题目内容
【题目】如图,已知抛物线与轴交于点,且经过,两点,点是抛物线顶点,是对称轴与直线的交点,与关于点对称.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求证:;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点,使与相似.若有,请求出所有符合条件的点的坐标;若没有,请说明理由.
【答案】(1);(2)见解析;(3)有,或
【解析】
(1)已知抛物线过B、C两点,而且两点的坐标都已得出,可用待定系数法来求函数的解析式;
(2)由(1)可得抛物线顶点D(2,1),直线AC的解析式为y=x+3,由E是对称轴与直线AC的交点,可得E点坐标,由F与E关于点D对称,可得F点坐标,从点A、C分别向对称轴作垂线AM、CN,交对称轴于M、N,通过证明Rt△FAM∽Rt△FCN,根据相似三角形的性质即可求解;
(3)在△FDC中,三内角不等,且∠CDF为钝角,分两种情况:①若点P在点F下方时,②若点P在点F上方时,讨论即可求解.
解:(1)将点,代入得
解得,,
所以抛物线的解析式为;
(2)∵
∴抛物线顶点,
当x=0时,y=3,
∴A(0,3),
设直线AC的解析式为y=kx+b
把A,C坐标代入得
解得
∴直线的解析式为,
由是对称轴与直线的交点,
当x=2时,=5
∴,
由与关于对称,则,
从点分别向对称轴作垂线,交对称轴于,
∴AM=2,MF=10,CN=3,NF=15,
在和中
∵,
所以,
所以;
(3)在中,三内角不等,且为钝角
①若点在点下方时,
在中,为钝角
因为,,,
所以和不相等
所以,点在点下方时,两三角形不能相似
②若点在点上方时, 由,
当∽时,
设P(2,y)
∵A(0,3),F(2,-7),D(2,-1)C(5,8)
∴AF=,CF=,DF=6,PF=y+7
代入得,
解得y=-3
∴P(2,-3);
当∽时,
代入得
解得y=19
∴P;
综上,点的坐标为或.