题目内容
(1)求出二次函数的解析式以及D点的坐标;
(2)点P是直线AD上方抛物线上的一点,连结PB,交AD于点E,使
| PE |
| BE |
| 4 |
| 5 |
(3)在(2)的条件下,连结PD,
①直接写出PD与AD的关系
PD⊥AD
PD⊥AD
;②点M是平面内一点,使△PDM∽△ADB,求符合要求的所有点M的坐标.
分析:(1)把点A、B、C的坐标代入二次函数解析式,利用待定系数法求函数解析式解答,再与直线y=x+1联立求解即可得到点D的坐标;
(2)设PF∥AD交x轴于F,根据平行线分线段成比例定理求出AF的长度,再求出直线PF的解析式,然后与二次函数解析式联立求解即可得到点P的坐标;
(3)①设直线PD的解析式为y=kx+b,利用待定系数法求出直线的解析式,从而得到直线PD与x轴的夹角为45°,判定PD与AD垂直;
②利用勾股定理列式求出AD,根据点P、D的坐标求出PD的长度,然后根据直线PD与x轴的夹角为45°,利用相似三角形对应边成比例列式求出PM的长度,分①点M在PD下方时,PM∥y轴,求出点M的纵坐标,从而得解;②点M在PD上方时,PM∥x轴,求出点M的横坐标,从而得解.
(2)设PF∥AD交x轴于F,根据平行线分线段成比例定理求出AF的长度,再求出直线PF的解析式,然后与二次函数解析式联立求解即可得到点P的坐标;
(3)①设直线PD的解析式为y=kx+b,利用待定系数法求出直线的解析式,从而得到直线PD与x轴的夹角为45°,判定PD与AD垂直;
②利用勾股定理列式求出AD,根据点P、D的坐标求出PD的长度,然后根据直线PD与x轴的夹角为45°,利用相似三角形对应边成比例列式求出PM的长度,分①点M在PD下方时,PM∥y轴,求出点M的纵坐标,从而得解;②点M在PD上方时,PM∥x轴,求出点M的横坐标,从而得解.
解答:解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c图象经过A(-1,0),B(4,0),C(0,4),
∴
,
解得
,
所以,二次函数的解析式为y=-x2+3x+4,
联立
,
解得
(为点A坐标),
,
所以,点D的坐标为(3,4);
(2)设PF∥AD交x轴于F,
则
=
,
∵A(-1,0),B(4,0),
∴AB=4-(-1)=5,
∴
=
,
解得AF=4,
∴OF=4+1=5,
点F的坐标为(-5,0),
易求直线PF的解析式为y=x+5,
联立
,
解得
,
所以,点P的坐标为(1,6);
(3)①设直线PD的解析式为y=kx+b,
则
,
解得
,
所以,直线PD的解析式为y=-x+7,
∴直线PD与x轴的负方向夹角为45°,
∵直线y=x+1与x轴的正方向夹角为45°,
∴PD⊥AD;
②根据勾股定理,AD=
=4
,
∵P(1,6),D(3,4),
∴PD=
=2
,
∵∠DAB=45°,PD与x轴负方向夹角为45°,
∴PM∥y轴或PM∥x轴,
∵△PDM∽△ADB,
∴
=
,
即
=
,
解得PM=
,
①点M在PD下方时,PM∥y轴,点M的纵坐标为6-
=
,
此时,点M的坐标为M1(1,
),
②点M在PD上方时,PM∥x轴,点M的横坐标为1+
=
,
此时,点M的坐标为M2(
,6),
综上所述,点M的坐标为(1,
)或(
,6)时,△PDM∽△ADB.
∴
|
解得
|
所以,二次函数的解析式为y=-x2+3x+4,
联立
|
解得
|
|
所以,点D的坐标为(3,4);
(2)设PF∥AD交x轴于F,
则
| AF |
| AB |
| PE |
| BE |
∵A(-1,0),B(4,0),
∴AB=4-(-1)=5,
∴
| AF |
| 5 |
| 4 |
| 5 |
解得AF=4,
∴OF=4+1=5,
点F的坐标为(-5,0),
易求直线PF的解析式为y=x+5,
联立
|
解得
|
所以,点P的坐标为(1,6);
(3)①设直线PD的解析式为y=kx+b,
则
|
解得
|
所以,直线PD的解析式为y=-x+7,
∴直线PD与x轴的负方向夹角为45°,
∵直线y=x+1与x轴的正方向夹角为45°,
∴PD⊥AD;
②根据勾股定理,AD=
| (3+1)2+42 |
| 2 |
∵P(1,6),D(3,4),
∴PD=
| (1-3)2+(6-4)2 |
| 2 |
∵∠DAB=45°,PD与x轴负方向夹角为45°,
∴PM∥y轴或PM∥x轴,
∵△PDM∽△ADB,
∴
| PM |
| AB |
| PD |
| AD |
即
| PM |
| 5 |
2
| ||
4
|
解得PM=
| 5 |
| 2 |
①点M在PD下方时,PM∥y轴,点M的纵坐标为6-
| 5 |
| 2 |
| 7 |
| 2 |
此时,点M的坐标为M1(1,
| 7 |
| 2 |
②点M在PD上方时,PM∥x轴,点M的横坐标为1+
| 5 |
| 2 |
| 7 |
| 2 |
此时,点M的坐标为M2(
| 7 |
| 2 |
综上所述,点M的坐标为(1,
| 7 |
| 2 |
| 7 |
| 2 |
点评:本题是二次函数综合题型,主要考查了待定系数法求二次函数解析式,联立两函数解析式求交点坐标,平行线分线段成比例定理,相似三角形对应边成比例的性质,两点间的距离公式,(2)考虑到利用PF∥AD,根据平行线分线段成比例定理求出直线PF的解析式是解题的关键,(3)判断出PM∥y轴或PM∥x轴是解题的关键.
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