问题详情:
如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2)三点,点D与点C关于x轴对称,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P做x轴的垂线l交抛物线于点Q,交直线BD于点M.
(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;
(2)已知点F(0,),当点P在x轴上运动时,试求m为何值时,四边形DMQF是平行四边形?
(3)点P在线段AB运动过程中,是否存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【回答】
解:(1)由抛物线过点A(﹣1,0)、B(4,0)可设解析式为y=a(x+1)(x﹣4),
将点C(0,2)代入,得:﹣4a=2,
解得:a=﹣,
则抛物线解析式为y=﹣(x+1)(x﹣4)=﹣x2+x+2;
(2)由题意知点D坐标为(0,﹣2),
设直线BD解析式为y=kx+b,
将B(4,0)、D(0,﹣2)代入,得:,
解得:,
∴直线BD解析式为y=x﹣2,
∵QM⊥x轴,P(m,0),
∴Q(m,﹣m2+m+2)、M(m, m﹣2),
则QM=﹣m2+m+2﹣(m﹣2)=﹣m2+m+4,
∵F(0,)、D(0,﹣2),
∴DF=,
∵QM∥DF,
∴当﹣m2+m+4=时,四边形DMQF是平行四边形,
解得:m=﹣1或m=3,
即m=﹣1或m=3时,四边形DMQF是平行四边形;
(3)如图所示:
∵QM∥DF,
∴∠ODB=∠QMB,
分以下两种情况:
①当∠DOB=∠MBQ=90°时,△DOB∽△MBQ,
则===,
∵∠MBQ=90°,
∴∠MBP+∠PBQ=90°,
∵∠MPB=∠BPQ=90°,
∴∠MBP+∠BMP=90°,
∴∠BMP=∠PBQ,
∴△MBQ∽△BPQ,
∴=,即=,
解得:m1=3、m2=4,
当m=4时,点P、Q、M均与点B重合,不能构成三角形,舍去,
∴m=3,点Q的坐标为(3,2);
②当∠BQM=90°时,此时点Q与点A重合,△BOD∽△BQM′,
此时m=﹣1,点Q的坐标为(﹣1,0);
综上,点Q的坐标为(3,2)或(﹣1,0)时,以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似.
知识点:二次函数与一元二次方程
题型:解答题