如图,抛物线交x轴于两点,交y轴于点C.直线经过点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴l与直线相交于点P,连接,判定的形状,并说明理由;
(3)在直线上是否存在点M,使与直线的夹角等于的2倍?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
(1);(2)的为直角三角形,理由见解析;(3)存在使与直线的夹角等于的2倍的点,且坐标为M1(),M2(,).
【解析】
(1)先根据直线经过点,即可确定B、C的坐标,然后用带定系数法解答即可;
(2)先求出A、B的坐标结合抛物线的对称性,说明三角形APB为等腰三角形;再结合OB=OC得到∠ABP=45°,进一步说明∠APB=90°,则∠APC=90°即可判定的形状;
(3)作AN⊥BC于N,NH⊥x轴于H,作AC的垂直平分线交BC于M1,AC于E;然后说明△ANB为等腰直角三角形,进而确定N的坐标;再求出AC的解析式,进而确定M1E的解析式;然后联立直线BC和M1E的解析式即可求得M1的坐标;在直线BC上作点M1关于N点的对称点M2,利用中点坐标公式即可确定点M2的坐标
【详解】
解:(1)∵直线经过点
∴当x=0时,可得y=5,即C的坐标为(0,5)
当y=0时,可得x=5,即B的坐标为(5,0)
∴解得
∴该抛物线的解析式为
(2)的为直角三角形,理由如下:
∵解方程=0,则x1=1,x2=5
∴A(1,0),B(5,0)
∵抛物线的对称轴l为x=3
∴△APB为等腰三角形
∵C的坐标为(5,0), B的坐标为(5,0)
∴OB=CO=5,即∠ABP=45°
∴∠ABP=45°,
∴∠APB=180°-45°-45°=90°
∴∠APC=180°-90°=90°
∴的为直角三角形;
(3)如图:作AN⊥BC于N,NH⊥x轴于H,作AC的垂直平分线交BC于M1,AC于E,
∵M1A=M1C,
∴∠ACM1=∠CAM1
∴∠AM1B=2∠ACB
∵△ANB为等腰直角三角形.
∴AH=BH=NH=2
∴N(3,2)
设AC的函数解析式为y=kx+b
∵C(0,5),A(1,0)
∴ 解得b=5,k=-5
∴AC的函数解析式为y=-5x+5
设EM1的函数解析式为y=x+n
∵点E的坐标为()
∴=× +n,解得:n=
∴EM1的函数解析式为y=x+
∵ 解得
∴M1的坐标为();
在直线BC上作点M1关于N点的对称点M2
设M2(a,-a+5)
则有:3=,解得a=
∴-a+5=
∴M2的坐标为(,).
综上,存在使与直线的夹角等于的2倍的点,且坐标为M1(),M2(,).
【点睛】
本题属于二次函数与几何的综合题,主要考查了待定系数法确定函数解析式、等腰直角三角形的判定与性质、一次函数图像、三角形外角等知识,考查知识点较多,综合应用所学知识成为解答本题的关键.
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