(2005•北京)已知:在平面直角坐标系xOy中,一次函数y-查字典问答网
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  (2005•北京)已知:在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=kx-4k的图象与x轴交于点A,抛物线y=ax2+bx+c经过O、A两点.(1)试用含a的代数式表示b;(2)设抛物线的顶点为D,以D为圆心,DA为半径

  (2005•北京)已知:在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=kx-4k的图象与x轴交于点A,抛物线y=ax2+bx+c经过O、A两点.

  (1)试用含a的代数式表示b;

  (2)设抛物线的顶点为D,以D为圆心,DA为半径的圆被x轴分为劣弧和优弧两部分.若将劣弧沿x轴翻折,翻折后的劣弧落在⊙D内,它所在的圆恰与OD相切,求⊙D半径的长及抛物线的解析式;

  (3)设点B是满足(2)中条件的优弧上的一个动点,抛物线在x轴上方的部分上是否存在这样的点P,使得∠POA=∠OBA?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

1回答
2020-03-22 14:32
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陈文略

  (1)根据图象,易得点A、C的坐标,代入解析式可得a、b的关系式;

  (2)根据抛物线的对称性,结合题意,分a>0,a<0两种情况讨论,可得答案;

  (3)根据题意,设出P的坐标,按P的位置不同分两种情况讨论,可得答案.

  【解析】

  (1)解法一:∵一次函数y=kx-4k的图象与x轴交于点A,

  ∴点A的坐标为(4,0).

  ∵抛物线y=ax2+bx+c经过O、A两点,

  ∴c=0,16a+4b=0.

  ∴b=-4a(1分).

  解法二:∵一次函数y=kx-4k的图象与x轴交于点A,

  ∴点A的坐标为(4,0).

  ∵抛物线y=ax2+bx+c经过O、A两点,

  ∴抛物线的对称轴为直线x=2.

  ∴x=-=2.

  ∴b=-4a(1分).

  (2)由抛物线的对称性可知,DO=DA

  ∴点O在⊙D上,且∠DOA=∠DAO

  又由(1)知抛物线的解析式为y=ax2-4ax

  ∴点D的坐标为(2,-4a)

  ①当a>0时,如图

  设⊙D被x轴分得的劣弧为,它沿x轴翻折后所得劣弧为,显然所在的圆与⊙D关于x轴对称,设它的圆心为D'

  ∴点D'与点D也关于x轴对称

  ∵点O在⊙D'上,且⊙D与OD'相切,

  ∴点O为切点(2分)

  ∴D'O⊥OD

  ∴∠DOA=∠D'OA=45°

  ∴△ADO为等腰直角三角形

  ∴OD=2(3分)

  ∴点D的纵坐标为-2

  ∴-4a=-2,

  ∴a=,b=-4a=-2.

  ∴抛物线的解析式为y=x2-2x.(4分)

  ②当a<0时,

  同理可得:OD=2

  抛物线的解析式为y=-x2+2x(5分)

  综上,⊙D半径的长为,抛物线的解析式为y=x2-2x或y=-x2+2x.

  (3)答:抛物线在x轴上方的部分上存在点P,使得∠POA=∠OBA

  设点P的坐标为(x,y),且y>0

  ①当点P在抛物线y=x2-2x上时(如图)

  ∵点B是⊙D的优弧上的一点

  ∴∠OBA=∠ADO=45°

  ∴∠POA=∠OBA=60°

  过点P作PE⊥x轴于点E,

  ∴tan∠POE=

  ∴=tan60°,

  ∴y=.

  由

  解得:(舍去)

  ∴点P的坐标为.(7分)

  ②当点P在抛物线y=-x2+2x上时(如图)

  同理可得,y=

  由

  解得:(舍去)

  ∴点P的坐标为(4-2,-6+4).(9分)

  综上,存在满足条件的点P,点P的坐标为(4+2,6+4)或(4-2,-6+4).

2020-03-22 14:37:12

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