如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+与直线y=x交于点A,点B在直线y=x+上,∠BOA=90°.抛物线y=ax2+bx+c过点A,O,B,顶点为点E.
(1)求点A,B的坐标;
(2)求抛物线的函数表达式及顶点E的坐标;
(3)设直线y=x与抛物线的对称轴交于点C,直线BC交抛物线于点D,过点E作FE∥x轴,交直线AB于点F,连接OD,CF,CF交x轴于点M.试判断OD与CF是否平行,并说明理由.
网友回答
解:(1)由直线y=x+与直线y=x交于点A,得
,
解得,,
∴点A的坐标是(3,3).
∵∠BOA=90°,
∴OB⊥OA,
∴直线OB的解析式为y=-x.
又∵点B在直线y=x+上,
∴,
解得,,
∴点B的坐标是(-1,1).
综上所述,点A、B的坐标分别为(3,3),(-1,1).
(2)由(1)知,点A、B的坐标分别为(3,3),(-1,1).
∵抛物线y=ax2+bx+c过点A,O,B,
∴,
解得,,
∴该抛物线的解析式为y=x2-x,或y=(x-)2-.
∴顶点E的坐标是(,-);
(3)OD与CF平行.理由如下:
由(2)知,抛物线的对称轴是x=.
∵直线y=x与抛物线的对称轴交于点C,
∴C(,).
设直线BC的表达式为y=kx+b(k≠0),把B(-1,1),C(,)代入,得
,
解得,,
∴直线BC的解析式为y=-x+.
∵直线BC与抛物线交于点B、D,
∴-x+=x2-x,
解得,x1=,x2=-1.
把x1=代入y=-x+,得y1=,
∴点D的坐标是(,).
如图,作DN⊥x轴于点N.
则tan∠DON==.
∵FE∥x轴,点E的坐标为(,-).
∴点F的纵坐标是-.
把y=-代入y=x+,得x=-,
∴点F的坐标是(-,-),
∴EF=+=.
∵CE=+=,
∴tan∠CFE==,
∴∠CFE=∠DON.
又∵FE∥x轴,
∴∠CMN=∠CFE,
∴∠CMN=∠DON,
∴OD∥CF,即OD与CF平行.
解析分析:(1)由直线y=x+与直线y=x交于点A,列出方程组,通过解该方程组即可求得点A的坐标;根据∠BOA=90°得到直线OB的解析式为y=-x,则,通过解该方程组来求点B的坐标即可;
(2)把点A、B、O的坐标分别代入已知二次函数解析式,列出关于系数a、b、c的方程组,通过解方程组即可求得该抛物线的解析式;
(3)如图,作DN⊥x轴于点N.欲证明OD与CF平行,只需证明同位角∠CMN与∠DON相等即可.
点评:本题考查了二次函数综合题.其中涉及到的知识点有:待定系数法求二次函数解析式,一次函数与二次函数交点问题,平行线的判定以及锐角三角函数的定义等知识点.此题难度较大.