解题思路:(1)根据题意能判断出点O是矩形ABCD的对角线交点,因此D、B关于原点对称,A、B关于x轴对称,得到A、D的坐标后,利用待定系数法可确定抛物线的解析式.
(2)①首先根据抛物线的解析式,用一个未知数表示出点P的坐标,然后表示出PF、RF的长,两者进行比较即可得证;
②首先表示RF的长,若△PFR为等边三角形,则满足PF=PR=FR,列式求解即可;
③根据①的思路,不难看出QF=QS,若连接SF、RF,那么△QSF、△PRF都是等腰三角形,先用∠SQF、∠RPF表示出∠DFS、∠RFP的和,用180°减去这个和值即可判断出△RSF的形状.
(1)∵抛物线的顶点为坐标原点,
∴A、D关于抛物线的对称轴对称;
∵E是AB的中点,
∴O是矩形ABCD对角线的交点,又B(2,1)
∴A(2,-1)、D(-2,-1);
由于抛物线的顶点为(0,0),可设其解析式为:y=ax2,则有:
4a=-1,a=-[1/4]
∴抛物线的解析式为:y=-[1/4]x2.
(2)①证明:由抛物线的解析式知:P(a,-[1/4]a2),而R(a,1)、F(0,-1),
则:PF=
(a−0)2+(−
1
4a2+1)2=
1
16a4+
1
2a2+1=[1/4]a2+1,PR=1-(-[1/4]a2)=[1/4]a2+1.
∴PF=PR.
②由①得:RF=
a2+4;
若△PFR为等边三角形,则RF=PF=PR,得:
a2+4=[1/4]a2+1,即:[1/16]a4-[1/2]a2-3=0,得:
a2=-4(舍去),a2=12;
∴a=±2
点评:
本题考点: 二次函数综合题.
考点点评: 该题考查了二次函数的性质及解析式的确定、矩形的性质、特殊三角形的判定等知识,综合性较强.在解答题目时,要注意数形结合,并灵活应用前面小题中证得的结论.