如图,已知二次函数的图象过点A(0,-3),B(,),对称轴为直线x=-,点P是抛物线上的一动点,过点P分别作PM⊥x轴于点M,PN⊥y轴于点N,在四边形PMON上分

发布时间:2020-08-05 09:55:36

如图,已知二次函数的图象过点A(0,-3),B(,),对称轴为直线x=-,点P是抛物线上的一动点,过点P分别作PM⊥x轴于点M,PN⊥y轴于点N,在四边形PMON上分别截取PC=MP,MD=OM,OE=ON,NF=NP.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)求证:以C、D、E、F为顶点的四边形CDEF是平行四边形;
(3)在抛物线上是否存在这样的点P,使四边形CDEF为矩形?若存在,请求出所有符合条件的P点坐标;若不存在,请说明理由.

网友回答

(1)解:设抛物线的解析式为:y=a(x+)2+k,
∵点A(0,-3),B(,)在抛物线上,
∴,
解得:a=1,k=.
∴抛物线的解析式为:y=(x+)2=x2+x-3.

(2)证明:如右图,连接CD、DE、EF、FC.
∵PM⊥x轴于点M,PN⊥y轴于点N,
∴四边形PMON为矩形,
∴PM=ON,PN=OM.
∵PC=MP,OE=ON,
∴PC=OE;
∵MD=OM,NF=NP,
∴MD=NF,
∴PF=OD.
在△PCF与△OED中,

∴△PCF≌△OED(SAS),
∴CF=DE.
同理可证:△CDM≌△FEN,
∴CD=EF.
∵CF=DE,CD=EF,
∴四边形CDEF是平行四边形.

(3)解:假设存在这样的点P,使四边形CDEF为矩形.
设矩形PMON的边长PM=ON=m,PN=OM=n,则PC=m,MC=m,MD=n,PF=n.
若四边形CDEF为矩形,则∠DCF=90°,易证△PCF∽△MDC,
∴,即,化简得:m2=n2,
∴m=n,即矩形PMON为正方形.
∴点P为抛物线y=x2+x-3与坐标象限角平分线y=x或y=-x的交点.
联立,
解得,,
∴P1(,),P2(-,-);
联立,
解得,,
∴P3(-3,3),P4(-1,1).
∴抛物线上存在点P,使四边形CDEF为矩形.这样的点有四个,在四个坐标象限内各一个,其坐标分别为:P1(,),P2(-,-),P3(-3,3),P4(-1,1).
解析分析:(1)利用顶点式和待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)证明△PCF≌△OED,得CF=DE;证明△CDM≌△FEN,得CD=EF.这样四边形CDEF两组对边分别对应相等,所以四边形CDEF是平行四边形;
(3)根据已知条件,利用相似三角形△PCF∽△MDC,可以证明矩形PMON是正方形.这样点P就是抛物线y=x2+x-3与坐标象限角平分线y=x或y=-x的交点,联立解析式解方程组,分别求出点P的坐标.符合题意的点P有四个,在四个坐标象限内各一个.

点评:本题是二次函数综合题型,考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、全等三角形、相似三角形、解方程、矩形、正方形等知识点,所涉及的考点较多,但难度均匀,是一道好题.第(2)问的要点是全等三角形的证明,第(3)问的要点是判定四边形PMON必须是正方形,然后列方程组求解.
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