【题目】如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,4),线段BC的中垂线与对称轴l交于点D,与x轴交于点F,与BC交于点E,对称轴lx轴交于点H.

(1)求抛物线的函数表达式;

(2)求点D的坐标;

(3)点Px轴上一点,⊙P与直线BC相切于点Q,与直线DE相切于点R.求点P的坐标;

(4)点Mx轴上方抛物线上的点,在对称轴l上是否存在一点N,使得以点D,P,M.N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,则直接写出N点坐标;若不存在,请说明理由.


参考答案:

【答案】(1)抛物线表达式为:y=﹣(x+4)(x﹣2)=﹣x2﹣x+4;(2)点D坐标为(﹣1,1);(3)点P坐标为(,0)或(7,0);(4)存在(﹣1,)、(﹣1,)、(﹣1,﹣

【解析】(1)利用待定系数法问题可解;

(2)依据垂直平分线性质,利用勾股定理构造方程;

(3)由题意画示意图可以发现由两种可能性,确定方案后利用锐角三角函数定义构造方程,求出半径及点P坐标;

(4)通过分类讨论画出可能图形,注意利用平行四边形的性质,同一对角线上的两个端点到另一对角线距离相等.

1)∵抛物线过点A(﹣4,0),B(2,0)

∴设抛物线表达式为:y=a(x+4)(x﹣2)

C(0,4)带入得

4=a(0+4)(0﹣2)

a=﹣

∴抛物线表达式为:y=﹣(x+4)(x﹣2)=﹣x2﹣x+4

(2)由(1)抛物线对称轴为直线x=﹣=﹣1,

∵线段BC的中垂线与对称轴l交于点D,

∴点D在对称轴上

设点D坐标为(﹣1,m),

过点CCGlG,连DC,DB,

DC=DB,

RtDCGRtDBH

DC2=12+(4﹣m)2,DB2=m2+(2+1)2

12+(4﹣m)2=m2+(2+1)2

解得:m=1

∴点D坐标为(﹣1,1);

(3)∵点B坐标为(2,0),C点坐标为(0,4)

BC=

EFBC中垂线

BE=

RtBEFRtBOC中,

cosCBF=,

,

BF=5,EF=,OF=3

设⊙P的半径为r,P与直线BCEF都相切

如图:

①当圆心P1在直线BC左侧时,连P1Q1,P1R1,则P1Q1=P1R1=r1

∴∠P1Q1E=P1R1E=R1EQ1=90°

∴四边形P1Q1ER1是正方形

ER1=P1Q1=r1

RtBEFRtFR1P1

tan1=

r1=

sin1=

FP1=,OP1=

∴点P1坐标为(,0)

②同理,当圆心P2在直线BC右侧时,

可求r2=,OP2=7

P2坐标为(7,0)

∴点P坐标为(,0)或(7,0)

(4)存在

当点P坐标为(,0)时,

①若DNMP为平行四边形对边,则有DN=MP

x=时,y=﹣

DN=MP=

∴点N坐标为(﹣1,

②若MN、DP为平行四边形对边时,M、P点到ND距离相等

则点M横坐标为﹣

M纵坐标为﹣

由平行四边形中心对称性可知,点MN的垂直距离等于点P到点D的垂直距离

当点ND点上方时,点N纵坐标为

此时点N坐标为(﹣1,),

当点Nx轴下方时,点N坐标为(﹣1,﹣),

当点P坐标为(7,0)时,所求N点不存在.

故答案为:(﹣1,)、(﹣1,)、(﹣1,﹣

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