试题

题目:
青果学院如图所示,在平面直角坐标系中,矩形OABC的边OA、OC分别在x轴、y轴的正半轴上,且B(2,1).矩形OABC绕点O按逆时针方向旋转90°后得到矩形ODEF.抛物线y=-
1
4
x2+bx+c经过E、B两点.
(1)请直接写出点D和点E的坐标;
(2)求该抛物线的解析式;
(3)在第一象限内是否存在点P,使得以点O、A、P、Q为顶点的平行四边形的面积是矩形OABC面积的2倍,且点P在抛物线上?若存在,求出点P、点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
答案
青果学院解:(1)∵B(2,1),
∴OA=2,AB=1,
∵矩形OABC绕点O按逆时针方向旋转90°后得到矩形ODEF,
∴OD=OA=2,DE=AB=1,
∴点D(0,2),点E(-1,2);

(2)把点B、E的坐标代入抛物线y=-
1
4
x2+bx+c得,
-
1
4
×4+2b+c=1
-
1
4
×1-b+c=2

解得
b=-
1
12
c=
13
6

所以,抛物线的解析式为y=-
1
4
x2-
1
12
x+
13
6


(3)设点P的纵坐标为y,
∵以点O、A、P、Q为顶点的平行四边形的面积是矩形OABC面积的2倍,
∴OA·y=2OA·AB,
即2y=2×2×1,
解得y=2,
当y=2时,-
1
4
x2-
1
12
x+
13
6
=2,
整理得,3x2+x-2=0,
解得x1=
2
3
,x2=-1,
∵点P在第一象限,
∴点P的坐标为(
2
3
,2),
根据平行四边形的对边平行且相等,PQ=OA=2,
当点Q在点P的左边时,点Q的横坐标为
2
3
-2=-
4
3

此时点Q的坐标为(-
4
3
,2),
当点Q在点P的右边时,点Q的横坐标为
2
3
+2=
8
3

此时点Q的坐标为(
8
3
,2),
综上所述,存在点P(
2
3
,2),点Q(-
4
3
,2)或(
8
3
,2).
青果学院解:(1)∵B(2,1),
∴OA=2,AB=1,
∵矩形OABC绕点O按逆时针方向旋转90°后得到矩形ODEF,
∴OD=OA=2,DE=AB=1,
∴点D(0,2),点E(-1,2);

(2)把点B、E的坐标代入抛物线y=-
1
4
x2+bx+c得,
-
1
4
×4+2b+c=1
-
1
4
×1-b+c=2

解得
b=-
1
12
c=
13
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所以,抛物线的解析式为y=-
1
4
x2-
1
12
x+
13
6


(3)设点P的纵坐标为y,
∵以点O、A、P、Q为顶点的平行四边形的面积是矩形OABC面积的2倍,
∴OA·y=2OA·AB,
即2y=2×2×1,
解得y=2,
当y=2时,-
1
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x2-
1
12
x+
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=2,
整理得,3x2+x-2=0,
解得x1=
2
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,x2=-1,
∵点P在第一象限,
∴点P的坐标为(
2
3
,2),
根据平行四边形的对边平行且相等,PQ=OA=2,
当点Q在点P的左边时,点Q的横坐标为
2
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-2=-
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此时点Q的坐标为(-
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,2),
当点Q在点P的右边时,点Q的横坐标为
2
3
+2=
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此时点Q的坐标为(
8
3
,2),
综上所述,存在点P(
2
3
,2),点Q(-
4
3
,2)或(
8
3
,2).
考点梳理
二次函数综合题.
(1)根据点B的坐标求出OA、AB,再根据旋转的性质可得OD=OA,DE=AB,然后写出点D、E的坐标即可;
(2)把点D、E的坐标代入抛物线解析式求出b、c的值,即可得解;
(3)设点P的纵坐标为y,根据平行四边形与矩形的面积公式列式求出y的值,再代入抛物线解析式求解即可得到点P的坐标,然后分点Q在点P的左边与右边两种情况,根据平行四边形的对边相等写出点Q的坐标即可.
本题是二次函数综合题型,主要考查了矩形的对边平行且相等的性质,旋转变换的性质,待定系数法求二次函数解析式,平行四边形的对边平行且相等的性质,综合题,但难度不大,(3)先求出点P的纵坐标是解题的关键,注意点Q的位置不明确,要分情况讨论.
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