問題詳情:
如圖1,在平面直角座標系中,點O為座標原點,拋物線y=ax2+bx+c與y軸交於點A(0,6),與x軸交於點B(-2,0),C(6,0). (1)直接寫出拋物線的解析式及其對稱軸; (2)如圖2,連接AB,AC,設點P(m,n)是拋物線上位於第一象限內的一動點,且在對稱軸右側,過點P作PD⊥AC於點E,交x軸於點D,過點P作PG∥AB交AC於點F,交x軸於點G.設線段DG的長為d,求d與m的函數關係式,並註明m的取值範圍; (3)在(2)的條件下,若△PDG的面積為, ①求點P的座標; ②設M為直線AP上一動點,連接OM交直線AC於點S,則點M在運動過程中,在拋物線上是否存在點R,使得△ARS為等腰直角三角形?若存在,請直接寫出點M及其對應的點R的座標;若不存在,請説明理由.
【回答】
解:(1)∵拋物線與x軸交於點B(-2,0),C(6,0) ∴設交點式y=a(x+2)(x-6) ∵拋物線過點A(0,6) ∴-12a=6 ∴a=- ∴拋物線解析式為y=-(x+2)(x-6)=-x2+2x+6=-(x-2)2+8 ∴拋物線對稱軸為直線x=2. (2)過點P作PH⊥x軸於點H,如圖1 ∴∠PHD=90° ∵點P(m,n)是拋物線上位於第一象限內的一動點且在對稱軸右側 ∴2<m<6,PH=n=-m2+2m+6,n>0 ∵OA=OC=6,∠AOC=90° ∴∠ACO=45° ∵PD⊥AC於點E ∴∠CED=90° ∴∠CDE=90°-∠ACO=45° ∴DH=PH=n ∵PG∥AB ∴∠PGH=∠ABO ∴△PGH∽△ABO ∴ ∴GH=n ∴d=DH-GH=n-n=n=(-m2+2m+6)=-m2+m+4(2<m<6) (3)①∵S△PDG=DG•PH= ∴n•n= 解得:n1=,n2=-(捨去) ∴-m2+2m+6= 解得:m1=-1(捨去),m2=5 ∴點P座標為(5,) ②在拋物線上存在點R,使得△ARS為等腰直角三角形. 設直線AP解析式為y=kx+6 把點P代入得:5k+6= ∴k=- ∴直線AP:y=-x+6 i)若∠RAS=90°,如圖2 ∵直線AC解析式為y=-x+6 ∴直線AR解析式為y=x+6 解得:(即點A) ∴R(2,8) ∵∠ASR=∠OAC=45° ∴RS∥y軸 ∴xS=xR=2 ∴S(2,4) ∴直線OM:y=2x ∵ 解得: ∴M(,)ii)若∠ASR=90°,如圖3 ∴∠SAR=∠ACO=45° ∴AR∥x軸 ∴R(4,6) ∵S在AR的垂直平分線上 ∴S(2,4) ∴M(,) iii)若∠ARS=90°,如圖4, ∴∠SAR=∠ACO=45°,RS∥y軸 ∴AR∥x軸 ∴R(4,6) ∴S(4,2) ∴直線OM:y=x ∵ 解得: ∴M(6,3) 綜上所述,M1(,),R1(2,8);M2(,),R2(4,6);M3(6,3),R3(4,6). 【解析】
(1)已知拋物線與x軸交點B、C,故可設交點式,再把點A代入即求得拋物線解析式.用*法或公式求得對稱軸. (2)過點P作PH⊥x軸於點H,由PD⊥AD於點E易*∠PDH=45°,故DH=PH=n.由PG∥AB易*△PGH∽△ABO,利用對應邊成比例可得GH=n,把含m的式子代入d=DH-GH即得到d與m的函數關係式,再由點P的位置確定2<m<6. (3)①用n表示DG、PH,代入S△PDG=DG•PH=,求得n的值(捨去負值),再利用n=-m2+2m+6解關於m的方程即求得點P座標. ②因為△ARS為等腰直角三角形且AS與y軸夾角為45°,故AR與y軸夾角為45°或90°.由於不確定△ARS哪個為直角頂點,故需分3種情況討論,畫出圖形,利用45°或90°來確定點R、S的位置,進而求點R、S座標,再由S的座標求直線OM解析式,把直線OM與直線AP解析式聯立方程組,解得點M座標. 本題考查了二次函數的圖象與*質,等腰直角三角形的*質,相似三角形的判定和*質,一元二次方程的解法,一次函數的圖象與*質,二元一次方程組的解法.第(3)題②要充分利用等腰直角三角形的*質和直線AC與y軸夾角為45°來解題,畫出圖形進行分類討論,先確定點R、S的位置並計算座標,再求直線OM解析式與AP聯立求M.
知識點:各地中考
題型:綜合題