题目内容
【题目】二次函数y=ax2+bx+4的图象与x轴交于两点A、B,与y轴交于点C,且A(﹣1,0)、B(4,0).
(1)求此二次函数的表达式;
(2)如图1,抛物线的对称轴m与x轴交于点E,CD⊥m,垂足为D,点F(﹣,0),动点N在线段DE上运动,连接CF、CN、FN,若以点C、D、N为顶点的三角形与△FEN相似,求点N的坐标;
(3)如图2,点M在抛物线上,且点M的横坐标是1,将射线MA绕点M逆时针旋转45°,交抛物线于点P,求点P的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+4;(2)点N的坐标为(, )或(,2);(3)P的坐标为(4,0)
【解析】分析: (1)先求得点C的坐标,设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x4),将点C的坐标代入求得a的值,从而得到抛物线的解析式;
(2)先求得抛物线的对称轴,然后求得CD,EF的长,设点N的坐标为(0,a)则ND=4a,NE=a,然后依据相似三角形的性质列出关于a的方程,然后可求得a的值;
(3)过点A作AD∥y轴,过点M作DM∥x轴,交点为D,过点A作AE⊥AM,取AE=AM,作EF⊥x轴,垂足为F,连结EM交抛物线与点P.则△AME为等腰直角三角形,然后再求得点M的坐标,从而可得到MD=2,AD=6,然后证明∴△ADM≌△AFE,于是可得到点E的坐标,然后求得EM的解析式为y=2x+8,最后求得直线EM与抛物线的交点坐标即可.
详解:
(1)当x=0时,y=4,∴C(0,4).
设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣4),将点C的坐标代入得:﹣4a=4,解得a=﹣1,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+4.
(2)x==.∴CD=,EF=.
设点N的坐标为(,a)则ND=4﹣a,NE=a.
当△CDN∽△FEN时, ,即,解得a=,
∴点N的坐标为(, ).
当△CDN∽△NEF时, ,即,解得:a=2.
∴点N的坐标为(,2).
综上所述,点N的坐标为(, )或(,2).
(3)如图所示:过点A作AD∥y轴,过点M作DM∥x轴,交点为D,过点A作AE⊥AM,取AE=AM,作EF⊥x轴,垂足为F,连结EM交抛物线与点P.
∵AM=AE,∠MAE=90°, ∴∠AMP=45°.
将x=1代入抛物线的解析式得:y=6, ∴点M的坐标为(1,6). ∴MD=2,AD=6.
∵∠DAM+∠MAF=90°,∠MAF+∠FAE=90°, ∴∠DAM=∠FAE.
在△ADM和△AFE中, ,
∴△ADM≌△AFE.
∴EF=DM=2,AF=AD=6.
∴E(5,﹣2).
设EM的解析式为y=kx+b.
将点M和点E的坐标代入得: ,
解得k=﹣2,b=8,
∴直线EM的解析式为y=﹣2x+8.
将y=﹣2x+8与y=﹣x2+3x+4联立,解得:x=1或x=4.
将x=4代入y=﹣2x+8得:y=0.∴点P的坐标为(4,0).
点睛: 本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,相似三角形的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的性质,通过作辅助线构造等腰直角三角形、全等三角形求得点E的坐标是解题的关键.