题目内容
(本小题满分12分)如图,在平面直角坐标系
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/19/14039.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/0/14040.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/1/14041.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/2/14042.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/3/14043.png)
经过A、B、C三点。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/4/14044.png)
【小题1】(1)求此抛物线的函数表达式;
【小题2】(2)设E是y轴右侧抛物线上异于点B的一个动点,过点E作x轴的平行线交抛物线于另一点F,过点F作FG垂直于x轴于点G,再过点E作EH垂直于x轴于点H,得到矩形EFGH.则在点E的运动过程中,当矩形EFGH为正方形时,求出该正方形的边长;
【小题3】(3)在抛物线上是否存在异于B、C的点M,使△MBC中BC边上的高为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/5/14045.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/3/37543.jpg)
【小题1】解:(1)∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/6/14046.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/7/14047.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/8/14048.png)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/9/14049.png)
又
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/10/14050.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/11/14051.png)
∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/12/14052.png)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/13/14053.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/14/14054.png)
而
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/15/14055.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/16/14056.png)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/17/14057.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/18/14058.png)
∴△ABC三个顶点的坐标分别是
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/19/14059.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/0/14060.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/1/14061.png)
∵抛物线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/2/14062.png)
∴设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/3/14063.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/1/14061.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/5/14065.png)
∴此抛物线的函数表达式为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/6/14066.png)
【小题2】(2)设点E的坐标为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/7/14067.png)
∵点E在Y轴右侧的抛物线上,∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/8/14068.png)
有抛物线的对称性,知点F与点E关于抛物线的对称轴x=2对称,
易得点F的坐标为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/9/14069.png)
要使矩形EFGH能成为正方形,有
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/10/14070.png)
则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/11/14071.png)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/12/14072.png)
或
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/13/14073.png)
由①得,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/14/14074.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/15/14075.png)
由②得,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/16/14076.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/17/14077.png)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/18/14078.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/19/14079.png)
此时正方形EFGH的边长为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/0/14080.png)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/1/14081.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/2/14082.png)
此时正方形EFGH的边长为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/3/14083.png)
∴当矩形EFGH为正方形时,该正方形的边长为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/0/14080.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/3/14083.png)
【小题3】(3)假设存在点M,使△MBC中BC边上的高为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/6/14086.png)
∴M点应在与直线BC平行,且相距
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/6/14086.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/8/14088.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/9/14089.png)
由平行线的性质可得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/8/14088.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/9/14089.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/6/14086.png)
如图,设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/8/14088.png)
∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/10/14050.png)
∴∠OBC=∠OCB=45°
在Rt△PQC中,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/15/14095.png)
∴由勾股定理,得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/16/14096.png)
∴直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/8/14088.png)
同理可求得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/9/14089.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/19/14099.png)
易知直线BC的函数表达式
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/0/14100.png)
∴直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/8/14088.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/9/14089.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/3/14103.png)
根据题意,列出方程组:①
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/4/14104.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/5/14105.png)
由①得,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/6/14106.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/7/14107.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/8/14108.png)
由②得,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/9/14109.png)
∵△="-31<0"
∴此方程无实数根。
∴在抛物线上存在点M,使△MBC中BC边上的高为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/6/14086.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/11/14111.png)
另解:易求直线BC的表达式为:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/0/14100.png)
整理得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/13/14113.png)
设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/14/14114.png)
由点到直线的距离得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/15/14115.png)
解得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/16/14116.png)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/17/14117.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/18/14118.png)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/19/14119.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/0/14120.png)
代入得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/imagenew2/czsx/11/14111.png)
略
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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