题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线y=﹣x﹣3与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=x2+bx+c经过A、C两点,与x轴交于另一点B
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是第二象限抛物线上的一个动点,连接AD、BD、CD,当S△ACD= S四边形ACBD时,求D点坐标;
(3)在(2)的条件下,连接BC,过点D作DE⊥BC,交CB的延长线于点E,点P是第三象限抛物线上的一个动点,点P关于点B的对称点为点Q,连接QE,延长QE与抛物线在A、D之间的部分交于一点F,当∠DEF+∠BPC=∠DBE时,求EF的长.
【答案】
(1)
解:∵令x=0得:y=﹣3,
∴C(0,﹣3).
令y=0得:﹣x﹣3=0,解得x=﹣3,
∴A(﹣3,0).
将A、C两点的坐标代入抛物线的解析式的: ,解得: .
∴抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3
(2)
解:如图1所示:
令y=0得:x2+2x﹣3=0,解得x=﹣3或x=1.
∴AB=4.
∵S△ACD= S四边形ACBD,
∴S△ADC:S△DCB=3:5.
∴AE:EB=3:5.
∴AE=4× = .
∴点E的坐标为(﹣ ,0).
设EC的解析式为y=kx+b,将点C和点E的坐标代入得: ,
解得:k=﹣2,b=﹣3.
∴直线CE的解析式为y=﹣2x﹣3.
将y=﹣2x﹣3与y=x2+2x﹣3联立,解得:x=﹣4或x=0(舍去),
将x=﹣4代入y=﹣2x﹣3得:y=5.
∴点D的坐标为(﹣4,5)
(3)
解:如图2所示:过点D作DN⊥x轴,垂足为N,过点P作PM⊥x轴,垂足为M.
设直线BC的解析式为y=kx+b,将点C和点B的坐标代入得: ,
解得:k=3,b=﹣3.
∴直线BC的解析式为y=3x﹣3.
设直线DE的解析式为y=﹣ x+n,将点D的坐标代入得:﹣ ×(﹣4)+n=5,解得n=5﹣ = .
∴直线DE的解析式为y=﹣ x+ .
将y=3x﹣3与y=﹣ x+ 联立解得:x=2,y=3.
∴点E坐标为(2,3).
依据两点间的距离公式可知:BC=CE= .
∵点P与点Q关于点B对称,
∴PB=BQ.
在△PCB和△QEB中 ,
∴△PCB≌△QEB.
∴∠BPC=∠Q.
又∵∠DEF+∠BPC=∠DBE,∠DEF=∠QEG,∠EGB=∠Q+∠QEG
∴∠DBE=∠DGB.
又∵∠DBE+∠BDE=90°,
∴∠DGB+∠BDG=90°,即∠PBD=90°.
∵D(﹣4,5),B(1,0),
∴DM=NB.
∴∠DBN=45°.
∴∠PBM=45°.
∴PM=MB
设点P的坐标为(a,a2+2a﹣3),则BM=1﹣a,PM=﹣a2﹣2a+3.
∴1﹣a=﹣a2﹣2a+3,解得:a=﹣2或a=1(舍去).
∴点P的坐标为(﹣2,3).
∴PC∥x轴.
∵∠Q=∠BPC,
∴EQ∥PC.
∴点E与点F的纵坐标相同.
将y=3代入抛物线的解析式得:x2+2x﹣3=3,解得:x=﹣1﹣ 或x=﹣1+ (舍去).
∴点F的坐标为(﹣1 ,3).
∴EF=2﹣(﹣1﹣ )=3+
【解析】(1)先求得A、C两点的坐标,然后利用待定系数法求解即可;(2)先求得AB的长,然后依据S△ACD= S四边形ACBD , 求得AE的长,可得到E的坐标为(﹣ ,0),利用待定系数法可求得CE的解析式,然后CE的解析式与抛物线的解析式联立可求得点D的坐标;(3)过点D作DN⊥x轴,垂足为N,过点P作PM⊥x轴,垂足为M.先求得BC和DE的解析式,从而可求得点E的坐标,然后可证明BC=BE,然后可证明△PCB≌△QEB,得到∠BPC=∠Q,依据题意可得到∠DBE=∠DGB.接下来,在证明∠PBD=90°,∠DBN=45°,然后可求得∠PBM=45°,设点P的坐标为(a,a2+2a﹣3),则BM=1﹣a,PM=﹣a2﹣2a+3然后依据PM=MB可求得a的值,则可得到点P的坐标,然后可证明EF∥x轴,最后将点F的纵坐标代入抛物线的解析式可求得点F的横坐标,最后依据EF=xE﹣xF求解即可.