如图,抛物线y=ax2+bx(a>0)过点E(8,0),矩形ABCD的边AB在线段OE上(点A在点B的左侧),...
问题详情:
如图,抛物线y=ax2+bx(a>0)过点E(8,0),矩形ABCD的边AB在线段OE上(点A在点B的左侧),点C、D在抛物线上,∠BAD的平分线AM交BC于点M,点N是CD的中点,已知OA=2,且OA:AD=1:3.
(1)求抛物线的解析式;
(2)F、G分别为x轴,y轴上的动点,顺次连接M、N、G、F构成四边形MNGF,求四边形MNGF周长的最小值;
(3)在x轴下方且在抛物线上是否存在点P,使△ODP中OD边上的高为?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)矩形ABCD不动,将抛物线向右平移,当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点K、L,且直线KL平分矩形的面积时,求抛物线平移的距离.
【回答】
【解答】解:(1)∵点A在线段OE上,E(8,0),OA=2
∴A(2,0)
∵OA:AD=1:3
∴AD=3OA=6
∵四边形ABCD是矩形
∴AD⊥AB
∴D(2,﹣6)
∵抛物线y=ax2+bx经过点D、E
∴ 解得:
∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x
(2)如图1,作点M关于x轴的对称点点M',作点N关于y轴的对称点点N',连接FM'、GN'、M'N'
∵y=x2﹣4x=(x﹣4)2﹣8
∴抛物线对称轴为直线x=4
∵点C、D在抛物线上,且CD∥x轴,D(2,﹣6)
∴yC=yD=﹣6,即点C、D关于直线x=4对称
∴xC=4+(4﹣xD)=4+4﹣2=6,即C(6,﹣6)
∴AB=CD=4,B(6,0)
∵AM平分∠BAD,∠BAD=∠ABM=90°
∴∠BAM=45°
∴BM=AB=4
∴M(6,﹣4)
∵点M、M'关于x轴对称,点F在x轴上
∴M'(6,4),FM=FM'
∵N为CD中点
∴N(4,﹣6)
∵点N、N'关于y轴对称,点G在y轴上
∴N'(﹣4,﹣6),GN=GN'
∴C四边形MNGF=MN+NG+GF+FM=MN+N'G+GF+FM'
∵当M'、F、G、N'在同一直线上时,N'G+GF+FM'=M'N'最小
∴C四边形MNGF=MN+M'N'==2+10=12
∴四边形MNGF周长最小值为12.
(3)存在点P,使△ODP中OD边上的高为.
过点P作PE∥y轴交直线OD于点E
∵D(2,﹣6)
∴OD=,直线OD解析式为y=﹣3x
设点P坐标为(t,t2﹣4t)(0<t<8),则点E(t,﹣3t)
①如图2,当0<t<2时,点P在点D左侧
∴PE=yE﹣yP=﹣3t﹣(t2﹣4t)=﹣t2+t
∴S△ODP=S△OPE+S△DPE=PE•xP+PE•(xD﹣xP)=PE(xP+xD﹣xP)=PE•xD=PE=﹣t2+t
∵△ODP中OD边上的高h=,
∴S△ODP=OD•h
∴﹣t2+t=×2×
方程无解
②如图3,当2<t<8时,点P在点D右侧
∴PE=yP﹣yE=t2﹣4t﹣(﹣3t)=t2﹣t
∴S△ODP=S△OPE﹣S△DPE=PE•xP﹣PE•(xP﹣xD)=PE(xP﹣xP+xD)=PE•xD=PE=t2﹣t
∴t2﹣t=×2×
解得:t1=﹣4(舍去),t2=6
∴P(6,﹣6)
综上所述,点P坐标为(6,﹣6)满足使△ODP中OD边上的高为.
(4)设抛物线向右平移m个单位长度后与矩形ABCD有交点K、L
∵KL平分矩形ABCD的面积
∴K在线段AB上,L在线段CD上,如图4
∴K(m,0),L(2+m,0)
连接AC,交KL于点H
∵S△ACD=S四边形ADLK=S矩形ABCD
∴S△AHK=S△CHL
∵AK∥LC
∴△AHK∽△CHL
∴
∴AH=CH,即点H为AC中点
∴H(4,﹣3)也是KL中点
∴
∴m=3
∴抛物线平移的距离为3个单位长度.
知识点:各地中考
题型:综合题