题目内容
19.已知抛物线y=ax2+bx-4与x轴交于A,B两点,(点B在点A的左侧)且A,B两点的坐标分别为(-2,0)、(8,0),与y轴交于点C,连接BC,以BC为一边,点O为对称中心作菱形BDEC,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线L交抛物线于点Q,交BD于点M.(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P在线段OB上运动时,试探究m为何值时,四边形CQMD是平行四边形?
(3)在(2)的结论下,试问抛物线上是否存在点N(不同于点Q),使三角形BCN的面积等于三角形BCQ的面积?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
分析 (1)根据待定系数法即可求得.
(2)由菱形的对称性可知,点D的坐标,根据待定系数法可求直线BD的解析式,根据平行四边形的性质可得关于m的方程,求得m的值;再根据平行四边形的判定可得四边形CQMD的形状;
(3)要使三角形BCN的面积等于三角形BCQ的面积,可判断四边形CQBN是平行四边形,解得此时点N的坐标即可.
解答 解:(1)∵抛物线y=ax2+bx-4与x轴交于A(-2,0),B(8,0)两点,
∴$\left\{\begin{array}{l}{0=4a-2b-4}\\{0=64a+8b-4}\end{array}\right.$,
解得$\left\{\begin{array}{l}{a=\frac{1}{4}}\\{b=-\frac{3}{2}}\end{array}\right.$,
∴抛物线的解析式为:y=$\frac{1}{4}$x2-$\frac{3}{2}$x-4;
(2)∵C(0,-4)
∴由菱形的对称性可知,点D的坐标为(0,4).
设直线BD的解析式为y=kx+b,则$\left\{\begin{array}{l}{b=4}\\{8k+b=0}\end{array}\right.$,
解得k=-$\frac{1}{2}$,b=4.
∴直线BD的解析式为y=-$\frac{1}{2}$x+4.
∵l⊥x轴,
∴点M的坐标为(m,-$\frac{1}{2}$m+4),点Q的坐标为(m,$\frac{1}{4}$m2-$\frac{3}{2}$m-4).
如图,当MQ=DC时,四边形CQMD是平行四边形,![]()
∴(-$\frac{1}{2}$m+4)-( $\frac{1}{4}$m2-$\frac{3}{2}$m-4)=4-(-4).
化简得:m2-4m=0,
解得m1=0(不合题意舍去),m2=4.
∴当m=4时,四边形CQMD是平行四边形;
(3)要使三角形BCN的面积等于三角形BCQ的面积,
N点到BC的距离与Q到BC的距离相等;所以过M或Q点的斜率为$\frac{1}{2}$的 直线与抛物线的交点即为所求
M(4,2),Q(4,-6)
设直线l:y=$\frac{1}{2}$x+b
①当直线l过Q点时,
可求l:y=$\frac{1}{2}$x-8
联立抛物线方程,$\frac{1}{4}$x2-$\frac{3}{2}$x-4=$\frac{1}{2}$x-8;解得x1=x2=4(与Q重合,舍去)
②当直线过M点时,可求,
l:y=$\frac{1}{2}x$,
联立抛物线方程,$\frac{1}{4}$x2-$\frac{3}{2}$x-4=$\frac{1}{2}$x;解得x1=4+$4\sqrt{2}$,x2=4-$4\sqrt{2}$,代入直线方程,求得
N1(4+4$\sqrt{2}$,2+2$\sqrt{2}$),N2(4-4$\sqrt{2}$,2-2$\sqrt{2}$),
故符合条件的N的坐标为N1(4+4$\sqrt{2}$,2+2$\sqrt{2}$),N2(4-4$\sqrt{2}$,2-2$\sqrt{2}$).
点评 本题考查了二次函数综合性,涉及的知识点有:坐标轴上点的特点,菱形的对称性,待定系数法求直线的解析式,平行四边形的判定和性质,方程思想和分类思想的运用,综合性较强,有一定的难度.
| A. | 一定有两个相等的实数根 | B. | 一定有实数根 | ||
| C. | 一定有两个不相等的实数根 | D. | 一定没有实数根 |
| A. | $\sqrt{(-2)^{2}}$=-2 | B. | (-$\sqrt{3}$)2=9 | C. | $\root{3}{-9}$=-3 | D. | ±$\sqrt{9}$=±3 |
| A. | $\left\{\begin{array}{l}{x-1>0}\\{x+2≤0}\end{array}\right.$ | B. | $\left\{\begin{array}{l}{x+1>0}\\{x-2≤0}\end{array}\right.$ | C. | $\left\{\begin{array}{l}{x+1≥0}\\{x-2<0}\end{array}\right.$ | D. | $\left\{\begin{array}{l}{x-1≤0}\\{x+2<0}\end{array}\right.$ |