Question

【題目】如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy，已知二次函數(shù)y=﹣x2+bx的圖象過點(diǎn)A（4，0），頂點(diǎn)為B，連接AB、BO．

（1）求二次函數(shù)的表達(dá)式；

（2）若C是BO的中點(diǎn)，點(diǎn)Q在線段AB上，設(shè)點(diǎn)B關(guān)于直線CQ的對(duì)稱點(diǎn)為B'，當(dāng)△OCB'為等邊三角形時(shí)，求BQ的長度；

（3）若點(diǎn)D在線段BO上，OD=2DB，點(diǎn)E、F在△OAB的邊上，且滿足△DOF與△DEF全等，求點(diǎn)E的坐標(biāo)．

Answer 1

【答案】（1）二次函數(shù)的表達(dá)式為y=﹣x2+2x；（2）BQ=；（3）點(diǎn)E的坐標(biāo)為：（，0）或（，）或（2+，2﹣）或（4，0）．

【解析】試題分析：（1）利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的表達(dá)式；

（2）先求出OB和AB的長，根據(jù)勾股定理的逆定理證明∠ABO=90°，由對(duì)稱計(jì)算∠QCB=60°，利用特殊的三角函數(shù)列式可得BQ的長；

（3）因?yàn)镈在OB上，所以F分兩種情況：

i）當(dāng)F在邊OA上時(shí)，ii）當(dāng)點(diǎn)F在AB上時(shí)，

當(dāng)F在邊OA上時(shí)，分三種情況：

①如圖2，過D作DF⊥x軸，垂足為F，則E、F在OA上，②如圖3，作輔助線，構(gòu)建△OFD≌△EDF≌△FGE，③如圖4，將△DOF沿邊DF翻折，使得O恰好落在AB邊上，記為點(diǎn)E；當(dāng)點(diǎn)F在OB上時(shí)，過D作DF∥x軸，交AB于F，連接OF與DA，依次求出點(diǎn)E的坐標(biāo)即可．

試題解析：（1）將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入二次函數(shù)的解析式得：﹣×42+4b=0，解得b=2，

∴二次函數(shù)的表達(dá)式為y=﹣x2+2x．

（2）∵y=﹣x2+2x=﹣（x﹣2）2+2，

∴B（2，2），拋物線的對(duì)稱軸為x=2．

如圖1所示：

由兩點(diǎn)間的距離公式得：OB= =2，BA= =2．

∵C是OB的中點(diǎn)，

∴OC=BC=．

∵△OB′C為等邊三角形，

∴∠OCB′=60°．

又∵點(diǎn)B與點(diǎn)B′關(guān)于CQ對(duì)稱，

∴∠B′CQ=∠BCQ=60°．

∵OA=4，OB=2，AB=2，

∴OB2+AB2=OA2，

∴∠OBA=90°．

在Rt△CBQ中，∠CBQ=90°，∠BCQ=60°，BC=，

∴tan60°= ，

∴BQ=CB=×=．

（3）分兩種情況：

i）當(dāng)F在邊OA上時(shí)，

①如圖2，過D作DF⊥x軸，垂足為F，

∵△DOF≌△DEF，且E在線段OA上，

∴OF=FE，

由（2）得：OB=2，

∵點(diǎn)D在線段BO上，OD=2DB，

∴OD=OB= ，

∵∠BOA=45°，

∴cos45°= ，

∴OF=ODcos45°= =，

則OE=2OF=，

∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為（，0）；

②如圖3，過D作DF⊥x軸于F，過D作DE∥x軸，交AB于E，連接EF，過E作EG⊥x軸于G，

∴△BDE∽△BOA，

∴ =，

∵OA=4，

∴DE=，

∵DE∥OA，

∴∠OFD=∠FDE=90°，

∵DE=OF=，DF=DF，

∴△OFD≌△EDF，

同理可得：△EDF≌△FGE，

∴△OFD≌△EDF≌△FGE，

∴OG=OF+FG=OF+DE=+=，EG=DF=ODsin45°=，

∴E的坐標(biāo)為（，）；

③如圖4，將△DOF沿邊DF翻折，使得O恰好落在AB邊上，記為點(diǎn)E，

過B作BM⊥x軸于M，過E作EN⊥BM于N，

由翻折的性質(zhì)得：△DOF≌△DEF，

∴OD=DE=，

∵BD=OD=，

∴在Rt△DBE中，由勾股定理得：BE= =，

則BN=NE=BEcos45°=×=，

OM+NE=2+，BM﹣BN=2﹣，

∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為：（2+，2﹣）；

ii）當(dāng)點(diǎn)F在AB上時(shí)，

過D作DF∥x軸，交AB于F，連接OF與DA，

∵DF∥x軸，

∴△BDF∽△BOA，

∴ ，

由拋物線的對(duì)稱性得：OB=BA，

∴BD=BF，

則∠BDF=∠BFD，∠ODF=∠AFD，

∴OD=OB﹣BD=BA﹣BF=AF，

則△DOF≌△DAF，

∴E和A重合，則點(diǎn)E的坐標(biāo)為（4，0）；

綜上所述，點(diǎn)E的坐標(biāo)為：（，0）或（，）或（2+，2﹣）或（4，0）．