如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点O为原点,E为AB上一点,把△CBE沿CE折叠,使点B恰好落在OA边上的点D处,点A,D的坐标分别为(5,0)和(3,0)

发布时间:2020-08-09 00:14:19

如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点O为原点,E为AB上一点,把△CBE沿CE折叠,使点B恰好落在OA边上的点D处,点A,D的坐标分别为(5,0)和(3,0).
(1)求点C的坐标;
(2)求DE所在直线的解析式;
(3)设过点C的抛物线y=2x2+bx+c(b<0)与直线BC的另一个交点为M,问在该抛物线上是否存在点G,使得△CMG为等边三角形?若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)根据题意,得CD=CB=OA=5,OD=3,
∵∠COD=90°,
∴OC==4.
∴点C的坐标是(0,4);

(2)∵AB=OC=4,设AE=x,
则DE=BE=4-x,AD=OA-OD=5-3=2,
在Rt△DEA中,DE2=AD2+AE2.
∴(4-x)2=22+x2.
解之,得x=,
即点E的坐标是(5,).
设DE所在直线的解析式为y=kx+b,

解之,得
∴DE所在直线的解析式为y=x-;

(3)∵点C(0,4)在抛物线y=2x2+bx+c上,
∴c=4.
即抛物线为y=2x2+bx+c.
假设在抛物线y=2x2+bx+c上存在点G,使得△CMG为等边三角形,
根据抛物线的对称性及等边三角形的性质,得点G一定在该抛物线的顶点上.
设点G的坐标为(m,n),
∴m=-,n==,
即点G的坐标为(-,).
设对称轴x=-b与直线CB交于点F,与x轴交于点H.
则点F的坐标为(-b,4).
∵b<0,
∴m>0,点G在y轴的右侧,
CF=m=-,FH=4,FG=4-=.(*)
∵CM=CG=2CF=-,
∴在Rt△CGF中,CG2=CF2+FG2,
(-)2=(-)2+()2.
解之,得b=-2.
∵b<0
∴m=-b=,n==.
∴点G的坐标为(,).
∴在抛物线y=2x2+bx+c(b<0)上存在点G(,),使得△CMG为等边三角形.
在(*)后解法二:Rt△CGF中,∠CGF=×60°=30度.
∴tan∠CGF==tan30度.
∴.
解之,得b=-2.
解析分析:(1)根据折叠的性质可得出BC=CD=AO=5,可在直角三角形OCD中,根据CD和OD的长用勾股定理求出OC的值.即可得出C点的坐标.
(2)本题的关键是求出E点的坐标,可设AE=x,那么BE=DE=4-x,在直角三角形DEA中,用勾股定理即可求出AE的长,也就求得了E点的坐标,然后用待定系数法即可求出直线DE的解析式.
(3)根据C点的坐标即可得出抛物线的待定系数中c=4,根据抛物线的和等边三角形的对称性,如果△CMG是等边三角形,G必为抛物线顶点,可据此表示出G点的坐标.设抛物线的对称轴与直线BC的交点为F,那么可根据G点的坐标和C点的坐标求出CF和FG的长,然后根据△CMG是等边三角形FG=FC,据此可求出b的值,即可确定抛物线的解析式,然后根据抛物线的解析式即可求出G点的坐标.

点评:本题着重考查了待定系数法求一次函数解析式、图形翻折变换、等边三角形的判定和性质等重要知识点,综合性强,考查学生数形结合的数学思想方法.
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