已知:在平面直角坐標(biāo)系xOy中,一次函數(shù)y=kx-4k的圖象與x軸交于點A,拋物線y=ax2+bx+c(a>0)經(jīng)過O、A兩點.
(1)求點A的坐標(biāo),并用含a的代數(shù)式表示b;
(2)已知點C(1,5),點B是拋物線上一點,且四邊形OABC為平行四邊形,求此時拋物線的解析式;
(3)在(2)的條件下,設(shè)點D是拋物線上且在直線OB下方的一個動點,當(dāng)△OBD是等腰三角形時,符合條件的點D有幾個?請求出其中一個點D的坐標(biāo).
解:(1)一次函數(shù)y=kx-4k,
令y=0,則x=4,
∴A(4,0).
∵拋物線y=ax
2+bx+c(a>0)經(jīng)過O、A兩點,
∴
,
∴b=-4a.
(2)如圖1,
∵四邊形OABC是平行四邊形,
∴OA=BC=4.
∵C(1,5),
∴B(5,5)
∵點B在拋物線y=ax
2-4ax上,
∴5=25a-20a,
∴a=1.
∴y=x
2-4x.
(3)符合條件的點D有2個.
如圖2,作線段OB的中垂線,交拋物線于點D,
分別交OB、x軸于點E、F,
則OD=BD,點D為滿足條件的一個點.
設(shè)點D的坐標(biāo)為(x,x
2-4x).
則OD
2=x
2+(x
2-4x)
2,
BD
2=(5-x)
2+(5-x
2+4x)
2
∴x
2+(x
2-4x)
2=(5-x)
2+(5-x
2+4x)
2,
解得x=
(負(fù)值舍去).
∴D(
,
).
本小題也可通過求出直線EF的解析式后,進(jìn)一步求與拋物線交點D的坐標(biāo).
分析:(1)由于拋物線過原點,因此c=0,可用一次函數(shù)的解析式求出A點的坐標(biāo),然后將A的坐標(biāo)代入拋物線的解析式中,即可求出a,b的關(guān)系式.
(2)由于四邊形OABC是平行四邊形,因此BC平行且相等于OA,OA=4,因此將C點的坐標(biāo)向左平移4個單位就可得出B點的坐標(biāo),然后將B的坐標(biāo)代入拋物線中即可得出二次函數(shù)的解析式.
(3)應(yīng)該有兩個符合條件的D點.
①OD=BD,此時D為OB垂直平分線與拋物線的交點.②OB=BD.
可設(shè)出D點的坐標(biāo),然后用坐標(biāo)系中兩點距離公式表示出OB,BD,OD的長,然后根據(jù)不同的情況可得出不同的關(guān)于D點坐標(biāo)的方程,經(jīng)過解方程即可求出D點的坐標(biāo).
點評:本題著重考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式、平行四邊形的判定和性質(zhì)、等腰三角形的構(gòu)成情況等知識點,綜合性強(qiáng),考查學(xué)生分類討論,數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法.