已知抛物线y=﹣x2+x+9与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.(1)如图1,点P为线段...
问题详情:
已知抛物线y=﹣x2+x+9与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)如图1,点P为线段BC上方抛物线上的任意一点,当四边形PCAB面积最大时,连接OP并延长至点Q,使PQ=OP,在对称轴上有一动点E,将△ACE沿边CE翻折得到△A′CE,取BA′的中点N,求BQ+QN的最大值;
(2)如图2,将△AOC绕点O顺时针旋转至△A1OC1的位置,点A,C的对应点分别为A1,C1,且点A1落在线段AC上,再将△A1OC1沿y轴平移得△A2O1C2,其中直线O1C2与x轴交于点K,点T是抛物线对称轴上的动点,连接KT,O1T,△O1KT能否成为以O1K为直角边的等腰直角三角形?若能,请直接写出所有符合条件的点T的坐标;若不能,请说明理由.
【回答】
解:(1)
针对于抛物线y=﹣x2+x+9,
令x=0,则y=9,
∴C(0,9),
令y=0,
∴0=﹣x2+x+9,
∴x=﹣3,或x=9,
∴A(﹣3,0),B(9,0),
∵S四边形ABPC=S△ABC+S△BPC
=×(9+3)×9+S△BPC=45+S△BPC,
要四边形ABPC的面积最大,只要△BPC的面积最大,
∵B(9,0),C(0,9)
∴直线BC的解析式为y=﹣x+9,如图1,
过点P作PD'∥y轴交BC于D',
设点P(m,﹣m2+m+9)(0<m<9),
∴D(m,﹣m+9),
∴PD'=﹣m2+m+9﹣(﹣m+9)=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+,
∴S△BPC=[﹣(m﹣)2+]×9=﹣(m﹣)2+
∴当m=时,△BPC的面积最大,即:四边形ABPC的面积最大,
∴P(,),
∵点Q在OP的延长线上,且PQ=OP,
∴Q(9,),
∵B(9,0)
∴BQ⊥x轴,BQ=,
如图2,
延长BQ至F,使QF=BQ,连接A'F,
∴BF=45,
∴F(9,45),
∵点N是A'B的中点,
∴QN是△A'BF的中位线,
∴A'F=2QN,
∵BQ+QN=9+QN,最大,
∴QN最大,即:A'F最大,
由折叠知,点A'在以点C为圆心,AC=6为半径的圆上,
∴FA'过点C时,A'F最大,
∵C(0,9),F(9,45),
∴直线CF的解析式为y=x+9,
令y=0,
∴x=﹣>3,
∴点A'在x轴下方,如图3,
过点C作CD⊥BF于D,
在Rt△CDF中,CF==9,
∴A'F最大=CF+A'C=9+6,
∴QN最大=,
∴(QN+QB)最大=+=;
(2)在Rt△AOC中,OA=3,OC=9,
∴tan∠OAC==,
∴∠OAC=60°,
由旋转知,OA=OA1,
∴△AOA1是等边三角形,
∠A1OA=60°=∠OA1C1,
∴A1C1∥x轴,
∴∠OC1A1=30°,C1(9,3)
∴直线OC1的解析式为y=x,
∵OC1∥O1C2,
∴设直线O1C2的解析式为y=x+b,
∴O1(0,b),K(﹣b,0),
∴OO1=|b|,OK=|b|,
∵抛物线的解析式为y=﹣x2+x+9,
∴此抛物线的对称轴为x=3,
①当∠O1KT=90°时,b<0,OO1=﹣b,OK=﹣b,
如图4,易*,△O1OK≌△KHT(AAS),
∴OO1=KT,OK=HT,
∴|b|+|b|=3,
∴b=.
∴HT=OK=,
∴T(3,);
②当∠KO1T=90°时,当b>0时,如图5,OO1=b,OK=b,
易*,△O1OK≌△O1HT(AAS),
∴OO1=HT,OK=O1H,
∴b=3,
∴OH=O1H﹣OO1=OK﹣OO1=9﹣3,
∴T(3,9﹣3);
当∠KO1T=90°时,当b<0时,如图6,
OO1=﹣b,OK=﹣b,
易*,△O1OK≌△O1HT(AAS),
∴OO1=HT,OK=O1H,
∴b=﹣3,
∴OH=O1H+OO1=OK+OO1=9+3,
∴T(3,﹣9﹣3);
即:(3,)或(3,9﹣3)或(3,﹣9﹣3).
知识点:二次函数与一元二次方程
题型:综合题
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