如图,在直角坐标系xoy中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点(其中A在原点左侧,B在原点右侧),C为抛物线上一点,且直线AC的解析式为y=mx+2m(m≠0),∠CAB=45°,tan∠COB=2.
(1)求A、C的坐标;
(2)求直线AC和抛物线的解析式;
(3)在抛物线上是否存在点D,使得四边形ABCD为梯形?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)直线AC:y=mx+2m(m≠0)中,
当y=0时,mx+2m=0,m(x+2)=0,
∵m≠0,
∴x=-2;
故A(-2,0);
过C作CM⊥x轴于M;
Rt△CAM中,∠CAB=45°,则CM=AM;
Rt△COM中,tan∠COM=2,则CM=2OM,
故CM=2OM=2AM;
∵OA=2,则OM=2,CM=4,C(2,4),
∴A(-2,0),C(2,4).
(2)将点C坐标代入直线AC的解析式中,有:
2m+2m=4,m=1,
∴直线AC:y=x+2;
将A、C的坐标代入抛物线的解析式中,有:
,
解得;
∴抛物线:y=x2+x-2;
故直线AC和抛物线的解析式分别为:y=x+2,y=x2+x-2.
(3)存在满足条件的点D,其坐标为(-3,4)或(5,28);
理由:假设存在符合条件的点D,则有:
①CD∥AB,由于AB≠CD,此时四边形ABCD是梯形;
易知抛物线的对称性为:x=-;
由于此时CD∥x轴,
故C、D关于直线x=-对称,
已知C(2,4),
故D(-3,4);
②AD∥BC,显然BC≠AD,此时四边形ABCD是梯形;
易知B(1,0),用待定系数法可求得:
直线BC:y=4x-4;
由于AD∥BC,可设直线AD的解析式为y=4x+h,
则有:4×(-2)+h=0,
即h=8;
∴直线AD:y=4x+8;
联立抛物线的解析式可得:
,
解得(舍去),,
故D(5,28);
综上所述,存在符合条件的D点,且坐标为:D(-3,4)或(5,28).
解析分析:(1)已知了直线AC的解析式,可确定点A的坐标;过C作CM⊥x轴于M,在Rt△CAM中,AM=CM,而CM=2OB,由此可得AO=BO,根据A点坐标即可确定点C的坐标.
(2)将C点坐标代入直线AC的解析式中,可求得m的值,进而确定直线AC的解析式;同理,将A、C的坐标代入抛物线的解析式中,通过联立方程组求得抛物线的解析式.
(3)此题应分作两种情况考虑:
①AB∥CD,此时CD与x轴平行,D、C两点关于抛物线的对称轴对称,因此D点坐标不难求得;
②AD∥BC,首先根据抛物线的解析式求得点B坐标,进而可用待定系数法求得直线BC的解析式,由于直线AD与BC平行,因此它们的斜率相同,根据A点坐标即可确定直线AD的解析式,然后联立抛物线的解析式,即可求得交点D的坐标.
(由于此题已告知四边形ABCD字母的书写顺序,因此无需考虑BD∥AC等情况.)
点评:此题考查了函数图象与坐标轴交点的求法、解直角三角形、函数解析式的确定以及梯形的判定条件等知识点;要注意的是,在判定某个四边形为梯形时,一定要满足两个条件:①一组对边平行,②另一组对边不平行(或平行的对边不相等),两个条件缺一不可.