∠NPE,∴Rt△DPM≌Rt△EPN,∴PM=PN.∵P(m,n),D(-1,-4a),E(3,0),∴-1-m=n.即n=-m-1(m<1).
2
Q
图①
图②
14(2018河南)如图,抛物线y=ax2+6x+c交x轴于A,B两点,交y轴于点C,直线y=x-5经过点B,C. (1)求抛物线的解析式;
(2)过点A的直线交直线BC于点M.
①当AM⊥BC时,过抛物线上一动点P(不与点B,C重合),作直线AM的平行线交直线BC于点Q,若以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的横坐标; ②连接AC,当直线AM与直线BC的夹角等于∠ACB的2倍时,请直接写出点M的坐标.
2
【分析】(1)先利用一次函数解析式计算出B,C两点的坐标,再代入y=ax+6x+c中即
可求得抛物线的解析式;
(2) ①当A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形时,注意要分“点P在直线BC上方”和“点P在直线BC下方”两种情况进行讨论求解;
②提示:作AC的垂直平分线,交BC于点M1,连接AM1,过点A作AN⊥BC于点N,将?ANM1沿AN翻折,得到?ANM2,点M1、M2的坐标即为所求.
【解答】解:(1)∵直线y?x?5交x轴于点B,交y轴于点C,∴ B(5,0),C(0,-5).
∵抛物线y?ax2?6x?c过点B,C,∴?2?0?25a?30?c?a??1,∴?,
??5?c?c??5∴抛物线的解析式为:y??x?6x?5.
(2)∵OB=OC=5,∠BOC=90°,∴∠ABC=45°,∵抛物线y??x?6x?5交x轴于A,B两点,∴A(1,0),∴AB=4,∵AM⊥BC,∴AM=22,∵PQ∥AM,∴PQ⊥BC, 若以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,则PQ=AM=22, 过点P作PD⊥x轴交直线BC于点D,则∠PDQ=45°,∴PD=2PQ=4. 设P(m,?m?6m?5),则D(m,m?5).分两种情况讨论如下: (ⅰ)当点P在直线BC上方时,
PD=?m?6m?5??m?5???m?5m?4,∴m1?1(舍去),m2?4
2222(ⅱ)当点P在直线BC下方时,
PD=m?5??m2?6m?5?m2?5m?4,∴m1???5?415?41,m2?. 22综上,点P的横坐标为4或5?415?41或. 22②M(
1317237,?)或(,?). 666615(2018?日照)如图,已知点A(-1,0),B(3,0),C(0,1)在抛物线y=ax2+bx+c上.
(1)求抛物线解析式;
(2)在直线BC上方的抛物线上求一点P,使△PBC面积为1;
(3)在x轴下方且在抛物线对称轴上,是否存在一点Q,使∠BQC=∠BAC?若存在,求出Q点坐标;若不存在,说明理由.
【分析】(1)由待定系数法求抛物线解析式;
(2)作PD⊥x轴交直线BC于D,将△PBC转化为S△PDC+S△PDB列方程求解;
(3)由∠BQC=∠BAC推出点Q在△ABC外接圆上,外接圆圆心是弦AC与对称轴的交点,从而确定外接圆圆心坐标及半径长,进而求得点Q坐标.
?a?b?c?0?【解答】解:(1)把点A(-1,0),B(3,0),C(0,1)代入y=ax2+bx+c,得?9a?3b?c?0,
?c?1?1?a???3?122?解得?a?,所以抛物线的解析式为y=-x2+x+1. 333??c?1??1x+1.过点P作PE⊥x轴312112于点E,交BC于D.设P(x,-x2+x+1),则D(x,-x+1). ∴PD=-x2+x
3333311111+1-(-x+1)= -x2+x.∴S△PBC=S△PDC+S△PDB=PD(xB-xC)=(-x2+x)(3
332231313-0)=-x2+x.又∵S△PBC=1,∴-x2+x=1,∴x2-3x+2=0,解得x1=1,x2
22224=2.∴P1(1,),P2(2,1).
3(2)∵B(3,0),C(0,1), ∴直线BC的解析式为y=-
(3)答:存在.理由:如图 ,∵A(-1,0),C(0,1),∴OC=OA=1,∴∠BAC=45°.∵∠BAC=∠BQC,∴∠BQC=45°.∴点Q为△ABC外接圆与抛物线对称轴在x轴下方的交点. 设△ABC外接圆圆心为M,∵线段AC的垂直平分线为直线:y=-x,线段AB的垂直平分线为:x=1.∴点M为直线y=-x与直线x=1的交点,即M(1,-1),∴∠BMC=2∠BQC=90°,又∵MQ=MB=R=5,∴yQ=-(1+5)=-1-5,∵Q在直线x=1上,
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