题目

如图所示,拋物线 与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且点A的坐标为A(﹣2,0),点C的坐标为C(0,6),对称轴为直线x=1.点D是抛物线上一个动点,设点D的横坐标为m(1<m<4),连接AC、BC、DC、DB. (1) 求抛物线的函数表达式; (2) 当 时,求m的值; (3) 在(2)的条件下,若点M是x轴上一动点,点N是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点M,使得以点B、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形.若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由. 答案: 由题意得: {−b2a=14a−2b+c=0c=6 ,解得: {a=−34b=32c=6 , ∴抛物线的函数表达式为: y=−34x2+32x+6 ; 如图1:过点D作DE⊥x轴于E,交BC于G,过点C作CF⊥ED交ED的延长线于F, ∵点A的坐标为(-2,0),点C的坐标为(0,6), ∴OA=2,OC=6, ∴S△AOC= 12 OA•OC= 12 ×2×6=6, ∴S△BCD= 34 S△AOC= 34 ×6= 92 , 当y=0时, −34x2+32x+6=0 , 解得:x1=-2,x2=4, ∴点B的坐标为(4,0), 设直线BC的函数表达式为:y=kx+n, 则 {0=4k+n6=n ,解得: {k=−32n=6 , ∴直线BC的函数表达式为: y=−32x+6 , ∵设点D的横坐标为m(1<m<4), ∴点D的坐标为:(m, −34m2+32m+6 ), 点G的坐标为:(m, −32m+6 ), ∴DG= −34m2+32m+6−(−32m+6)=−34m2+3m ,CF=m,BE=4﹣m, ∴S△BCD=S△CDG+S△BDG=12DG⋅CF+12DG⋅BE=12DG(CF+BE)=12(−34m2+3m)(m+4−m)=−32m2+6m ∴ −32m2+6m=92 , 解得:m1=1(不合题意舍去),m2=3, ∴m的值为3; 由(2)得:m=3, −34m2+32m+6=−34×32+32×3+6=154 , ∴点D的坐标为:(3, 154 ), 分三种情况讨论: ①当DB为对角线时,如图2所示: ∵四边形BNDM是平行四边形, ∴DN∥BM, ∴DN∥x轴, ∴点D与点N关于直线x=1对称, ∴N(-1, 154 ), ∴DN=3-(-1)=4, ∴BM=4, ∵B(4,0), ∴M(8,0); ②当DM为对角线时,如图3所示: 由①得:N(-1, 154 ),DN=4, ∵四边形BNDM是平行四边形, ∴DN=BM=4, ∵B(4,0), ∴M(0,0); ③当DN为对角线时, ∵四边形BNDM是平行四边形, ∴DM=BN,DM∥BN, ∴∠DMB=∠MBN, ∴点D与点N的纵坐标相等, ∵点D(3, 154 ), ∴点N的纵坐标为: −154 , 将y= −154 代入 y=−34x2+32x+6 中, 得: −34x2+32x+6=−154 , 解得:x1=1+ 14 ,x2=1﹣ 14 , 当x=1+ 14 时,如图4所示: 则N(1+ 14 , −154 ), 分别过点D、N作x轴的垂线,垂足分别为E、Q, 在Rt△DEM和Rt△NQB中, {DM=BNDE=NQ , ∴Rt△DEM≌Rt△NQB(HL), ∴BQ=EM, ∵BQ= 1+14−4=14−3 , ∴EM= 14−3 , ∵E(3,0), ∴M( 14 ,0); 当x= 1−14 时,如图5所示: 则N (1−14,−154) 同理得点M( −14,0 ); 综上所述,点M的坐标为(8,0)或(0,0)或( 14 ,0)或( −14 ,0).
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