题目
如图所示,菱形ABCD位于平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c经过菱形的三个顶点A、B、C,已知A(﹣3,0)、B(0,﹣4).
(1)
求抛物线解析式;
(2)
线段BD上有一动点E,过点E作y轴的平行线,交BC于点F,若S△BOD=4S△EBF , 求点E的坐标;
(3)
抛物线的对称轴上是否存在点P,使△BPD是以BD为斜边的直角三角形?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,说明理由.
答案: 解:∵点A的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(0,﹣4), ∴OA=3,OB=4, ∴AB= 0A2+0B2 =5. ∵四边形ABCD为菱形, ∴AD∥BC,BC=AB=5, ∴点C的坐标为(5,﹣4). 将A(﹣3,0),B(0,﹣4),C(5,﹣4)代入y=ax2+bx+c,得: {9a−3b+c=0c=−425a+5b+c=−4 ,解得: {a=16b=−56c=−4 , ∴抛物线解析式为 y=16x2−56x−4 .
解: ∵EF∥OB,AD∥BC, ∴∠OBD=∠FEB,∠ODB=∠FBE, ∴△BOD∽△EFB, ∴ S△BODSΔEFB=(ODBF)2 . ∵S△BOD=4S△EBF, ∴OD=2BF. ∵AD=AB=5,OA=3, ∴OD=2, ∴点D的坐标为(2,0),BF=1. 设直线BD的解析式为y=kx+d(k≠0), 将B(0,﹣4),D(2,0)代入y=kx+d,得: {d=−42k+d=0 ,解得: {k=2d=−4 , ∴直线BD的解析式为y=2x﹣4. 当x=1时,y=2x﹣4=﹣2, ∴点E的坐标为(1,﹣2).
解: ∵抛物线解析式为 y=16x2−56x−4 , ∴抛物线的对称轴为直线 x=−−562×16=52 . 设点P的坐标为( 52 ,m), ∵点B的坐标为(0,﹣4),点D的坐标为(2,0), ∴BP2=( 52 ﹣0)2+[m﹣(﹣4)]2=m2+8m+ 894 , DP2=( 52 ﹣2)2+(m﹣0)2=m2+ 14 , BD2=(2﹣0)2+[0﹣(﹣4)]2=20. ∵△BPD是以BD为斜边的直角三角形, ∴BP2+DP2=BD2,即m2+8m+ 894 +m2+ 14 =20, 整理,得:4m2+16m+5=0, 解得: m1=−4−112 , m2=−4+112 , ∴抛物线的对称轴上存在点P,使△BPD是以BD为斜边的直角三角形,点P的坐标为( 52 , −4−112 )或( 52 , −4+112 ).