题目内容
【题目】边长为2的正方形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,点D是边OA的中点,连接CD,点E在第一象限,且DE⊥DC,DE=DC.以直线AB为对称轴的抛物线过C,E两点.点M为直线AB上一动点,点N为抛物线上一动点,当以点M,N,D,E为顶点的四边形是平行四边形时点N的坐标为___________.
【答案】(2,)或(0,2)或(2,1)
【解析】
分三种情况讨论:N在抛物线顶点处;N在抛物线对称轴左侧;N在抛物线对称轴右侧.
解:∵AB为抛物线的对称轴,
∴设抛物线的解析式为,
∵正方形OABC边长为2
∴h=2,
∵经过C(0,2)和E两点,
过点E作EF⊥x轴于点F,如图1,
∵DE⊥DC,
∴∠CDO+∠EDF=90°,
∵∠CDO+∠OCD=90°,
∴∠OCD=∠EDF,
在△COD和△DFE中
∴△COD≌△DFE(AAS),
∴OD=EF,DF=CO,
∵CO=OA=2,D为OA中点,
∴EF=OD=DA=1,DF=OC=2,
∴E(3,1);
∴C(0,2)和E(3,1)两点代入,
得: ,解得:
∴抛物线的解析式为,
∴点N为抛物线上一动点,当以点M,N,D,E为顶点的四边形是平行四边形时点N的坐标可以分三种情况讨论:
(1) N在抛物线顶点处时,如图2所示,
此时,N点就是抛物线的顶点(2,);
(2)当N在抛物线对称轴左侧时,
过点C作CM∥DE交抛物线对称轴于点M,连接ME,如图3,
∵CM∥DE,DE⊥CD,
∴CM⊥CD,
∵OC⊥CB,
∴∠OCD=∠BCM,
在△OCD和△BCM中
∴△OCD≌△BCM(ASA),
∴CM=CD=DE,BM=OD=1,
∴CDEM是平行四边形,
即N点与C占重合,
∴N(0,2),
(3)N在抛物线对称轴右侧时,
N点在抛物线对称轴右侧,MN∥DE,如图4,
作NG⊥BA于点,延长DM交BN于点H,
∵MNED是平行四边形,
∴∠MDE=MNE,∠ENH=∠DHB,
∵BN∥DF,
∴∠ADH=∠DHB=∠ENH,
∴∠MNB=∠EDF,
在△BMN和△FED中
∴△BMN≌△FED(AAS),
∴BM=EF=1,
BN=DF=2,
∴M(2,1),
综上所述,点N的坐标为:(2,)或(0,2)或(2,1)
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