如图,在直角坐标系xOy中,点A的坐标为(12,-8),点B、C在x轴上,tan∠ABC=,AB=AC,AH⊥BC于H,D为AC边上一点,BD交AH于点M,且△ADM与△BHM的面积相等.
(1)求点D坐标;
(2)求过B、C、D三点的抛物线的解析式,并求出抛物线顶点E的坐标;
(3)过点E且平行于AB的直线l交y轴于点G,若将(2)中的抛物线沿直线l平移,平移后的抛物线交y轴于点F,顶点为E′(点E′在y轴右侧).是否存在这样的抛物线,使△E′FG为等腰三角形?若存在,请求出此时顶点E′的坐标;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)∵S△ADM=S△BHM,∴S△ACH=S△BCD,
∵AB=AC,AH⊥BC,∴H是BC中点,∴D是AC中点.
∵AH=8,tan∠ABC=,∴BH=CH=6,
∵A的坐标为(12,-8),∴B、C坐标分别为(18,0)、(6,0).
∴D的坐标为(9,-4).
(2)设经过B、C、D三点的抛物线的解析式为y=a(x-6)(x-18),
∵抛物线过D点,∴-4=a(9-6)(9-18),∴a=.
∴抛物线的解析式为y=(x-6)(x-18),顶点E的坐标为(12,-).
(3)设直线l的解析式为y=x+b,∵直线过点E,∴b=-,
∴G的坐标为(0,-).
∴设平移后的抛物线的解析式为y=(x-m)2+m-
∴F的坐标为(0,m2+m-),E′的坐标为(m,m-),
若E′G=E′F,则m2+m-+=2×m,
∴m=0(舍去),m=9,此时E′的坐标为(9,-).
若E′G=GF,则m=m2+m-+
∴m=0(舍去),m=,此时E′的坐标为(,-).
若E′F=GF,不存在.
综上所述E′点的坐标为(9,-)或(,-).
解析分析:(1)要求点D的坐标,可以先确定点D的位置,由△ADM、△BHM的面积相等,它们加上一个公共三角形△AMB后,可得出△ADB、△AHB的面积相等,显然D、H两点到直线AB的距离相等,即DH∥AB,而H是BC的中点,那么点D应该是AC的中点,所以只要求出点C的坐标即可确定点D的坐标.首先由点A坐标能得到AH的长,在Rt△AHB中,已知AH的长以及∠ABH的正切值,通过解直角三角形即可求出BH的长,根据等腰三角形的性质易知BH=HC,在得出OH(点A横坐标的绝对值)、CH的长后,即可确定点C的坐标,由此得解.(2)利用待定系数法能求出抛物线的解析式,由配方法或公式法能求出顶点E的坐标.(3)首先表达出平移后的函数解析式,能得到点E′、G的坐标;再由直线l与AB平行,求出直线l的解析式(两条直线平行,则它们的斜率相同),能得到点F的坐标;若△E′FG为等腰三角形,需要考虑到三种情况:①E′F=E′G;此时E′在线段FG的中垂线上,那么点E′纵坐标应该是点F、G两点纵坐标和的一半,据此求解;②E′G=FG;FG可由两点纵坐标差的绝对值求得,而E′G可由点E横坐标以及∠OGB的正弦值求得,列出等式后即可确定点E′的坐标;③E′F=FG;这种情况下,点F必在E′下方,显然这种情况不符合抛物线图象的特点,因此这种情况不予考虑.
点评:此题主要考查了等腰三角形的性质、图形面积的解法、函数解析式的确定以及等腰三角形的判定和性质等重要知识;最后一题中,在等腰三角形的腰和底不确定的情况下,要分类讨论.