题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A,C分别在x轴和y轴的正半轴上,顶点B的坐标为(2m,m),翻折矩形OABC,使点A与点C重合,得到折痕DE,设点B的对应点为F,折痕DE所在直线与y轴相交于点G,经过点C,F,D的抛物线为y=ax2+bx+c.
(1)求点D的坐标(用含m的式子表示);
(2)若点G的坐标为(0,﹣3),求该抛物线的解析式;
(3)在(2)的条件下,设线段CD的中点为M,在线段CD上方的抛物线上是否存在点P,使PM=EA?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】
(1)
解:根据折叠的性质得:CF=AB=m,DF=DB,∠DFC=∠DBA=90°,CE=AE,∠CED=∠AED,
设CD=x,则DF=DB=2m﹣x,
根据勾股定理得:CF2+DF2=CD2,
即m2+(2m﹣x)2=x2,
解得:x=m,
∴点D的坐标为:(m,m);
(2)
解:∵四边形OABC是矩形,
∴OA=2m,OA∥BC,
∴∠CDE=∠AED,
∴∠CDE=∠CED,
∴CE=CD=m,
∴AE=CE=m,
∴OE=OA﹣AE=m,
∵OA∥BC,
∴△OEG∽△CDG,
∴,
即,
解得:m=2,
∴C(0,2),D(,2),
作FH⊥CD于H,如图1所示:
则∠FHC=90°=∠DFC,
∵∠FCH=∠FCD,
∴△FCH∽△DCF,
∴==,
即,
∴FH=,CH=,+2=,
∴F(,),
把点C(0,2),D(,2),F(,)代入y=ax2+bx+c得:
,
解得:a=,b=,c=2,
∴抛物线的解析式为:y=x2+x+2;
(3)
解:存在;点P的坐标为:(,),或(,);理由如下:
如图2所示:
∵CD=CE,CE=EA,
∴CD=EA,
∵线段CD的中点为M,∠DFC=90°,
∴MF=CD=EA,点P与点F重合,
∴点P的坐标为:(,);
由抛物线的对称性得另一点P的坐标为(,);
∴在线段CD上方的抛物线上存在点P,使PM=EA,点P的坐标为:(,),或(,).
【解析】(1)由折叠的性质得出CF=AB=m,DF=DB,∠DFC=∠DBA=90°,CE=AE,设CD=x,则DF=DB=2m﹣x,由勾股定理得出方程,解方程即可得出结果;
(2)证明△OEG∽△CDG,得出比例式,求出m的值,得出C、D的坐标,作FH⊥CD于H,证明△FCH∽△DCF,得出比例式求出F的坐标,用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(3)由直角三角形斜边上的中线性质得出MF=CD=EA,点P与点F重合,得出点P的坐标;由抛物线的对称性得另一点P的坐标即可.