如图1,抛物线y=ax2-5ax+4经过△ABC的三个顶点,已知BC∥x轴,点A在x轴上,点C在y轴上,且AC=BC.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P是抛物线对称

发布时间:2020-08-07 01:23:23

如图1,抛物线y=ax2-5ax+4经过△ABC的三个顶点,已知BC∥x轴,点A在x轴上,点C在y轴上,且AC=BC.
(1)求抛物线的解析式;

(2)若点P是抛物线对称轴上且在x轴下方的动点,是否存在△PAB是等腰三角形,若存在,求出所有符合条件的点P坐标;不存在,请说明理由;
(3)如图2,将△AOC沿x轴对折得到△AOC1,再将△AOC1绕平面内某点旋转180°后得△A1O1C2(A,O,C1分别与点A1,O1,C2对应)使点A1,C2在抛物线上,求A1,C2的坐标.

网友回答

解:(1)令抛物线y=ax2-5ax+4中x=0,求得y=4,
∴C(0,4),又BC∥x轴,
∴B的纵坐标为4,
把y=4代入y=ax2-5ax+4得:ax2-5ax=0,即ax(x-5)=0,
解得:x=0(舍去)或x=5,
∴B的坐标为(5,4),
∴BC=5,又AC=BC,
∴AC=5,又OC=4,
在Rt△AOC中,根据勾股定理得:OA==3,
∴A(-3,0),
把x=-3,y=0代入y=ax2-5ax+4得:9a+15a+4=0,
解得:a=-,
则抛物线解析式为y=-x2+x+4;


(2)存在符合条件的点P,共有3个,
①以AB为腰且顶角为∠A时,有AB=AP1,
过B作BN⊥x轴,设抛物线对称轴与x轴交于M,
由抛物线y=-x2+x+4,得到对称轴为x=,
又∵A(-3,0),B(5,4),
∴OA=3,ON=5,BN=4,
∴AN=OA+ON=8,
在Rt△ABN中,利用勾股定理得:AB==4,
∴AP1=4,又AM=3+=,
在Rt△AMP1中,根据勾股定理得:MP1==,
则P1(,-);
②以AB为腰且顶角为∠B时,有AB=BP2,同理BP2=4,
又BQ=BC=,QM=4,
在Rt△BQP2中,根据勾股定理得:QP2=QM+MP2=,
∴4+MP2=,即MP2=,
则P2(,);
③以AB为底,顶角为∠P时,P3为线段AB的垂直平分线与抛物线对称轴的交点,
又∵AC=BC,故C也在线段AB的垂直平分线上,
即直线CP3为线段AB的垂直平分线,
由A和B的坐标,得到线段AB的中点W坐标为(,),即(1,2),
又∵C(0,4),
设直线WC的方程为:y=kx+b,
把W和C的坐标代入得:,
解得:k=-2,b=4,
∴线段AB垂直平分线的方程为y=-2x+4,
将x=代入得:y=-2×+4=-1,
则P3(,-1),
综上,满足题意的P有三个,分别为:P1(,-);P2(,);P3(,-1);

(3)由抛物线的对称性得到:对称轴与x轴的交点M为对称中心,
根据对称性得到:C1M=C2M,AM=A1M,
∵A(-3,0),M(,0),
∴A1的坐标为(2×+3,0),即(8,0),
又∵C(0,4),
∴C1(0,-4),又M(,0),
∴C2的坐标为(2×-0,2×0+4),即(5,4).
解析分析:(1)令抛物线解析式中x=0,求出对应的y的值,即为C的纵坐标,确定出C的坐标,再由BC与x轴平行,得到B的纵坐标与C的纵坐标相等,把此时的纵坐标代入抛物线解析式求出x的值,得到B的横坐标,确定出B的坐标,又AC=BC,由BC的长得到AC的长,在直角三角形AOC中,由AC及OC的长,利用勾股定理求出OA的长,确定出A的坐标,把A的坐标代入抛物线解析式中,列出关于a的方程,求出方程的解得到a的值,即可确定出抛物线的解析式;
(2)分三种情况考虑:①以AB为腰且顶角为∠A时,有AB=AP1,过B作BN⊥x轴,设抛物线对称轴与x轴交于M,且由抛物线解析式求出对称轴,由OA+ON求出AN的长,在直角三角形ABN中,由AN,BN,利用勾股定理求出AB的长,即为AP1的长,在直角三角形AMP1中,由AP1及AM的长,利用勾股定理求出P1M的长,再根据P1为对称轴上的点及为第四象限的点,得出P1的坐标;②以AB为腰且顶角为∠B时,有AB=BP2,同理BP2的长,在Rt△BQP2中,根据勾股定理求出QP2的长,再由QM等于B的纵坐标,求出MP2的长,再根据P2为对称轴上的点及为第四象限的点,得出P2的坐标;③以AB为底,顶角为∠P时,P3为线段AB的垂直平分线与抛物线对称轴的交点,又AC=BC,故C也在线段AB的垂直平分线上,
即直线CP3为线段AB的垂直平分线,由A和B的坐标,利用中点坐标公式求出AB中点的坐标,设出线段AB垂直平分线的方程为y=kx+b,把C和线段AB的中点代入得到关于k与b的方程组,求出方程组的解得到k与b的值,确定出线段AB垂直平分线的方程,将对称轴x的值代入求出y的值,即为P3的纵坐标,进而确定出P3的坐标;
(3)由抛物线的对称性得到抛物线的对称轴与x轴的交点M为对称中心,即M为AA1的中点,M为C1C2的中点,由C关于y轴的对称性得到C1的坐标,再由A和M的坐标,利用中点坐标公式即可求出C2及A1的坐标.

点评:此题属于二次函数的综合题,涉及的知识有:二次函数的性质,利用待定系数法求函数的解析式,点的坐标,等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质,线段的中点坐标公式,勾股定理,以及折叠、旋转的性质,利用了转化,分类讨论及数形结合的思想,是一道综合性强、较难的题,要求学生掌握知识要全面.
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