题目内容

如图,平面直角坐标系中,矩形ABCO的边OA在y正半轴上,OC在x正半轴上,点D是线段OC上一点,过点D作DE⊥AD交直线BC于点E,以A、D、E为顶点作矩形ADEF.
(1)求证:△AOD∽△DCE;
(2)若点A坐标为(0,4),点C坐标为(7,0).
①当点D的坐标为(5,0)时,抛物线y=ax2+bx+c过A、F、B三点,求点F的坐标及a、b、c的值;
②若点D(k,0)是线段OC上任意一点,点F是否还在①中所求的抛物线上?如果在,请说明理由;如果不在,请举反例说明;
(3)若点A的坐标是(0,m),点C的坐标是(n,0),当点D在线段OC上运动时,是否也存在一条抛物线,使得点F都落在该抛物线上?若存在,请直接用含m精英家教网、n的代数式表示该抛物线;若不存在,请说明理由.
分析:(1)根据∠ECD=∠ADE=∠AOD=90°,以及∠OAD=∠EDC,即可得出△AOD∽△DCE;
(2)由△AOD∽△DCE,得出CE=
5
2
,CD=2,进而求HF的长,利用A(0,4)、F(2,
13
2
)、B(7,4),求出二次函数解析式;
(3)根据②式中y=-
1
4
k2+
7
4
k+4
,直接将A,C点的坐标代入即可.
解答:精英家教网(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ECD=∠ADE=∠AOD=90°,
∴∠ADO+∠EDC=90°,
∠OAD+∠ADO=90°,
∴∠OAD=∠EDC,
∴△AOD∽△DCE;

(2)解:①过F作FH⊥OC交OC于H,交AB于N,精英家教网
由题意得,AB=OC=7,AO=BC=4,OD=5
∵△AOD∽△DCE,
∴
OD
CE
=
AO
CD
,
即
5
CE
=
4
2
,
∴CE=
5
2
,CD=2
∵四边形ADEF是矩形,DE=AF,∠DAB+∠BAF=90°
又∵∠OAD+∠DAB=90°,
∴∠OAD=∠BAF,
∴∠EDC=∠BAF,
∴△AFN≌△DEC,
∴AN=DC=2,FN=EC=
5
2
,
∴FH=
13
2

∴F点的坐标是(2,
13
2
),
由A(0,4)、F(2,
13
2
)、B(7,4),
得
c=4
13
2
=4a+2b+c
4=49a+7b+c
,
解得
a=-
1
4
b=
7
4
c=4
,
∴过A、F、B三点的抛物线的表达式为:y=-
1
4
x2+
7
4
x+4
;

②点F在①中所求的抛物线上.
理由是:由(2)中①可知,
抛物线的表达式为:y=-
1
4
x2+
7
4
x+4
,
当D(k,0)时,则DC=7-k,
同理,由△AOD∽△DCE和△AFN≌△DEC
求得:F(7-k,4+
k(7-k)
4
),
将x=7-k代入y=-
1
4
x2+
7
4
x+4
得,y=-
1
4
k2+
7
4
k+4
,
又4+
k(7-k)
4
=-
1
4
k2+
7
4
k+4

所以点F在①中所求的抛物线上.

(3)解:存在一条抛物线,使得点F都落在该抛物线上.
该抛物线的表达式为:y=-
1
m
x2+
n
m
x+m
.
点评:此题主要考查了二次函数的综合应用以及相似三角形的判定与性质,主要考查学生数形结合的数学思想方法,是一道难度较大的二次函数题,综合考查了三角形相似的性质.
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