如图,在边长在2的正方形ABCD中,点F在x轴上一点,CF=1,过点B作BF的垂线,交y轴于点E;(1)求过点E、B、F的抛物线的解析式;(2)将∠EBF绕点B顺时针

发布时间:2020-08-10 18:50:52

如图,在边长在2的正方形ABCD中,点F在x轴上一点,CF=1,过点B作BF的垂线,交y轴于点E;
(1)求过点E、B、F的抛物线的解析式;
(2)将∠EBF绕点B顺时针旋转,角的一边交y轴正半轴于点M,另一边交x轴于点N,设BM与(1)中抛物线的另一交点为G,当点G的横坐标为时,EM与NO有怎样的数量关系?请说明你的结论;
(3)点P在(1)中的抛物线上,且PE与y轴所成锐角的正切值为,求点P的坐标.

网友回答

解:(1)由题意,可得点B(2,2);
∵CF=1,
∴F(3,0);
在正方形ABCD中,∠ABC=∠OAB=∠BCF=90°,AB=BC,
∵BE⊥BF,
∴∠EBF=90°,
∴∠EBF=∠ABC,
即∠ABE+∠EBC=∠EBC+∠CBF,
∴∠ABE=∠CBF,
∴△ABE≌△CBF;
∴E(0,1).
设过点E,B,F的抛物线的解析式为y=ax2+bx+1,则有:

解得;
∴该抛物线的解析式为:y=-x2+x+1.

(2)∵G(在抛物线y=-,
∴,
∴G(,);
设过B、G的直线解析式为y=kx+b,


∴过点BE的直线解析式为y=,
∴直线y=与y轴交于点M(0,3),
∴EM=2;
可证△ABM≌△CBN,
∴CN=AM,
∴ON=1;
∴EM=2ON.


(3)点P在抛物线y=上,设P点的坐标为(m,,
如图2:①过点P1作P1H1⊥y轴于点H1,连接P1E;
∴tan∠H1EP1=,
∴,
即,
解得(不合题意,舍去);
②过点P2作P2H2⊥y轴于点H2,连接P2E,
∴tan∠,
∴,
解得(不合题意,舍去)
当,
当.
综上所述,点P1(,),P2(,-)为所求.
解析分析:(1)根据正方形的边长易求得B、F点坐标.若∠EBF=90°,那么∠ABE、∠CBF为同角的余角,由此可证得△ABE≌△CBF,即可求得AE的长,从而可得到E点坐标,从而利用待定系数法求得该抛物线的解析式.
(2)根据点G的横坐标,可确定G点的坐标,易求得直线BG的解析式,从而得到M点的坐标,即可得到EM、AM的长,由(1)知AM=CN,由此可求得CN、ON的长,然后可求得EM、ON的数量关系.
(3)此题应分两种情况考虑:
①当点P在E点上方时,过P作PH⊥y轴于H,连接PE,根据抛物线的解析式可设出点P的坐标,即可得到EH、PH的长,然后根据∠PEH的正切值求出点P的坐标.
②当点P在E点下方时,方法同①.

点评:此题考查了正方形的性质、全等三角形的判定和性质、二次函数解析式的确定、锐角三角函数的定义等知识,同时还考查了分类讨论的数学思想,难度较大.
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