题目内容
【题目】如图,抛物线y=﹣ 与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,点D与点C关于x轴对称,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线l交抛物线于点Q.
(1)求点A、点B、点C的坐标;
(2)求直线BD的解析式;
(3)当点P在线段OB上运动时,直线l交BD于点M,试探究m为何值时,四边形CQMD是平行四边形;
(4)在点P的运动过程中,是否存在点Q,使△BDQ是以BD为直角边的直角三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
解:∵令x=0得;y=2,
∴C(0,2).
∵令y=0得:﹣ =0,
解得:x1=﹣1,x2=4.
∴A(﹣1,0),B(4,0).
(2)
解:∵点C与点D关于x轴对称,
∴D(0,﹣2).
设直线BD的解析式为y=kx﹣2.
∵将(4,0)代入得:4k﹣2=0,
∴k= .
∴直线BD的解析式为y= x﹣2.
(3)
解:如图1所示:
∵QM∥DC,
∴当QM=CD时,四边形CQMD是平行四边形.
设点Q的坐标为(m,﹣ m2+ m+2),
则M(m, m﹣2),
∴﹣ m2+ m+2﹣( m﹣2)=4,
解得:m=2,m=0(不合题意,舍去),
∴当m=2时,四边形CQMD是平行四边形;
(4)
解:存在,设点Q的坐标为(m,﹣ m2+ m+2),
∵△BDQ是以BD为直角边的直角三角形,
∴①当∠QBD=90°时,
由勾股定理得:BQ2+BD2=DQ2,
即(m﹣4)2+(﹣ m2+ m+2)2+20=m2+(﹣ m2+ m+2+2)2,
解得:m=3,m=4(不合题意,舍去),
∴Q(3,2);
②当∠QDB=90°时,
由勾股定理得:BQ2=BD2+DQ2,
即(m﹣4)2+(﹣ m2+ m+2)2=20+m2+(﹣ m2+ m+2+2)2,
解得:m=8,m=﹣1,
∴Q(8,﹣18),(﹣1,0),
综上所述:点Q的坐标为(3,2),(8,﹣18),(﹣1,0).
【解析】本题考查了二次函数综合题,涉及的知识点有:坐标轴上点的特点,待定系数法求直线的解析式,平行四边形的判定和性质,勾股定理,方程思想和分类思想的运用,综合性较强,有一定的难度.(1)根据函数解析式列方程即可得到结论;(2)由点C与点D关于x轴对称,得到D(0,﹣2),解方程即可得到结论;(3)如图1所示:根据平行四边形的性质得到QM=CD,设点Q的坐标为(m,﹣ m2+ m+2),则M(m, m﹣2),列方程即可得到结论;(4)设点Q的坐标为(m,﹣ m2+ m+2),分两种情况:①当∠QBD=90°时,根据勾股定理列方程求得m=3,m=4(不合题意,舍去),②当∠QDB=90°时,根据勾股定理列方程求得m=8,m=﹣1,于是得到结论.
【考点精析】关于本题考查的确定一次函数的表达式和勾股定理的概念,需要了解确定一个一次函数,需要确定一次函数定义式y=kx+b(k不等于0)中的常数k和b.解这类问题的一般方法是待定系数法;直角三角形两直角边a、b的平方和等于斜边c的平方,即;a2+b2=c2才能得出正确答案.