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如图,抛物线y=ax2+bx+1与x轴交于两点A(-1,0),B(1,0),与y...

如图,抛物线y=ax2+bx+1与x轴交于两点A(-1,0),B(1,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点B作BD∥CA抛物线交于点D,求四边形ACBD的面积;
(3)在x轴下方的抛物线上是否存在点M,过M作MN⊥x轴于点N,使以A、M、N为顶点的三角形与△BCD相似?若存在,则求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

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(1)将A、B的坐标代入抛物线的解析式中,即可求出待定系数的值; (2)先求出直线AC的解析式,由于BD∥AC,那么直线BD的斜率与直线AC的相同,可据此求出直线BD的解析式,联立抛物线的解析式即可求出D点的坐标;由图知四边形ACBD的面积是△ABC和△ABD的面积和,由此可求得其面积; (3)易知OA=OB=OC=1,那么△ACB是等腰直角三角形,由于AC∥BD,则∠CBD=90°;根据B、C的坐标可求出BC、BD的长,进而可求出它们的比例关系;若以A、M、N为顶点的三角形与△BCD相似,那么两个直角三角形的对应直角边应该成立,可据此求出△AMN两条直角边的比例关系,连接抛物线的解析式即可求出M点的坐标. 【解析】 (1)依题意,得:,解得; ∴抛物线的解析式为:y=-x2+1; (2)易知A(-1,0),C(0,1),则直线AC的解析式为:y=x+1; 由于AC∥BD,可设直线BD的解析式为y=x+h,则有:1+h=0,h=-1; ∴直线BD的解析式为y=x-1;联立抛物线的解析式得: ,解得,; ∴D(-2,-3); ∴S四边形ACBD=S△ABC+S△ABD=×2×1+×2×3=4; (3)∵OA=OB=OC=1, ∴△ABC是等腰Rt△; ∵AC∥BD, ∴∠CBD=90°; 易求得BC=,BD=3; ∴BC:BD=1:3; 由于∠CBD=∠MNA=90°,若以A、M、N为顶点的三角形与△BCD相似,则有: △MNA∽△CBD或△MNA∽△DBC,得: =或=3; 即MN=AN或MN=3AN; 设M点的坐标为(x,-x2+1), ①当x>1时,AN=x-(-1)=x+1,MN=x2-1; ∴x2-1=(x+1)或x2-1=3(x+1) 解得x=,x=-1(舍去)或x=4,x=-1(舍去); ∴M点的坐标为:M(,-)或(4,-15); ②当x<-1时,AN=-1-x,MN=x2-1; ∴x2-1=(-x-1)或x2-1=3(-x-1) 解得x=,x=-1(两个都不合题意,舍去)或x=-2,x=-1(舍去); ∴M(-2,-3); 故存在符合条件的M点,且坐标为:M(,-)或(4,-15)或(-2,-3).
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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