1、类型 5 探究角度数量关系的存在性问题1(2015南宁)在平面直角坐标系中 ,已知 A,B 是抛物线 yax 2(a0)上两个不同的点,其中 A 在第二象限,B 在第一象限(1)如图 1 所示,当直线 AB 与 x 轴平行,AOB90,且 AB2 时,求此抛物线的解析式和 A,B 两点的横坐标的乘积;(2)如图 2 所示,在(1) 所求得的抛物线上,当直线 AB 与 x 轴不平行,AOB 仍为 90时,A,B 两点的横坐标的乘积是否为常数?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由;(3)在(2)的条件下,如图 3,若直线 y2x2 分别交直线 AB,y 轴于点 P,C ,直线 AB 交 y 轴
2、于点 D,且BPCOCP,求点 P 的坐标解:(1)设直线 AB 与 y 轴交于点 E,AB 与 x 轴平行,根据抛物线的对称性有 AEBE1.AOB90,OE AB1.12A( 1,1) , B(1,1)把 x1,y1 代入 yax 2,得 a1,抛物线的解析式为 yx 2,A ,B 两点的横坐标的乘积为 xAxB1. 来源:gkstk.Com(2)xAxB1 为常数,过点 A 作 AMx 轴于点 M,BNx 轴于点 N,AMOBNO90.MAOAOMAOMBON90.MAOBON.AMOONB. ,即 OMONAMBN.AMON OMBN设 A(xA,y A), B(xB,y B),A(x
3、 A, yA), B(xB,y B)在 yx 2 图象上,y Ax ,y Bx .x AxBy AyBx x .2A 2B 2A 2Bx AxB1 为常数(3)设 A(m,m 2),B(n,n 2),由(2)可知 mn1.设直线 AB 的解析式为 ykxb,联立 得 x2kxb0.y kx b,y x2, )m,n 是方程的两个根, mnb.b1.直线 AB 与 y 轴交于点 D,则 OD1.易知 C(0,2),OC2, CDOCOD3.BPCOCP,PDCD3.设 P(a,2a2),过点 P 作 PGy 轴于点 G,则 PG a,GDOG OD 2a3.在 RtPDG 中,由勾股定理得:PG
4、 2GD 2PD 2,来源:学优高考网 gkstk即(a) 2(2a 3) 23 2,整理得 5a212a0,解得 a0(舍去)或 a .125当 a 时,2a 2 ,125 145P( , )125 1452(2016河南)如图 1,直线 y xn 交 x 轴于点 A,交 y 轴于点 C(0,4)抛物线 y x2bxc 经过点 A,43 23交 y 轴于点 B(0,2)点 P 为抛物线上一个动点,经过点 P 作 x 轴的垂线 PD,过点 B 作 BDPD 于点 D,连接PB,设点 P 的横坐标为 m.(1)求抛物线的解析式;(2)当BDP 为等腰直角三角形时,求线段 PD 的长;(3)如图
5、2,将BDP 绕点 B 逆时针旋转,得到BDP, 且旋转角PBPOAC,当点 P 的对应点 P落在坐标轴上时,请直接写出点 P 的坐标解:(1)由直线 y xn 过点 C(0,4) ,得 n4,43y x4.43当 y0 时,0 x4,解得 x3,A(3,0) 来源:gkstk.Com43抛物线 y x2bxc 经过点 A(3,0),B(0,2) 23 来源:gkstk.Com02332 3b c, 2 c. ) b 43,c 2. )抛物线的解析式为 y x2 x2.23 43(2)点 P 的横坐标为 m,P(m, m2 m2),D(m,2) 23 43若BDP 为等腰直角三角形,则 PDB
6、D.当点 P 在直线 BD 上方时,PD m2 m.23 43()若点 P 在 y 轴左侧,则 m0,BDm. m2 mm,m 30(舍去 ),m 4 .23 43 72当点 P 在直线 BD 下方时,m0,BDm,PD m2 m.23 43 m2 mm,m 50(舍去) ,m 6 .23 43 12综上,m 或 .72 12即当BDP 为等腰直角三角形时,PD 的长为 或 .72 12(3)P1( , ),P 2( , ),545 43 5 45 43P3( , )258 1132【提示】PBP OAC , OA3,OC4,AC5,sinPBP ,cosPBP .45 35当点 P落在 x 轴上时,过点 D作 DNx 轴,垂足为 N,交 BD 于点 M,DBDNDPPBP.图 1 图 2 图 3如图 1,NDMD2,即 ( m2 m)( m)2.3523 43 45如图 2,NDMD2,即 ( m2 m) m2.3523 43 45P 1( , ),P 2( , );545 43 5 45 43当点 P落在 y 轴上时,如图 3,过点 D作 DMx 轴,交 BD 于点 M,过点 P作 PNy 轴,交 MD的延长线于点 N,DBDNDPPBP.PNBM,即 ( m2 m) m.4523 43 35P 3( , )258 1132