题目内容
【题目】如图,抛物线
与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,点B坐标为(6,0),点C坐标为(0,6),点D是抛物线的顶点,过点D作x轴的垂线,垂足为E,连接BD.
(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;
(2)点F是抛物线上的动点,当∠FBA=∠BDE时,求点F的坐标;
(3)若点M是抛物线上的动点,过点M作MN∥x轴与抛物线交于点N,点P在x轴上,点Q在平面内,以线段MN为对角线作正方形MPNQ,请直接写出点Q的坐标.
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【答案】(1)
,D(2,8);(2)F(﹣1,
)或(﹣3,
);(3)Q(2,
)或(2,
).
【解析】(1)将点B(6,0)、C(0,6)代入
中,得:
,解得:
,∴抛物线的解析式为
.
∵
=
,∴点D的坐标为(2,8).
(2)设线段BF与y轴交点为点F′,设点F′的坐标为(0,m),如图1所示.
∵∠F′BO=∠FBA=∠BDE,∠F′OB=∠BED=90°,∴△F′BO∽△BDE,∴
.
∵点B(6,0),点D(2,8),∴点E(2,0),BE=6﹣4=4,DE=8﹣0=8,OB=6,∴OF′=
OB=3,∴点F′(0,3)或(0,﹣3).
设直线BF的解析式为y=kx±3,则有0=6k+3或0=6k﹣3,解得:k=﹣
或k=
,∴直线BF的解析式为
或
.联立直线BF与抛物线的解析式得:
①或
②,解方程组①得:
或
(舍去),∴点F的坐标为(﹣1,
);
解方程组②得:
或
(舍去),span>∴点F的坐标为(﹣3,
).
综上可知:点F的坐标为(﹣1,
)或(﹣3,
).
(3)设对角线MN、PQ交于点O′,如图2所示.
∵点M、N关于抛物线对称轴对称,且四边形MPNQ为正方形,∴点P为抛物线对称轴与x轴的交点,点Q在抛物线对称轴上,设点Q的坐标为(2,2n),则点M的坐标为(2﹣n,n).
∵点M在抛物线
的图象上,∴
,即
,解得:
=
,
=
,∴点Q的坐标为(2,
)或(2,
).
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