如图,已知抛物线的顶点A在y轴上,坐标A(0,1)矩形CDEF的顶点C、F在抛物线上,D、E在x轴上,CF交y轴于点B(0,2),S矩形CDEF=8(1)求此抛物线的

发布时间:2020-08-12 10:23:12

如图,已知抛物线的顶点A在y轴上,坐标A(0,1)矩形CDEF的顶点C、F在抛物线上,D、E在x轴上,CF交y轴于点B(0,2),S矩形CDEF=8
(1)求此抛物线的解析式;
(2)过B作直线MN,与抛物线交于点M、N,过M、N分别向x轴作垂线MR、NQ,分别交x轴于R、Q,求证:MR=MB;
(3)在线段QR上是否存在一个点P,使得以点P、R、M为顶点的三角形和以P、N、Q为顶点的三角形相似?若存在.请说明理由,并找出P的位置;若不存在,也请说明理由.

网友回答

解:(1)∵矩形CDEF的顶点C、F在抛物线上,D、E在x轴上,CF交y轴于点B(0,2),S矩形CDEF=8,
∴EF×DE=8,
∴DE=4,∴F点坐标为:(2,2),
设抛物线的解析式为y=ax2+c,其过点A(0,1)和F(2,2),
所以,,
解得:,
所以,此函数解析式为y=x2+1;


(2)如图1,过点B作BT⊥MR于T,
∵M点在抛物线y=x2+1上,可设点M(a,a2+1),
∴MR=a2+1,OB=RT=2,BT=a,
∴MT=MR-TR=a2+1-2=a2-1,
在Rt△BMT中,MB2=BT2+MT2=(a2-1)2+a2=(a2+1)2,
∴BM=a2+1,
∵MR=a2+1,
∴MB=MR;

(3)如图2,若以点P、R、M为顶点的三角形和以P、N、Q为顶点的三角形相似,
∵∠PRM=∠PQN=90°,
∴分△PQN∽△MRP和△PQN∽△PRM两种情况,
当△PQN∽△MRP时,∠NPQ=∠RMP,∠QNP=∠RPM,
根据直角三角形两锐角互余可得,∠NPQ+∠RPM=90°,
∴∠NPM=90°,
取MN的中点W,连接WP,则WP=MN=(NQ+MR),
∴WP为梯形NQRM的中位线,
∴P为QR的中点;
当△PQN∽△PRM时,
∵=,
∵MB=MR,同理可得出:NB=NQ,
∴==,
又∵=,
∴点P与点O重合,
综上所述,点P为QR的中点时,△PQN∽△MRP;点P为原点时△PQN∽△PRM.
解析分析:(1)设抛物线的顶点式形式为y=ax2+c,然后利用待定系数法求二次函数解析式解答即可;
(2)过点B作BT⊥MR于T,根据点M在抛物线上设点P的坐标为(a,a2+1),然后表示出MT、BT、BM,再根据图形求出MT=MR-RT,在Rt△BTM中,利用勾股定理列式表示出MB2,从而得证;
(3)根据∠PRM=∠PQN=90°,分△PQN∽△MRP时,根据相似三角形对应角相等可得,∠NPQ=∠RMP,∠QNP=∠RPM,再根直角三角形的性质求出∠NPM=90°,取MN的中点为W,连接WP,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半表示出WP=MN=(NQ+MR),从而判定WP为梯形NQRM的中位线,得到点P为QR的中点△PQN∽△PRM时,根据相似三角形对应边成比例可得==,再根据=,可得点P与原点O重合.

点评:此题主要考查了二次函数综合题中二次函数的对称性、待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、勾股定理的应用以及相似三角形对应边成比例的性质等知识,综合性较强,难度较大,求点P的位置时要注意根据相似三角形对应边的不同分情况进行讨论.
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