题目内容
如图,已知抛物线y=ax2+bx-4经过A(-8,0),B(2,0)两点,直线x=-4交x轴于点C,交抛物线于点D.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点P在抛物线上,点E在直线x=-4上,若以A,O,E,P为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标;
(3)若B,D,C三点到同一条直线的距离分别是d1,d2,d3,问是否存在直线l,使d1=d2=
?若存在,请直接写出d3的值;若不存在,请说明理由.

解:(1)∵抛物线y=ax2+bx-4经过A(-8,0),B(2,0)两点,
∴
,
解得:
∴
;
(2)∵点P在抛物线上,点E在直线x=-4上,
设点P的坐标为(m,
,点E的坐标为(-4,n).

如图1,∵点A(-8,0),
∴AO=8.
①当AO为一边时,EP∥AO,且EP=AO=8,
∴|m+4|=8,解得:m1=-12,m2=4.
∴P1(-12,14),P2(4,6)
②当AO为对角线时,则点P和点E必关于点C成中心对称,故CE=CP.
∴
,
解得:
,
∴P3 (-4,-6).
∴当P1(-12,14),P2(4,6),P3 (-4,-6)时,A,O,E,P为顶点的四边形是平行四边形.
(3)存在.
如图2所示,连接BD,过点C作CH⊥BD于点H.

由题意得C(-4,0),B(2,0),D(-4,-6),
∴OC=4,OB=2,CD=6,∴△CDB为等腰直角三角形.
∴CH=CD•sin45°=6×
=
.
∵BD=2CH,∴BD=
.
①∵CO:OB=2:1,∴过点O且平行于BD的直线l1满足条件.
作BE⊥直线l1于点E,DF⊥直线l1于点F,设CH交直线l1于点G.
∴BE=DF,即:d1=d2.
则
,
,即
,∴d3=2d1,∴d1=d2=
.
∴CG=
CH,即d3=
×
=
;
②如图2,在△CDB外作直线l2∥DB,延长CH交l2于点G′,使CH=HG′,
∴d3=CG′=2CH=
;
③如图3,过H,O作直线l3,作BE⊥l3于点E,DF⊥l3于点F,CG⊥l3于点G.

由①可知,DH=BH,则BE=DF,即:d1=d2.
∵CO:OB=2:1,∴d1=d2=
.
作HI⊥x轴于点I,
∴HI=CI=
CB=3,∴OI=4-3=1,
∴OH=
=
=
.
∵△OCH的面积=
×4×3=
×d3,∴d3=
;
④如图3,根据等腰直角三角形的对称性,可作出直线l4,易证:
d1=d2=
,d3=
.
综上所述,存在直线l,使d1=d2=
.d3的值为:
,
,
.
分析:(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)平行四边形可能有多种情形,如答图1所述,需要分类讨论:
①以AO为一边的平行四边形,有2个;
②以AO为对角线的平行四边形,有1个,此时点P和点E必关于点C成中心对称.
(3)存在4条符合条件的直线,分别如答图2、答图3所示.
点评:本题是二次函数综合题型,考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、平行四边形、相似三角形、勾股定理等知识点,难度较大.第(2)问考查平行四边形的判定及分类讨论的数学思想,第(3)问是存在型问题,存在4条符合条件的直线,需要分类讨论,避免漏解.
∴
解得:
∴
(2)∵点P在抛物线上,点E在直线x=-4上,
设点P的坐标为(m,
如图1,∵点A(-8,0),
∴AO=8.
①当AO为一边时,EP∥AO,且EP=AO=8,
∴|m+4|=8,解得:m1=-12,m2=4.
∴P1(-12,14),P2(4,6)
②当AO为对角线时,则点P和点E必关于点C成中心对称,故CE=CP.
∴
解得:
∴P3 (-4,-6).
∴当P1(-12,14),P2(4,6),P3 (-4,-6)时,A,O,E,P为顶点的四边形是平行四边形.
(3)存在.
如图2所示,连接BD,过点C作CH⊥BD于点H.
由题意得C(-4,0),B(2,0),D(-4,-6),
∴OC=4,OB=2,CD=6,∴△CDB为等腰直角三角形.
∴CH=CD•sin45°=6×
∵BD=2CH,∴BD=
①∵CO:OB=2:1,∴过点O且平行于BD的直线l1满足条件.
作BE⊥直线l1于点E,DF⊥直线l1于点F,设CH交直线l1于点G.
∴BE=DF,即:d1=d2.
则
∴CG=
②如图2,在△CDB外作直线l2∥DB,延长CH交l2于点G′,使CH=HG′,
∴d3=CG′=2CH=
③如图3,过H,O作直线l3,作BE⊥l3于点E,DF⊥l3于点F,CG⊥l3于点G.
由①可知,DH=BH,则BE=DF,即:d1=d2.
∵CO:OB=2:1,∴d1=d2=
作HI⊥x轴于点I,
∴HI=CI=
∴OH=
∵△OCH的面积=
④如图3,根据等腰直角三角形的对称性,可作出直线l4,易证:
d1=d2=
综上所述,存在直线l,使d1=d2=
分析:(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)平行四边形可能有多种情形,如答图1所述,需要分类讨论:
①以AO为一边的平行四边形,有2个;
②以AO为对角线的平行四边形,有1个,此时点P和点E必关于点C成中心对称.
(3)存在4条符合条件的直线,分别如答图2、答图3所示.
点评:本题是二次函数综合题型,考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、平行四边形、相似三角形、勾股定理等知识点,难度较大.第(2)问考查平行四边形的判定及分类讨论的数学思想,第(3)问是存在型问题,存在4条符合条件的直线,需要分类讨论,避免漏解.
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