已知抛物线y=ax2-2ax+b与x轴交于点A(3,0),与y轴相交于点B(0,)
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,P为抛物线上的点,且在第二象限,若△POA的面积等于△POB的面积的2倍,求点P的坐标;
(3)如图2,C为抛物线的顶点,在y轴上是否存在点D使△DAC为直角三角形?若存在,求出所有符合条件的D点的坐标;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)∵抛物线y=ax2-2ax+b过A(3,0),B(0,-),
∴0=9a-6a+b-=b,
解得a=,b=-,
∴抛物线解析式为y=--.
(2)(xp,yp),△PDA的面积为S1,△POB的面积为S2,
∵A(3,0),B(0,-),
∴OA=3,OB=,
∴S1=OA?|yp|=|yp|,S2=OB?|xp|=|xp|,3分
∵P点在第二象限,
∴S1=yp,S2=-xp,
∵S1=2s2
∴yp=-xp,
∵点P在抛物线上,
∴yp=xp2-xp-,
-xp=xp2-xp-,
解得,xp=(舍去),xp=-,
当xp=-时,yP=,
∴点P的坐标为(-,).
(3)∵C为抛物线的顶点,
∴C点的坐标为(1,-3),过点C作CE⊥y轴于点E,CG⊥x轴于点G,则CE=1,CG=3,
要使△ADC为直角三角形,分三种情况讨论:
①以AC为斜边,则D在以AC为直径的圆上,取AC的中点H,OE的中点F,连接HF,则HF为直角梯形OECA的中位线,HF=(EC+OA)=2,即圆心H到y轴的距离为2,
在Rt△CGA中,
∵CG=3,AG=2,
∴AC=,AH=,
∵<2,
∴y轴与⊙H相离,
∴y轴上不存在符合条件的D点.
②以CD为斜边,过点A作AD1⊥AC交y轴于点D1,
∵∠D1AO+∠OAC=90°,∠GCA+∠GAC=90°,
∴∠D1AO=∠ACG,
∵AO=CG,
∴Rt△D1A0≌Rt△ACG,
∴D1O=AG=2,
∴y轴上存在点D1(0,2)使△D1AC为直角三角形.
③以AD为斜边,过点C作CD2⊥AC交y轴于点D2,
∵∠D2CA=90°,∠GCE=90°,
∴∠D2GE=∠ACG,
∴Rt△ACG∽Rt△D2CE,
∴==,
∵CE=1,
∴ED2=,
∵OE=3,
∴OD2=OE-ED2=,
∴y轴上存在点D2(0,-)使△D2AC为直角三角形.
解析分析:(1)把已知坐标代入抛物线求出a,b的值后易求抛物线的解析式.
(2)求出OA,OB的值后可求出S1,S2.根据题意求出点P的坐标.
(3)易求出C点的坐标,过点C作CE⊥y轴于点E,CG⊥x轴于点G,要使△ADC为直角三角形,可分三种情况讨论(以AC为斜边,则D在以AC为直径的圆上,取AC的中点H,OE的中点F,连接HF;以CD为斜边,过点A作AD1⊥AC交y轴于点D1;以AD为斜边,过点C作CD2⊥AC交y轴于点D2),利用相似三角形的判定以及线段比求解.
点评:本题考查的是二次函数的有关知识以及相似三角形的判定等知识.考生要注意的是全面分析问题,分情况解答.