题目内容

【题目】抛物线y=(x﹣3)(x+1)与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,点D为顶点.

(1)求点B及点D的坐标.
(2)连结BD,CD,抛物线的对称轴与x轴交于点E.
①若线段BD上一点P,使∠DCP=∠BDE,求点P的坐标.
②若抛物线上一点M,作MN⊥CD,交直线CD于点N,使∠CMN=∠BDE,求点M的坐标.

【答案】
(1)

解:∵抛物线y=(x﹣3)(x+1)与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),

∴当y=0时,(x﹣3)(x+1)=0,

解得x=3或﹣1,

∴点B的坐标为(3,0).

∵y=(x﹣3)(x+1)=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,

∴顶点D的坐标为(1,﹣4);


(2)

解:①如右图.

∵抛物线y=(x﹣3)(x+1)=x2﹣2x﹣3与与y轴交于点C,

∴C点坐标为(0,﹣3).

∵对称轴为直线x=1,

∴点E的坐标为(1,0).

连接BC,过点C作CH⊥DE于H,则H点坐标为(1,﹣3),

∴CH=DH=1,

∴∠CDH=∠BCO=∠BCH=45°,

∴CD= ,CB=3 ,△BCD为直角三角形.

分别延长PC、DC,与x轴相交于点Q,R.

∵∠BDE=∠DCP=∠QCR,

∠CDB=∠CDE+∠BDE=45°+∠DCP,

∠QCO=∠RCO+∠QCR=45°+∠DCP,

∴∠CDB=∠QCO,

∴△BCD∽△QOC,

= =

∴OQ=3OC=9,即Q(﹣9,0).

∴直线CQ的解析式为y=﹣ x﹣3,

直线BD的解析式为y=2x﹣6.

由方程组 ,解得

∴点P的坐标为( ,﹣ );

②(Ⅰ)当点M在对称轴右侧时.

若点N在射线CD上,如备用图1,延长MN交y轴于点F,过点M作MG⊥y轴于点G.

∵∠CMN=∠BDE,∠CNM=∠BED=90°,

∴△MCN∽△DBE,

∴MN=2CN.

设CN=a,则MN=2a.

∵∠CDE=∠DCF=45°,

∴△CNF,△MGF均为等腰直角三角形,

∴NF=CN=a,CF= a,

∴MF=MN+NF=3a,

∴MG=FG= a,

∴CG=FG﹣FC= a,

∴M( a,﹣3+ a).

代入抛物线y=(x﹣3)(x+1),解得a=

∴M( ,﹣ );

若点N在射线DC上,如备用图2,MN交y轴于点F,过点M作MG⊥y轴于点G.

∵∠CMN=∠BDE,∠CNM=∠BED=90°,

∴△MCN∽△DBE,

= =

∴MN=2CN.

设CN=a,则MN=2a.

∵∠CDE=45°,

∴△CNF,△MGF均为等腰直角三角形,

∴NF=CN=a,CF= a,

∴MF=MN﹣NF=a,

∴MG=FG= a,

∴CG=FG+FC= a,

∴M( a,﹣3+ a).

代入抛物线y=(x﹣3)(x+1),解得a=5

∴M(5,12);

(Ⅱ)当点M在对称轴左侧时.

∵∠CMN=∠BDE<45°,

∴∠MCN>45°,

而抛物线左侧任意一点K,都有∠KCN<45°,

∴点M不存在.

综上可知,点M坐标为( ,﹣ )或(5,12).


【解析】(1)已知解析式,依据题意求出点的坐标即可。
(2)依据一元二次函数的性质解答。
【考点精析】认真审题,首先需要了解二次函数的图象(二次函数图像关键点:1、开口方向2、对称轴 3、顶点 4、与x轴交点 5、与y轴交点),还要掌握二次函数的性质(增减性:当a>0时,对称轴左边,y随x增大而减小;对称轴右边,y随x增大而增大;当a<0时,对称轴左边,y随x增大而增大;对称轴右边,y随x增大而减小)的相关知识才是答题的关键.

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