题目内容
【题目】平面直角坐标系中,是坐标原点,抛物线交轴于两点(如图),顶点是,对称轴交轴于点
(1)如图(1)求抛物线的解析式;
(2)如图(2)是第三象限抛物线上一点,连接并延长交抛物线于点,连接求证:;
(3)如图(3)在(2)问条件下,分别是线段延长线上一点,连接,过点作于交于点,延长交于,若求点坐标.
【答案】(1);(2)证明见解析;(3).
【解析】
(1)设DA=DB=m,根据抛物线对称性和OB=2OA,建立方程求解即可;
(2)配方法可求得抛物线顶点坐标,过点E作EH⊥CD于G,过F作FG⊥CD于G,可证明△DEH∽△DFG,tan∠GFC=tan∠ECH,即可证明∠ECF=90°;
(3)以DM为边在x轴上方作正方形DMKT,延长CQ交KT于S,过S作SG⊥DM于G,连接MT,作∠SCT平分线交MT于I,过点I作IJ⊥CT于J,设DM=t,则DT=TK=t,易证:△MDC≌△CJI,△MDN≌△SGP,可得:SZ=SL=t-7,CZ=CJ=t,CS=2t-7,利用勾股定理建立方程即可求得点M坐标,再利用相似三角形性质可求得点R坐标,运用待定系数法即可求得直线DR解析式,解方程组可求得点F的坐标.
解:(1)∵抛物线对称轴为:直线x=1,
∴D(1,0),由抛物线对称性知:DA=DB,设DA=DB=m,
则:A(1-m,0),B(1+m,0),
∵OB=2OA
∴1+m=2(m-1),解得:m=3
∴A(-2,0),B(4,0),将A(-2,0)代入,
得,
解得:;
∴抛物线的解析式为:;
(2)如图2,过点E作EH⊥CD于H,过F作FG⊥CD于G,
∵,
∴点C的坐标为:(1,),
设点E(n,),点F(m,),
∴点G为:(1,),点H为:(1,),
∴EH=1-n,FG=m-1,DG=,DH=,
∵EH⊥CD,FG⊥CD
∴∠DHE=∠DGF=90°
∵∠EDH=∠FDG
∴△DEH∽△DFG,
∴,
得,
得
∴;
(3)如图3,以DM为边在x轴上方作正方形DMKT,延长CQ交KT于S,过S作SG⊥DM于G,连接MT,作∠SCT平分线交MT于I,过点I作IJ⊥CT于J,作IL⊥KT于L,作IZ⊥SQ于Z,设DM=t,则DT=TK=t,
∵正方形DMKT,
∴∠DTM=∠KTM=∠DMT=45°
∴四边形TLIJ是正方形,
∴IJ=TJ=TL
∵CI平分∠SCT
∴∠JCI=∠SCT
∵CQ⊥MN
∴∠SCT+∠MND=∠NMD+∠MND=90°
∴∠NMD=∠SCT
∵∠NMD=2∠DMC,
∴∠DMC=∠SCT
∴∠JCI=∠DMC
∴∠JCI+∠DTM=∠DMC+∠DMT
即∠CIM=∠CMI
∴CM=CI
∵∠MDC=∠CJI=90°
∴△MDC≌△CJI(AAS)
∴IJ=CD=3
∴JT=TL=3
在△MDN和△SGP中
∴△MDN≌△SGP(AAS)
∴DN=PG
∵DN+BO=MP,MG+PG=MP
∴MG=BO=4
∴KS=4
∴SL=t-7,
易证:SZ=SL=t-7,CZ=CJ=t,CS=2t-7
在Rt△CST中,∵ST2+CT2=CS2
∴(t-4)2+(t+3)2=(2t-7)2,
解得:t1=12,t2=1(不符合题意,舍去)
∴M(-11,0);
过点R作RW⊥DM于W,则△MRW∽△MCD
∵MR:RC=7:3,
∴,
∴,
∴,,
∴点R为:(,),
设DR直线为,
则,解得:,
解析式:;
∴解方程组,
解得:,;
∴点E为:(,),点;