题目内容
【题目】如图,已知抛物线
与
轴交于点
,且经过
,
两点,点
是抛物线顶点,
是对称轴与直线
的交点,
与
关于点
对称.
![]()
(1)求抛物线的解析式;
(2)求证:
;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点
,使
与
相似.若有,请求出所有符合条件的点
的坐标;若没有,请说明理由.
【答案】(1)
;(2)见解析;(3)有,
或![]()
【解析】
(1)已知抛物线过B、C两点,而且两点的坐标都已得出,可用待定系数法来求函数的解析式;
(2)由(1)可得抛物线顶点D(2,1),直线AC的解析式为y=x+3,由E是对称轴与直线AC的交点,可得E点坐标,由F与E关于点D对称,可得F点坐标,从点A、C分别向对称轴作垂线AM、CN,交对称轴于M、N,通过证明Rt△FAM∽Rt△FCN,根据相似三角形的性质即可求解;
(3)在△FDC中,三内角不等,且∠CDF为钝角,分两种情况:①若点P在点F下方时,②若点P在点F上方时,讨论即可求解.
解:(1)将点
,
代入
得![]()
解得,
,
所以抛物线的解析式为
;
(2)∵![]()
∴抛物线顶点
,
当x=0时,y=3,
∴A(0,3),
设直线AC的解析式为y=kx+b
把A,C坐标代入得![]()
解得![]()
∴直线
的解析式为
,
由
是对称轴与直线
的交点,
当x=2时,
=5
∴
,
由
与
关于
对称,则
,
从点
分别向对称轴作垂线
,交对称轴于
,
∴AM=2,MF=10,CN=3,NF=15,
在
和
中
∵
,![]()
所以
,
所以
;
![]()
(3)在
中,三内角不等,且
为钝角
①若点
在点
下方时,
在
中,
为钝角
因为
,
,
,
所以
和
不相等
所以,点
在点
下方时,两三角形不能相似
②若点
在点
上方时, 由
,
当
∽
时,![]()
设P(2,y)
∵A(0,3),F(2,-7),D(2,-1)C(5,8)
∴AF=
,CF=
,DF=6,PF=y+7
代入得
,
解得y=-3
∴P(2,-3);
当
∽
时,![]()
代入得![]()
解得y=19
∴P
;
综上,点
的坐标为
或
.