如图,顶点为 $P\left(4,-4\right)$ 的二次函数图象经过原点 $\left(0,0\right)$,点 $A$ 在该图象上,$OA$ 交其对称轴 $l$ 于点 $M$,点 $M,N$ 关于点 $P$ 对称,连接 $AN,ON$.

【难度】
【出处】
无
【标注】
-
求该二次函数的关系式;标注答案二次函数的解析式为 $y=\dfrac 14x^2-2x$解析因为二次函数图象的顶点为 $P\left(4,-4\right) $,
所以可设二次函数的关系式为 $y=a\left(x-4\right)^2-4$.
代入原点 $\left(0,0\right)$ 的坐标,得 $ a=\dfrac 14 $,
所以二次函数的解析式为 $y=\dfrac 14\left(x-4\right)^2-4=\dfrac 14x^2-2x$. -
当点 $A$ 在对称轴 $l$ 右侧的二次函数图象上运动时,请回答下列问题:
(i)证明:$\angle ANM=\angle ONM$;
(ii)$\triangle ANO$ 能否为直角三角形?如果能,请求出所有符合条件的点 $A$ 的坐标;如果不能,请说明理由.标注答案(ii)$\triangle ANO$ 能为直角三角形,符合条件的点 $A$ 的坐标为 $(4+4\sqrt 2,4)$解析(i)过点 $A $ 作 $ AH\perp l$ 于点 $H$,$ l $ 与 $ x$ 轴交与点 $D$.设点 $A$ 的坐标为 $\left(m,\dfrac 14m^2-2m\right)$,则点 $H$ 的坐标为 $\left(4,\dfrac 14m^2-2m\right)$.
可得直线 $OA $ 的解析式为 $y=\left(\dfrac 14m-2\right)x$.
所以点 $M$ 的坐标为 $\left(4,m-8\right)$,从而点 $N$ 的坐标为 $\left(4,-m\right)$.
所以 $\tan {\angle ONM}=\dfrac {OD}{ND} =\dfrac 4m$,$\tan {\angle ANM}=\dfrac {AH}{NH}=\dfrac {m-4}{\dfrac 14m^2-m}=\dfrac 4m$,
即 $\tan{ \angle ANM}=\tan {\angle ONM}$,
所以 $\angle ANM=\angle ONM$.
(ii)若 $\triangle ANO$ 为直角三角形,则有三种情况:
① 当 $\angle ANO=90^\circ$ 时,有 $\angle ANM=\angle ONM=\angle NAH=45^\circ$,
此时 $AH=NH$,则 $m-4=\dfrac 14m^2-m$,
解得 $m=4$,得到 $A,P,N$ 重合,故不满足题意;
② 当 $\angle NOA=90^\circ$ 时,有 $ON^2+AO^2=AN^2$,
即 $4^2+\left(-m\right)^2+m^2+\left(\dfrac14m^2-2m\right)^2=\left(m-4\right)^2+\left(\dfrac14m^2-m\right)^2$,
解得 $m_1=0, m_2=4-4\sqrt 2, m_3=4+4\sqrt 2$.
当 $m=0$ 时,$A,O$ 重合,不满足题意,舍去;
当 $m=4-4\sqrt 2 <0$,$A$ 在对称轴左侧,不满足题意,舍去;
当 $m=4+4\sqrt 2$ 时,此时 $A\left(4+4\sqrt 2,4\right)$;
③ 当 $\angle NAO=90^\circ$ 时,设抛物线对称轴与 $x$ 轴的交点为 $D$.
所以 ${\triangle MAN} \backsim {\triangle DMO} \backsim {\triangle DON}$,
从而 $\dfrac{DM}{OD}=\dfrac{OD}{DN}$,
即 $\dfrac{8-m}{4}=\dfrac{4}{m}$,
解得 $m=4$,得到 $A,P$ 重合,故不满足题意.
综上可得,当点 $A$ 在对称轴 $l$ 右侧的二次函数图象上运动时,$\triangle ANO$ 能为直角三角形,符合条件的点 $A$ 的坐标为 $(4+4\sqrt 2,4)$.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2