如图,抛物线y=ax2-4ax+b交x轴于A(1,0)、B两点,交y轴于C(0,3);

如图,抛物线y=ax2-4ax+b交x轴于A(1,0)、B两点,交y轴于C(0,3);
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在点P,使∠PCB+∠ACB=45°?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由;
(3)将直线AC沿x轴的正方向平移,平移后的直线交y轴于点M,交抛物线于点N,问是否存在M、N使四边形ACMN为等腰梯形?若存在,求出M、N的坐标;若不存在,请说明理由.
yiren6633 1年前 已收到1个回答 举报

雨中行走 春芽

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解题思路:(1)根据抛物线y=ax2-4ax+b交x轴于A(1,0),交y轴于C(0,3),直接求出即可;
(2)利用三角形对应角之间的关系得出;
(3)根据等腰梯形的性质得出∠CME=∠ANF,进而求出CM的长,以及M,N点的坐标.

(1)∵抛物线y=ax2-4ax+b交x轴于A(1,0)、B两点,交y轴于C(0,3);
∴将A(1,0),C(0,3),代入解析式即可求出:
0=a-4a+b,b=3,
∴a=1,
y=x2-4x+3;

(2)解法一:利用余弦定理(超纲,可以尝试解答.)
设P(m,n),
∵B点坐标为:(3,0),C点坐标为:(0,3),
∴CO=BO=3,
∴∠OCB=45°,
∵要使∠PCB+∠ACB=45°,
∴∠OCA=∠PCB,
∴cos∠OCA=cos∠PCB,
∵OA=1,OC=3,
∴cos∠OCA=
3
10
10,
∴PC=
m2+(n-3)2,PB=
(m-3)2+n2,
BC=3
2,
cos∠PCB=
BC2+PC2-BP2
2PC•BC=
3
10
10,
解得m=[7/2]或m=2,即n=[5/4]或n=-1,
P1(
7
2,
5
4)、P2(2,-1);

解法二:利用三角形相似
∵B点坐标为:(3,0),C点坐标为:(0,3),
∴CO=BO=3,
∴∠OCB=45°,
∵要使∠PCB+∠ACB=45°,
∴∠OCA=∠PCB,
P点有两种情况,一种是在于BC的上方的抛物线上,另一种是在BC下方的抛物线上.
①设CP交x轴于点D,当点D在BC上方时,在OC上取点E,使OE=OA=1,
∵△OEA为等腰直角三角形,
∴∠OEA=45°,
∴∠CEA=135°,
∵∠CBA=45°,
∴∠CBD=∠CEA=135°,
∵∠ECA=∠BCD,
∴△ECA∽△BCD,
∴[EC/EA=
BC
BD],

3-1

2=
3
2
BD,
∴BD=3,
∴点D为(6,0),
∴过C,D所在直线的解析式为:y=-[1/2]x+3,
∵直线与抛物线交于P点,设为P(m,n)


n=m2-4m+3
n=-
1
2m+3,
∴m=[7/2],n=[5/4],
∴P点的坐标为([7/2],[5/4]).
②设CP′交x轴于点D′,当点D′在BC下方时,在y轴负半轴上取点F,使OF=OA=1,
∵△OFA为等腰直角三角形,
∴∠CFA=45°,
∴∠CFA=∠CBD′
∵∠OCA=∠PCB,
∴△FCA∽△BCD′,
∴[CF/FA=
CB
BD′],

3+1

2=
3
2
BD′,
∴BD′=[3/2],
∴点D′为([3/2],0),
∴过C,D′所在直线的解析式为:y=-2x+3,
∵直线与抛物线交于P′点,设为P′(m′,n′),


n′=m′2-4m′+3
n′=-2m′+3,
∴P′点的坐标为(2,-1).
综上两种情况,P点的坐标为([7/2],[5/4])、(2,-1).

(3)作MN∥AC,CE⊥MN,AF⊥MN,QN⊥BO,
∴四边形CAFE是矩形,
∴∠CME=∠OCA,
∵∠OCA+∠CAO=90°,
∠MCE+∠OCA=90°,
∴∠MCE=∠CAO,
同理可得:要使四边形ACMN为等腰梯形,
∴∠CME=∠ANF,
∵AC∥MN,
∴直线MN的解析式可以设为:y=-3x+3+k,
联立y=x2-4x+3;
得出两图象在第四象限交点的横坐标为:
1+
1+4k
2,
分别代入两函数解析式即可得出:纵坐标为:[3/2]+k-[3/2]
1+4k,
∴AQ=
1+
1+4k
2-1=

1+4k-1
2,
QN=[3/2]+k-[3/2]
1+4k,
∵MC=AN,
∴MC2=AQ2+QN2
∴k2=(

1+4k-1
2)2+([3/2]+k-[3/2]
1+4k)2
解得:k=[10/9],
∴OM=[10/9]+3=[37/9],

1+
1+4k
2=[5/3],[3/2]+k-[3/2]
1+4k=-[8/9],
故此时:M(0,
37
9);N(
5
3,-
8
9).

点评:
本题考点: 二次函数综合题.

考点点评: 此题主要考查了待定系数法求二次函数解析式以及等腰梯形的性质,题目综合性较强,难度较大,需细心分析得出.

1年前

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