题目内容
【题目】如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+4交x轴于A(﹣2,0)和B(8,0)两点,交y轴于点C,点D是线段OB上一动点,连接CD,将线段CD绕点D顺时针旋转90°得到线段DE,过点E作直线l⊥x轴于H,过点C作CF⊥l于F.
(1)求抛物线解析式;
(2)如图2,当点F恰好在抛物线上时,求线段OD的长;
(3)在(2)的条件下:
①连接DF,求tan∠FDE的值;
②试探究在直线l上,是否存在点G,使∠EDG=45°?若存在,请直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)OD=2;(3)①tan∠FDE=;②存在,点G的坐标为(4,﹣)或(6,12).
【解析】(1)利用待定系数法求得即可;
(2)根据C的纵坐标求得F的坐标,然后通过△OCD≌△HDE,得出DH=OC=3,即可求得OD的长;
(3)①先确定C、D、E、F四点共圆,根据圆周角定理求得∠ECF=∠EDF,可求得tan∠FDE== ;②连接CE,得出△CDE是等腰直角三角形,得出∠CED=45°,过D点作DG1∥CE,交直线l于G1,过D点作DG2⊥CE,交直线l于G2,则∠EDG1=45°,∠EDG2=45°,求得直线CE的解析式为,即可设出直线DG1的解析式为,直线DG2的解析式为y=3x+n,把D的坐标代入即可求得m、n,从而求得解析式,进而求得G的坐标.
本题解析:(1)如图1,∵抛物线y=ax2+bx+4交x轴于A(﹣2,0)和B(8,0)两点,
∴ 解得.
∴抛物线解析式为:
(2)如图2,∵点F恰好在抛物线上,C(0,4), ∴F的纵坐标为4,
把y=4代入, 解得x=0或x=6, ∴F(6,4), ∴OH=6,
∵∠CDE=90°, ∴∠ODC+∠EDH=90°, ∴∠OCD=∠EDH,
在△OCD和△HDE中,
,
∴DH=OC=4, ∴OD=6﹣4=2;
(3)①如图3,连接CE, ∵△OCD≌△HDE, ∴HE=OD=2,
∵BF=OC=4, ∴EF=4﹣2=2,
∵∠CDE=∠CFE=90°,∴C、D、E、F四点共圆, ∴∠ECF=∠EDF,
在RT△CEF中,∵CF=OH=6, ∴tan∠ECF== , ∴tan∠FDE=;
②如图4,连接CE, ∵CD=DE,∠CDE=90°,∴∠CED=45°,
过D点作DG1∥CE,交直线l于G1,过D点作DG2⊥CE,交直线l于G2,则∠EDG1=45°,∠EDG2=45°
∵EH=2,OH=6, ∴E(6,2),
∵C(0,4), ∴直线CE的解析式为,
设直线DG1的解析式为,
∵D(2,0), ∴,解得m=, ∴直线DG1的解析式为,
当x=6时, ∴G1(6,﹣);
设直线DG2的解析式为y=3x+n,
∵D(2,0), ∴0=3×2+n,解得n=﹣6, ∴直线DG2的解析式为y=3x﹣6,
当x=6时,y=3×6﹣6=12, ∴G2(6,12);
综上,在直线l上,是否存在点G,使∠EDG=45°,点G的坐标为(4,﹣ )或(6,12).