已知:抛物线y=ax2-2ax+c-1的顶点A在一次函数y=-x+8的图象上,该抛物线与x轴交于B、C两点(B在C的左侧),且过点D(0,4).(1)求这条抛物线的解

发布时间:2020-08-05 08:26:26

已知:抛物线y=ax2-2ax+c-1的顶点A在一次函数y=-x+8的图象上,该抛物线与x轴交于B、C两点(B在C的左侧),且过点D(0,4).
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)设H为线段OC上一点,过点H作HK∥BD,交AC于K,若△HKC的面积等于,求直线HK的解析式;
(3)在(2)问的基础上抛物线上是否存在一点P,过点P作PQ⊥x轴,交直线HK于Q,使点A、H、P、Q为等腰梯形的四个顶点?若存在求P点的坐标;若不存在请说明理由.

网友回答

解:(1)抛物线的对称轴:x=1,则顶点A(1,),依题意,有:

解得
故抛物线的解析式:y=-x2+x+4.

(2)由(1)知,抛物线的顶点A(1,),过K作KM⊥x轴于M;
∵KH∥BD,
∴∠DBO=∠KHM
又∵∠DOB=∠KMH=90°,
∴Rt△DOB∽Rt△KMH,
∴==4,设HM=m,则KM=4m;(m>0)
在Rt△CKM中,tan∠KCM=,CM=KM÷tan∠KCM=m;
∴S△CHK=×(m+m)×4m=,解得:m=
则:CH=m=2,KM=4m=,OH=OC-CH=1,OM=OC-CM=
即:H(1,0)、K(,);
设直线HK:y=kx+b,代入点H、K的坐标,得:

解得
故直线HK的解析式:y=4x-4.

(3)由A(1,)、H(1,0)知,AH∥y轴;
而PQ⊥x轴,即PQ∥y轴,所以AH∥PQ,若以A、H、P、Q为顶点的四边形为等腰梯形,则AH、PQ为底(如右图),
此时,点P必在抛物线对称轴的右侧,且Rt△AFQ≌Rt△HGP,则有:|yQ-yA|=|yP|
设P(x,-x2+x+4),则Q(x,4x-4),(x>1),可列等式:
|4x-4-|=|-x2+x+4|,
解得:x=4
则P(4,-)、Q(4,12),PQ>AH;
综上,存在符合条件的P点,且坐标为(4,-).
解析分析:(1)由抛物线的解析式不难确定对称轴的坐标,代入一次函数的解析式中,即可得二次函数的顶点坐标,再结合点D的坐标,利用待定系数法即可确定抛物线的解析式.
(2)过K作KM⊥x轴于M,由于HK∥BD,可判定△BOD∽△HMK,若设HM=m,根据HM、MK的比例关系即可得出MK的长度表达式,进而在Rt△CMK中,由∠OCA的正切值可求出CM的长,则HC的长可得,已知△HKC的面积,即可得到m的值,进而可求出H、K的坐标,利用待定系数法即可求出直线HK的解析式.
(3)由(2)的计算结果不难看出AH恰好与y轴平行,而PQ也和y轴平行,即AH∥PQ,若以A、H、P、Q为顶点的四边形是等腰梯形,那么AH、PQ必为梯形的上下底,因此A、P两点的纵坐标差的绝对值应等于点Q到x轴的距离(或Q、H纵坐标差的绝对值),可据此来列出等式求出P点的坐标.

点评:此题主要考查了二次函数解析式的确定、三角形面积的解法、相似三角形和全等三角形的应用以及等腰梯形的判定和性质;在判定等腰梯形时,一定要注意平行的一组边不能相等,这个条件是容易被忽视的地方.
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