如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与y轴交于点A,且经过B(1,0),C(5,8)两点,点D是抛物线顶点,E是对称轴与直线AC的交点,F与E关于点D对称.(1)求抛

发布时间:2020-08-06 14:54:58

如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与y轴交于点A,且经过B(1,0),C(5,8)两点,点D是抛物线顶点,E是对称轴与直线AC的交点,F与E关于点D对称.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求证:∠AFE=∠CFE;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△AFP与△FDC相似?若有,请求出所有符合条件的点P的坐标;若没有,请说明理由.

网友回答

解:(1)将点B(1,0),C(5,8)代入y=ax2+bx+3得

解得,
所以抛物线的解析式为y=x2-4x+3;

(2)由(1)可得抛物线顶点D(2,-1),
直线AC的解析式为y=x+3,
由E是对称轴与直线AC的交点,则E(2,5),
由F与E关于点D对称,则F(2,-7),
证法一:从点A、C分别向对称轴作垂线AM、CN,交对称轴于M、N,
在Rt△FAM和Rt△FCN中
∠AMF=∠CNF=90°,====
所以Rt△FAM∽Rt△FCN,
所以∠AFE=∠CFE;
证法二:直线AF的解析式为y=-5x+3,
点C(5,8)关于对称轴的对称点是Q(-1,8),
将点Q(-1,8)代入y=-5x+3,可知点Q在直线AF上,
所以∠AFE=∠CFE;

(3)在△FDC中,三内角不等,且∠CDF为钝角
①若点P在点F下方时,
在△AFP中,∠AFP为钝角
因为∠AFE=∠CFE,∠AFE+∠AFP=180°,∠CFE+∠CDF<180°,
所以∠AFP和∠CDF不相等
所以,点P在点F下方时,两三角形不能相似?
②若点P在点F上方时,
由∠AFE=∠CFE,要使△AFP与△FDC相似
只需=(点P在DF之间)或=(点P在FD的延长线上)
解得点P的坐标为(2,-3)或(2,19).
解析分析:(1)已知抛物线过B、C两点,而且两点的坐标都已得出,可用待定系数法来求函数的解析式;
(2)由(1)可得抛物线顶点D(2,-1),直线AC的解析式为y=x+3,由E是对称轴与直线AC的交点,可得E点坐标,由F与E关于点D对称,可得F点坐标,从点A、C分别向对称轴作垂线AM、CN,交对称轴于M、N,通过证明Rt△FAM∽Rt△FCN,根据相似三角形的性质即可求解;
(3)在△FDC中,三内角不等,且∠CDF为钝角,分两种情况:①若点P在点F下方时,②若点P在点F上方时,讨论即可求解.

点评:主要考查待定系数法、方程、函数及三角形相似等知识,考查综合运用数学知识、分析问题、解决问题的能力,考查数形结合、分类讨论的思想.此题是一道以函数为背景的综合压轴题,第1、2两个小题较为容易,上手很轻松,第3小题中很容易看出要讨论相似三角形的对应顶角,想提醒大家的是在中考中应该对可能的情况进行逐一讨论,才能尽量防止漏解.
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