已知矩形紙片OABC的長(zhǎng)為4,寬為3,以長(zhǎng)OA所在的直線為x軸,O為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系;點(diǎn)P是OA邊上的動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)O、A不重合),現(xiàn)將△POC沿PC翻折得到△PEC,再在AB邊上選取適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)D,將△PAD沿PD翻折,得到△PFD,使得直線PE、PF重合.
(1)若點(diǎn)E落在BC邊上,如圖①,求點(diǎn)P、C、D的坐標(biāo),并求過(guò)此三點(diǎn)的拋物線的函數(shù)關(guān)系式;
(2)若點(diǎn)E落在矩形紙片OABC的內(nèi)部,如圖②,設(shè)OP=x,AD=y,當(dāng)x為何值時(shí),y取得最大值?
(3)在(1)的情況下,過(guò)點(diǎn)P、C、D三點(diǎn)的拋物線上是否存在點(diǎn)Q,使△PDQ是以PD為直角邊的直角三角形?若不存在,說(shuō)明理由;若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo).
精英家教網(wǎng)
分析:(1)根據(jù)矩形的寬為3即可得出C的坐標(biāo)為(0,3).當(dāng)E落在BC邊時(shí),四邊形OPEC和四邊形PADF均為正方形的性質(zhì),那么OP=PE=OC=3,PA=PF=AD=1.因此P的坐標(biāo)為(3,0),D的坐標(biāo)為(4,1).然后根據(jù)P,C,D三點(diǎn)的坐標(biāo),用待定系數(shù)法求出過(guò)P、C、D三點(diǎn)的拋物線的解析式.
(2)根據(jù)折疊的性質(zhì)可得出∠CPO=∠CPE,∠FPD=∠APD.由此可得出∠CPD=90°,由此不難得出Rt△POC∽R(shí)t△DAP,可根據(jù)線段OC、OP、PA、AD的比例關(guān)系,得出關(guān)于x,y的函數(shù)關(guān)系式.根據(jù)關(guān)系式即可得出y的最大值以及對(duì)應(yīng)的x的值.
(3)可分兩種情況進(jìn)行討論:
①當(dāng)PQ是另一條直角邊,即∠DPQ=90°時(shí),由于∠DPC=90°,且C在拋物線上,因此C與Q重合,Q點(diǎn)的坐標(biāo)即為C點(diǎn)的坐標(biāo).
②當(dāng)DQ是另一條直角邊,即∠PDQ=90°時(shí),那么此時(shí)DQ∥PC.如果將PC所在的直線向上平移兩個(gè)單位,即可得出此時(shí)DQ所在直線的解析式.然后聯(lián)立直線DQ的解析式以及拋物線的解析式組成方程組,如果方程組無(wú)解,則說(shuō)明不存在這樣的Q點(diǎn),如果方程組有解,那么方程組的解即為Q的坐標(biāo).
綜合上述兩種情況即可得出符合條件的Q的坐標(biāo).
解答:精英家教網(wǎng)
解:(1)由題意知,△POC,△PAD均為等腰直角三角形,可得P(3,0),C(0,3),D(4,1),
設(shè)過(guò)此三點(diǎn)的拋物線為y=ax2+bx+c(a≠0),
c=3
9a+3b+c=0
16a+4b+c=1
,
a=
1
2
b=-
5
2
c=3
,
∴過(guò)P、C、D三點(diǎn)的拋物線的函數(shù)關(guān)系式為y=
1
2
x2-
5
2
x+3.

(2)由已知PC平分∠OPE,PD平分∠APF,且PE、PF重合,則∠CPD=90°,
∴∠OPC+∠APD=90°,又∠APD+∠ADP=90°,
∴∠OPC=∠ADP.
∴Rt△POC∽R(shí)t△DAP.
OP
AD
=
OC
AP
x
y
=
3
4-x

∵y=
1
3
x(4-x)
=-
1
3
x2+
4
3
x
=-
1
3
(x-2)2+
4
3
(0<x<4)
∴當(dāng)x=2時(shí),y有最大值
4
3


(3)假設(shè)存在,分兩種情況討論:
①當(dāng)∠DPQ=90°時(shí),由題意可知∠DPC=90°,且點(diǎn)C在拋物線上,
故點(diǎn)C與點(diǎn)Q重合,所求的點(diǎn)Q為(0,3)
②當(dāng)∠QDP=90°時(shí),過(guò)點(diǎn)D作平行于PC的直線DQ,假設(shè)直線DQ交拋物線于另-點(diǎn)Q,
∵點(diǎn)P(3,0),C(0,3),
∴直線PC的方程為y=-x+3,將直線PC向上平移2個(gè)單位與直線DQ重合,
∴直線DQ的方程為y=-x+5.
y=-x+5
y=
1
2
x2-
5
2
x+3
,
x=-1
y=6
x=4
y=1

