如圖,矩形OABC的頂點(diǎn)A(2,0)、C(0,2
3
).將矩形OABC繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30°.得矩形OEFG,線段GE、FO相交于點(diǎn)H,平行于y軸的直線MN分別交線段GF、GH、GO和x軸于點(diǎn)M、P、N、D,連結(jié)MH.
(1)若拋物線l:y=ax2+bx+c經(jīng)過(guò)G、O、E三點(diǎn),則它的解析式為:
 
;
(2)如果四邊形OHMN為平行四邊形,求點(diǎn)D的坐標(biāo);
(3)在(1)(2)的條件下,直線MN與拋物線l交于點(diǎn)R,動(dòng)點(diǎn)Q在拋物線l上且在R、E兩點(diǎn)之間(不含點(diǎn)R、E)運(yùn)動(dòng),設(shè)△PQH的面積為s,當(dāng)
3
6
<s≤
3
2
時(shí),確定點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)的取值范圍.
考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題
專題:代數(shù)幾何綜合題,壓軸題
分析:(1)求解析式一般采用待定系數(shù)法,通過(guò)函數(shù)上的點(diǎn)滿足方程求出.
(2)平行四邊形對(duì)邊平行且相等,恰得MN為
1
2
OF,即為中位線,進(jìn)而橫坐標(biāo)易得,D為x軸上的點(diǎn),所以縱坐標(biāo)為0.
(3)已知S范圍求橫坐標(biāo)的范圍,那么表示S是關(guān)鍵.由PH不為平行于x軸或y軸的線段,所以考慮利用過(guò)動(dòng)點(diǎn)的平行于y軸的直線切三角形為2個(gè)三角形的常規(guī)方法來(lái)解題,此法底為兩點(diǎn)縱坐標(biāo)得差,高為橫坐標(biāo)的差,進(jìn)而可表示出S,但要注意,當(dāng)Q在O點(diǎn)右邊時(shí),所求三角形為兩三角形的差.得關(guān)系式再代入
3
6
<s≤
3
2
,求解不等式即可.另要注意求解出結(jié)果后要考慮Q本身在R、E之間的限制.
解答:解:(1)如圖1,過(guò)G作GI⊥CO于I,過(guò)E作EJ⊥CO于J,
∵A(2,0)、C(0,2
3
),
∴OE=OA=2,OG=OC=2
3
,
∵∠GOI=30°,∠JOE=90°-∠GOI=90°-30°=60°,
∴GI=sin30°•GO=
1
2
•2
3
=
3

  IO=cos30°•GO=
3
2
•2
3
=3,
  JE=cos30°•OE=
3
2
•2
=
3
,
  JO=sin30°•OE=
1
2
•2
=1,
∴G(-
3
,3),E(
3
,1),
設(shè)拋物線解析式為y=ax2+bx+c,
∵經(jīng)過(guò)G、O、E三點(diǎn),
3a-
3
b+c=3
3a+
3
b+c=1
0+0+c=0
,
解得
a=
2
3
b=-
3
3
c=0
,
∴y=
2
3
x2-
3
3
x.

(2)∵四邊形OHMN為平行四邊形,
∴MN∥OH,MN=OH,
∵OH=
1
2
OF,
∴MN為△OGF的中位線,
∴xD=xN=
1
2
•xG=-
3
2
,
∴D(-
3
2
,0).

(3)設(shè)直線GE的解析式為y=kx+b,
∵G(-
3
,3),E(
3
,1),
-
3
k+b=3
3
k+b=1
,
解得
k=-
3
3
b=2
,
∴y=-
3
3
x+2.
∵Q在拋物線y=
2
3
x2-
3
3
x上,
∴設(shè)Q的坐標(biāo)為(x,
2
3
x2-
3
3
x),
∵Q在R、E兩點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng),
∴-
3
2
<x<
3

①當(dāng)-
3
2
<x<0時(shí),
如圖2,連接PQ,HQ,過(guò)點(diǎn)Q作QK∥y軸,交GE于K,則K(x,-
3
3
x+2),
∵S△PKQ=
1
2
•(yK-yQ)•(xQ-xP),
  S△HKQ=
1
2
•(yK-yQ)•(xH-xQ),
∴S△PQH=S△PKQ+S△HKQ=
1
2
•(yK-yQ)•(xQ-xP)+
1
2
•(yK-yQ)•(xH-xQ
=
1
2
•(yK-yQ)•(xH-xP)=
1
2
•[-
3
3
x+2-(
2
3
x2-
3
3
x)]•[0-(-
3
2
)]=-
3
6
x2+
3
2

②當(dāng)0≤x<
3
時(shí),
如圖3,連接PQ,HQ,過(guò)點(diǎn)Q作QK∥y軸,交GE于K,則K(x,-
3
3
x+2),
同理 S△PQH=S△PKQ-S△HKQ=
1
2
•(yK-yQ)•(xQ-xP)-
1
2
•(yK-yQ)•(xQ-xH
=
1
2
•(yK-yQ)•(xH-xP)=-
3
6
x2+
3
2

綜上所述,S△PQH=-
3
6
x2+
3
2

3
6
<s≤
3
2

3
6
<-
3
6
x2+
3
2
3
2
,
解得-
2
<x<
2

∵-
3
2
<x<
3
,
∴-
3
2
<x<
2
點(diǎn)評(píng):本題考查了一次函數(shù)、二次函數(shù)性質(zhì)與圖象,直角三角形及坐標(biāo)系中三角形面積的表示等知識(shí)點(diǎn).注意其中“利用過(guò)動(dòng)點(diǎn)的平行于y軸的直線切三角形為2個(gè)三角形的常規(guī)方法來(lái)表示面積”是近幾年中考的考查熱點(diǎn),需要加強(qiáng)理解運(yùn)用.
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1
2
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3
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