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(2012•成华区一模)已知两直线l1、l2分别经过点A(3,0),点B(-1,0),并且当两条直线同时相交于y轴负半轴

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/08/04 00:38:09
(2012•成华区一模)已知两直线l1、l2分别经过点A(3,0),点B(-1,0),并且当两条直线同时相交于y轴负半轴的点C时,恰好有l1⊥l2,经过点A、B、C的抛物线的对称轴与直线l2交于点K,如图所示.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在点P,使得以A、B、C、P为顶点的四边形的面积等于△ABC的面积的
3
2
(2012•成华区一模)已知两直线l1、l2分别经过点A(3,0),点B(-1,0),并且当两条直线同时相交于y轴负半轴
(1)在Rt△ABC中,OB=1,OA=3,且CO⊥AB;
∴OC=
OA•OB=
3,则 C(0,-
3);
设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x-3),代入点C的坐标后,得:
a(0+1)(0-3)=-
3,a=

3
3
∴抛物线的解析式:y=

3
3(x+1)(x-3)=

3
3x2-
2
3
3x-
3.

(2)易知OA=3、OB=1、OC=
3,则:S△ABC=
1
2AB•OC=
1
2×4×
3=2
3.
①当点P在x轴上方时,由题意知:S△ABP=
1
2S△ABC,则:
点P到x轴的距离等于点C到x轴距离的一半,即 点P的纵坐标为

3
2;
令y=

3
3x2-
2
3
3x-
3=

3
2,化简得:2x2-4x-9=0
解得 x=

22
2;
∴P1
2−
22
2,

3
2)、P2
2+
22
2,

3
2);
②当点P在抛物线的B、C段时,显然△BCP的面积要小于
1
2S△ABC,此种情况不合题意;
③当点P在抛物线的A、C段时,S△ACP=
1
2AC•h=
1
2S△ABC=
3,则h=1;
在射线CK上取点D,使得CD=h=1,过点D作直线DE∥l1,交y轴于点E,如右图;
在Rt△CDE中,∠ECD=∠BCO=30°,CD=1,则CE=
2
3
3、OE=OC+CE=
5
3
3,点E(0,-
5
3
3)
∴直线DE:y=

3
3x--
5
3
3,联立抛物线的解析式,有:

y=

3
3x−
5
3
3
y=

3
3x2−
2
3
3x−
3,解得:

x1=1
y1=−
4
3
3、

x2=2
y2=−
3
∴P3(1,-
4
3
3)、P4(2,-
3);
综上,存在符合条件的点P,且坐标为(
2−
22
2,

3
2)、(
2+
22
2,

3
2)、(1,-
4
3
3)、(2,-
3).

(3)由(1)知:y=

3
3x2-
2
3
3x-
3=

3
3(x-1)2-
4
3
3,
∴抛物线的对称轴 x=1;
在Rt△OBC中,OB=1,OC=
3,则∠BCO=∠1=30°、∠2=∠3=90°-∠BCO=60°、BC=2;
过点C作直线CN∥x轴,交抛物线于点N,如右图;
由抛物线的对称性可得:N(2,-
3),所以 CN=2;
易知直线BC:y=-
3x-
3,则 K(1,-2
3),CK=
(−1−0)2+(−2
3+
3)2=2;
在△CKN中,∠2=60°,CN=CK=2,那么△CKN是等边三角形----①.
Ⅰ、KC=KM时,点C、M关于抛物线的对称轴对称,符合①的情况,即点M、N重合;
Ⅱ、KC=CN时,由于KC=BC,所以此时点M与B、N重合;
Ⅲ、MK=MC时,点M在线段CK的中垂线上,CK的中垂线与抛物线相交于点N或者相交于抛物线的顶点.
综上,符合条件的直线l1的旋转角度α=60°或α=∠ACN=90°-∠2=30