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如图,在矩形OABC中,AO=10,AB=8,沿直线CD折叠矩形OABC的一边BC,使点B落在OA边上的点E处.分别以O
题目内容:
如图,在矩形OABC中,AO=10,AB=8,沿直线CD折叠矩形OABC的一边BC,使点B落在OA边上的点E处.分别以OC,OA所在的直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,抛物线y=ax 2 +bx+c经过O,D,C三点.
(1)求AD的长及抛物线的解析式;
(2)一动点P从点E出发,沿EC以每秒2个单位长的速度向点C运动,同时动点Q从点C出发,沿CO以每秒1个单位长的速度向点O运动,当点P运动到点C时,两点同时停止运动.设运动时间为t秒,当t为何值时,以P、Q、C为顶点的三角形与△ADE相似?
(3)点N在抛物线对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使以M,N,C,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M与点N的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.
优质解答
(1)∵四边形ABCO为矩形,
∴∠OAB=∠AOC=∠B=90°,AB=CO=8,AO=BC=10.
由题意,△BDC≌△EDC.
∴∠B=∠DEC=90°,EC=BC=10,ED=BD.
由勾股定理易得EO=6.
∴∴AE=10﹣6=4,
设AD=x,则BD=ED=8﹣x,由勾股定理,得x 2 +42=(8﹣x) 2 ,
解得,x=3,∴AD=3.
∵抛物线y=ax 2 +bx+c过点D(3,10),C(8,0),
∴ ,
解得
∴抛物线的解析式为:y=﹣ x 2 + x.
(2)∵∠DEA+∠OEC=90°,∠OCE+∠OEC=90°,
∴∠DEA=∠OCE,
由(1)可得AD=3,AE=4,DE=5.
而CQ=t,EP=2t,∴PC=10﹣2t.
当∠PQC=∠DAE=90°,△ADE∽△QPC,
∴ = ,即 = ,
解得t= .
当∠QPC=∠DAE=90°,△ADE∽△PQC,
∴ = ,即 = ,
解得t= .
∴当t= 或 时,以P、Q、C为顶点的三角形与△ADE相似.
(3)假设存在符合条件的M、N点,分两种情况讨论:
①EC为平行四边形的对角线,由于抛物线的对称轴经过EC中点,若四边形MENC是平行四边形,那么M点必为抛物线顶点;
则:M(4, );而平行四边形的对角线互相平分,那么线段MN必被EC中点(4,3)平分,则N(4,﹣ );
②EC为平行四边形的边,则EC MN,设N(4,m),则M(4﹣8,m+6)或M(4+8,m﹣6);
将M(﹣4,m+6)代入抛物线的解析式中,得:m=﹣38,此时 N(4,﹣38)、M(﹣4,﹣32);
将M(12,m﹣6)代入抛物线的解析式中,得:m=﹣26,此时 N(4,﹣26)、M(12,﹣32);
综上,存在符合条件的M、N点,且它们的坐标为:
①M 1 (﹣4,﹣32),N 1 (4,﹣38)
②M 2 (12,﹣32),N 2 (4,﹣26)
③M 3 (4, ),N 3 (4,﹣ ).
如图,在矩形OABC中,AO=10,AB=8,沿直线CD折叠矩形OABC的一边BC,使点B落在OA边上的点E处.分别以OC,OA所在的直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,抛物线y=ax 2 +bx+c经过O,D,C三点. (1)求AD的长及抛物线的解析式; (2)一动点P从点E出发,沿EC以每秒2个单位长的速度向点C运动,同时动点Q从点C出发,沿CO以每秒1个单位长的速度向点O运动,当点P运动到点C时,两点同时停止运动.设运动时间为t秒,当t为何值时,以P、Q、C为顶点的三角形与△ADE相似? (3)点N在抛物线对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使以M,N,C,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M与点N的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由. |
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(1)∵四边形ABCO为矩形, ∴∠OAB=∠AOC=∠B=90°,AB=CO=8,AO=BC=10. 由题意,△BDC≌△EDC. ∴∠B=∠DEC=90°,EC=BC=10,ED=BD. 由勾股定理易得EO=6. ∴∴AE=10﹣6=4, 设AD=x,则BD=ED=8﹣x,由勾股定理,得x 2 +42=(8﹣x) 2 , 解得,x=3,∴AD=3. ∵抛物线y=ax 2 +bx+c过点D(3,10),C(8,0), ∴ , 解得 ∴抛物线的解析式为:y=﹣ x 2 + x. (2)∵∠DEA+∠OEC=90°,∠OCE+∠OEC=90°, ∴∠DEA=∠OCE, 由(1)可得AD=3,AE=4,DE=5. 而CQ=t,EP=2t,∴PC=10﹣2t. 当∠PQC=∠DAE=90°,△ADE∽△QPC, ∴ = ,即 = , 解得t= . 当∠QPC=∠DAE=90°,△ADE∽△PQC, ∴ = ,即 = , 解得t= . ∴当t= 或 时,以P、Q、C为顶点的三角形与△ADE相似. (3)假设存在符合条件的M、N点,分两种情况讨论: ①EC为平行四边形的对角线,由于抛物线的对称轴经过EC中点,若四边形MENC是平行四边形,那么M点必为抛物线顶点; 则:M(4, );而平行四边形的对角线互相平分,那么线段MN必被EC中点(4,3)平分,则N(4,﹣ ); ②EC为平行四边形的边,则EC MN,设N(4,m),则M(4﹣8,m+6)或M(4+8,m﹣6); 将M(﹣4,m+6)代入抛物线的解析式中,得:m=﹣38,此时 N(4,﹣38)、M(﹣4,﹣32); 将M(12,m﹣6)代入抛物线的解析式中,得:m=﹣26,此时 N(4,﹣26)、M(12,﹣32); 综上,存在符合条件的M、N点,且它们的坐标为: ①M 1 (﹣4,﹣32),N 1 (4,﹣38) ②M 2 (12,﹣32),N 2 (4,﹣26) ③M 3 (4, ),N 3 (4,﹣ ). |
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