图象上,点A的横坐标为﹣4,点B的纵坐标为﹣2.(点A在点B的左侧)(1)求点A.B的坐标,
(2)将△AOB绕点O逆时针旋转90°得到△A'OB',抛物线F2:y=ax+bx+4经过A'、B'两点,已知点M为抛物线F2的对称轴上一定点,且点△OA'M的面积,
(3)如图2,延长OB'交抛物线F2于点C,连接A'C,在坐标轴上是否存在点D为顶点的三角形与△
OA'C相似.若存在,请求出点
D,使得以A.O、
A'恰好在以OM为直径的圆上,连接
OM、A'M,求
2
D的坐标,若不存在,请说明理由.
【考点】二次函数综合题
【分析】(1)把x=﹣4代入抛物线F1解析式求得y即得到点A坐标,把y=﹣2代入抛物线F1解析式,解方程并判断大于﹣
4的解为点B横坐标.
A'、B'坐标(过点作x轴垂线,构造全等得到对应边相等)F2的解析式,进而求得对称轴.设点
M纵坐标为m,则能用
90°,
(2)根据旋转90°的性质特点可求点及OA'的长,用待定系数法求抛物线m表示A'M、OM的长度.因为点故能根据勾股定理列得关于OA'M的面积.
(3)求直线OB'解析式,与抛物线坐标相同,即
A'恰好在以OM为直径的圆上,即∠OA'M为圆周角,等于
m的方程,解方程求得m的值即求得A'M的长,OA'?A'M即求得△
F2解析式联立方程组,求解即求得点C坐标,发现A'与C纵
OA'C相似,则
A'C∥x轴,故∠OA'C=135°.以A.O、D为顶点的三角形要与△
△AOD必须有一角为135°.因为点A(﹣4,﹣4)得直线OA与x轴夹角为45°,所以点D不能
x轴或y轴的正半轴时,刚好有∠
AOD=135°.由于∠AOD的两夹边
在x轴或y轴的负半轴,在
对应关系不明确,故需分两种情况讨论:△边成比例求得
OD的长,即得到点
D坐标.
2
AOD∽△OA'C或△DOA∽△OA'C.每种情况下由对应
解:(1)当x=﹣4时,y=∴点A坐标为(﹣4,﹣4)当y=﹣2时,
x+x=﹣2
2
×(﹣4)+×(﹣4)=﹣4
解得:x1=﹣1,x2=﹣6 ∵点A在点B的左侧∴点B坐标为(﹣1,﹣2)
(2)如图1,过点B作BE⊥x轴于点E,过点B'作B'G⊥x轴于点G ∴∠BEO=∠OGB'=90°,OE=1,BE=2 ∵将△AOB绕点O逆时针旋转90°得到△A'OB' ∴OB=OB',∠BOB'=90°
∴∠BOE+∠B'OG=∠BOE+∠OBE=90°∴∠B'OG=∠OBE 在△B'OG与△OBE中
∴△B'OG≌△OBE(AAS)∴OG=BE=2,B'G=OE=1 ∵点B'在第四象限∴B'(2,﹣1)
同理可求得:A'(4,﹣4)∴OA=OA'=
∵抛物线F2:y=ax+bx+4经过点A'、B'
2
∴解得:
∴抛物线F2解析式为:y=x﹣3x+4
2
∴对称轴为直线:x=﹣=6
∵点M在直线x=6上,设M(6,m)
∴OM=6+m,A'M=(6﹣4)+(m+4)=m+8m+20 ∵点A'在以OM为直径的圆上∴∠OA'M=90°∴OA'+A'M=OM∴(4
)+m+8m+20=36+m
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
解得:m=﹣2
∴A'M=∴S△OA'M=
OA'?A'M=
=8
D,使得以A.O、D为顶点的三角形与△
OA'C相似.
(3)在坐标轴上存在点∵B'(2,﹣1)
∴直线OB'解析式为y=﹣x
解得:(即为点B')
∴C(8,﹣4)∵A'(4,﹣4)∴A'C∥x轴,A'C=4 ∴∠OA'C=135°
∴∠A'OC<45°,∠A'CO<45°
∵A(﹣4,﹣4),即直线OA与x轴夹角为45°
∴当点D在x轴负半轴或y轴负半轴时,∠AOD=45°,此时△AOD不可能与△OA'C相似∴点D在x轴正半轴或y轴正半轴时,∠AOD=∠OA'C=135°(如图2、图3)①若△AOD∽△OA'C,则∴OD=A'C=4
∴D(4,0)或(0,4)②若△DOA∽△OA'C,则∴OD=
OA'=8
=1
∴D(8,0)或(0,8)综上所述,点
D坐标为(4,0)、(8,0)、(0,4)或(0,8)时,以A.O、D为顶点的三角
形与△OA'C相似.
【点评】本题考查了二次函数的图象与性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,
圆周角定理,解一元一次方程、二元一次方程组、一元二次方程,相似三角形的判定和性质.题目条件较多,图形有点复杂,需要细心根据条件逐步解决问题.第(
2)题求点旋转
90°后对应
点的坐标,第(3)题相似三角形存在性问题中确定一角对应再分两种情况讨论,属于常考题型.18.(2024年湖南省郴州市)已知抛物线
与y轴交于点
C.
D的坐标,
y=ax+bx+3与x轴分别交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,
2
(1)求抛物线的表达式及顶点
(2)点F是线段AD上一个动点.①如图1,设k=
,当k为何值时,CF=
AD?
ABC相似?若相似,求出点
F的坐标,若不相似,
②如图2,以A,F,O为顶点的三角形是否与△请说明理由.
【考点】二次函数综合题
【分析】(1)将A.B两点的坐标代入二次函数解析式,用待定系数法即求出抛物线对应的函数表达式,可求得顶点
D(﹣1,4),
AC=3
,DC=k的值,
ABC相似,
,AD=2
,可得△ACD为直角三角形,
(2)①由A.C、D三点的坐标求出若CF=
,则点F为AD的中点,可求出
②由条件可判断∠DAC=∠OBC,则∠OAF=∠ACB,若以A,F,O为顶点的三角形与△
AOF=∠ABC或∠AOF=∠CAB=45°时,可分别求出点
2
可分两种情况考虑:当∠F的坐标.
解:(1)∵抛物线y=ax+bx+3过点A(﹣3,0),B(1,0),
∴,解得:
2
,
∴抛物线解析式为
2
y=﹣x﹣2x+3,
2
∵y=﹣x﹣2x+3=﹣(x+1)+4 ∴顶点D的坐标为(﹣1,4),
(2)①∵在Rt△AOC中,OA=3,OC=3,∴AC=OA+OC=18,
∵D(﹣1,4),C(0,3),A(﹣3,0),∴CD=1+1=2 ∴AD=2+4=20 ∴AC+CD=AD
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
∴△ACD为直角三角形,且∠∵
,
ACD=90°.
∴F为AD的中点,∴∴
.
,
,
,
②在Rt△ACD中,tan在Rt△OBC中,tan∴∠ACD=∠OCB,∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA=45°,∴∠FAO=∠ACB,
若以A,F,O为顶点的三角形与△
ABC相似,则可分两种情况考虑:
当∠AOF=∠ABC时,△AOF∽△CBA,∴OF∥BC,
设直线BC的解析式为y=kx+b,∴
,解得:
,
∴直线BC的解析式为y=﹣3x+3,∴直线OF的解析式为y=﹣3x,设直线AD的解析式为y=mx+n,