問題詳情:
已知拋物線y=﹣x2+x+9與x軸交於A,B兩點(點A在點B的左側),與y軸交於點C.
(1)如圖1,點P為線段BC上方拋物線上的任意一點,當四邊形PCAB面積最大時,連接OP並延長至點Q,使PQ=OP,在對稱軸上有一動點E,將△ACE沿邊CE翻折得到△A′CE,取BA′的中點N,求BQ+QN的最大值;
(2)如圖2,將△AOC繞點O順時針旋轉至△A1OC1的位置,點A,C的對應點分別為A1,C1,且點A1落在線段AC上,再將△A1OC1沿y軸平移得△A2O1C2,其中直線O1C2與x軸交於點K,點T是拋物線對稱軸上的動點,連接KT,O1T,△O1KT能否成為以O1K為直角邊的等腰直角三角形?若能,請直接寫出所有符合條件的點T的座標;若不能,請説明理由.
【回答】
解:(1)
針對於拋物線y=﹣x2+x+9,
令x=0,則y=9,
∴C(0,9),
令y=0,
∴0=﹣x2+x+9,
∴x=﹣3,或x=9,
∴A(﹣3,0),B(9,0),
∵S四邊形ABPC=S△ABC+S△BPC
=×(9+3)×9+S△BPC=45+S△BPC,
要四邊形ABPC的面積最大,只要△BPC的面積最大,
∵B(9,0),C(0,9)
∴直線BC的解析式為y=﹣x+9,如圖1,
過點P作PD'∥y軸交BC於D',
設點P(m,﹣m2+m+9)(0<m<9),
∴D(m,﹣m+9),
∴PD'=﹣m2+m+9﹣(﹣m+9)=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+,
∴S△BPC=[﹣(m﹣)2+]×9=﹣(m﹣)2+
∴當m=時,△BPC的面積最大,即:四邊形ABPC的面積最大,
∴P(,),
∵點Q在OP的延長線上,且PQ=OP,
∴Q(9,),
∵B(9,0)
∴BQ⊥x軸,BQ=,
如圖2,
延長BQ至F,使QF=BQ,連接A'F,
∴BF=45,
∴F(9,45),
∵點N是A'B的中點,
∴QN是△A'BF的中位線,
∴A'F=2QN,
∵BQ+QN=9+QN,最大,
∴QN最大,即:A'F最大,
由摺疊知,點A'在以點C為圓心,AC=6為半徑的圓上,
∴FA'過點C時,A'F最大,
∵C(0,9),F(9,45),
∴直線CF的解析式為y=x+9,
令y=0,
∴x=﹣>3,
∴點A'在x軸下方,如圖3,
過點C作CD⊥BF於D,
在Rt△CDF中,CF==9,
∴A'F最大=CF+A'C=9+6,
∴QN最大=,
∴(QN+QB)最大=+=;
(2)在Rt△AOC中,OA=3,OC=9,
∴tan∠OAC==,
∴∠OAC=60°,
由旋轉知,OA=OA1,
∴△AOA1是等邊三角形,
∠A1OA=60°=∠OA1C1,
∴A1C1∥x軸,
∴∠OC1A1=30°,C1(9,3)
∴直線OC1的解析式為y=x,
∵OC1∥O1C2,
∴設直線O1C2的解析式為y=x+b,
∴O1(0,b),K(﹣b,0),
∴OO1=|b|,OK=|b|,
∵拋物線的解析式為y=﹣x2+x+9,
∴此拋物線的對稱軸為x=3,
①當∠O1KT=90°時,b<0,OO1=﹣b,OK=﹣b,
如圖4,易*,△O1OK≌△KHT(AAS),
∴OO1=KT,OK=HT,
∴|b|+|b|=3,
∴b=.
∴HT=OK=,
∴T(3,);
②當∠KO1T=90°時,當b>0時,如圖5,OO1=b,OK=b,
易*,△O1OK≌△O1HT(AAS),
∴OO1=HT,OK=O1H,
∴b=3,
∴OH=O1H﹣OO1=OK﹣OO1=9﹣3,
∴T(3,9﹣3);
當∠KO1T=90°時,當b<0時,如圖6,
OO1=﹣b,OK=﹣b,
易*,△O1OK≌△O1HT(AAS),
∴OO1=HT,OK=O1H,
∴b=﹣3,
∴OH=O1H+OO1=OK+OO1=9+3,
∴T(3,﹣9﹣3);
即:(3,)或(3,9﹣3)或(3,﹣9﹣3).
知識點:二次函數與一元二次方程
題型:綜合題