如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+bx经过A(2,0),直线y=x+m分别交x轴、y轴于点C、B,点D是抛物线上横坐标为m的点,作DE⊥x轴于E,DE所在的直线与直线y=x+m交于点F.
(1)求该抛物线解析式;
(2)随着m的变化,试探究:
①当m取何值时,点D和点F重合;
②当1<m<2时,用含m的代数式表示DF的长度;
(3)将DF绕D顺时针旋转90°得到DF′,连结E?F′,是否存在△DE?F′与△CEF相似?若有,请求出m的值;若没有,请说明理由.
网友回答
解:(1)∵抛物线y=-x2+bx经过A(2,0),
∴-22+2b=0,
解得b=2,
∴该抛物线解析式为y=-x2+2x;
(2)①∵y=-x2+2x,
∴当x=m时,y=-m2+2m,
即D点坐标为(m,-m2+2m),
∵y=x+m,
∴当x=m时,y=m+m=m,
即F点坐标为(m,m).
∵点D和点F重合,
∴-m2+2m=m,
解得m1=0(不合题意,舍去),m2=;
综上所述,m的值是;
②∵y=-x2+2x=-(x-1)2+1,
∴抛物线顶点坐标为(1,1),
∴当1<m<2时,点F在点D的上方,
∴DF=EF-DE=m-(-m2+2m)=m2-m;
(3)存在m=或m=1,使△DE?F′与△CEF相似.
理由如下:令y=0,则x+m=0,
解得x=-2m,
∴C(-2m,0),
∵点D的横坐标是m,
∴D(m,-m2+2m),F(m,m),E(m,0),
∴CE=3m,EF=m,DE=-m2+2m,DF′=DF=m2-m,
∴==,==,
∵△DE?F′与△CEF相似,
∴=或=2,
解得m=或m=1,
故,存在m=或m=1,使△DE?F′与△CEF相似.
解析分析:(1)把点A的坐标代入二次函数解析式求出b的值,即可得到抛物线的解析式;
(2)①根据一次函数、二次函数图象上点的坐标特征设D点坐标为(m,-m2+2m),F点坐标为(m,m),根据点D、F重合,它们的纵坐标相等,列出关于m的方程-m2+2m=m,然后解方程即可得到m的值;
②由(1)中抛物线的解析式求出顶点坐标,再根据1<m<2可知点F在点D的上方,然后根据DF=EF-DE,代入数据整理即可得解;
(3)根据直线解析式求出点C的坐标,再表示出点D、E、F的坐标,然后求出EF、DF、DE的长,再根据相似三角形对应边成比例分两种情况讨论求解即可.
点评:本题是二次函数综合题型,主要考查了待定系数法求函数解析式,一次函数与二次函数图象上点的坐标特征,相似三角形对应边成比例的性质,综合题,但难度不大.