在平面直角坐标系中,抛物线y=x2-4x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D.
(1)直接写出A、B、C、D的坐标:A______,B______,C______,D______;
(2)若点P在抛物线的对称轴上,且∠APD=∠ACB,求点P的坐标;
(3)连接CD,求∠OCA与∠OCD两角和的度数.
网友回答
解:(1)令y=0,则x2-4x+3=0,
解得x1=1,x2=3,
∴点A、B的坐标分别为A(1,0),B(3,0),
令x=0,则y=3,
∴点C的坐标为C(0,3),
∵y=x2-4x+3=(x-2)2-1,
∴顶点为D(2,-1);
(2)∵B(3,0),C(0,3),
∴△OBC是等腰直角三角形,
∴∠OBC=45°,BC==3,
如图,设抛物线对称轴与x轴交于点F,过点A作AE⊥BC,
∵∠APD=∠ACB,∠AEC=∠AFP=90°,
∴△AEC∽△AFP,
∴=,
又∵A(1,0),B(3,0),抛物线的对称轴为x=2,
∴AF=AB=1,
AE=BE=,
CE=BC-BE=3-=2,
∴=,
解得PF=2,
当点P在x轴上方时,点P的坐标为(2,2),
当点P在x轴下方时,点P的坐标为(2,-2),
∴点P的坐标为(2,2)或(2,-2);
(3)方法一:如图,作点A(1,0)关于y轴的对称点A′(-1,0),
∴∠OCA′=∠OCA,
∴A′C==,
A′D==,
CD==,
∴A′C2+A′D2=CD2,
∴△A'DC是等腰直角三角形,
∴∠OCA+∠OCD=∠OCA′+∠OCD=45°;
方法二:如图,连接BD,∵B(3,0),C(0,3),D(2,-1),
∴∠CBO=∠OBD=45°,
∴∠CBD=90°,
∴∠CBD=∠COA,
又∵==,==,
∴=,
∴△CBD∽△COA,
∴∠BCD=∠OCA,
∴∠OCA+∠OCD=45°.
解析分析:(1)令y=0,解关于x的一元二次方程,即可得到点A、B的坐标,令x=0,求出y的值,即可得到点C的坐标,把抛物线解析式整理成顶点式形式,即可得到点D的坐标;
(2)根据点B、C的坐标利用勾股定理求出BC的长度,然后过点A作AE⊥BC于点E,设对称轴与x轴相交于点F,然后求出AE、AF的长度以及CE的长度,可以证明△AEC与△AFP相似,然后根据相似三角形对应边成比例列式求出PF的长度,再分点P在x轴的上方与下方两种情况写出点P的坐标;
(3)方法一:找出点A关于y轴的对称点A′,根据轴对称性可知∠OCA′=∠OCA,然后利用勾股定理求出A′D、A′C、CD的长度,再根据勾股定理逆定理证明△A′DC是等腰直角三角形,从而得解;
方法二:连接BD,根据点B、C、D的坐标可得∠CBD=90°,然后求出△CBD与△COA相似,根据相似三角形对应角相等可得∠BCD=∠OCA,从而得解.
点评:本题是对二次函数的综合考查,与坐标轴的交点坐标的求解,顶点坐标的求解,以及二次函数的对称性,相似三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,综合性较强,但难度不是很大.