已知.在Rt△OAB中,∠OAB=90°,∠BOA=30°,OA=,若以O为坐标原点,OA所在直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系,点B在第一象限内,将Rt△OAB沿OB折叠后,点A落在第一象限内的点C处.
(1)求经过点O,C,A三点的抛物线的解析式.
(2)求抛物线的对称轴与线段OB交点D的坐标.
(3)线段OB与抛物线交与点E,点P为线段OE上一动点(点P不与点O,点E重合),过P点作y轴的平行线,交抛物线于点M,问:在线段OE上是否存在这样的点P,使得PD=CM?若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)过点C作CH⊥x轴,垂足为H;
∵在Rt△OAB中,∠OAB=90°,∠BOA=30°,OA=,
∴OB==4,AB=2;
由折叠的性质知:∠COB=30°,OC=AO=2,
∴∠COH=60°,OH=,CH=3;
∴C点坐标为(,3).
∵O点坐标为:(0,0),
∴抛物线解析式为y=ax2+bx(a≠0),
∵图象经过C(,3)、A(2,0)两点,
∴,
解得;
∴此抛物线的函数关系式为:y=-x2+2x.
(2)∵AO=2,AB=2,
∴B点坐标为:(2,2),
∴设直线BO的解析式为:y=kx,
则2=2k,
解得:k=,
∴y=x,
∵y=-x2+2x的对称轴为直线x=-=-=,
∴将两函数联立得出:y=×=1,
∴抛物线的对称轴与线段OB交点D的坐标为:(,1);
(3)存在.
∵y=-x2+2x的顶点坐标为(,3),
即为点C,MP⊥x轴,垂足为N,设PN=t;
∵∠BOA=30°,
∴ON=t,
∴P(t,t);
作PQ⊥CD,垂足为Q,MF⊥CD,垂足为F;
把x=t代入y=-x2+2x,
得y=-3t2+6t,
∴M(t,-3t2+6t),F(,-3t2+6t),
同理:Q(,t),D(,1);
要使PD=CM,只需CF=QD,
即3-(-3t2+6t)=|t-1|,
解得t=,t=1(舍),t=,
∴P点坐标为(,),或(,),
∴存在满足条件的P点,使得PD=CM,此时P点坐标为(,)或(,).
解析分析:(1)在Rt△AOB中,根据AO的长和∠BOA的度数,可求得OB的长,根据折叠的性质即可得到OA=OC,且∠BOC=∠BOA=30°,过C作CD⊥x轴于D,即可根据∠COD的度数和OC的长求得CD、OD的值,从而求出点C、A的坐标,将A、C、O的坐标代入抛物线的解析式中,通过联立方程组即可求出待定系数的值,从而确定该抛物线的解析式.
(2)求出直线BO的解析式,进而利用x=求出y的值,即可得出D点坐标;
(3)根据(1)所得抛物线的解析式可得到其顶点的坐标(即C点),设直线MP与x轴的交点为N,且PN=t,在Rt△OPN中,根据∠PON的度数,易得PN、ON的长,即可得到点P的坐标,然后根据点P的横坐标和抛物线的解析式可求得M点的纵坐标,过M作MF⊥CD(即抛物线对称轴)于F,过P作PQ⊥CD于Q,若PD=CM,那么CF=QD,根据C、M、P、D四点纵坐标,易求得CF、QD的长,联立两式即可求出此时t的值,从而求得点P的坐标.
点评:此题主要考查了图形的旋转变化、解直角三角形、二次函数解析式的确定等重要知识点,表示出P点坐标利用CF=QD求出是解题关键.