题目内容
【题目】已知抛物线C1:y=ax2+bx﹣
(a≠0)经过点A(1,0)和B(﹣3,0).
(1)求抛物线C1的解析式,并写出其顶点C的坐标.
(2)如图1,把抛物线C1沿着直线AC方向平移到某处时得到抛物线C2 , 此时点A,C分别平移到点D,E处.设点F在抛物线C1上且在x轴的上方,若△DEF是以EF为底的等腰直角三角形,求点F的坐标.![]()
(3)如图2,在(2)的条件下,设点M是线段BC上一动点,EN⊥EM交直线BF于点N,点P为线段MN的中点,当点M从点B向点C运动时:①tan∠ENM的值如何变化?请说明理由;②点M到达点C时,直接写出点P经过的路线长.![]()
【答案】
(1)解:∵抛物线C1:y=ax2+bx﹣
(a≠0)经过点A(1,0)和B(﹣3,0),
∴
解得
,
∴抛物线C1的解析式为y=
x2+x﹣
,
∵y=
x2+x﹣
=
(x+1)2﹣2,
∴顶点C的坐标为(﹣1,﹣2);
(2)解:如图1,作CH⊥x轴于H,
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∵A(1,0),C(﹣1,﹣2),
∴AH=CH=2,
∴∠CAB=∠ACH=45°,
∴直线AC的解析式为y=x﹣1,
∵△DEF是以EF为底的等腰直角三角形,
∴∠DEF=45°,
∴∠DEF=∠ACH,
∴EF∥y轴,
∵DE=AC=2
,
∴EF=4,
设F(m,
m2+m﹣
),则E(m,m﹣1),
∴(﹣
m2+m﹣
)﹣(m﹣1)=4,
解得m=﹣3(舍)或m=3,
∴F(3,6);
(3)解:①tan∠ENM的值为定值,不发生变化;
如图2中,作EG⊥AC,交BF于G,
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∵DF⊥AC,BC⊥AC,
∴DF∥BC,
∵DF=BC=AC,
∴四边形DFBC是平行四边形,
∵∠CDF=90°,
∴四边形DFBC是矩形,
∴EG=BC=AC=2
,
∵EN⊥EM,
∴∠MEN=90°,
∵∠CEG=90°,
∴∠CEM=∠NEG,
∴△ENG∽△EMC,
∴
=
,
∵F(3,6),EF=4,
∴E(3,2),
∵C(﹣1,﹣2),
∴EC=4
,
∴
=
=2,
∴tan∠ENM=
=2;
∵tan∠ENM的值为定值,不发生变化;
②如图3﹣1中,
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∵直角三角形EMN中,PE=
MN,直角三角形BMN中,PB=
MN,
∴PE=PB,
∴点P在EB的垂直平分线上,
∴点P经过的路径是线段PP′,如图3﹣2,
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当点M与B重合时,
∵△EGN∽△ECB,
∴
=
,
∵EC=4
,EG=BC=2
,
∴EB=2
,
∴
=
,
∴EN=
,
∵P1P2是△BEN的中位线,
∴P1P2=
EN=
;
∴点M到达点C时,点P经过的路线长为
.
【解析】(1)用待定系数法即可求得解析式,把解析式化为顶点式即可求得顶点坐标;(2)根据A、C点的坐标求得直线AC的解析式为y=x﹣1,根据题意的EF=4,求得EF∥y轴,设F(m,
m2+m﹣
),则E(m,m﹣1),从而得出(﹣
m2+m﹣
)﹣(m﹣1)=4,解方程即可求得F的坐标;(3)先求得四边形DFBC是平行矩形,作EG⊥AC,交BF于G,然后判断出△ENG∽△EMC,根据相似三角形的性质对应边成比例即可求得tan∠ENM的值,②首先证明点P在EB的垂直平分线上,推出点P经过的路径是线段PP,当点M与B重合时,根据勾股定理和三角形相似求得EN,然后根据三角形中位线定理即可求得。