如图,△AOC在平面直角坐标系中,∠AOC=90°,且O为坐标原点,点A、C分别在坐标轴上,AO=4,OC=3,将△AOC绕点C按逆时针方向旋转,旋转后的三角形记为△CA′O′.
(1)求AC的长;
(2)当CA边落在y轴上(其中旋转角为锐角)时,一条抛物线经过A、C两点且与直线AA′相交于x轴下方一点D,如果S△AOD=9,求这条抛物线的解析式;
(3)继续旋转△CA′O′,当以CA′为直径的⊙P与(2)中抛物线的对称轴相切时,圆心P是否在抛物线上,请说明理由.
网友回答
解:(1)在Rt△AOC中,∵AO=4,OC=3,
∴AC=5;
(2)由旋转可知A′C=AC=5.
∴A′O=A′C-OC=2.
∴A(-4,0),C(0,3),A′(0,-2).
可求得直线AA′的解析式为.
抛物线与直线AA′交于点D,设点D(x,y)
∵S△AOD=9,
∴,
解得.
将代入,得x=5.
∴D(5,),
∵抛物线过A、C、D三点,
∴可求得抛物线的解析式为;
(3)由得对称轴为.
∵⊙P与抛物线的对称轴相切,可有两种情况:
情况1:如图②,过点P向抛物线的对称轴作垂线,交对称轴于点E,交y轴于点F,点P到对称轴的距离PE等于⊙P的半径,
即PE=,PF=2.CF=.
∴FO=CO-CF=,
∴P(2,).
∵点P的坐标满足,
∴点P在抛物线上.
情况2:如图③,过点P′向抛物线的对称轴作垂线,交对称轴于点E′,交轴于点F′.
同理可求得点P′(2,).
∵点P′坐标不满足抛物线,
∴此点P′不在抛物线上.
解析分析:(1)本题需先根据已知条件∠AOC=90°,AO=4,OC=3,从而求出结果.
(2)本题需先根据旋转得出A′C、AC的值,从而得出A′O的结果,即可得出A,C,A′的坐标,求出直线AA′的解析式,再根据抛物线与直线AA′相交于点D,根据S△AOD=9,得出D的坐标,即可得出抛物线的解析式.
(3)本题需先根据(2)的解析式得出对称轴为x的值,在分两种情况进行讨论,情况1:过点P向抛物线的对称轴作垂线,交对称轴于点E,交y轴于点F,点P到对称轴的距离PE等于⊙P的半径,即可求出PE、PF、CF的值,得出P点坐标,从而判断出P点的位置;情况2:如图③,过点P′向抛物线的对称轴作垂线,交对称轴于点E′,交轴于点F′,同样的道理求出P′的坐标,从而判断出点P′的位置.
点评:本题主要考查了二次函数的综合,在解题时要结合图形画出辅助线是解题的关键,其中涉及到知识点是抛物线的顶点公式等,在求有关动点问题时要注意分析题意分情况讨论结果.