题目内容

(2013•资阳)如图,四边形ABCD是平行四边形,过点A、C、D作抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),与x轴的另一交点为E,连结CE,点A、B、D的坐标分别为(-2,0)、(3,0)、(0,4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)已知抛物线的对称轴l交x轴于点F,交线段CD于点K,点M、N分别是直线l和x轴上的动点,连结MN,当线段MN恰好被BC垂直平分时,求点N的坐标;
(3)在满足(2)的条件下,过点M作一条直线,使之将四边形AECD的面积分为3:4的两部分,求出该直线的解析式.
分析:(1)根据平行四边形的性质可求点C的坐标,由待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)连结BD交对称轴于G,过G作GN⊥BC于H,交x轴于N,根据待定系数法即可求出直线BD的解析式,根据抛物线对称轴公式可求对称轴,由此即可求出点N的坐标;
(3)过点M作直线交x轴于点P1,分点P在对称轴的左侧,点P在对称轴的右侧,两种情况讨论即可求出直线的解析式.
解答:解:(1)∵点A、B、D的坐标分别为(-2,0)、(3,0)、(0,4),且四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD=5,
∴点C的坐标为(5,4),
∵过点A、C、D作抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),
∴
4a-2b+c=0
25a+5b+c=4
c=4
,
解得
a=-
2
7
b=
10
7
c=4
.
故抛物线的解析式为y=-
2
7
x2+
10
7
x+4.

(2)连结BD交对称轴于G,
在Rt△OBD中,易求BD=5,
∴CD=BD,则∠DCB=∠DBC,
又∵∠DCB=∠CBE,
∴∠DBC=∠CBE,
过G作GN⊥BC于H,交x轴于N,
易证GH=HN,
∴点G与点M重合,
故直线BD的解析式y=-
4
3
x+4    
根据抛物线可知对称轴方程为x=
5
2
,
则点M的坐标为(
5
2
,
2
3
),即GF=
2
3
,BF=
1
2
,
∴BM=
FM2+FB2
=
5
6
,
又∵MN被BC垂直平分,
∴BM=BN=
5
6
,
∴点N的坐标为(
23
6
,0);

(3)过点M作直线交x轴于点P1,
易求四边形AECD的面积为28,四边形ABCD的面积为20,
由“四边形AECD的面积分为3:4”可知直线P1M必与线段CD相交,
设交点为Q1,四边形AP1Q1D的面积为S1,四边形P1ECQ1的面积为S2,点P1的坐标为(a,0),
假设点P在对称轴的左侧,则P1F=
5
2
-a,P1E=7-a,
由△MKQ1∽△MFP1,得
MK
Q1K
=
FM
FP1
,
易求Q1K=5P1F=5(
5
2
-a),
∴CQ1=
5
2
-5(
5
2
-a)=5a-10,
∴S2=
1
2
(5a-10+7-a)×4=28×
3
7
,
解得:a=
9
4
,
根据P1(
9
4
,0),M(
5
2
,
2
3
)可求直线P1M的解析式为y=
8
3
x-6,
若点P在对称轴的右侧,则直线P2M的解析式为y=-
8
3
x+
22
3
.
点评:考查了二次函数综合题,涉及的知识点有:平行四边形的性质,待定系数法求抛物线的解析式,待定系数法求直线的解析式,抛物线对称轴公式,分类思想的运用,综合性较强,有一定的难度.
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