又點(diǎn)D(4,1),∴Q(-1,6),故該拋物線上存在兩點(diǎn)Q(0,3),(-1,6)滿足條件.
精英家教網(wǎng)
點(diǎn)評(píng):本題著重考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式、圖形翻折變換、三角形相似等重要知識(shí)點(diǎn),綜合性強(qiáng),能力要求較高.考查學(xué)生分類(lèi)討論,數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源:第2章《二次函數(shù)》中考題集(32):2.3 二次函數(shù)的應(yīng)用(解析版) 題型:解答題

已知矩形紙片OABC的長(zhǎng)為4,寬為3,以長(zhǎng)OA所在的直線為x軸,O為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系;點(diǎn)P是OA邊上的動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)O、A不重合),現(xiàn)將△POC沿PC翻折得到△PEC,再在AB邊上選取適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)D,將△PAD沿PD翻折,得到△PFD,使得直線PE、PF重合.
(1)若點(diǎn)E落在BC邊上,如圖①,求點(diǎn)P、C、D的坐標(biāo),并求過(guò)此三點(diǎn)的拋物線的函數(shù)關(guān)系式;
(2)若點(diǎn)E落在矩形紙片OABC的內(nèi)部,如圖②,設(shè)OP=x,AD=y,當(dāng)x為何值時(shí),y取得最大值?
(3)在(1)的情況下,過(guò)點(diǎn)P、C、D三點(diǎn)的拋物線上是否存在點(diǎn)Q,使△PDQ是以PD為直角邊的直角三角形?若不存在,說(shuō)明理由;若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo).

查看答案和解析>>

科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源:第27章《二次函數(shù)》中考題集(31):27.3 實(shí)踐與探索(解析版) 題型:解答題

已知矩形紙片OABC的長(zhǎng)為4,寬為3,以長(zhǎng)OA所在的直線為x軸,O為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系;點(diǎn)P是OA邊上的動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)O、A不重合),現(xiàn)將△POC沿PC翻折得到△PEC,再在AB邊上選取適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)D,將△PAD沿PD翻折,得到△PFD,使得直線PE、PF重合.
(1)若點(diǎn)E落在BC邊上,如圖①,求點(diǎn)P、C、D的坐標(biāo),并求過(guò)此三點(diǎn)的拋物線的函數(shù)關(guān)系式;
(2)若點(diǎn)E落在矩形紙片OABC的內(nèi)部,如圖②,設(shè)OP=x,AD=y,當(dāng)x為何值時(shí),y取得最大值?
(3)在(1)的情況下,過(guò)點(diǎn)P、C、D三點(diǎn)的拋物線上是否存在點(diǎn)Q,使△PDQ是以PD為直角邊的直角三角形?若不存在,說(shuō)明理由;若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo).

查看答案和解析>>

科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源:第2章《二次函數(shù)》中考題集(30):2.4 二次函數(shù)的應(yīng)用(解析版) 題型:解答題

已知矩形紙片OABC的長(zhǎng)為4,寬為3,以長(zhǎng)OA所在的直線為x軸,O為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系;點(diǎn)P是OA邊上的動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)O、A不重合),現(xiàn)將△POC沿PC翻折得到△PEC,再在AB邊上選取適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)D,將△PAD沿PD翻折,得到△PFD,使得直線PE、PF重合.
(1)若點(diǎn)E落在BC邊上,如圖①,求點(diǎn)P、C、D的坐標(biāo),并求過(guò)此三點(diǎn)的拋物線的函數(shù)關(guān)系式;
(2)若點(diǎn)E落在矩形紙片OABC的內(nèi)部,如圖②,設(shè)OP=x,AD=y,當(dāng)x為何值時(shí),y取得最大值?
(3)在(1)的情況下,過(guò)點(diǎn)P、C、D三點(diǎn)的拋物線上是否存在點(diǎn)Q,使△PDQ是以PD為直角邊的直角三角形?若不存在,說(shuō)明理由;若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo).

查看答案和解析>>

科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2009年廣東省湛江市中考數(shù)學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題

(2009•湛江)已知矩形紙片OABC的長(zhǎng)為4,寬為3,以長(zhǎng)OA所在的直線為x軸,O為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系;點(diǎn)P是OA邊上的動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)O、A不重合),現(xiàn)將△POC沿PC翻折得到△PEC,再在AB邊上選取適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)D,將△PAD沿PD翻折,得到△PFD,使得直線PE、PF重合.
(1)若點(diǎn)E落在BC邊上,如圖①,求點(diǎn)P、C、D的坐標(biāo),并求過(guò)此三點(diǎn)的拋物線的函數(shù)關(guān)系式;
(2)若點(diǎn)E落在矩形紙片OABC的內(nèi)部,如圖②,設(shè)OP=x,AD=y,當(dāng)x為何值時(shí),y取得最大值?
(3)在(1)的情況下,過(guò)點(diǎn)P、C、D三點(diǎn)的拋物線上是否存在點(diǎn)Q,使△PDQ是以PD為直角邊的直角三角形?若不存在,說(shuō)明理由;若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo).

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案