问题详情:
如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x+4与坐标轴分别交于A、B两点,过A、B两点的抛物线为y=﹣x2+bx+c.点D为线段AB上一动点,过点D作CD⊥x轴于点C,交抛物线于点E.
(1)求抛物线的解析式.
(2)当DE=4时,求四边形CAEB的面积.
(3)连接BE,是否存在点D,使得△DBE和△DAC相似?若存在,求此点D坐标;若不存在,说明理由.
【回答】
考点:
二次函数综合题.
分析:
(1)首先求出点A、B的坐标,然后利用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)设点C坐标为(m,0)(m<0),根据已知条件求出点E坐标为(m,8+m);由于点E在抛物线上,则可以列出方程求出m的值.在计算四边形CAEB面积时,利用S四边形CAEB=S△ACE+S梯形OCEB﹣S△BCO,可以简化计算;
(3)由于△ACD为等腰直角三角形,而△DBE和△DAC相似,则△DBE必为等腰直角三角形.分两种情况讨论,要点是求出点E的坐标,由于点E在抛物线上,则可以由此列出方程求出未知数.
解答:
解:(1)在直线解析式y=x+4中,令x=0,得y=4;令y=0,得x=﹣4,
∴A(﹣4,0),B(0,4).
∵点A(﹣4,0),B(0,4)在抛物线y=﹣x2+bx+c上,
∴,
解得:b=﹣3,c=4,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣3x+4.
(2)设点C坐标为(m,0)(m<0),则OC=﹣m,AC=4+m.
∵OA=OB=4,∴∠BAC=45°,
∴△ACD为等腰直角三角形,∴CD=AC=4+m,
∴CE=CD+DE=4+m+4=8+m,
∴点E坐标为(m,8+m).
∵点E在抛物线y=﹣x2﹣3x+4上,
∴8+m=﹣m2﹣3m+4,解得m=﹣2.
∴C(﹣2,0),AC=OC=2,CE=6,
S四边形CAEB=S△ACE+S梯形OCEB﹣S△BCO=×2×6+(6+4)×2﹣×2×4=12.
(3)设点C坐标为(m,0)(m<0),则OC=﹣m,CD=AC=4+m,BD=OC=﹣m,则D(m,4+m).
∵△ACD为等腰直角三角形,△DBE和△DAC相似
∴△DBE必为等腰直角三角形.
i)若∠BED=90°,则BE=DE,
∵BE=OC=﹣m,
∴DE=BE=﹣m,
∴CE=4+m﹣m=4,
∴E(m,4).
∵点E在抛物线y=﹣x2﹣3x+4上,
∴4=﹣m2﹣3m+4,解得m=0(不合题意,舍去)或m=﹣3,
∴D(﹣3,1);
ii)若∠EBD=90°,则BE=BD=﹣m,
在等腰直角三角形EBD中,DE=BD=﹣2m,
∴CE=4+m﹣2m=4﹣m,
∴E(m,4﹣m).
∵点E在抛物线y=﹣x2﹣3x+4上,
∴4﹣m=﹣m2﹣3m+4,解得m=0(不合题意,舍去)或m=﹣2,
∴D(﹣2,2).
综上所述,存在点D,使得△DBE和△DAC相似,点D的坐标为(﹣3,1)或(﹣2,2).
点评:
本题考查了二次函数与一次函数的图象与*质、函数图象上点的坐标特征、待定系数法、相似三角形、等腰直角三角形、图象面积计算等重要知识点.第(3)问需要分类讨论,这是本题的难点.
知识点:各地中考
题型:选择题