24.如图,Rt△OAB如图所示放置在平面直角坐标系中,直角边OA与x轴重合,∠OAB=90°,OA=4,AB=2,把Rt△OAB绕点O逆时针旋转90°,点B旋转到点C的位置,一条抛物线正好经过点O,C,A三点. (1)求该抛物线的解析式;
(2)在x轴上方的抛物线上有一动点P,过点P作x轴的平行线交抛物线于点M,分别过点P,点M作x轴的垂线,交x轴于E,F两点,问:四边形PEFM的周长是否有最大值?如果有,请求出最值,并写出解答过程;如果没有,请说明理由.
(3)如果x轴上有一动点H,在抛物线上是否存在点N,使O(原点)、C、H、N四点构成以OC为一边的平行四边形?若存在,求出N点的坐标;若不存在,请说明理由.
【考点】二次函数综合题.
【分析】(1)根据旋转的性质可求出C的坐标和A的坐标,又因为抛物线经过原点,故设y=ax2+bx把(2,4),(4,0)代入,求出a和b的值即可求出该抛物线的解析式;
(2)四边形PEFM的周长有最大值,设点P的坐标为P(a,﹣a2+4a)则由抛物线的对称性知OE=AF,所以EF=PM=4﹣2a,PE=MF=﹣a2+4a,则矩形PEFM的周长L=2[4﹣2a+(﹣a2+4a)]=﹣2(a﹣1)2+10,利用函数的性质即可求出四边形PEFM的周长的最大值;
(3)在抛物线上存在点N,使O(原点)、C、H、N四点构成以OC为一边的平行四边形,由(1)可求出抛物线的顶点坐标,过点C作x轴的平行线,与x轴没有其它交点,过y=﹣4作x轴的平行线,与抛物线有两个交点,这两个交点为所求的N点坐标所以有﹣x2+4x=﹣4,解方程即可求出交点坐标.
【解答】解:(1)因为OA=4,AB=2,把△AOB绕点O逆时针旋转90°, 可以确定点C的坐标为(2,4);由图可知点A的坐标为(4,0), 又因为抛物线经过原点,故设y=ax2+bx把(2,4),(4,0)代入,
得解得
,
所以抛物线的解析式为y=﹣x2+4x;
(2)四边形PEFM的周长有最大值,理由如下:
由题意,如图所示,设点P的坐标为P(a,﹣a2+4a)则由抛物线的对称性知OE=AF, ∴EF=PM=4﹣2a,PE=MF=﹣a2+4a,
则矩形PEFM的周长L=2[4﹣2a+(﹣a2+4a)]=﹣2(a﹣1)2+10, ∴当a=1时,矩形PEFM的周长有最大值,Lmax=10;
(3)在抛物线上存在点N,使O(原点)、C、H、N四点构成以OC为一边的平行四边形,理由如下:
∵y=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4可知顶点坐标(2,4),
∴知道C点正好是顶点坐标,知道C点到x轴的距离为4个单位长度,
过点C作x轴的平行线,与x轴没有其它交点,过y=﹣4作x轴的平行线,与抛物线有两个交点,
这两个交点为所求的N点坐标所以有﹣x2+4x=﹣4 解得x1=2+∴N点坐标为N1(2+
,﹣4),N2(2﹣
,﹣4).
,x2=2﹣
【点评】本题考查了旋转的性质、利用待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的最大值问题和函数图象的交点问题,题目的综合性很强,对学生的综合解题能力要求很高.
25.如图,矩形纸片ABCD中,AB=下操作(每次折叠后均展开).
,BC=.某课题小组利用这张矩形纸片依次进行如
如图①,第一次将纸片折叠,使点B与点D重合,折痕与BD交与点O1,设O1D的中点为D1;如图②,第二次将纸片折叠,使点B与点D1重合,折痕与BD交与点O2,设O2D3的中点为D2;
如图③,第三次将纸片折叠,使点B与点D2重合,折痕与BD交与点O3,设O3D2的中点为D3; …
根据以上操作结果,回答下列问题:
(1)如图①,MN是折痕,求证:△DA′M≌△DCN;
(2)分别求出线段BO1、BO2、BO3的长,并直接写出第n次折叠后BOn的长(用含n的式子表示);
(3)如图②,第二次折叠时,折痕一定会经过点A吗?请通过计算判断.
【考点】四边形综合题.
【分析】(1)首先证明DM=DN,再根据AAS即可判断. (2)根据题意求出BO1、BO2、BO3,寻找规律后即可解决问题.
(3)结论:第二次折叠时,折痕一定会经过点A.作AE⊥BD垂足为E,求出BE的长,证明点E与点O2重合即可.
【解答】(1)证明:如图①中,
∵四边形MNDA′是由四边形MNBA翻折得到,
∴∠ABN=∠A′DN=90°,∠BNM=∠MND, ∵四边形ABCD是矩形, ∴AD∥BC,∠ADC=90°, ∴∠BNM=∠DMN=∠DNM, ∴DM=DN, ∵∠A′DN=∠ADC, ∴∠A′DM=∠NDC, 在△DA′M和△DCN中,
,
∴△DMA′≌△DNC.
(2)如图③中,
,
∵四边形ABCD是矩形, ∴∠C=90°,AB=CD=∴BD=
=
,BC=AD==4,
,
∵BO1=O1D=BD=2=
,
BO2=BD1==
,
BO3=BD2==… BOn=
.
,
(3)如图②中,结论:第二次折叠时,折痕一定会经过点A. 理由:作AE⊥BD垂足为E.
∵∠AEB=∠BAD=90°,∠ABE=∠BAD, ∴△ABE∽△DBA, ∴∴
==
, ,
∴BE=, ∵BO2=,
∴点E与点O2重合,
∴第二次折叠时,折痕一定会经过点A.
【点评】本题考查四边形的综合题、矩形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理、相似三角形的判定和性质、翻折变换等知识,解题的关键是灵活运用这些知识解决问题,属于中考常考题型.