急悬赏多多地 如图,在平面直角坐标系中,平行四边形ABCD的边AB在X轴上,AB=6,C0S角BCD=
(1)求点D的坐标
(2)求抛物线的关系式及顶点P的坐标
(3)点C在抛物线上吗?说明理由
(4)经过抛物线顶点P的一条直线将平行四边形的面积分成相等的两部分,求这条直线的关系式 展开
(1) ABCD为平行四边形,√∠BCD = ∠BAD
从D向AB作垂线,垂足E,AE= (-1) - (-3) = 2
cos∠BAD = cos∠BCD = AE/AD = 2/AD = √6/6
AD = 2√6
ED = √(AD² - AE²) = √(24 - 4) = 2√5
D(-1, 2√5)
(2) 代A,D的坐标入抛物线方程:
-9√5/8 -3b + c = 0
-√5/8 - b + c = 2√5
解得b = √5/2, c = 21√5/8
抛物线方程: y = -√5x²/8 +√5x/2 + 21√5/8
= -√5(x-2)²/8 +25√5/8
顶点P(2, 25√5/8)
(3) C(5, 2√5)
代C的横坐标入抛物线方程: y = -√5(5-2)²/8 +25√5/8 = 2√5, 为C的纵坐标,所以C在抛物线上。
(4)设该直线的斜率为k, 则其方程为y - 25√5/8 = k(x -2)
取y =0, x = 2 - 25√5/(8k), 直线与AB的交点为F(2 - 25√5/(8k), 0)
取y =2√5, x = 2 - 9√5/(8k), 直线与CD的交点为G(2 - 9√5/(8k), 2√5)
AFGD和FBCG均为梯形,而且高相等(即平行四边形ABCD在AB上的高), 要使该直线将平行四边形ABCD分成面积相等的两部分,只需AF+DG = FB +CG即可。
AF+DG = (AF+DG + FB +CG)/2 = (AB + CD)/2 = AB = 6
AF = 2 - 25√5/(8k) - (-3) = 5 - 25√5/(8k)
DG = 2 - 9√5/(8k) - (-1) = 3 - 9√5/(8k)
5 - 25√5/(8k) + 3 - 9√5/(8k) = 8 - 34√5/(8k) = 6
k = 17√5/8
直线方程为y - 25√5/8 = (17√5/8)(x -2)
y = (17√5/8)x - 9√5/8
点D的纵坐标=AD*sin<BCD=2√ 6*√ (1-√ 6/6)^2)=2√ 5
点D的坐标为(-1,2√ 5)
2)将点A(-3,0)和点D(-1,2√ 5)代入
0=-√ 5/8*(-3)^2+b*(-3)+c=-9√ 5/8-3b+c
2√ 5=-√ 5/8*(-1)^2+b*(-1)+c=-√ 5/8-b+c
b=√ 5/2
c=-21√ 5/8
抛物线:y=-√ 5x^2/8+√ 5x/2-21√ 5/8
顶点P的坐标为(2,-5√ 5/4)
3)点C的坐标为(5,2√ 5)
将x=5代入
-√ 5/8*5^2+√ 5/2*5-21√ 5/8=-13√ 5/4≠2√ 5
所以点C不在抛物线上
4)设直线为y=kx+b
-5√ 5/4=k*5+b (1)
直线与x轴相交于点E,即y=0
0=kx+b
x=-b/k
直线与CD相交于点F(x,2√ 5)
2√ 5=k*x+b
x=(2√ 5-b)/k
直线平分平行四边形
所以AE=CF
-b/k-(-3)=5-(2√ 5-b)/k
化简:k+b=√ 5 (2)
解(1)、(2)联立方程
k=-9√ 5/16
b=25√ 5/16
直线方程为y=-9x√ 5/16+25√ 5/16