题目内容
【题目】如图,抛物线(a≠0)与x轴交于A(4,0)、B(﹣1,0)两点,过点A的直线y=﹣x+4交抛物线于点C.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)在直线AC上有一动点E,当点E在某个位置时,使△BDE的周长最小,求此时E点坐标;
(3)当动点E在直线AC与抛物线围成的封闭线A→C→B→D→A上运动时,是否存在使△BDE为直角三角形的情况,若存在,请直接写出符合要求的E点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)E(,);(3)E(3,1)或(,).
【解析】
试题分析:(1)利用待定系数法求出抛物线解析式;
(2)先判断出周长最小时BE⊥AC,即作点B关于直线AC的对称点F,连接DF,交AC于点E,联立方程组即可;
(3)三角形BDE是直角三角形时,由于BD>BG,因此只有∠DBE=90°或∠BDE=90°,两种情况,利用直线垂直求出点E坐标.
试题解析:(1)∵抛物线(a≠0)与x轴交于A(4,0)、B(﹣1,0)两点,∴,∴,∴抛物线解析式为;
(2)如图1,作点B关于直线AC的对称点F,连接DF交AC于点E,由(1)得,抛物线解析式为①,∴D(0,﹣4),∵点C是直线y=﹣x+4②与抛物线的交点,∴联立①②得:,解得,(舍)或,∴C(﹣2,6),∵A(4,0),∴直线AC解析式为y=﹣x+4,∵直线BF⊥AC,且B(﹣1,0),∴直线BF解析式为y=x+1,设点F(m,m+1),∴G(,),∵点G在直线AC上,∴,∴m=4,∴F(4,5),∵D(0,﹣4),∴直线DF解析式为,∵直线AC解析式为y=﹣x+4,∴直线DF和直线AC的交点E(,);
(3)∵BD=,由(2)有,点B到线段AC的距离为BG=BF=×=>BD,∴∠BED不可能是直角,∵B(﹣1,0),D(0,﹣4),∴直线BD解析式为y=﹣4x+4,∵△BDE为直角三角形,∴∠BDE=90°或∠BDE=90°.
①当∠BDE=90°时, BE⊥BD交AC于B,∴直线BE解析式为,∵点E在直线AC:y=﹣x+4的图象上,∴E(3,1);
当②∠BDE=90°时,BE⊥BD交AC于D,∴直线BE的解析式为,∵点E在抛物线上,∴直线BE与抛物线的交点为(0,﹣4)和(,),∴E(,),即:满足条件的点E的坐标为E(3,1)或(,).