如图,在平面直角坐标系中,矩形ABOC的边BO在x轴正半轴上,边CO在y轴的正半轴上,且AB=2,∠AOB=30°,将矩形ABOC绕点O逆时针旋转后得到矩形EFOD,

发布时间:2020-08-13 14:11:10

如图,在平面直角坐标系中,矩形ABOC的边BO在x轴正半轴上,边CO在y轴的正半轴上,且AB=2,∠AOB=30°,将矩形ABOC绕点O逆时针旋转后得到矩形EFOD,且点A落在y轴上的E点,点B,C的对应点分别是点F,D.
(1)求F,E,D的三点坐标;
(2)若抛物线y=ax2+bx+c经过点F,E,D,求此抛物线的解析式;
(3)在x上方的抛物线上求点P的坐标,使得三角形POB的面积等于矩形ABOC的面积.

网友回答

解:(1)如图1,过点D作DM⊥x轴,过点F作FN⊥x轴,
∵AB=2,∠AOB=30°,
∴AO=2AB=4,OB=AB?cot30°=2,
由旋转不变性可得,EO=AO=4,OD=AB=2,OF=OB,
所以E的坐标为(0,4),
∵∠AOB=30°,
∴∠AOC=90°-∠AOB=90°-30°=60°,
∴∠DOE=∠AOC=60°,
∴∠DOM=90°-∠DOE=90°-60°=30°,
在Rt△DOM中,DM=OD=×2=1,OM=OD?cos∠DOM=2×cos30°=,
所以点D的坐标为(-,1),
由图可知,旋转角为60°,所以∠FON=60°,
所以,ON=OF?cos60°=2×=,
FN=OF?sin60°=2×=3,
所以F的坐标为(,3);

(2)由题意得:,
解得,
所以,抛物线的解析式为y=-x2+x+4;

(3)如图2,因为△POB与矩形ABOC有公共的底边OB,
且面积相等,所以yp=2yc=4,
由-x2+x+4=4,
整理得,2x2-x=0,
解得x1=0或x2=,
所以P的坐标是(0,4)或(,4).
解析分析:(1)根据解直角三角形求出AO、BO的长度,根据旋转变换的性质可得OE、OD、OF的长度,根据OE的长度可得点E的坐标,根据OD的长度,过点D作DM⊥x轴于点M,利用解直角三角形求出OM、DM的长度,然后得到点D的坐标,再根据OF的长度,过点F作FN⊥x轴于点N,利用解直角三角形求出ON、FN的长度,从而得到点F的坐标;
(2)根据点F、E、D的坐标,利用待定系数法求二次函数解析式解答;
(3)根据OB是公共底边且面积相等,可得点P的纵坐标是4,然后代入二次函数解析求解即可.


点评:本题是对二次函数的综合考查,主要有矩形的性质,30°角所对的直角边等于斜边的一半的性质,旋转变换的性质,解直角三角形,待定系数法求二次函数解析式,要注意旋转变换前后线段的不变以及角度的不变性.
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