问题
解答题
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。
答案
解:(1)过B作BC⊥x轴于C,
∵等边三角形OAB的一个顶点为A(2,0),
∴OB=OA=2,AC=OC=1,∠BOC=60°,
∴BC=,
∴B,
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)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⊥x轴于D,QD=OD,
设Q,则,
解得:,
∴Q;
(ⅱ)当以OA、AB为边时,由对称性可知Q;
(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,
∴Q或;
(3)点Q在⊙M内,
由等边三角形性质可知的外接圆圆心M是(2)中BC与OQ的交点,
当Q时,
∵MC∥QD,
∴△OMC∽△OQD,
∴,
∴,
∴,
∴,
又,
∵,
∴Q在内,
当Q时,由对称性可知点Q在内,
综述,点Q在内。