如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx-2?与x轴交于点A(-1,0)、B(4,0).点M、N在x轴上,点N在点M右侧,MN=2.以MN为直角边向上作等腰直

发布时间:2020-08-07 11:08:27

如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx-2?与x轴交于点A(-1,0)、B(4,0).点M、N在x轴上,点N在点M右侧,MN=2.以MN为直角边向上作等腰直角三角形CMN,∠CMN=90°.设点M的横坐标为m.
(1)求这条抛物线所对应的函数关系式.
(2)求点C在这条抛物线上时m的值.
(3)将线段CN绕点N逆时针旋转90°后,得到对应线段DN.
①当点D在这条抛物线的对称轴上时,求点D的坐标.
②以DN为直角边作等腰直角三角形DNE,当点E在这条抛物线的对称轴上时,直接写出所有符合条件的m值.
(参考公式:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为(,))

网友回答

解:(1)∵抛物线经过点A(-1,0)、B(4,0),

解得
∴抛物线所对应的函数关系式为y=x2-x-2;

(2)∵△CMN是等腰直角三角形CMN,∠CMN=90°,
∴CM=MN=2,
∴点C的坐标为(m,2),
∵点C(m,2)在抛物线上,
∴m2-m-2=2,
解得m1=,m2=.
∴点C在这条抛物线上时,m的值为或;

(3)①∵将线段CN绕点N逆时针旋转90°后,得到对应线段DN,
∴∠CND=90°,DN=CN=CM=MN,
∴CD=CN=2CM=2MN,
∴DM=CM=MN,∠DMN=90°,
∴点D的坐标为(m,-2).
又∵抛物线y=x2-x-2的对称轴为直线x=,点D在这条抛物线的对称轴上,
∴点D的坐标为(,-2);

②如图,以DN为直角边作等腰直角三角形DNE,E点的位置有四种情况:
如果E点在E1的位置时,
∵点D的坐标为(m,-2),MN=ME1=2,点N的坐标为(m+2,0),
∴点E1的(m-2,0),
∵点E1在抛物线y=x2-x-2的对称轴x=上,
∴m-2=,解得m=;
如果E点在E2的位置时,
∵点D的坐标为(m,-2),点N的坐标为(m+2,0),
∴点E2的(m+2,-4),
∵点E2在抛物线y=x2-x-2的对称轴x=上,
∴m+2=,解得m=-;
如果E点在E3的位置时,
∵点D的坐标为(m,-2),
∴点E3的(m,2),
∵点E3在抛物线y=x2-x-2的对称轴x=上,
∴m=;
如果E点在E4的位置时,
∵点D的坐标为(m,-2),点N的坐标为(m+2,0),
∴点E4的(m+4,-2),
∵点E4在抛物线y=x2-x-2的对称轴x=上,
∴m+4=,解得m=-;
综上可知,当点E在这条抛物线的对称轴上时,所有符合条件的m的值为m=-或m=-或m=或m=.
解析分析:(1)将A(-1,0)、B(4,0)两点的坐标代入y=ax2+bx-2,运用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)先根据等腰直角三角形的性质求出点C的坐标为(m,2),再将C的坐标代入y=x2-x-2,即可求出m的值;
(3)①先由旋转的性质得出点D的坐标为(m,-2),再根据二次函数的性质求出抛物线y=x2-x-2的对称轴为直线x=,然后根据点D在直线x=上,即可求出点D的坐标;
②以DN为直角边作等腰直角三角形DNE时,分别以D、N为直角顶点,在DN的两侧分别作出等腰直角三角形DNE,E点的位置分四种情况讨论.针对每一种情况,都可以先根据等腰直角三角形的性质求出点E的坐标,然后根据点E在直线x=上,列出关于m的方程,解方程即可求出m的值.

点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到运用待定系数法求抛物线的解析式,二次函数的性质,等腰直角三角形的性质,旋转的性质等知识,综合性较强,难度适中.其中(3)②要注意分析题意分情况讨论E点可能的位置,这是解题的关键.
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