如图,已知以点A(2,-1)为顶点的抛物线经过点B(4,0).(1)求该抛物线的解析式;(2)设点D为抛物线
如图,已知以点A(2,-1)为顶点的抛物线经过点B(4,0).(1)求该抛物线的解析式;(2)设点D为抛物线对称轴与x轴的交点,点E为抛物线上一动点,过E作直线y=-2的...
如图,已知以点A(2,-1)为顶点的抛物线经过点B(4,0).(1)求该抛物线的解析式;(2)设点D为抛物线对称轴与x轴的交点,点E为抛物线上一动点,过E作直线y=-2的垂线,垂足为N.①探索、猜想线段EN与ED之间的数量关系,并证明你的结论;②抛物线上是否存在点E使△EDN为等边三角形?若存在,请求出所有满足条件的点E的坐标;若不存在,请说明理由.提示:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是x=?b2a,顶点坐标是(?b2a, 4ac?b24a)
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解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x-h)2+k,
∵抛物线的顶点A(2,-1)且过点B(4,0),∴y=a(x-2)2-1,
且0=4a-1,∴a=
(3分)
∴抛物线的解析式为y=
(x?2)2?1=
x2?x(4分)
(2)①猜想:DE=NE(5分)
证明:∵点D为抛物线对称轴与x轴的交点,
∴得D(2,0)
当点E与B重合时,
∵D(2,0),B(4,0),
∴ED=2,
∵过E作直线y=-2的垂线,垂足为N
∴EN=2,
∴DE=EN
当点E与O重合时,
∵D(2,0),
DE=2,EN=2,
∴DE=EN
当点E与A重合时,
∵A(2,-1),EN=2
∴DE=1,EN=1,
∴DE=EN(7分)
当点E不与B、O、A重合时,
设E点坐标为(x,
x2?x),EN交x轴于点F,
在Rt△DEF中,DE2=DF2+EF2=(x-2)2+y2(8分)
又∵NE=y+2,∴NE2=y2+4y+4=y2+4(
x2?x)+4=y2+x2-4x+4=(x-2)2+y2(9分)∴DE=NE
综上所述,DE=NE(10分)
②答:存在(11分)
当点E在x轴上时△EDN为直角三角形,点E在x轴下方时△EDN为钝角三角形,所以只当E在x轴上方时△EDN才可能为等边三角形(注意:未作上述说明不扣分!)
理由一:若△EDN为等边三角形,∵DE=NE=DN,且EN⊥x轴,
∴EF=FN=2,∴y=
x2?x=2(12分)
解得 x=2±2
(13分)
∴点E的坐标为(2+2
,2)和(2?2
,2)(14分)
理由二:若△EDN为等边三角形,∵DE=NE=DN,且EN⊥x轴,
∴∠EFD=30°,EF=FN=2(12分)
在Rt△DEF中,tan∠EFD=
,
∴DF=
=
=2
∵抛物线的顶点A(2,-1)且过点B(4,0),∴y=a(x-2)2-1,
且0=4a-1,∴a=
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∴抛物线的解析式为y=
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4 |
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(2)①猜想:DE=NE(5分)
证明:∵点D为抛物线对称轴与x轴的交点,
∴得D(2,0)
当点E与B重合时,
∵D(2,0),B(4,0),
∴ED=2,
∵过E作直线y=-2的垂线,垂足为N
∴EN=2,
∴DE=EN
当点E与O重合时,
∵D(2,0),
DE=2,EN=2,
∴DE=EN
当点E与A重合时,
∵A(2,-1),EN=2
∴DE=1,EN=1,
∴DE=EN(7分)
当点E不与B、O、A重合时,
设E点坐标为(x,
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在Rt△DEF中,DE2=DF2+EF2=(x-2)2+y2(8分)
又∵NE=y+2,∴NE2=y2+4y+4=y2+4(
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综上所述,DE=NE(10分)
②答:存在(11分)
当点E在x轴上时△EDN为直角三角形,点E在x轴下方时△EDN为钝角三角形,所以只当E在x轴上方时△EDN才可能为等边三角形(注意:未作上述说明不扣分!)
理由一:若△EDN为等边三角形,∵DE=NE=DN,且EN⊥x轴,
∴EF=FN=2,∴y=
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解得 x=2±2
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∴点E的坐标为(2+2
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3 |
理由二:若△EDN为等边三角形,∵DE=NE=DN,且EN⊥x轴,
∴∠EFD=30°,EF=FN=2(12分)
在Rt△DEF中,tan∠EFD=
EF |
DF |
∴DF=
EF |
tan∠EFD |
2 |
tan30° |
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