题目内容

【题目】抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于A,B两点,(点B在点A的右侧)且A,B两点的坐标分别为(﹣2,0)、(8,0),与y轴交于点C,连接BC,以BC为一边,点O为对称中心作菱形BDEC,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,交BD于点M.

(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P在线段OB上运动时,试探究m为何值时,四边形CQMD是平行四边形?
(3)在(2)的结论下,试问抛物线上是否存在点N(不同于点Q),使三角形BCN的面积等于三角形BCQ的面积?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】
(1)

解:将A(﹣2,0),B(8,0)代入抛物线y=ax2+bx﹣4得:

解得:

∴抛物线的解析式:y= x2 x﹣4


(2)

解:当x=0时,y=﹣4,

∴C(0,﹣4),

∴OC=4,

∵四边形DECB是菱形,

∴OD=OC=4,

∴D(0,4),

设BD的解析式为:y=kx+b,

把B(8,0)、D(0,4)代入得:

解得:

∴BD的解析式为:y=﹣ x+4,

∵l⊥x轴,

∴M(m,﹣ m+4)、Q(m, m2 m﹣4),

如图1,∵MQ∥CD,

∴当MQ=DC时,四边形CQMD是平行四边形,

∴(﹣ m+4)﹣( m2 m﹣4)=4﹣(﹣4),

化简得:m2﹣4m=0,

解得m1=0(不合题意舍去),m2=4,

∴当m=4时,四边形CQMD是平行四边形


(3)

解:如图2,要使三角形BCN的面积等于三角形BCQ的面积,N点到BC的距离与Q到BC的距离相等;

设直线BC的解析式为:y=kx+b,

把B(8,0)、C(0,﹣4)代入得:

解得:

∴直线BC的解析式为:y= x﹣4,

由(2)知:当P(4,0)时,四边形DCQM为平行四边形,

∴BM∥QC,BM=QC,

得△MFB≌△QFC,

分别过M、Q作BC的平行线l1、l2

所以过M或Q点的斜率为的 直线与抛物线的交点即为所求,

当m=4时,y=﹣ m+4=﹣ ×4+4=2,

∴M(4,2),

当m=4时,y= m2 m﹣4= ×16﹣ ×4﹣4=﹣6,

Q(4,﹣6),

①设直线l1的解析式为:y= x+b,

∵直线l1过Q点时,

∴﹣6= ×4+b,b=﹣8,

∴直线l1的解析式为:y= x﹣8,

= x﹣8,

解得x1=x2=4(与Q重合,舍去),

②∵直线l2过M点,

同理求得直线l2的解析式为:y= x,

= x,

x2﹣x﹣16=0,

解得x1=4+4 ,x2=4﹣4

代入y= x,得

则N1(4+4 ,2+2 ),N2(4﹣4 ,2﹣2 ),

故符合条件的N的坐标为N1(4+4 ,2+2 ),N2(4﹣4 ,2﹣2 ).


【解析】(1)直接将A、B两点的坐标代入抛物线的解析式中,列方程组可求a、b的值,写出解析式即可;(2)先求点C和D的坐标,求直线BD的解析式,根据横坐标m表示出点Q和M的纵坐标,由MQ∥CD,根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,证明MQ=CD即可,因此列等式:(﹣ m+4)﹣( m2 m﹣4)=4﹣(﹣4),求m即可;(3)要使三角形BCN的面积等于三角形BCQ的面积,可先判断四边形CQBM是平行四边形,解得M点到BC的距离与Q到BC的距离相等,所以过M或Q点的与直线BC平行的直线与抛物线的交点即为所求,列方程组可得结论.
【考点精析】本题主要考查了二次函数的图象和二次函数的性质的相关知识点,需要掌握二次函数图像关键点:1、开口方向2、对称轴 3、顶点 4、与x轴交点 5、与y轴交点;增减性:当a>0时,对称轴左边,y随x增大而减小;对称轴右边,y随x增大而增大;当a<0时,对称轴左边,y随x增大而增大;对称轴右边,y随x增大而减小才能正确解答此题.

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