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如图,已知平面直角坐标系xOy中,点A(m,6),B(n,1)为两动点,其中0<...

如图,已知平面直角坐标系xOy中,点A(m,6),B(n,1)为两动点,其中0<m<3,连接OA,OB,OA⊥OB.
(1)求证:mn=-6;
(2)当S△AOB=10时,抛物线经过A,B两点且以y轴为对称轴,求抛物线对应的二次函数的关系式;
(3)在(2)的条件下,设直线AB交y轴于点F,过点F作直线l交抛物线于P,Q两点,问是否存在直线l,使S△POF:S△QOF=1:3?若存在,求出直线l对应的函数关系式;若不存在,请说明理由.

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(1)作BC⊥x轴于C点,AD⊥x轴于D点,证明△CBO∽△DOA,利用线段比求出mn. (2)由(1)得OA=mBO推出OB•OA=10,根据勾股定理求出mn的值.然后可得A,B的坐标以及抛物线解析式. (3)假设存在直线l交抛物线于P、Q两点,使PF:PQ=1:3,作PM⊥y轴于M点,QN⊥y轴于N点,设P坐标为(x,-x2+10),证明△PMF∽△QNF推出x值,继而可解出点P、Q的坐标. (1)证明:作BC⊥x轴于C点,AD⊥x轴于D点, ∵A,B点坐标分别为(m,6),(n,1), ∴BC=1,OC=-n,OD=m,AD=6, 又OA⊥OB, 易证△CBO∽△DOA, ∴=, ∴ ∴mn=-6. (2)【解析】 由(1)得,∵△CBO∽△DOA, ∴==,即OA=mBO, 又∵S△AOB=10, ∴OB•OA=10, 即OB•OA=20, ∴mBO2=20, 又OB2=BC2+OC2=n2+1, ∴m(n2+1)=20, ∵mn=-6, ∴m=2,n=-3, ∴A坐标为(2,6),B坐标为(-3,1),易得抛物线解析式为y=-x2+10. (3)【解析】 直AB为y=x+4,且与y轴交于F(0,4)点, ∴OF=4, 假设存在直线l交抛物线于P,Q两点,且使S△POF:S△QOF=1:3,如图所示, 则有PF:FQ=1:3,作PM⊥y轴于M点,QN⊥y轴于N点, ∵P在抛物线y=-x2+10上, ∴设P坐标为(x,-x2+10), 则FM=OM-OF=(-x2+10)-4=-x2+6, 易证△PMF∽△QNF, ∴, ∴QN=3PM=-3x,NF=3MF=-3x2+18, ∴ON=-3x2+14, ∴Q点坐标为(-3x,3x2-14), ∵Q点在抛物线y=-x2+10上, ∴3x2-14=-9x2+10, 解得:x=-, ∴P坐标为,Q坐标为, ∴易得直线PQ为y=2x+4. 根据抛物线的对称性可得直线PQ另解为y=-2x+4.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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