题目
如图,抛物线
y=21x2+2x−6与
x轴交于
A,
B两点(点
A在点
B的左侧),与
y轴交于点
C,连接
AC,
BC.
(1)求
A、
B,
C三点的坐标;
(2)求直线
BC的函数表达式;
(3)点
P是直线
AC下方抛物线上的一个动点,过点
P作
BC的平行线
l,交线段
AC于点
D.在直线
l上是否存在点
E,使得以点
D,
C,
B,
E为顶点的四边形为菱形,若存在,求出点
E的坐标,若不存在,请说明理由.
知识点:二次函数的应用章节:第22章 二次函数 / 22.3 实际问题与二次函数
答案与解析
答案
(1)当
y=0时,
21x2+2x−6=0,
解得:
x1=−6,
x2=2,
∴A(−6,0),
B(2,0),
当
x=0时,
y=−6,
∴C(0,−6);
(2)∵B(2,0),C(0,−6),
设直线
BC的表达式为:
y=kx+b;
将
B(2,0),
C(0,−6)代入得:
{2k+b=00+b=−6,
解得:
{k=3b=−6,
∴直线
BC的函数表达式为
y=3x−6;
(3)在直线
l上存在点
E,使得以点
D,
C,
B,
E为顶点的四边形为菱形;理由如下:
设直线
AC的表达式为:
y=k\’x+b\’;
将
A(−6,0),
C(0,−6)代入得:
{−6k′+b′=00+b′=−6,
解得:
{k′=−1b′=−6,
故直线
AC的表达式为:
y=−x−6;
设点
D的坐标为
(m,−m−6),其中
−6<m<0,
∵B(2,0),
C(0,−6),
∴BD2=(m−2)2+(m+6)2,
BC2=22+62=40,
DC2=m2+(−m−6+6)2=2m2,
∵DE∥BC,
∴当
DE=BC时,以点
D,
C,
B,
E为顶点的四边形为平行四边形,
分两种情况:
如图
1,当
BD=BC时,四边形
BDEC为菱形,
∴BD2=BC2,
∴(m−2)2+(m+6)2=40,
解得:
m1=−4,
m2=0(舍去),
∴点
D的坐标为
(−4,−2),
∵点
B向左移动
2各单位长度,向下移动
6个单位长度得到点
C,
∴点
D向左移动
2各单位长度,向下移动
6个单位长度得到点
E,
∴点
E的坐标为
(−6,−8);
如图
2,当
CD=CB时,四边形
CBED为菱形,
∴CD2=CB2,
∴2m2=40,
解得:
m1=−25,m2=25(舍去),
∴点
D的坐标为
(−25,25−6),
∵点
C向右移动
2个单位长度,向上移动
6个单位长度得到点
B,
∴点
D向右移动
2个单位长度,向上移动
6个单位长度得到点
E,
∴点
E的坐标为
(2−25,25);
综上,存在点
E,使得以点
D,
C,
B,
E为顶点的四边形为菱形,点
E的坐标为
(−6,−8)或
(2−25,25).
解析
(1)当
y=0时,
21x2+2x−6=0,
解得:
x1=−6,
x2=2,
∴A(−6,0),
B(2,0),
当
x=0时,
y=−6,
∴C(0,−6);
(2)∵B(2,0),C(0,−6),
设直线
BC的表达式为:
y=kx+b;
将
B(2,0),
C(0,−6)代入得:
{2k+b=00+b=−6,
解得:
{k=3b=−6,
∴直线
BC的函数表达式为
y=3x−6;
(3)在直线
l上存在点
E,使得以点
D,
C,
B,
E为顶点的四边形为菱形;理由如下:
设直线
AC的表达式为:
y=k\’x+b\’;
将
A(−6,0),
C(0,−6)代入得:
{−6k′+b′=00+b′=−6,
解得:
{k′=−1b′=−6,
故直线
AC的表达式为:
y=−x−6;
设点
D的坐标为
(m,−m−6),其中
−6<m<0,
∵B(2,0),
C(0,−6),
∴BD2=(m−2)2+(m+6)2,
BC2=22+62=40,
DC2=m2+(−m−6+6)2=2m2,
∵DE∥BC,
∴当
DE=BC时,以点
D,
C,
B,
E为顶点的四边形为平行四边形,
分两种情况:
如图
1,当
BD=BC时,四边形
BDEC为菱形,
∴BD2=BC2,
∴(m−2)2+(m+6)2=40,
解得:
m1=−4,
m2=0(舍去),
∴点
D的坐标为
(−4,−2),
∵点
B向左移动
2各单位长度,向下移动
6个单位长度得到点
C,
∴点
D向左移动
2各单位长度,向下移动
6个单位长度得到点
E,
∴点
E的坐标为
(−6,−8);
如图
2,当
CD=CB时,四边形
CBED为菱形,
∴CD2=CB2,
∴2m2=40,
解得:
m1=−25,m2=25(舍去),
∴点
D的坐标为
(−25,25−6),
∵点
C向右移动
2个单位长度,向上移动
6个单位长度得到点
B,
∴点
D向右移动
2个单位长度,向上移动
6个单位长度得到点
E,
∴点
E的坐标为
(2−25,25);
综上,存在点
E,使得以点
D,
C,
B,
E为顶点的四边形为菱形,点
E的坐标为
(−6,−8)或
(2−25,25).