在平面直角坐标系xOy中,O是坐标原点,等边三角形OAB的一个顶点为A(2,0),另一个顶点B在第一象限内。
(1)求经过O、A、B三点的抛物线的解析式;
(2)如果一个四边形是以它的一条对角线为对称轴的轴对称图形,那么我们称这样的四边形为“筝形”。点Q在(1)的抛物线上,且以O、A、B、Q为顶点的四边形是“筝形,求点Q的坐标;
(3)设△OAB的外接圆⊙M,试判断(2)中的点Q与⊙M的位置关系,并通过计算说明理由。
在平面直角坐标系xOy中,O是坐标原点,等边三角形OAB的一个顶点为A(2,0),另一个顶点B在第一象限内。
(1)求经过O、A、B三点的抛物线的解析式;
(2)如果一个四边形是以它的一条对角线为对称轴的轴对称图形,那么我们称这样的四边形为“筝形”。点Q在(1)的抛物线上,且以O、A、B、Q为顶点的四边形是“筝形,求点Q的坐标;
(3)设△OAB的外接圆⊙M,试判断(2)中的点Q与⊙M的位置关系,并通过计算说明理由。
解:过B作BC⊥x轴于C.
∵ 等边三角形的一个顶点为
,
∴ OB=OA=2,AC=OC=1,∠BOC=60°.
∴ BC=.
∴ B ……………..1分
设经过O、A、B三点的抛物线的
解析式为:.
将A(2,0)代入得:,
解得.
∴经过O、A、B三点的抛物线的解析式为
.
即. …………………..2分
(2)依题意分为三种情况:
(ⅰ) 当以OA、OB为边时,
∵ OA=OB,
∴ 过O作OQ⊥AB交抛物线于Q.
则四边形OAQB是筝形,且∠QOA=30°.
作QD⊥
轴于D,QD=OD
,
设Q,则
.
解得:.
∴Q. …………..2分
(ⅱ) 当以OA、AB为边时,由对称性可知Q .
…………..1分
(ⅲ) 当以OB、AB为边时,抛物线上不存在这样的点Q使BOQA为筝形.……..1分
∴Q或
.
(3)点Q在内.
由等边三角形性质可知的外接圆圆心
是(2)中BC与OQ的交点,
当Q
时,
∵MC∥QD,
∴△OMC∽△OQD.
∴.
∴.
∴ .
∴ =
.
又,
∵<
,
∴Q在⊙M内. ……………..2分
当Q时,由对称性可知点Q在⊙M内.
综述,点Q在⊙M内. ……………..1分