题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,O为原点,平行四边形ABCD的边BC在x轴上,D点在y轴上,C点坐标为(2,0),BC=6,∠BCD=60°,点E是AB上一点,AE=3EB,⊙P过D,O,C三点,抛物线y=ax2+bx+c过点D,B,C三点.
(1)请直接写出点B、D的坐标:B( ),D( );
(2)求抛物线的解析式;
(3)求证:ED是⊙P的切线;
(4)若点M为抛物线的顶点,请直接写出平面上点N的坐标,使得以点B,D,M,N为顶点的四边形为平行四边形.
【答案】(1)(-4,0);D(0,2);(2)y=-x2-x+;(3)证明见解析;(4)点N的坐标为(-5,)、(3,)、(-3,-).
【解析】
试题分析:(1)先确定B(-4,0),再在Rt△OCD中利用∠OCD的正切求出OD=2,可得D(0,2);
(2)利用交点式,待定系数法可求抛物线的解析式;
(3)先计算出CD=2OC=4,再根据平行四边形的性质,结合相似三角形的判定可得△AED∽△COD,根据相似三角形的性质和圆周角定理得到CD为⊙P的直径,于是根据切线的判定定理得到ED是⊙P的切线;
(4)利用配方得到y=-(x+1)2+,根据平行四边形的性质和点平移的规律,利用分类讨论的方法确定N点坐标.
试题解析:(1)∵C(2,0),BC=6,
∴B(-4,0),
在Rt△OCD中,∵tan∠OCD=,
∴OD=2tan60°=,
∴D(0,).
(2)设抛物线的解析式为y=a(x+4)(x-2),
把D(0,)代入得a×4×(-2)=,解得a=-,
∴抛物线的解析式为y=-(x+4)(x-2)=-x2-x+;
(3)在Rt△OCD中,CD=2OC=4,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB=CD=4,AB∥CD,∠A=∠BCD=60°,AD=BC=6,
∵AE=3BE,
∴AE=3,
∴,,
∴,
∵∠DAE=∠DCB,
∴△AED∽△COD,
∴∠ADE=∠CDO,
∵∠ADE+∠ODE=90°
∴∠CDO+∠ODE=90°,
∴CD⊥DE,
∵∠DOC=90°,
∴CD为⊙P的直径,
∴ED是⊙P的切线;
(4)存在.
∵y=-x2-x+=-(x+1)2+,
∴M(-1,),
∵B(-4,0),D(0,),
如图2,
当BM为平行四边形BDMN的对角线时,点D向左平移4个单位,再向下平移个单位得到点B,则点M(-1,)向左平移4个单位,再向下平移个单位得到点N1(-5,);
当DM为平行四边形BDMN的对角线时,点B向右平移3个单位,再向上平移个单位得到点M,则点D(0,)向右平移3个单位,再向上平移个单位得到点N2(3,);
当BD为平行四边形BDMN的对角线时,点M向左平移3个单位,再向下平移个单位得到点B,则点D(0,)向右平移3个单位,再向下平移个单位得到点N3(-3,-),
综上所述,点N的坐标为(-5,)、(3,)、(-3,-).