如图,抛物线y=ax^2+bx+c与x轴交于A,B(4,0)两点,与y轴交于C(0,3),过点A的直线y=-1/2x-1交抛物线于另一点D,点E为第一象限抛物线上一点. (1)求抛物线的解析式; (2)过点E作x轴的垂线,交AD于点F,交x轴于点T,当△AEF是以AF为底边的等腰三角形时,求点E的横坐标; (3)抛物线上是否存在点P,使得∠PAB+∠DAB=45°,若存在,求点P的横坐标,若不存在,请说明理由. ![]() 答案:(1)y=-3/8x^2+3/4x+3;(2)xE=2;(3)28/9或44/9. 解析:(1)根据直线解析式求点A坐标为(-2,0); 方法一:将A、B、C三点坐标代入一般式,解方程组可得; 方法二:重新设解析式为两根式:y=a(x+2)(x-4),代入点C坐标可得a=-3/8,再将双根式化为一般式即可。 (2)当△AEF是以AF为底边的等腰三角形时,①EA=EF,可以通过勾股定理表示Rt△EAT各边,使AE^2=AT^2+ET^2,AE^2=EF^2,解方程,运算量太大,改变思路; ②∠EAF=∠EFA,如图2,直线AD与y轴交于点G,EF//y轴,所以∠CGA=∠EFA, 作线段AG的垂直平分线MN,交AG于点N,交y轴于点N, 连接并延长AN交抛物线于一点,此点即为点E; 易得点G坐标为(0,-1),可得点N坐标为(0,3/2)【a可以利用两直线垂直斜率乘积为-1,代入AG中点求MN解析式后求得点N坐标;b也可以通过三角函数表示GN后求得点N坐标】 a.方法一:点M坐标为(-1,-1/2),直线MN为y=2(x+1)-1/2,当x=0时,yN=3/2; b.方法二:cos∠AGO=OG/AG=MG/NG,NG=MG·AG/OG=5/2,NO=NG-OG=3/2. 将A、N两点坐标代入求的AN直线解析式为y=3/4x+3/2, 直线AN与抛物线解析式联立得: 3/4x+3/2=-3/8x^2+3/4x+3,解得x1=-2(舍去),x2=2,即点E的横坐标为2. ![]() 图2 (3)角的存在性,抛物线上是否存在点P,使得∠PAB+∠DAB=45° 由图像可知,点P有两种情况,①点P在x轴上方,即∠PAD=45°,②点P在x轴下方,且如图3,PA与P’A关于x轴对称; ①在y轴上截去GH=AO,过点H作HQ⊥y轴,并在HQ上截去线段HQ=OG, 可得△AOG≌△CHQ,易得点Q坐标为(1,1), 将点A、Q坐标代入可求得直线AQ解析式为y=1/3x+2/3, 直线AQ与抛物线联立得:1/3x+2/3=-3/8x^2+3/4x+3,解得x1=-2,x2=28/9【注:可不解方程,已知有一根为A点横坐标,可利用两根和或两根积快速求解另一根,方程复杂时可用】 即点P的横坐标为28/9. ②P’A与PA关于x轴对称,可得P’A解析式为y=-1/3x-2/3, 直线P’A与抛物线联立得:-1/3x-2/3=-3/8x^2+3/4x+3,解得x1=-2,x2=44/9【同上,可用韦达定理求根】即点P的横坐标为44/9. 综上:点P的横坐标为28/9或44/9. ![]() 图3 几何法:(3)如图4,过点P作PQ垂直x轴,交直线AD于点Q,过点P作PH⊥AD,交AD于点Q; 由题意得:∠PAD=45°,所以△APH为等腰直角三角形,利用图中△AOG∽△PHQ,设点P横坐标为m, 可得PQ长度为yP-yQ是关于m的二次函数,利用相似或三角函数可以表示线段AH、PH;AH=PH可以解得m的值,同上连接点A和点P关于x轴对称的点K,直线AK与抛物线联立可得点P’的坐标。 ![]() 图4 文中纰漏之处,请见谅,可在评论区标注,谢谢! |
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