题目内容
【题目】如图,已知抛物线经过点A(
,0),B(4,0),C(0,2)三点,点D与点C关于
轴对称,点P是
轴上的一个动点,设点P的坐标为(
,0),过点P作
轴的垂线交抛物线于点Q,交直线BD于点M.
![]()
(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;
(2)点P在线段AB上运动的过程中,是否存在点Q,使得以B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)已知点F(0,
),点P在
轴上运动,试求当
为何值时,以D、M、Q、F为顶点的四边形是平行四边形.
【答案】(1)
;(2)存在点Q,使得以B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似,点Q的坐标为(3,2)或(
,0);(3)当
或
或
或
时,以D、M、Q、F为顶点的四边形是平行四边形.
【解析】
(1)根据题意可设抛物线的解析式为
,得出a的值,再代入解析式即可
(2)存在点Q,使得以B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似,则分为以下两种情况①当∠DOB=∠MBQ=90°时,可以得到△MBQ∽△BPQ即可解答,②当∠BQM=90°时,此时点Q与点A重合,△BOD∽△BQM′即可解答
(3)根据题意可知点D坐标为(0,
),得到直线BD解析式为
,因为QM⊥
轴,P(
,0),则
,因为F
,
、D(0,
),
,所以当QM=DF,即
时,以D、M、Q、F为顶点的四边形是平行四边形,即可解答
解:(1)∵抛物线过点A(
,0)、B(4,0),
∴可设抛物线的解析式为
,
∵抛物线经过点C(0,2),
∴
,
解得:
,
∴抛物线解析式为
;
(2)存在点Q,使得以B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似.
如图所示:
![]()
∵QM∥DC,
∴∠ODB=∠QMB,
分以下两种情况:
①当∠DOB=∠MBQ=90°时,△DOB∽△MBQ,
则
,
∵∠MBQ=90°,
∴∠MBP+∠PBQ=90°,
∵∠MPB=∠BPQ=90°,
∴∠MBP+∠BMP=90°,
∴∠BMP=∠PBQ,
∴△MBQ∽△BPQ,
∴
,
∵P(
,0),B(4,0),
∴BP
,
,
∴
,
解得:
,
当
时,点P、Q、M均与点B重合,不能构成三角形,舍去,
∴
,点Q的坐标为(3,2); ,
②当∠BQM=90°时,此时点Q与点A重合,△BOD∽△BQM′,
此时m=-1,点Q的坐标为(
,0);
综上,点Q的坐标为(3,2)或(
,0)时,以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似.
(3)∵点D与点C(0,2)关于
轴对称,
∴点D坐标为(0,
),
设直线BD解析式为
,
则有:
,解得:
,
∴直线BD解析式为
,
∵QM⊥
轴,P(
,0),
∴Q
、M
,
则
,
∵F
,
、D(0,
),
∴
,
∵QM∥DF,
∴当QM=DF,即
时,以D、M、Q、F为顶点的四边形是平行四边形,
解得:m=-1或m=3或
或
,
即m=-1或m=3或
或
时,以D、M、Q、F为顶点的四边形是平行四边形.