已知直角坐标系中有一点A(-4,3),点B在x轴上,△AOB是等腰三角形。
(1)求满足条件的所有点B的坐标;
(2)求过O,A,B三点且开口向下的抛物线的函数表达式(只需求出满足条件的一条即可);
(3)在(2)中求出的抛物线上存在点P,使得以O,A,B,P四点为顶点的四边形是梯形,求满足条件的所有点P的坐标及相应梯形的面积。
解:作AC⊥x轴,由已知得OC=4,AC=3,OA==5,
(1)当OA=OB=5时,
如果点B在x轴的负半轴上,如图(1),点B的坐标为(-5,0),
如果点B在x轴的正半轴上,如图(2),点B的坐标为(5,0),
当OA=AB时,点B在x轴的负半轴上,如图(3),
BC=OC,则OB=8,点B的坐标为(-8,0),
当AB=OB时,点B在x轴的负半轴上,如图(4),
在x轴上取点D,使AD=OA,可知OD=8,
由∠AOB=∠OAB=∠ODA,可知△AOB∽△ODA,则
,解得OB=
,点B的坐标为(-
,0);
(2)当AB=OA时,抛物线过O(0,0),A(-4,3),B(-8,0)三点,
设抛物线的函数表达式为,可得方程组
,
解得a=,b=
,
,
(当OA=OB时,同理得)
(3)当OA=AB时,若BP∥OA,如图(5),作PE⊥x轴,
则∠AOC=∠PBE,∠ACO=∠PEB=90°,△AOC∽△PBE,
,设BE=4m,PE=3m,则点P的坐标为(4m-8,-3m),
代入,解得m=3,
则点P的坐标为(4,-9),
S梯形ABPO=S△ABO+S△BPO=48,
若OP∥AB(图略),根据抛物线的对称性可得点P的坐标为(-12,-9),
S梯形AOPB=S△ABO+S△BPO=48,
(当OA=OB时,若BP∥OA,如图(6),作PF⊥x轴,
则∠AOC=∠PBF,∠ACO=∠PFB=90°,△AOC∽△PBF,
,设BF=4m,PF=3m,
则点P的坐标为(4m-5,-3m),代入,解得m=
,
则点P的坐标为(1,-),
S梯形ABPO=S△ABO+S△BPO=,
若OP∥AB(图略),
作PF⊥x轴,则∠ABC=∠POF,∠ACB=∠PFO=90°,△ABC∽△POF,
,设点P的坐标为(-n,-3n),代入
,
解得n=9,则点P的坐标为(-9,-27),
S梯形AOPB=S△ABO+S△BPO=75。
