【解答】
(9.00分)已知顶点为A抛物线 $\mathsf { s z a } ( \mathbf { x } \frac { \mathsf { 1 } } { \mathsf { 2 } } ) \mathsf { \Omega } ^ { 2 } \mathsf { - 2 }$ 经过点 $\mathtt { B } ( - \frac { 3 } { 2 } , \ 2 )$ ,点 $C ( \frac { 5 } { 2 }$ , 2)
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,直线AB与x轴相交于点M,y轴相交于点E,抛物线与y轴相交于点
F,在直线AB上有一点P,若 $\angle O P M = \angle M A F$ ,求 $\triangle P O E$ 的面积;
(3)如图2,点 $\mathsf { Q }$ 是折线A B C﹣ ﹣ 上一点,过点Q作 $\mathsf { Q N / / y }$ 轴,过点E作 $\mathsf { E N } / / \mathsf { x }$ 轴,
直线 $\mathsf { Q N }$ 与直线EN相交于点N,连接QE,将△QEN沿QE翻折得到 $\triangle \mathsf { Q E N } _ { 1 }$ ,若点
$\mathsf { N } _ { 1 }$ 落在x轴上,请直接写出Q点的坐标
图1
图2
【分析】(1)将点B坐标代入解析式求得a的值即可得;
> ②由 $\angle O P M = \angle M A F$ 知 ${ \tt O P / / A F }$ ,据此证 $\triangle { \mathsf { O P E } } \sim \triangle \mathsf { F A E }$ 得 $\frac { O P } { F A } = \frac { O E } { F E } = \frac { 1 } { \frac { 3 } { 4 } } = \frac { 4 } { 3 }$ ,即 $\mathsf { O P = }$
$\frac { 4 } { 3 } F A$ ,设点P(t,﹣2t 1﹣ ),列出关于t的方程解之可得;
(3)分点Q在AB上运动、点Q在BC上运动且Q在y轴左侧、点Q在BC上运动且
点Q在y轴右侧这三种情况分类讨论即可得
【解答】解:①把点 $B ( - \frac { 3 } { 2 }$ 代入 $\mathbf { \cdot y } = \mathbf { a } ( \mathbf { x } \frac { 1 } { 2 } ) \mathbf { \cdot } 2$
解得:a=1,
$\therefore$ 抛物线的解析式为: $y = ( { \bf x } - \frac { 1 } { 2 } ) ^ { 2 } - 2$
> ②由 $y = ( { \bf x } - \frac { 1 } { 2 } ) ^ { 2 } - 2$ 知 ${ \textsf { A } } ( { \frac { 1 } { 2 } } , \quad - 2 )$
设直线AB解析式为:y=kx+b,代入点A,B的坐标,得: $\begin{array}{c} \{ { \begin{array} { l } { - 2 = { \frac { 1 } { 2 } } \mathrm { k } + \mathrm { b } } \\ { 2 = { \displaystyle - { \frac { 3 } { 2 } } } \mathrm { k } + \mathrm { b } } \end{array} } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \qquad \mathrm { ~ a ~ t ~ } \end{array} $ 解得: $\scriptstyle { \left\{ \begin{array} { l l } { \ker = - 2 } \\ { { \mathrm { b } } = - 1 } \end{array} \right. }$ $\therefore$ 直线AB的解析式为: $\mathsf { y } = - 2 \mathsf { x } - 1$ 易求 $\texttt { E } ( 0 , \texttt { 1 } ) , \texttt { F } ( 0 , \texttt { - } \frac { 7 } { 4 } ) , \texttt { M } ( \frac { 1 } { \texttt { 2 } } , \texttt { 0 } )$ 若 $\angle O P M = \angle M A F$ ∴OP∥AF,$\therefore \Delta B P E \sim \Delta F A E ,$ $\therefore \frac { O P } { F A } = \frac { O E } { F E } = \frac { 1 } { \frac { 3 } { 4 } } = \frac { 4 } { 3 } ,$ $\therefore \mathrm { O P } = \frac { 4 } { 3 } \mathrm { F A } = \frac { 4 } { 3 } \sqrt { ( \frac { 1 } { 2 } - 6 ) ^ { 2 } + ( - 2 + \frac { 7 } { 4 } ) ^ { 2 } } = \frac { \sqrt { 5 } } { 3 } \cdot$ 设点 $\textsf { P } \left( \mathbf { t } , \quad - \ 2 \mathbf { t } - 1 \right)$ ,则: $\sqrt { t ^ { 2 } + ( - 2 t - 1 ) ^ { 2 } } = \frac { \sqrt { 5 } } { 3 }$ 解得 $t _ { 1 } = - \frac { 2 } { 1 5 } , t _ { 2 } = - \frac { 2 } { 3 }$ 由对称性知;当 $t _ { 1 } = - \frac { 2 } { 1 5 }$ 时,也满足 $\angle O P M = \angle M A F$ $\therefore t _ { 1 } = \frac { 2 } { 1 5 } , t _ { 2 } = \frac { 2 } { 3 }$ 都满足条件,$\because \triangle \mathsf { P O E }$ 的面积 $\therefore \frac { 1 } { 2 } 0 E \cdot \vert 1 \vert$ $\therefore \bigtriangleup \sf P O E$ 的面积为 $\frac { 1 } { 1 5 } = \frac { 1 } { 3 }$
