题目内容
【题目】如图,抛物线y=﹣x2+x+2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1交抛物线于点Q.
(1)求点A、点B、点C的坐标;
(2)当点P在线段OB上运动时,直线1交直线BD于点M,试探究m为何值时,四边形CQMD是平行四边形;
(3)点P在线段AB上运动过程中,是否存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2);(2)m=2时,四边形CQMD是平行四边形;(3)存在,点Q(3,2)或(﹣1,0).
【解析】
(1)令抛物线关系式中的x=0或y=0,分别求出y、x的值,进而求出与x轴,y轴的交点坐标;
(2)用m表示出点Q,M的纵坐标,进而表示QM的长,使CD=QM,即可求出m的值;
(3)分三种情况进行解答,即①∠MBQ=90°,②∠MQB=90°,③∠QMB=90°分别画出相应图形进行解答.
解:(1)抛物线y=﹣x2+x+2,当x=0时,y=2,因此点C(0,2),
当y=0时,即:﹣x2+x+2=0,解得x1=4,x2=﹣1,因此点A(﹣1,0),B(4,0),
故:A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2);
(2)∵点D与点C关于x轴对称,∴点D(0,﹣2),CD=4,
设直线BD的关系式为y=kx+b,把D(0,﹣2),B(4,0)代入得,
,解得,k=,b=﹣2,
∴直线BD的关系式为y=x﹣2
设M(m,m﹣2),Q(m,﹣m2+m+2),
∴QM=﹣m2+m+2﹣m+2)=﹣m2+m+4,
当QM=CD时,四边形CQMD是平行四边形;
∴﹣m2+m+4=4,
解得m1=0(舍去),m2=2,
答:m=2时,四边形CQMD是平行四边形;
(3)在Rt△BOD中,OD=2,OB=4,因此OB=2OD,
①若∠MBQ=90°时,如图1所示,
当△QBM∽△BOD时,QP=2PB,
设点P的横坐标为x,则QP=﹣x2+x+2,PB=4﹣x,
于是﹣x2+x+2=2(4﹣x),
解得,x1=3,x2=4(舍去),
当x=3时,PB=4﹣3=1,
∴PQ=2PB=2,
∴点Q的坐标为(3,2);
②若∠MQB=90°时,如图2所示,此时点P、Q与点A重合,
∴Q(﹣1,0);
③由于点M在直线BD上,因此∠QMB≠90°,这种情况不存在△QBM∽△BOD.
综上所述,点P在线段AB上运动过程中,存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似,
点Q(3,2)或(﹣1,0).