题目内容
(1)求线段OE的长;
(2)求经过D,E两点,对称轴为直线x=2的抛物线的解析式;
(3)在(2)中抛物线上的对称轴上是否存在点P,使以P、E、D、B为顶点的四边形是梯形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)首先利用已知得出Rt△DOE≌Rt△DME,进而利用Rt△CBD∽Rt△ODE得出EO的长即可;
(2)利用对称轴是直线x=2,以及E,D坐标,代入解析式求出即可;
(3)①如图2,当PE∥BD,PE≠BD时,四边形PEDB是梯形;②当PD∥BE,PD≠BE时,四边形PDEB为梯形;③当PB∥DE,PB≠DE时,四边形PDEB为梯形,分别求出P点坐标即可.
(2)利用对称轴是直线x=2,以及E,D坐标,代入解析式求出即可;
(3)①如图2,当PE∥BD,PE≠BD时,四边形PEDB是梯形;②当PD∥BE,PD≠BE时,四边形PDEB为梯形;③当PB∥DE,PB≠DE时,四边形PDEB为梯形,分别求出P点坐标即可.
解答:
(1)解:连接BD,
∵四边形ABCO为正方形,D为OC的中点,
∴OA=AB=BC=CO=4,OD=DC=2,∠BCO=COA=∠OAB=90°
∵△BCD与△BMD关于BD对称,
∴△BCD≌△BMD,
∴∠DMB=∠BCD=90°,DM=DC=DO=2,∠CDB=∠MDB,
在Rt△DOE和Rt△DME中
∵
,
∴Rt△DOE≌Rt△DME,
∴∠ODE=∠MDE,
∴∠ODE+∠CBD=180°÷2=90°,
而∠BCD+∠CBD=90°,
∴∠ODE=∠CBD,
∴Rt△CBD∽Rt△ODE,
∴
=
=
,
∴OE=
OD=1.
(2)由(1)知,D(0,2),E(1,0),
设过D,E两点,对称轴为直线x=2的抛物线的解析式为:y=ax2+bx+c,得
解得
,
故y=
x2-
x+2;

(3)存在点P,使以P、E、D、B为顶点的四边形是梯形,分三种情况讨论:
①如图2,当PE∥BD,PE≠BD时,四边形PEDB是梯形.
设直线PE交y轴于点F,
易证Rt△DEO∽Rt△EOF,
可得OF=
,
则F(0,-
)
过E,F两点,用待定系数法可求直线PE 的解析式为:y=
x-
,
当x=2时,y=
,此时P点的坐标为(2,
),
②如图3,当PD∥BE,PD≠BE时,四边形PDEB为梯形.
设直线PD交x轴于点G.
∵PD∥DE,
∴∠GDE=∠DEB,
∵∠DEG=∠DEB,
∴∠GDE=∠DEG,
∴GD=GE,
设OG=m,在Rt△DGO中,OG2+OD2=DG2,OD=2,OE=1,
易求m=
,
则G(-
,0),
过D,G两点用待定系数法可求直线PD 的解析式为:y=
x+2,
当x=2时,y=
,此时点P的坐标是(2,
);
③如图4,当PB∥DE,PB≠DE时,四边形PDEB为梯形.
设直线PB交x轴于点H,
∵PB∥DE,
∴∠DEB=∠EBH,∠DEO=∠BH0,
∵∠DEO=∠DEB,
∴∠EBH=∠EHB,
∴EB=EH,
在Rt△ABE中,AE=AO-OE=4-1=3,AB=4,
∴BE=5=EH,
∴OH=OE+EH=1+5=6,
∴H(6,0),
过B,H两点用待定系数法可求直线PB的解析式为:y=-2x+12,
当x=2时,y=8,此时点P的坐标是(2,8).
综上所述,符合条件的点P有三个,其坐标分别为(2,
),(2,
),(2,8).
∵四边形ABCO为正方形,D为OC的中点,
∴OA=AB=BC=CO=4,OD=DC=2,∠BCO=COA=∠OAB=90°
∵△BCD与△BMD关于BD对称,
∴△BCD≌△BMD,
∴∠DMB=∠BCD=90°,DM=DC=DO=2,∠CDB=∠MDB,
在Rt△DOE和Rt△DME中
∵
|
∴Rt△DOE≌Rt△DME,
∴∠ODE=∠MDE,
∴∠ODE+∠CBD=180°÷2=90°,
而∠BCD+∠CBD=90°,
∴∠ODE=∠CBD,
∴Rt△CBD∽Rt△ODE,
∴
| OE |
| OD |
| CD |
| CB |
| 1 |
| 2 |
∴OE=
| 1 |
| 2 |
(2)由(1)知,D(0,2),E(1,0),
设过D,E两点,对称轴为直线x=2的抛物线的解析式为:y=ax2+bx+c,得
|
解得
|
故y=
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| 8 |
| 3 |
(3)存在点P,使以P、E、D、B为顶点的四边形是梯形,分三种情况讨论:
①如图2,当PE∥BD,PE≠BD时,四边形PEDB是梯形.
设直线PE交y轴于点F,
易证Rt△DEO∽Rt△EOF,
可得OF=
| 1 |
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则F(0,-
| 1 |
| 2 |
过E,F两点,用待定系数法可求直线PE 的解析式为:y=
| 1 |
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| 1 |
| 2 |
当x=2时,y=
| 1 |
| 2 |
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②如图3,当PD∥BE,PD≠BE时,四边形PDEB为梯形.
设直线PD交x轴于点G.
∵PD∥DE,
∴∠GDE=∠DEB,
∵∠DEG=∠DEB,
∴∠GDE=∠DEG,
∴GD=GE,
设OG=m,在Rt△DGO中,OG2+OD2=DG2,OD=2,OE=1,
易求m=
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| 2 |
则G(-
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过D,G两点用待定系数法可求直线PD 的解析式为:y=
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当x=2时,y=
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| 3 |
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③如图4,当PB∥DE,PB≠DE时,四边形PDEB为梯形.
设直线PB交x轴于点H,
∵PB∥DE,
∴∠DEB=∠EBH,∠DEO=∠BH0,
∵∠DEO=∠DEB,
∴∠EBH=∠EHB,
∴EB=EH,
在Rt△ABE中,AE=AO-OE=4-1=3,AB=4,
∴BE=5=EH,
∴OH=OE+EH=1+5=6,
∴H(6,0),
过B,H两点用待定系数法可求直线PB的解析式为:y=-2x+12,
当x=2时,y=8,此时点P的坐标是(2,8).
综上所述,符合条件的点P有三个,其坐标分别为(2,
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点评:此题主要考查了二次函数的综合应用以及待定系数法求一次、二次函数解析式、相似三角形的判定与性质和梯形的性质等知识,利用分类讨论数形结合得出是解题关键.
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