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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

时间:2021-06-02 00:45:14

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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

问题补充:

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.

答案:

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).

解析分析:(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.

点评:本题考查了二次函数与一次函数的图象与性质、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.

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

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