(3)若点Q在AB上运动,如图1,
图1
设 ${ \sf ~ Q _ { \mathrm { ~ \tiny ~ \left( ~ a , ~ \bar { ~ } { ~ \alpha ~ } - ~ 2 a - 1 \right) ~ } } }$ ,则 NE= a﹣ 、QN= 2a﹣ ,由翻折知 $\mathsf { Q N } ^ { \prime } \mathsf { = Q N } \mathsf { = - } 2 \mathsf { a }$ ${ \mathsf { N } } ^ { \prime } { \mathsf { E } } { \mathsf { = N } } { \mathsf { E } } { \mathsf { = - \ } } { \mathsf { a } }$ 由 $\angle Q N ^ { \prime } E = \angle N = 9 0 ^ { \circ }$ 易知 $\triangle { 0 } \tt R N ^ { \prime } \sim \triangle \sf N ^ { \prime } \sf S E$ $\therefore \frac { Q R } { N ^ { \prime } } = \frac { R N ^ { \prime } } { E S } = \frac { Q N ^ { \prime } } { E N ^ { \prime } } ,$ ,即 $\frac { \mathsf { Q R } } { 1 } = \frac { - 2 \mathsf { a } - 1 } { \mathsf { E S } } = \frac { - 2 \mathsf { a } } { - \mathsf { a } } = 2$ ∴QR=2、 $\mathsf E \mathsf S = \frac { - 2 \mathsf a - 1 } { 2 }$ 由 $N E + E S = N S = O R$ 可得 $- \ a + \frac { - 2 a - 1 } { 2 } = 2$ 解得: $\mathsf { a } = - \frac { 5 } { 4 }$ ∴Q $( - \frac { 5 } { 4 } , \frac { 3 } { 2 } )$
若点Q在BC上运动,且Q在y轴左侧,如图2,
图2
设 NE=a,则 $\Nu ^ { \prime } \mathsf { E } \mathsf { = } \mathsf { a }$
易知 $\mathsf { R N } ^ { \prime } { = } 2 , ~ \mathsf { S N } ^ { \prime } { = } 1 , ~ \mathsf { Q N } ^ { \prime } { = } \mathsf { Q N } { = } 3$
$
\therefore Q R = \sqrt {5} , S E = \sqrt {5} - a,
$
在 $\mathsf { R t \triangle S E N ^ { \prime } H }$ 中, $( { \sqrt { 5 } } - \mathsf { a } ) 2 + 1 ^ { 2 } = \mathsf { a } ^ { 2 }$
解得: $a = \frac { 3 \sqrt { 5 } } { 5 }$
∴ $0 ( - \frac { 3 \sqrt { 5 } } { 5 } , 2 )$
若点Q在BC上运动,且点Q在y轴右侧,如图3,
图3
设 NE=a,则 $\Nu ^ { \prime } \mathsf { E } \mathsf { = } \mathsf { a }$
易知 $\mathsf { R N } ^ { \prime } { = } 2 , ~ \mathsf { S N } ^ { \prime } { = } 1 , ~ \mathsf { Q N } ^ { \prime } { = } \mathsf { Q N } { = } 3$
$
\therefore Q R = \sqrt {5}, \quad S E = \sqrt {5} - a,
$
在 $\mathsf { R t \triangle S E N ^ { \prime } H }$ $( { \sqrt { 5 } } - \mathsf { a } ) 2 + 1 ^ { 2 } = \mathsf { a } ^ { 2 }$
解得: $a = \frac { 3 \sqrt { 5 } } { 5 }$
$
\therefore Q \left(\frac {3 \sqrt {5}}{5}, 2\right)
$
综上,点Q的坐标为 $( \mathbf { \nabla } - \frac { 5 } { 4 } , \ \frac { 3 } { 2 } )$ 或 $( - \frac { 3 \sqrt { 5 } } { 5 } , 2 )$ 或 $( \frac { 3 \sqrt { 5 } } { 5 } , 2 )$
【点评】本题主要考查二次函数的综合问题,解题的关键是掌握待定系数法求函数解析式、相似三角形的判定与性质、翻折变换的性质及勾股定理等知识点