如图①,已知正方形AOBC的边长为3,A、B两点分别在y轴和x轴的正半轴上,以D(0,1)为旋转中心,将DB逆时针旋转90°,得到线段DE,抛物线以点E为顶点,且经过

发布时间:2020-08-09 22:03:24

如图①,已知正方形AOBC的边长为3,A、B两点分别在y轴和x轴的正半轴上,以D(0,1)为旋转中心,将DB逆时针旋转90°,得到线段DE,抛物线以点E为顶点,且经过点A.

(1)求抛物线解析式并判断点B是否在抛物线上;
(2)如图②,判断直线AE与正方形AOBC的外接圆的位置关系,并说明理由;
(3)若在抛物线上有点P,在抛物线的对称轴上有点Q,使得以O、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,直接写出点P的坐标.

网友回答

解:(1)如图①,过E作EF⊥y轴于F,则∠EFD=∠DOB=90°.
∵以D(0,1)为旋转中心,将DB逆时针旋转90°,得到线段DE,
∴∠BDE=90°,DE=DB,
∴∠1+∠2=90°,
∵∠1+∠3=90°,
∴∠2=∠3,
∴△DEF≌△BDO(AAS),
∴EF=DO=1,FD=OB=3,
∴E(1,4).
设抛物线的解析式为y=a(x-1)2+4,
把A(0,3)代入上式,得
3=a(0-1)2+4,解得a=-1,
∴y=-(x-1)2+4.???????????????
当x=3时,y=-(3-1)2+4=0,
∴点B(3,0)在抛物线上;
??????
(2)直线AE与圆相切.理由如下:
如图②,连接AB,则AB为圆的直径,
在正方形AOBC中,∠OAB=45°,
由(1)知,EF=1,FA=OF-OA=4-3=1,
∴在Rt△EFA中,∠FAE=45°,
∴∠EAB=180°-∠OAB-∠FAE=90°,
∴直径AB⊥AE,
∴直线AE与圆相切;???
?????????????????????????????
(3)①当OB为边时,如图③,

∵以O、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,
∴PQ∥OB,且PQ=OB=3.
∵点Q在对称轴x=1上,
∴点P的横坐标为-2或4.

当x=-2时,y=-(-2-1)2+4=-5;
当x=4时,y=-(4-1)2+4=-5.

即符合条件的点P有两个,P1(-2,-5),P2(4,-5);
②当OB为对角线时,如图④,
∵以O、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,

∴PQ与OB互相平分.
又点Q在对称轴x=1上,且线段OB的中点横坐标为,

∴点P的横坐标为2,

当x=2时,y=-(2-1)2+4=3,
即符合条件的点P只有一个,即P3(2,3),
综上所述,符合条件的点P共有三个,即P1(-2,-5),P2(4,-5),P3(2,3).
解析分析:(1)过E作EF⊥y轴于F,则∠EFD=∠DOB=90°,根据旋转的性质得出∠BDE=90°,DE=DB,由余角的性质及三角形内角和定理可得∠2=∠3,则由AAS证明△DEF≌△BDO,根据全等三角形的对应边相等得到EF=DO=1,FD=OB=3,即抛物线顶点E的坐标为(1,4),则可设抛物线的解析式为y=a(x-1)2+4,把A(0,3)代入,运用待定系数法求出抛物线的解析式,进而可判断出点B在抛物线上;(2)连接AB,先由正方形的性质可得∠OAB=45°,再证明△EFA为等腰直角三角形,则∠FAE=45°,然后根据平角的定义得出∠EAB=90°,由切线的判定定理即可得出直线AE与圆相切;???(3)分两种情况讨论:①当OB为边时,由Q点在对称轴x=1上,根据平行四边形的对边平行且相等可确定P点的横坐标,再代入抛物线的解析式,求出P点纵坐标即可;②OB为对角线时,根据平行四边形的对角线互相平分,即PQ的中点与OB的中点重合,根据中点坐标公式求出点P的横坐标,再代入抛物线的解析式,求出P点纵坐标即可.

点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到旋转的性质,全等三角形的判定与性质,运用待定系数法求二次函数的解析式,正方形的性质,切线的判定,函数图象上点的坐标特征,平行四边形的性质等知识,综合性较强,难度中等,利用数形结合以及分类讨论思想是解题的关键.
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