抛物线y=ax2+bx-4a经过A(1,0)、C(0,4)两点,与x轴交于另一点B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)已知点D(m,1-m)在第二象限的抛物线上,求点D关于直线BC的对称点的坐标;
(3)在(2)的条件下,连接BD,点P为抛物线上一点,且∠DBP=45°,求出点P的坐标.
网友回答
解:(1)抛物线y=ax2+bx-4a经过A(1,0)、C(0,4)两点,
∴
解得
∴此抛物线的解析式为y=-x2-3x+4.
(2)∵点D(m,1-m)在抛物线y=-x2-3x+4上,
∴-m2-3m+4=1-m,
解之,得m1=-3,m2=1.
∵点D在第二象限,
∴D(-3,4).
令y=-x2-3x+4=0,
得x1=1,x2=-4.
∴B(-4,0).
∴∠CBO=45°.
连接DC,
易知DC∥BA,DC⊥CO,DC=3,
∴∠DCB=∠CBO=45°.
∴∠BCD=45°.
过点D作DE⊥BC于E,延长DE交y轴于F,
∴∠D=45°.
∴∠CFE=45°.
∴DE=CE=EF.
∴点F即为点D关于直线BC的对称点.
∴CD=CF=3.
∴F(0,1).
(3)∵∠CDB>90°,∠BCD=45°,
∴∠DBC<45°
∵∠DBP=45°,
∴点P在直线BC下方的抛物线上.
在Rt△DCE中,DC=3,∠DCE=45°,
∴DE=EC=.
在Rt△BCO中,OB=OC=4,
∴BC=4.
∴BE=.
∴在Rt△BDE中,tan∠DBE=.
∵∠DBP=∠CBO=45°,
∴∠DBC=∠PBO.
∴tan∠DBC=tan∠PBO=.
过点P作PM⊥x轴于M,
∴在Rt△BDE中,tan∠PBO==.
设PM=3t,则BM=5t,
∴OM=5t-4.
∴P(5t-4,3t).
∴-(5t-4)2-3(5t-4)+4=3t.
解得t1=0,t2=.
∴P(,).
解析分析:(1)由抛物线y=ax2+bx-4a经过A(1,0)、C(0,4)两点,利用待定系数法即可求得抛物线的解析式;
(2)由点D(m,1-m)在抛物线y=-x2-3x+4上,即可求得点D的坐标,则可求得∠CBO的度数,然后过点D作DE⊥BC于E,延长DE交y轴于F,又由点F即为点D关于直线BC的对称点,即可求得点F的坐标;
(3)由∠CDB>90°,∠BCD=45°,可得点P在直线BC下方的抛物线上.然后在Rt△DCE中与Rt△BCO中,Rt△BDE中,由三角函数的知识求得∠PBO的正切值,然后过点P作PM⊥x轴于M,在Rt△BDE中,利用三角函数的知识即可求得点P的坐标.
点评:此题考查了待定系数法求二次函数的解析式,点的对称性,直角三角形的性质以及三角函数的知识.此题综合性很强,难度较大,解题的关键是方程思想、转化思想与数形结合思想的应用.