如图,在平面直角坐标系中,点 $A$ 坐标为 $\left(-2,0\right)$,点 $B$ 坐标为 $\left(0,2\right)$,$E$ 为线段 $AB$ 上的动点(点 $E$ 不与点 $A,B$ 重合),以 $E$ 为顶点作 $\angle OET=45^\circ$,射线 $ET$ 交线段 $OB$ 于点 $F$,$C$ 为 $y$ 轴正半轴上一点,且 $OC=AB$,抛物线 $y=-\sqrt 2x^2+mx+n$ 的图象经过 $A,C$ 两点.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    代几综合
    >
    等腰三角形的存在性
  • 题型
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    代几综合
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    等腰三角形的存在性
  • 题型
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    代几综合
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    等腰三角形的存在性
  1. 求此抛物线的函数表达式;
    标注
    • 题型
      >
      代几综合
      >
      等腰三角形的存在性
    答案
    抛物线的表达式为 $y=-\sqrt 2 x^2- \sqrt 2 x+2 \sqrt 2$
    解析
    由题意可得 $OA=OB=2$,
    在 $\mathrm {Rt}\triangle AOB$ 中,$AB=\sqrt {OA^2+OB^2}=2\sqrt 2$.
    因为 $OC=AB $,
    所以 $OC=2\sqrt 2$,即点 $C$ 的坐标为 $\left(0,2 \sqrt 2\right)$.
    又抛物线 $y=-\sqrt 2 x^2+mx+n$ 的图象经过 $ A ,C $ 两点,
    则有 ${\begin{cases}-4\sqrt 2-2m+n=0, \\n=2\sqrt 2, \end{cases}}$
    解得 ${\begin{cases}m=-\sqrt 2, \\n=2\sqrt 2.\end{cases}}$
    所以抛物线的表达式为 $y=-\sqrt 2 x^2- \sqrt 2 x+2 \sqrt 2$.
  2. 求证:$\angle BEF=\angle AOE$;
    标注
    • 题型
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      代几综合
      >
      等腰三角形的存在性
    答案
    解析
    因为 $OA=OB$,$\angle AOB=90^\circ$,
    所以 $\angle BAO= \angle ABO=45^\circ=\angle OEF$.
    又 $ \angle BEO= \angle BAO+ \angle AOE= \angle OEF+ \angle BEF $,
    所以 $\angle BEF= \angle AOE$.
  3. 当 $\triangle EOF$ 为等腰三角形时,求此时点 $E$ 的坐标.
    标注
    • 题型
      >
      代几综合
      >
      等腰三角形的存在性
    答案
    点 $E$ 坐标为 $ \left(-1,1\right) ,\left(-\sqrt 2 ,2- \sqrt 2 \right)$
    解析
    当 $\triangle EOF$ 为等腰三角形时,分三种情况讨论:
    ① 当 $OE=OF$ 时,$\angle OFE= \angle OEF=45^\circ$.
    此时 $\angle EOF=90^\circ$,则点 $E$ 与点 $A$ 重合,不符合题意,此种情况不成立.
    ② 如图,当 $FE=FO$ 时,$\angle EOF= \angle OEF=45^\circ$.此时 $\angle EFO=90^\circ$,则 $EF\parallel AO$,
    所以 $\angle BEF= \angle BAO=45^\circ$,
    所以 $EF=BF=OF=\dfrac{1}{2}OB= \dfrac{1}{2} \times 2=1$,
    所以点 $E$ 的坐标为 $\left(-1,1\right)$.
    ③ 如图,当 $EO=EF$ 时,过点 $E$ 作 $EH\perp y$ 轴于点 $H$.由第2问知 $\angle AOE= \angle BEF$,
    所以 $\triangle AOE\cong \triangle BEF (\rm{AAS})$,
    所以 $BE=AO=2$,
    从而 $EH=BH=\dfrac{\sqrt 2}2BE=\sqrt 2$.
    所以 $OH=OB-BH=2- \sqrt 2$,
    所以点 $E$ 的坐标为 $\left(-\sqrt 2 ,2- \sqrt 2\right)$.
    综上可得,当 $\triangle EOF$ 为等腰三角形时,点 $E$ 坐标为 $ \left(-1,1\right) ,\left(-\sqrt 2 ,2- \sqrt 2 \right)$.
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 问题3 答案3 解析3 备注3
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