如图,平面直角坐标系中,矩形OABC的两顶点A,C坐标分别为(8,0)(0,4),将矩形沿对角线OB按图中方式
如图,平面直角坐标系中,矩形OABC的两顶点A,C坐标分别为(8,0)(0,4),将矩形沿对角线OB按图中方式折叠,此时A点落在A′处,且OA′与BC边交于点D.(1)求...
如图,平面直角坐标系中,矩形OABC的两顶点A,C坐标分别为(8,0)(0,4),将矩形沿对角线OB按图中方式折叠,此时A点落在A′处,且OA′与BC边交于点D.(1)求过点O,D,A的抛物线的解析式;(2)在(1)中的抛物线对称轴上有一动点P,当点P运动到什么位置时,△PAA′的周长最小?(请用P点的坐标表示P点的位置,写出过程)(3)在(1)中的抛物线对称轴上是否存在一点Q,使得以A、D、Q三点为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
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(1)根据折叠的性质知:∠DA′B=∠OAB=90°,A′B=AB=4;
∵OC=A′B,∠DA′B=∠DCO=90°,∠ODC=∠BDA′,
∴△OCD≌△BA′D,
∴CD=A′D;
设CD=A′D=x,则BD=8-x;
Rt△A′BD中,由勾股定理得:x2+42=(8-x)2,
解得x=3;
故D(3,4);
设抛物线的解析式为:y=ax(x-8)2,
则有:3a(3-8)=4,
a=-
;
∴y=-
x(x-8)2=-
x2+
x.
(2)过A′作x轴的垂线,交BC于M,交OA于N;
在Rt△A′BD中,A′M⊥BD,则:
A′M=A′D?A′B÷BD=
,
DM=A′D2÷BD=
;
故CM=
,A′N=
,A′(
,
);
△A′AP中,AA′的长为定值,若周长最小,那么PA+PA′最小;
由于O、A关于抛物线的对称轴对称,则点P必为直线OA′与抛物线对称轴的交点;
易求得直线OA′:y=
x,
抛物线对称轴:x=4;
当x=4时,y=
,即P(4,
).
(3)假设存在符合条件的Q点,则有:
①D为△ADQ的直角顶点;
易求得直线AD的斜率:k=
=-
,
所以设直线DQ:y=
x+h,
则有:
×3+h=4,
解得h=
,
即y=
x+
,
当x=4时,y=
;
故Q(4,
);
②A为△ADQ的直角顶点,同①可求得Q(4,-5);
③Q为△ADQ的直角顶点,设Q(4,m),
则有:
×
=-1,
即m2-4m-4=0;
解得m=2±2
∵OC=A′B,∠DA′B=∠DCO=90°,∠ODC=∠BDA′,
∴△OCD≌△BA′D,
∴CD=A′D;
设CD=A′D=x,则BD=8-x;
Rt△A′BD中,由勾股定理得:x2+42=(8-x)2,
解得x=3;
故D(3,4);
设抛物线的解析式为:y=ax(x-8)2,
则有:3a(3-8)=4,
a=-
4 |
15 |
∴y=-
4 |
15 |
4 |
15 |
32 |
15 |
(2)过A′作x轴的垂线,交BC于M,交OA于N;
在Rt△A′BD中,A′M⊥BD,则:
A′M=A′D?A′B÷BD=
12 |
5 |
DM=A′D2÷BD=
9 |
5 |
故CM=
24 |
5 |
32 |
5 |
24 |
5 |
32 |
5 |
△A′AP中,AA′的长为定值,若周长最小,那么PA+PA′最小;
由于O、A关于抛物线的对称轴对称,则点P必为直线OA′与抛物线对称轴的交点;
易求得直线OA′:y=
4 |
3 |
抛物线对称轴:x=4;
当x=4时,y=
16 |
3 |
16 |
3 |
(3)假设存在符合条件的Q点,则有:
①D为△ADQ的直角顶点;
易求得直线AD的斜率:k=
0?4 |
8?3 |
4 |
5 |
所以设直线DQ:y=
5 |
4 |
则有:
5 |
4 |
解得h=
1 |
4 |
即y=
5 |
4 |
1 |
4 |
当x=4时,y=
21 |
4 |
故Q(4,
21 |
4 |
②A为△ADQ的直角顶点,同①可求得Q(4,-5);
③Q为△ADQ的直角顶点,设Q(4,m),
则有:
m?4 |
4?3 |
m |
4?8 |
即m2-4m-4=0;
解得m=2±2
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