题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx﹣4(a≠0)与x轴交于A(4,0)、B(﹣1,0)两点,过点A的直线y=﹣x+4交抛物线于点C.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)在直线AC上有一动点E,当点E在某个位置时,使△BDE的周长最小,求此时E点坐标;
(3)当动点E在直线AC与抛物线围成的封闭线A→C→B→D→A上运动时,是否存在使△BDE为直角三角形的情况,若存在,请直接写出符合要求的E点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
解:∵抛物线y=ax2+bx﹣4(a≠0)与x轴交于A(4,0)、B(﹣1,0)两点,
∴ ,
∴ ,
∴抛物线解析式为y=x2﹣3x﹣4
(2)
解:如图1,
作点B关于直线AC的对称点F,连接DF交AC于点E,
由(1)得,抛物线解析式为y=x2﹣3x﹣4①,
∴D(0,﹣4),
∵点C是直线y=﹣x+4②与抛物线的交点,
∴联立①②解得, (舍)或 ,
∴C(﹣2,6),
∵A(4,0),
∴直线AC解析式为y=﹣x+4,
∵直线BF⊥AC,且B(﹣1,0),
∴直线BF解析式为y=x+1,
设点F(m,m+1),
∴G( , ),
∵点G在直线AC上,
∴﹣ ,
∴m=4,
∴F(4,5),
∵D(0,﹣4),
∴直线DF解析式为y= x﹣4,
∵直线AC解析式为y=﹣x+4,
∴直线DF和直线AC的交点E( , )
(3)
解:∵BD= ,
由(2)有,点B到线段AC的距离为BG= BF= ×5 = >BD,
∴∠BED不可能是直角,
∵B(﹣1,0),D(0,﹣4),
∴直线BD解析式为y=﹣4x+4,
∵△BDE为直角三角形,
∴①∠BDE=90°,
∴BE⊥BD交AC于B,
∴直线BE解析式为y= x+ ,
∵点E在直线AC:y=﹣x+4的图象上,
∴E(3,1),
②∠BDE=90°,
∴BE⊥BD交AC于D,
∴直线BE的解析式为y= x﹣4,
∵点E在抛物线y=x2﹣3x﹣4上,
∴直线BE与抛物线的交点为(0,﹣4)和( ,﹣ ),
∴E( ,﹣ ),
即:满足条件的点E的坐标为E(3,1)或( ,﹣ )
【解析】(1)利用待定系数法求出抛物线解析式;(2)先判断出周长最小时BE⊥AC,即作点B关于直线AC的对称点F,连接DF,交AC于点E,联立方程组即可;(3)三角形BDE是直角三角形时,由于BD>BG,因此只有∠DBE=90°或∠BDE=90°,两种情况,利用直线垂直求出点E坐标.此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,极值,对称性,直角三角形的性质,解本题的关键是求函数图象的交点坐标.