题目内容
【题目】边长为2的正方形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,点D是边OA的中点,连接CD,点 E在第一象限,且DE⊥DC,DE=DC.以直线AB为对称轴的抛物线过C,E两点.
(1)求E点坐标;
(2)设抛物线的解析式为y=a(x﹣h)2+k,求a,h,k;
(3)点M为直线AB上一动点,点N为抛物线上一动点,是否存在点M,N,使得以点M,N,D,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出满足条件的点M,N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
解:过点E作EF⊥x轴于点F,如图1,
∵DE⊥DC,
∴∠CDO+∠EDF=90°,
∵∠CDO+∠OCD=90°,
∴∠OCD=∠EDF,
在△COD和△DFE中
∴△COD≌△DFE(AAS),
∴OD=EF,DF=CO,
∵CO=OA=2,D为OA中点,
∴EF=OD=DA=1,DF=OC=2,
∴E(3,1)
(2)
解:∵抛物线y=a(x﹣h)2+k以AB为对称轴,
∴h=2,
∵y=a(x﹣h)2+k经过C(0,2)和E(3,1)两点,
∴ ,
解得:
(3)
解:①若以DE为平行四边形的对角线,如图2,
此时,N点就是抛物线的顶点(2, ),
由N、E两点坐标可求得直线NE的解析式为:y= x;
∵DM∥EN,
∴设DM的解析式为:y= ,
将D(1,0)代入可求得b=﹣ ,
∴DM的解析式为:y= ,
令x=2,则y= ,
∴M(2, );
②过点C作CM∥DE交抛物线对称轴于点M,连接ME,如图3,
∵CM∥DE,DE⊥CD,
∴CM⊥CD,
∵OC⊥CB,
∴∠OCD=∠BCM,
在△OCD和△BCM中
,
∴△OCD≌△BCM(ASA),
∴CM=CD=DE,BM=OD=1,
∴CDEM是平行四边形,
即N点与C占重合,
∴N(0,2),M(2,3);
③N点在抛物线对称轴右侧,MN∥DE,如图4,
作NG⊥BA于点G,延长DM交BN于点H,
∵MNED是平行四边形,
∴∠MDE=MNE,∠ENH=∠DHB,
∵BN∥DF,
∴∠ADH=∠DHB=∠ENH,
∴∠MNB=∠EDF,
在△BMN和△FED中
∴△BMN≌△FED(AAS),
∴BM=EF=1,
BN=DF=2,
∴M(2,1),N(4,2);
综上所述,N、M分别以下组合时,以点M,N,D,E为顶点的四边形是平行四边形
N(2, ),M(2, );
N(0,2),M(2,3);
M(2,1),N(4,2)
【解析】(1)过点E作EF⊥x轴于点F,证△COD≌△DFE即可;(2)直线AB就是对称轴,确定了h,算出C、E两点坐标,代入抛物线解析式,确定a、k;(3)分三种情况讨论:N在抛物线顶点处;N在抛物线对称轴左侧;N在抛物线对称轴右侧.