题目内容
【题目】(12分)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,抛物线过点D,B,C三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求证:ED是⊙P的切线;
(3)若将△ADE绕点D逆时针旋转90°,E点的对应点E′会落在抛物线上吗?请说明理由;
(4)若点M为此抛物线的顶点,平面上是否存在点N,使得以点B,D,M,N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)证明见试题解析;(3)不在;(4)N(﹣5,
)或(3,
)或(﹣3,
).
【解析】
试题分析:(1)先确定点B的坐标,再在Rt△OCD中利用∠OCD的正切求出OD的长,从而得到点D的坐标,然后利用交点式求抛物线的解析式;
(2)先计算出CD=2OC=4,由平行四边形的性质得到AB=CD=4,AB∥CD,∠A=∠BCD=60°,AD=BC=6,则由AE=3BE得到AE=3,得出,加上∠DAE=∠DCB,得到△AED∽△COD,∠ADE=∠CDO,而∠ADE+∠ODE=90°,则∠CDO+∠ODE=90°,得到CD为⊙P的直径,即可得到结论;
(3)由△AED∽△COD,得出DE的长,由∠CDE=90°,DE>DC,再由旋转的性质得E点的对应点E′在射线DC上,而点C、D在抛物线上,于是可判断点E′不能在抛物线上;
(4)利用配方得到y=,则M(﹣1,
),且B(﹣4,0),D(0,
),由平行四边形的性质和点平移的规律,利用分三种情况讨论得到N点的坐标.
试题解析:(1)∵C(2,0),BC=6,∴B(﹣4,0),在Rt△OCD中,∵tan∠OCD=,∴OD=2tan60°=
,∴D(0,
),设抛物线的解析式为y=a(x+4)(x﹣2),把D(0,
)代入得a4(﹣2)=
,解得a=
,∴抛物线的解析式为
=
;
(2)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,∴,
,∴
,而∠DAE=∠DCB,∴△AED∽△COD,∴∠ADE=∠CDO,而∠ADE+∠ODE=90°,∴∠CDO+∠ODE=90°,∴CD⊥DE,∵∠DOC=90°,∴CD为⊙P的直径,∴ED是⊙P的切线;
(3)E点的对应点E′不会落在抛物线上.理由如下:
∵△AED∽△COD,∴,即
,解得DE=
,∵∠CDE=90°,DE>DC,∴△ADE绕点D逆时针旋转90°,E点的对应点E′在射线DC上,而点C、D在抛物线上,∴点E′不能在抛物线上;
(4)存在.∵y==
,∴M(﹣1,
),而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,
).
