如圖,在直角坐標(biāo)系中,等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AD=BC=數(shù)學(xué)公式,AB=4,CD=2.拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn).
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)點(diǎn)E是x軸上一點(diǎn),且以E、A、D、C為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形.若過(guò)B點(diǎn)的直線把這個(gè)四邊形的面積分成相等的兩部分,求該直線的函數(shù)表達(dá)式;
(3)P是拋物線對(duì)稱軸上一點(diǎn),連接PB、PA,是否存在△PAC是直角三角形?若存在,求出所有符合條件的點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

解:(1)∵四邊形ABCD是等腰梯形,
∴OB=(AB-CD)=×(4-2)=1,則 B(-1,0);
∴OA=AB-OB=3,即 A(3,0).
在Rt△OBC中,OC===3,則 C(0,3);
設(shè)拋物線的解析式為:y=a(x+1)(x-3),代入C點(diǎn)坐標(biāo),得:
a(0+1)(0-3)=3,a=-1
∴拋物線的解析式:y=-(x+1)(x-3)=-x2+2x+3.

(2)若以E、A、D、C為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,分兩種情況:
①當(dāng)ECAD時(shí),CD=AE=2,OE=OA-AE=1,則E(1,0),如圖(2)-①;
取平行四邊形的對(duì)角線交點(diǎn)F,則F(1.5,1.5);
設(shè)直線BF的解析式為:y=kx+b,則:
,解得
∴該直線的函數(shù)表達(dá)式:y=x+;
②當(dāng)ACDE,CD=AE=2,OE=OA+AE=5,則E(5,0),如圖(2)-②;
取EC的中點(diǎn)G(2.5,1.5),同①可求得直線BG:y=x+
綜上,符合條件的直線有兩條,且函數(shù)表達(dá)式為:y=x+或y=x+

(3)假設(shè)存在符合條件的P點(diǎn),分三種情況:
①以點(diǎn)A為直角頂點(diǎn),AC、AP1為直角邊,如右圖;
∵OA=OC=3,
∴△OAC是等腰直角三角形,即∠OAC=45°;
∴∠MAP1=45°,即△MAP1也為等腰直角三角形,且MA=MP1=2;
∴P1(1,-2);
②以C為直角頂點(diǎn),AC、CP2為直角邊,如右圖;
同①可求得△CP2N、△CHN、△CP2H都是等腰直角三角形,
∴P2H=HN=CH=1,則P2M=3+1=4,即P2(1,4).
③以AC為斜邊,AP3、CP3為直角邊,如右圖;
設(shè)點(diǎn)P3(1,m),則:
AP32=(1-3)2+(m-0)2=m2+4、CP32=(1-0)2+(m-3)2=m2-6m+10、AC2=25;
由勾股定理得:AP32+CP32=AC2,即:
m2+4+m2-6m+10=18,化簡(jiǎn),得:m2-3m-2=0
解得:m=
∴P3(1,
綜上,存在符合條件的P點(diǎn),且坐標(biāo)為:P(1,-2),(1,4),(1,),(1,).
分析:(1)根據(jù)等腰梯形的性質(zhì)以及AB、CD的線段長(zhǎng),先求出OB以及A、B點(diǎn)的坐標(biāo);在Rt△OBC中,BC、OB長(zhǎng)已知,由勾股定理可求出OC的長(zhǎng),即可得到點(diǎn)C的坐標(biāo);在明確A、B、C三點(diǎn)坐標(biāo)后,利用待定系數(shù)法即可求出該拋物線的解析式.
(2)由于點(diǎn)E在x軸上,若“以E、A、D、C為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形”,那么要分兩種情況考慮:
①ECAD,此時(shí)AC為平行四邊形的對(duì)角線;②ACED,此時(shí)EC為平行四邊形的對(duì)角線.
若過(guò)B的直線將平行四邊形分成面積相等的兩部分,那么該直線必過(guò)平行四邊形對(duì)角線的交點(diǎn),因此取對(duì)角線AC或EC的中點(diǎn),結(jié)合B點(diǎn)坐標(biāo),即可求出經(jīng)過(guò)這兩點(diǎn)的直線的解析式.
(3)若△PAC是直角三角形,那么需要分三種情況考慮:①C為直角頂點(diǎn)、AC作直角邊;②A為直角頂點(diǎn)、AC作直角邊;③AC為斜邊,以P作直角頂點(diǎn).
點(diǎn)評(píng):該題考查的內(nèi)容較為復(fù)雜,涉及了函數(shù)解析式的確定、平行四邊形的性質(zhì)、圖形面積的解法、直角三角形的判定、勾股定理的應(yīng)用等重點(diǎn)知識(shí);后兩個(gè)小題需要考慮的情況較多,需要牢固掌握相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),在解題過(guò)程中,要注意數(shù)形結(jié)合和分類討論的數(shù)學(xué)思想.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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18、如圖,在直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(-3,0),B(0,4),對(duì)△OAB連續(xù)作旋轉(zhuǎn)變換,依次得到三角形①、②、③、④…,則三角形⑦的直角頂點(diǎn)的坐標(biāo)為
(24,0)

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精英家教網(wǎng)如圖,在直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(3,4),將OP繞原點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到線段OP′.
(1)在圖中畫(huà)出線段OP′;
(2)求P′的坐標(biāo)和
PP′
的長(zhǎng)度.

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如圖,在直角坐標(biāo)系中,O為原點(diǎn).反比例函數(shù)y=
6
x
的圖象經(jīng)過(guò)第一象限的點(diǎn)A,點(diǎn)A的縱坐標(biāo)是橫坐標(biāo)的
3
2
倍.
(1)求點(diǎn)A的坐標(biāo);
(2)如果經(jīng)過(guò)點(diǎn)A的一次函數(shù)圖象與x軸的負(fù)半軸交于點(diǎn)B,AC⊥x軸于點(diǎn)C,若△ABC的面積為9,求這個(gè)一次函數(shù)的解析式.
(3)點(diǎn)D在反比例函數(shù)y=
6
x
的圖象上,且點(diǎn)D在直線AC的右側(cè),作DE⊥x軸于點(diǎn)E,當(dāng)△ABC與△CDE相似時(shí),求點(diǎn)D的坐標(biāo).

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如圖,在直角坐標(biāo)系中,△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(-6,0),B(-4,6),C(0,2).畫(huà)出△ABC的兩個(gè)位似圖形△A1B1C1,△A2B2C2,同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件:
(1)以原點(diǎn)O為位似中心;
(2)△A1B1C1,△A2B2C2與△ABC的面積比都是1:4.(作出圖形,保留痕跡,標(biāo)上相應(yīng)字母)

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(1)△AOB的面積是
6
6
;
(2)三角形(2013)的直角頂點(diǎn)的坐標(biāo)是
(8052,0)
(8052,0)

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