题目内容

在梯形ABCD中,AD∥BC,BA⊥AC,∠B = 450,AD = 2,BC = 6,以BC所在直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系,点A在y轴上.

(1)       求过A、D、C三点的抛物线的解析式;

(2)       求△ADC的外接圆的圆心M的坐标,并求⊙M的半径;

(3)       E为抛物线对称轴上一点,F为y轴上一点,求当ED+EC+FD+FC最小时,EF的长;

(4)           设Q为射线CB上任意一点,点P为对称轴左侧抛物线上任意一点,问是否存在这样的点P、Q,使得以P、Q、C为顶点的三角形与△ADC相似?若存在,直接写出点P、Q的坐标,若不存在,则说明理由.

 解:(1)由题意知C(3, 0)、A(0, 3)。

过D作x轴垂线,由矩形性质得D(2, 3)。

由抛物线的对称性可知抛物线与x轴另一交点为(-1,0).

设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-3).

将(0, 3)代入得a = -1,所以y=-x2+2x+3.

(2)由外接圆知识知M为对称轴与AC中垂线的交点.由等

腰直角三角形性质得OM平分∠AOC,即yOM = x,

∴ M(1,1).连MC得MC = ,即半径为。

(3)由对称性可知:当ED+EC+FD+FC最小时,E为对称轴与AC交点,

F为BD与y轴交点,易求F(0,)、E(1,2)   ∴EF = .

(4)可得△ADC中,AD = 2,AC = ,DC = .

假设存在,显然∠QCP<900,∴∠QCP = 450或∠QCP = ∠ACD .

当∠QCP = 450时,这时直线CP的解析式为y = x-3 或y = -x+3.

当直线CP的解析式为y = x-3时,可求得P(-2,-5),

这时PC = 5.

设CQ = x,则,∴ x = 或x = 15.

∴Q (-,0)或(-12,0).

当y = -x+3即P与A重合时,可求得CQ = 2或9,∴ Q (1,0)或(-6,0).

当∠QCP = ∠ACD时,设CP交y轴于H,连ED知ED⊥AC,

∴ DE = ,EC = 2,易证:△CDE∽△CHQ,

所以HQ/ = 3/ 2,∴ HQ = 3/2 .可求 HC的解析式为y = 1/2 x-3/2.

联解,得P(-3/2,-9/4),PC = 。

设CQ = x,知,

∴ x = 15/4或x = 27/4 ,∴ Q(-3/4,0)或(-15/4,0).

同理当H在y轴正半轴上时,HC的解析式为y = -1/2 x+3/2.

∴ P’(-1/2,7/4),∴PC = 。

∴ ,

∴ CQ = 35/12或21/4, 所以Q(1/12,0)或(-9/4,0).

综上所述,P1(-2,-5)、Q1(-1/3,0)或(-12,0);

      P2(0,3)、    Q2(1,0)   或(-6,0);

          P3(-3/2,-9/4)、Q3(-3/4,0)或(-15/4,0);

          P4(-1/2,7/4)、Q4(1/12,0)或(-9/4,0).

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