如图,矩形A′BC′O′是矩形ABCO绕点B顺时针旋转得到的.其中点O',C在x轴负半轴上,线段OA在y轴正半轴上,B点的坐标为(-1,3).
(1)如果二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过O、O′两点且图象顶点M的纵坐标为
-1.求这个二次函数的解析式;
(2)求边O′A′所在直线的解析式;
(3)在(1)中求出的二次函数图象上是否存在点P,使得,若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)如图1,连接BO、BO′,由旋转的性质得BO=BO′,
∵BC⊥OC,
∴O′C=OC,
∵点B的坐标为(-1,3),顶点M的纵坐标为-1,
∴点O′(-2,0),M(-1,-1),
∴,
解得,
∴这个二次函数的解析式为y=x2+2x;
(2)如图1,在△A′BD与△CO′D中,
,
∴△A′BD≌△CO′D(AAS),
∴BD=O′D,
∴O′D=3-CD,
在Rt△CDO′中,O′D2=CD2+O′C2,
即(3-CD)2=CD2+12,
解得CD=,
∴点D的坐标为(-1,),
设直线O′A′的解析式为y=kx+b,
则,
解得,
∴直线O′A′的解析式为y=x+;
(3)如图2,由点D的坐标为(-1,)可得S△CO′D=O′C?CD=×1×=,
若存在点P,使得S△PO′M=3S△CO′D,则S△PO′M=3×=2,
由O′(-2,0),M(-1,-1)得,,
解得,
∴直线O′M的解析式为y=-x-2,
设点P的坐标为(x,x2+2x),
过点P作PQ⊥x轴交O′M于点Q,则点Q的坐标为(x,-x-2),
∴S△PO′M=S△PQM-S△PO′Q,
即S△PO′M=[(x2+2x)-(-x-2)]?[(-1-x)-(-2-x)]=2,
整理得,x2+3x-2=0,
解得x=,
当x=时,y=x2+2x=,
当x=时,y=x2+2x=,
∴存在点P1(,),P2(,).
解析分析:(1)连接BO、BO′,根据旋转的性质可得BO=BO′,再根据对称性可知OC=O′C,然后结合点B的坐标求出点O′的坐标以及顶点M的坐标,利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)先利用角角边证明△A′BD与△CO′D全等,根据全等三角形对应边相等可得BD=O′D,然后在Rt△CDO′中,利用勾股定理求出CD的长度,即可得到点D的坐标,再利用待定系数法求出直线O′A′的解析式;
(3)先求出△CO′D的面积,然后根据抛物线的解析式设点P的坐标为(x,x2+2x),过点P作PQ⊥x轴交直线O′M于点Q,求出直线O′M的解析式,然后设出点Q的坐标为(x,-x-2),然后根据S△PO′M=S△PQM-S△PO′Q,然后根据三角形的面积列式整理得到关于x的一元二次方程,求解即可得到点P的坐标.
点评:本题综合考查了二次函数的问题,有旋转变换的性质,待定系数法求二次函数解析式,求直线的解析式,全等三角形的判定与性质,三角形的面积,以及矩形的性质,综合性较强,难度较大,(3)中利用函数解析式设点的方法比较重要,也是求解的关键.