如图1,已知抛物线的顶点为A(0,1),矩形CDEF的顶点C、F在抛物线

如图1,已知抛物线的顶点为A01),矩形CDEF的顶点CF在抛物线上,DEx轴上,CFy轴于点B02),且其面积为8

1)求此抛物线的解析式;

2)如图2,若P点为抛物线上不同于A的一点,连接PB并延长交抛物线于点Q,过点PQ分别作x轴的垂线,垂足分别为SR

求证:PB=PS

判断△SBR的形状;

试探索在线段SR上是否存在点M,使得以点PSM为顶点的三角形和以点QRM为顶点的三角形相似?若存在,请找出M点的位置;若不存在,请说明理由.

答案

 

 

2过点BBN⊥PS,垂足为N,可以设P的坐标是(aa2+1),根据勾股定理就可以用a表示出PB=PS的长,由此可以证明;

判断△SBR的形状,根据同理可知BQ=QR,根据等边对等角就可以证明∠SBR=90度,则△SBR为直角三角形;

若以PSM为顶点的三角形与以QMR为顶点的三角形相似,有△PSM∽△MRQ△PSM∽△QRM两种情况,根据相似三角形的对应边的比相等就可以求出.

解答: 解:(1)方法一:

∵B点坐标为(0.2),

∴OB=2

矩形CDEF面积为8

∴CF=4

∴C点坐标为(﹣22).F点坐标为(22).

设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c

其过三点A01),C(﹣2.2),F22).

解这个方程组,得a=b=0c=1

此抛物线的解析式为y=x2+1.(3分)

方法二:

∵B点坐标为(0.2),

∴OB=2

矩形CDEF面积为8

∴CF=4

∴C点坐标为(﹣22),

根据题意可设抛物线解析式为y=ax2+c

其过点A01)和C(﹣2.2

解这个方程组,得a=c=1

此抛物线解析式为y=x2+1

 

2证明:如图(2)过点BBN⊥PS,垂足为N

∵P点在抛物线y=x2+1上.可设P点坐标为(aa2+1).

∴PS=a2+1OB=NS=2BN=a

∴PN=PSNS=

Rt△PNB中.

PB2=PN2+BN2=a212+a2=a2+12

∴PB=PS=.(6分)

根据同理可知BQ=QR

∴∠1=∠2

∵∠1=∠3

∴∠2=∠3

同理∠SBP=∠57分)

∴2∠5+2∠3=180°

∴∠5+∠3=90°

∴∠SBR=90度.

∴△SBR为直角三角形.(8分)

方法一:如图(3)作QN⊥PS

PS=bQR=c

PS=PB=bQR=QB=cPQ=b+cPN=bc

∴QN2=SR2=b+c2﹣(bc2

.(9分)

假设存在点M.且MS=x,则MR=

若使△PSM∽△MRQ

则有

x22x+bc=0

∴SR=2

∴MSR的中点.(11分)

若使△PSM∽△QRM

则有

∴M点即为原点O

综上所述,当点MSR的中点时.△PSM∽△MRQ

当点M为原点时,△PSM∽△MRQ.(13分)

方法二:

若以PSM为顶点的三角形与以QMR为顶点的三角形相似,

∵∠PSM=∠MRQ=90°

△PSM∽△MRQ△PSM∽△QRM两种情况.

△PSM∽△MRQ时.∠SPM=∠RMQ∠SMP=∠RQM

由直角三角形两锐角互余性质.知∠PMS+∠QMR=90度.

∴∠PMQ=90度.(9分)

PQ中点为T.连接MT.则MT=PQ=QR+PS).(10分)

∴MN为直角梯形SRQP的中位线,

MSR的中点(11分)

=1

△PSM∽△QRM时,

∴QB=BP

∵PS∥OB∥QR

M为原点O

综上所述,当点MSR的中点时,△PSM∽△MRQ

当点M为原点时,△PSM∽△QRM.(13分)

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