题目内容
【题目】如图,已知抛物线
与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C,有一宽度为1的刻度尺沿x轴方向平移,与y轴平行的一组对边交抛物线于点P和点Q,交直线AC于点M和点N,交x轴于点E和点F.
(1)求点A、B、C的坐标;
(2)当点M和点N都在线段AC上时,连接EN,如果点E的坐标为(4,0),求sin∠ANE的值;
(3)在刻度尺平移过程中,当以点P、Q、N、M为顶点的四边形是平行四边形时,求点N的坐标.
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【答案】(1)A(5,0)、B(-3,0)、C(0,5);(2)
;(3) 点N的坐标为(2,3)或(2+
,3﹣
)或(2﹣
,3+
)
【解析】(1)令y=0得:
=0,解得x=5或x=-3.
∵点A在点B的右侧,
∴点A、B的坐标分为(5,0)、(-3,0).
当x=0时,y=5,
∴点C的坐标为(0,5).………………………………………………3分
(2)如图1,作EG⊥AC,垂足为点G.
∵点E的坐标为(4,0),
∴OE=4.
∵OA=OC=5,
∴AE=1,∠OAC=45°.
∴AF=FN=2,GE=AEsin45°=
.………………5分
在Rt△EFN中,依据勾股定理可知NE=
=
=
.………………6分
∴sin∠ANE=
=
=
.……………………7分
(3)设直线AC的函数表达式为y=kx+b.
将点A和点C的坐标代入得:
,
解得k=﹣1,b=5.
∴直线AC的函数表达式为y=﹣x+5.………………9分
①当MN为边时,如图2所示:
设点Q(n,
),则点P(n+1,
),点N(n,﹣n+5)M(n+1,-n+4).
∵QN=PM
∴
,解得n=2.
∴点N的坐标为(2,3).………………………………10分
当MN是平行四边形的对角线时,如图3所示:
设点F的坐标为(m,0),
则N(m,﹣m+5),M(m+1,﹣m+4),
Q(m,
),P(m+1,
).
∵QN = PM,
∴
,解得m=2±
.
∴点N的坐标为(2
,3﹣
)或(2﹣
,3+
).
综上所述,以点P、Q、N、M为顶点的四边形是平行四边形时,点N的坐标为(2,3)或(2
,3﹣
)或(2﹣
,3+
).…………………………12分