题目内容
7.(1)求抛物线的解析式;
(2)求证:DE是⊙P的切线;
(3)若将△CDE绕点D顺时针旋转90°,点E的对应点E′会落在抛物线y=ax2+bx+c上吗?请说明理由;
(4)若点M为此抛物线的顶点,平面上是否存在点N,使得以点B、D、M、N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
分析 (1)先确定出点B的坐标,进而求出点D的坐标,最后用待定系数法求出抛物线解析式;
(2)先求出CE=3,利用两边对应成比例,夹角相等判断出△OAD∽△ECD即可得出∠ODA=∠EDC,即可得出∠ODE=90°,结论得证;
(3)先利用旋转求出点E'的坐标,最后判定点E'是否在抛物线上;
(4)分三种情况,利用线段的中点坐标公式,和平行四边形的对角线互相平分建立方程求解即可得出结论.
解答 解:(1)∵A(-2,0),AB=6,
∴B(4,0),
∴OB=4,
∵DO⊥AB,∠BAD=60°,
∴OD=OAtan60°=2$\sqrt{3}$,
∴D(0,2$\sqrt{3}$),
∵抛物线y=ax2+bx+c过点A,B,D;
∴$\left\{\begin{array}{l}{4a+2b+c=0}\\{16a+4b+c=0}\\{c=2\sqrt{3}}\end{array}\right.$,
∴$\left\{\begin{array}{l}{a=\frac{\sqrt{3}}{4}}\\{b=-\frac{\sqrt{3}}{2}}\\{c=2\sqrt{3}}\end{array}\right.$,
∴抛物线的解析式为y=$\frac{\sqrt{3}}{4}$x2-$\frac{\sqrt{3}}{2}$x+2$\sqrt{3}$;
(2)A(-2,0),
∴OA=2,
在Rt△AOD中,∠BAD=60°,
∴OD=2$\sqrt{2}$,AD=4,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠CAD=∠C=60°,CD=AB=6,BC=AD=4,
∵CE=3EB,
∴CE=3,
∴$\frac{OA}{AD}=\frac{2}{4}=\frac{1}{2}$,$\frac{CE}{CD}=\frac{3}{6}=\frac{1}{2}$,
∴$\frac{OA}{AD}=\frac{CE}{CD}$,∵∠OAD=∠C,
∴△OAD∽△ECD,
∴∠ODA=∠EDC,
∵∠ODC=90°,
∴∠ADE=∠ODA+∠ODE=∠EDC+∠ODE=90°,
∵点D在⊙P上,
∴DE是⊙P的切线;
(3)点E'不在抛物线上,理由:如图1,
∵∠ADE=90°,
∴点E'落在DA的延长线上,点C'落在y轴上,
∴C'(0,-6),
由旋转知,∠DC'E'=∠C=60°,C'E'=CE=3,
过点E'作E'H⊥DC'于H,
∴E'H=C'E'sin60°=$\frac{3\sqrt{3}}{2}$,C'H=C'E'cos60°=$\frac{3}{2}$,
∴OH=DC'-C'H-OD=$\frac{9}{2}-2\sqrt{3}$,
∵点E'落在第三象限,
∴E'(-$\frac{3\sqrt{3}}{2}$,2$\sqrt{3}$-$\frac{9}{2}$),
当x=-$\frac{3\sqrt{3}}{2}$时,y=-$\frac{\sqrt{3}}{4}$×(-$\frac{3\sqrt{3}}{2}$)2+$\frac{\sqrt{3}}{2}$×(-$\frac{3\sqrt{3}}{2}$)+2$\sqrt{3}$=$\frac{5\sqrt{3}}{16}$-$\frac{9}{4}$≠2$\sqrt{3}$-$\frac{9}{4}$,
∴点E'不在抛物线上;
(4)如图2,
由(1)知,抛物线的解析式为y=$\frac{\sqrt{3}}{4}$x2-$\frac{\sqrt{3}}{2}$x+2$\sqrt{3}$;
∴M(1,$\frac{7\sqrt{3}}{4}$),
∵B(4,0),D(0,2$\sqrt{3}$),
设N(m,n),
∵以点B、D、M、N为顶点的四边形为平行四边形,
①当BD与MN是对角线时,
∴$\frac{1}{2}$(m+1)=$\frac{1}{2}$×4,$\frac{1}{2}$(n+$\frac{7\sqrt{3}}{4}$)=$\frac{1}{2}$×2$\sqrt{3}$,
∴m=3,n=-$\frac{\sqrt{3}}{4}$,
∴N1(3,-$\frac{\sqrt{3}}{4}$),
②当BM与DN是对角线时,同①的方法得,N2(5,$\frac{\sqrt{3}}{4}$),
③当BN与DM是对角线时,同①的方法得,N3(-3,$\frac{17\sqrt{3}}{4}$).
点评 此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,相似三角形的判断和性质,平行四边形的性质,直角三角形的性质,旋转的旋转,解(1)的关键是求出点D的坐标,解(2)的关键是判断出△OAD∽△ECD,解(3)的关键是利用旋转确定出点E'的坐标,解(4)的关键是分类讨论的思想解决问题.
| A. | $\sqrt{8}$-$\sqrt{2}$=$\sqrt{6}$ | B. | $\sqrt{2}$+$\sqrt{3}$=$\sqrt{5}$ | C. | $\sqrt{2}$×$\sqrt{5}$=$\sqrt{10}$ | D. | $\sqrt{8}$÷$\sqrt{2}$=4 |