如图,已知抛物线与x轴交于点A(-2,0),B(4,0),与y轴交于点C(0,).
(1)求抛物线的解析式及其顶点D的坐标;
(2)设直线CD交x轴于点E,过点B作x轴的垂线,交直线CD于点F,在直线CD的上方,y轴及y轴的右侧的平面内找一点G,使以点G、F、C为顶点的三角形与△COE相似,请直接写出符合要求的点G的坐标;
(3)如图,抛物线的对称轴与x轴的交点M,过点M作一条直线交∠ADB于T,N两点,
①当∠DNT=90°时,直接写出的值;
②当直线TN绕点M旋转时,
试说明:△DNT的面积S△DNT=DN?DT;
并猜想:的值是否是定值?说明理由.
网友回答
应该定值;原因是燕尾定理
网友回答
解:∵抛物线与x轴交于点A(-2,0),B(4,0),
∴设抛物线的解析式为:y=a(x+2)(x-4),
∵此抛物线与y轴交于点C(0,),
∴=a(0+2)(0-4),
解得:a=-,
∴抛物线的解析式为:y=-(x+2)(x-4),
即y=-x2+x+=-(x-1)2+3,
故顶点D的坐标为:(1,3);
(2)设直线CD的解析式为:y=kx+b,
则,
解得:,
故直线CD的解析式为:y=x+,
则点E的坐标为:(-8,0),点F的坐标为:(4,4),
则OE=8,BF=4.
∵C(0,),B(4,0),
∴OC=,OB=4,
∴EB=12,
∴由勾股定理得:
EF=8,CE=.
∴CF=.
如图1,过点F作FG⊥y轴于点G,则△COE∽△CGF,此时点G的坐标为:(0,4);
如图2,过点F作GF⊥CD,交y轴于点G,则△COE∽△CFG,
∴,
∴,
∴CG=.
∴OG=8,
∴点G的坐标为:(0,8);
若CG⊥FG,则△COE∽△CGF,
∴,
∴.
设G(x,y),由两点间的距离公式为:
CG2=x2+(y-)2=x2+y2+-y,
GF2=(x-4)2+(y-4)2=x2+16-8x+y2+48-8y,
CF2=,OE2=64,CE2=,OC2=,
,
变形为:,
解得:,(舍去).
∴G(0,4).
综上所述G点的坐标是:(0,4)、(0,8).
(3)①∵抛物线是轴对称图形,DM是对称轴,
∴DA=DB,
∵tan∠DAB==
∴∠DAB=60°,
∴△DAB是等边三角形,
∴∠ADB=60°.
∵∠DNT=90°,
∴∠DTN=∠MDN=30°,
∴DN=4.5,DT=9,
∴==.
②=
理由:作NH⊥DT于H,
∵S△DNT=DT.NH
∴S△DNT═DT.DN.sin60°
∴S△DNT=DT.DN.
∵S△DNT=S△DMT+S△DMN,
∴DT.DN=×DT?DM+DN?DM,
∴DT.DN=×DT?×3+DN?×3,
∴DT.DN=(DT+DN),
∴DT.DN=3(DT+DN),
∴=.
解析分析:(1)根据点的坐标直接运用待定系数法就可以求出抛物线的解析式,然后再化成顶点式就可以求出顶点坐标;
(2)分情况讨论根据相似三角形的性质就可以求出点G的坐标;
(3)①运用直角三角形的性质和勾股定理的运用求出DN、DT的值就可以求出结论;
②作NH⊥DT于H,可以表示出S△DNT=DT.NH就可以得出S△DNT═DT.DN.sin60°,从而得出S△DNT=DT.DN.再由S△DNT=S△DMT+S△DMN,就有DT.DN=×DT?DM+DN?DM,可以得出DT.DN=3(DT+DN),进而得出结论.
点评:本题是一道二次函数的综合试题,考查了待定系数法求一次函数的解析式的运用,相似三角形的判定及性质的运用,特殊角的三角函数值的运用,三角形的面积公式的运用,抛物线的性质的运用,解答时合理利用三角形的面积公式是关键.