题目内容
【题目】已知,抛物线y=ax2+bx+4 与x轴交于点A(﹣3,0)和B(2,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点D为CB的中点,将线段DB绕点D旋转,点B的对应点为点G,当点G恰好落在抛物线的对称轴上时,求点G的坐标;
(3)如图2,若点D为直线BC或直线AC上的一点,E为x轴上一动点,抛物线
y=ax2+bx+4对称轴上是否存在点F,使以B,D,F,E为顶点的四边形为菱形?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)解:∵抛物线y=ax2+bx+4 与x轴交于点A(﹣3,0)和B(2,0),
∴ ,解得 ,
∴抛物线解析式为y=﹣ x2﹣ x+4
(2)解:由(1)可知抛物线的对称轴为x=﹣ .
∴可设点G的坐标为(﹣ ,y),
∵点D是BC的中点,
∴点D的坐标为(1,2),
在Rt△OBC中,BC= =2 .
∴DB= BC= ,
由旋转的性质可知,DG=DB,
∴(﹣ ﹣1)2+(y﹣2)2=5,解得:y=2+ 或y=2﹣ ,
∴点G的坐标为(﹣ ,2+ )或(﹣ ,2﹣ )
(3)解:①当BE为对角线时,因为菱形的对角线互相垂直平分,所以此时D即为对称轴与AC的交点,F为点D关于x轴的对称点,
设直线AC解析式为y=kx+b,
∵C(0,4),A(﹣3,0)
∴ ,解得 ,
∴直线AC解析式为y= x+4,
∴当 时, ,
∴D ,
∴F ;
②当BE为菱形的边时,有DF∥BE
I)当点D在直线BC上时,可求得直线BC解析式为y=﹣2x+4,
设D(a,﹣2a+4),则点F ,
∵四边形BDFE是菱形,
∴FD=DB,
∴ ,解得 , ,
∴F 或 ;
II)当点D在直线AC上时,
设D ,则点F ,
∵四边形BFDE是菱形,
∴FD=FB,
∴(a+ )2=(2+ )2+( a+4)2,解得:a1=﹣3(舍去), ,
∴F ,
综上所述,点F的坐标分别为 或 或 或
【解析】(1)把A、B两点的坐标代入抛物线解析式可求得a、b的值,可求得抛物线解析式;(2)可设出G点坐标,利用旋转的性质可求得DG=DB,从而可列出方程,可求得G点坐标;(3)分BE为对角线和BE为边两种情况,①当BE为对角线时,则可知BE⊥DF,可知D为对称轴与直线AC的交点,F为D点关于x轴的对称点,可先求得直线AC的解析式,可求得D点坐标,则容易求得F点坐标;②当BE为边时,可利用直线BC或直线AC的解析式设出点D的坐标,从而可表示出F点的坐标,再利用菱形的性质可列出方程,从而可求得F点的坐标.