∵a=- ,
∴抛物线的解析式为y=- x2+ x+3,D(3,6),DT=3,OT=6,CT=3=DT, 又∵PC=PD,PT=PT, ∴△TCP≌△TDP,
∴∠CTP=∠DTP=45°,TG=PG. 设P(t,- t2+ t+3), ∴OG=- t2+ t+3,PG=t,
∴TG=OT-OG=6-(- t2+ t+3)= t2- t+3, ∴ t2- t+3=t,解得t=1或6, ∵点P在C、D之间, ∴t=1.
过点F作FK∥y轴交BC于点K,过点Q作QN⊥x轴于点N,则∠KFC=∠OCF,∠KFB=∠CON=90°. ∵FQ∥PC,
∴∠PCF+∠CFQ=180°,∠PCF+∠PCG+∠OCF=180°, ∴∠CFQ=∠PCG+∠OCF, ∴∠CFK+∠KFQ=∠PCG+∠OCF, ∴∠KFQ=∠PCG.
∵P(1,5),∴PG=1,CG=OG-OC=5-3=2, ∴tan∠PCG=
,
∵tan∠ABC= ∴∠PCG=∠ABC, ∴∠KFQ=∠ABC. ∵∠CFQ=2∠ABC, ∴∠CFQ=2∠KFQ,
,
∴∠KFQ=∠KFC=∠OCF=∠ABC, ∴tan∠OCF= ∴OF= .
设FN=m,则QN=2m,Q(m+ ,2m), ∵Q在抛物线上,
∴- (m+ )2+ ×(m+ )+3=2m, 解得m= 或m=- (舍去), ∴Q(4,5), ∵B(6,0), ∴BQ=
.
,
【解析】【分析】(1)令x=0,求出y的值,得到C点坐标;令y=0,求出x的值,根据a<0得出A点坐标;(2)如图1,过点D作DM⊥AB于M.根据平行线分线段成比例定理求出OM=3,得到D点纵坐标为12a+12.再求出OE=3a+3,那么CE=OC-OE=-3a.根据OB=4CE,得出- =-12a,解方程求出a=- ;(3)如图2,过点D作DT⊥y轴于点T,过点P作PG⊥y轴于点G,连接TP.利用SSS证明△TCP≌△TDP,得出∠CTP=∠DTP=45°,那么TG=PG.设P(t,- t2+ t+3),列出方程 t2- t+3=t,解方程求得t=1或6,根据点P在C、D之间,得到t=1.过点F作FK∥y轴交BC于点K,过点Q作QN⊥x轴于点N,根据平行线的性质以及已知条件得出∠KFQ=∠PCG,进而证明∠KFQ=∠KFC=∠OCF=∠ABC,由tan∠OCF= =tan∠ABC= ,求出OF= .设FN=m,则QN=2m,Q(m+ ,2m),根据Q在抛物线上列出方程- (m+ )2+ ×(m+ )+3=2m,解方程求出满足条件的m的值,得到Q点坐标,然后根据两点间的距离公式求出BQ.
8.如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx-5与x轴交于A(-1,0),B(5,0)两点,与y轴交与点C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点D是y轴上的点,且以B、C、D为顶点的三角形与△ABC相似,求点D的坐标; (3)如图2,CE//x轴与抛物线相交于点E,点H是直线CE下方抛物线上的动点,过点H且与y轴平行的直线与BC、CE分别相交于点F,G,试探求当点H运动到何处时,四边形CHEF的面积最大,求点H的坐标及最大面积.
【答案】 (1)解:把A(-1,0),B(5,0)代入y=ax2+bx-5可得
,解得
二次函数的解析式为y=x2-4x-5.
(2)解:如图1,令x=0,则y=?5, ∴C(0,?5), ∴OC=OB,
∴∠OBC=∠OCB=45°, ∴AB=6,BC=5
,
或
,
要使以B,C,D为顶点的三角形与△ABC相似,则有
当
时,
CD=AB=6, ∴D(0,1), 当 ∴
∴CD= , ∴D(0, ),
即:D的坐标为(0,1)或(0, );
时, ,
(3)解:设H(t,t2-4t-5)
∥x轴,
又因为点E在抛物线上,即
∴BC所在直线解析式为y=x-5, ∴
则
而CE是定值,
∴当HF的值最大时,四边形CHEF有最大面积。 当
时,HF取得最大值 ,四边形CHEF的最大面积为
,
此时H( ,
)
,
,
,解得
(舍去)
【解析】【分析】(1)根据待定系数法直接确定出抛物线解析式;(2)分两种情况,利用相似三角形的比例式即可求出点D的坐标;(3)先求出直线BC的解析式,进而求出四边形CHEF的面积的函数关系式,即可求出最大值;
9.已知在△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4.点Q是线段AC上的一个动点,过点Q作AC的垂线交线段AB(如图1)或线段AB的延长线(如图2)于点P.
(1)当点P在线段AB上时,求证:△APQ∽△ABC; (2)当△PQB为等腰三角形时,求AP的长.
【答案】 (1))证明:∵∠A+∠APQ=90°,∠A+∠C=90°,∴∠APQ=∠C. 在△APQ与△ABC中,∵∠APQ=∠C,∠A=∠A, ∴△APQ∽△ABC.
(2)解:在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,由勾股定理得:AC=5. ∵∠BPQ为钝角,∴当△PQB为等腰三角形时,只可能是PB=PQ. (I)当点P在线段AB上时,如题图1所示, 由(1)可知,△APQ∽△ABC, ∴ ∴
∵BP=BQ,∴∠BQP=∠P.
∵∠BQP+∠AQB=90°,∠A+∠P=90°,∴∠AQB=∠A。∴BQ=AB。 ∴AB=BP,点B为线段AB中点。 ∴AP=2AB=2×3=6.
综上所述,当△PQB为等腰三角形时,AP的长为 或6.
【解析】【分析】(1)由两对角相等(∠APQ=∠C,∠A=∠A),证明△APQ∽△ABC。(2)当△PQB为等腰三角形时,有两种情况,需要分类讨论.(I)当点P在线段AB上时,如题图1所示.由三角形相似(△APQ∽△ABC)关系计算AP的长;(II)当点P在线段AB的延长线上时,如题图2所示.利用角之间的关系,证明点B为线段AP的中点,从而可以求出AP.
,即
,解得: .
.
(II)当点P在线段AB的延长线上时,如题图2所示,
10.如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=3,点P是边AB上的一动点,连结DP.