在Rt△OAB中,∠AOB=90°,已知AB=,tan∠OAB=3,将△OAB绕点O按顺时针方向旋转90°得到△ODC,如图1建立坐标系.(1)写出A、B、C三点坐标

发布时间:2020-07-29 17:51:17

在Rt△OAB中,∠AOB=90°,已知AB=,tan∠OAB=3,将△OAB绕点O按顺时针方向旋转90°得到△ODC,如图1建立坐标系.
(1)写出A、B、C三点坐标(不必写过程);
(2)若抛物线y=ax2+bx+c经过A、B、C三点,如图2,M是抛物线的顶点,试判定△MCD的形状,并说明理由;
(3)在(2)的抛物线上,且在第一象限中,是否存在点P,使四边形BDCP的面积W最大?若存在,请求出这个最大面积;若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)Rt△OAB中,AB=,tan∠OAB=3,
∴OA=1,OB=3,即:A(-1,0)、B(0,3);
∵△OCD是由△OAB绕点O按顺时针方向旋转90°所得
∴OC=OB=3,即:C(3,0);
综上,A(-1,0)、B(0,3)、C(3,0).

(2)设抛物线的对称轴与线段CD交于点F、与x轴交于点G,过点D作DE⊥MG于E,如右图;
设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x-3),代入点B的坐标,得:
a(0+1)(0-3)=3,a=-1
∴抛物线的解析式:y=-(x+1)(x-3)=-(x+1)2+4,即 M(1,4);
由题意知:OD=OA=1,则 D(0,1);
∴E(1,1)、G(1,0);
∴DE=1,ME=4-1=3
∴tan∠DME===tan∠DCO,即:∠DME=∠DCO,
又∵∠MFD=∠CFG,
∴∠MDF=∠FGC=90°,即△MCD是直角三角形.

(3)过点P作PN⊥x轴于N,如右图;
设点P(x,-x2+2x+3),则:PN=-x2+2x+3、ON=x、CN=3-x;
由图知:S四边形BPCD=S梯形BPNO+S△PNC-S△OCD,则有:
W=×[3+(-x2+2x+3)]×x+×(-x2+2x+3)×(3-x)-×1×3
=-x2+x+3
=-(x-)2+
∴存在符合条件的点P,且W的最大值为:.

解析分析:(1)在Rt△OAB中,已知AB长和∠OAB的正切值,通过解直角三角形能求出OA、OB的长,即可确定A、B的坐标.而△OCD是由△OAB旋转所得,因此根据OC=OB即可确定点C的坐标.(2)首先利用待定系数法确定抛物线的解析式,进而能求得点M的坐标.然后根据M、D、C三点的坐标,找出图中相等的角,利用角之间的关系来判断△MCD的形状.(3)根据抛物线的解析式,先设出点P的坐标,过P作x轴的垂线,那么四边形BDCP的面积可由五边形的面积(梯形+三角形)减去△OCD得到面积求得,根据所得函数的性质,即可判断出是否存在W的最大值.

点评:题目考查了图形的旋转、函数解析式的确定、特殊三角形的判定以及图形面积的解法等综合知识,在解题过程中,要注意数形结合思想的合理应用,难度适中.
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