已知,如图1,过点E(0,-1)作平行于x轴的直线l,抛物线y= 1 4 x 2 上的两点A、B的横坐标分别为-1和4,

已知,如图1,过点E(0,-1)作平行于x轴的直线l,抛物线y=
1
4
x 2 上的两点A、B的横坐标分别为-1和4,直线AB交y轴于点F,过点A、B分别作直线l的垂线,垂足分别为点C、D,连接CF、DF.
(1)求点A、B、F的坐标;
(2)求证:CF⊥DF;
(3)点P是抛物线y=
1
4
x 2 对称轴右侧图象上的一动点,过点P作PQ⊥PO交x轴于点Q,是否存在点P使得△OPQ与△CDF相似?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
beautymeili 1年前 已收到1个回答 举报

留住爱 幼苗

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(1)方法一:如图1,当x=-1时,y=
1
4 ;当x=4时,y=4
∴A(-1,
1
4 )(1分)
B(4,4)(2分)
设直线AB的解析式为y=kx+b(3分)


-k+b=
1
4
4k+b=4
解得

k=
3
4
b=1
∴直线AB的解析式为y=
3
4 x+1(4分)
当x=0时,y=1∴F(0,1)(5分)
方法二:求A、B两点坐标同方法一,如图2,作FG⊥BD,AH⊥BD,垂足分别为G、H,交y轴于点N ,则四边FOMG和四边形NOMH均为矩形,设FO=x(3分)
∵△BGF ∽ △BHA

BG
BH =
FG
AH

4-x
4-
1
4 =
4
5 (4分)
解得x=1
∴F(0,1)(5分)

(2)证明:方法一:在Rt△CEF中,CE=1,EF=2,
根据勾股定理得:CF 2 =CE 2 +EF 2 =1 2 +2 2 =5,
∴CF=
5 (6分)
在Rt△DEF中,DE=4,EF=2
∴DF 2 =DE 2 +EF 2 =4 2 +2 2 =20
∴DF=2
5
由(1)得C(-1,-1),D(4,-1)
∴CD=5
∴CD 2 =5 2 =25
∴CF 2 +DF 2 =CD 2 (7分)
∴∠CFD=90°
∴CF⊥DF(8分)
方法二:由(1)知AF=
1+ (
3
4 ) 2 =
5
4 ,AC=
5
4
∴AF=AC(6分)
同理:BF=BD
∴∠ACF=∠AFC
∵AC ∥ EF
∴∠ACF=∠CFO
∴∠AFC=∠CFO(7分)
同理:∠BFD=∠OFD
∴∠CFD=∠OFC+∠OFD=90°
即CF⊥DF(8分)

(3)存在.
如图3,作PM⊥x轴,垂足为点M(9分)
又∵PQ⊥OP
∴Rt△OPM ∽ Rt△OQP

PM
PQ =
OM
OP ∴
PQ
OP =
PM
OM (10分)
设P(x,
1
4 x 2 )(x>0),
则PM=
1
4 x 2 ,OM=x
①当Rt△QPO ∽ Rt△CFD时,
PQ
OP =
CF
DF =

5
2
5 =
1
2 (11分)

PM
OM =

1
4 x 2
x =
1
2
解得x=2∴P 1 (2,1)(12分)
②当Rt△OPQ ∽ Rt△CFD时,
PQ
OP =
DF
CF =
2
5

5 =2(13分)

PM
OM =

1
4 x 2
x =2
解得x=8
∴P 2 (8,16)
综上,存在点P 1 (2,1)、P 2 (8,16)使得△OPQ与△CDF相似.(14分)

1年前

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