如图,抛物线 $y=-x^2+bx+c$ 经过 $A(-1,0),B(3,0)$ 两点,且与 $y$ 轴交于点 $C$,点 $D$ 是抛物线的顶点,抛物线的对称轴 $DE$ 交 $x$ 轴于点 $E$,连接 $BD$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    代几综合
    >
    特殊平行四边形的存在性
  • 题型
    >
    代几综合
    >
    特殊平行四边形的存在性
  1. $P$ 是线段 $BD$ 上一点,当 $PE=PC$ 时,请求出求点 $P$ 的坐标;
    标注
    • 题型
      >
      代几综合
      >
      特殊平行四边形的存在性
    答案
    点 $P$ 的坐标为 $(2,2)$
    解析
    易求得抛物线解析式为 $y=-x^2+2x+3$,
    所以 $C(0,3),D(1,4),E(1,0)$,
    从而直线 $BD$ 解析式为 $y=-2x+6$.
    设点 $P$ 的坐标为 $(t,-2t+6)$.
    若 $PE=PC$,则有 $t^2+(-2t+6-3)^2=(t-1)^2+(-2t+6)^2$,
    解得 $t=2$,从而得到点 $P$ 的坐标为 $(2,2)$.
  2. 在 $(1)$ 的条件下,过点 $P$ 作 $PF\perp x \text{轴}$ 于点 $F$,$G$ 为抛物线上一动点,$M$ 为 $x$ 轴上一动点,$N$ 为直线 $PF$ 上一动点,当以 $F,M,N,G$ 为顶点的四边形是正方形时,请求出点 $M$ 的坐标.
    标注
    • 题型
      >
      代几综合
      >
      特殊平行四边形的存在性
    答案
    点 $M$ 的坐标为 $\left(\dfrac{1-\sqrt{21}}2,0\right)$,$\left(\dfrac{1+\sqrt{21}}2,0\right)$,$\left(\dfrac{3-\sqrt{13}}2,0\right)$ 或 $\left(\dfrac{3+\sqrt{13}}2,0\right)$
    解析
    可设点 $M$ 的坐标为 $(m,0)$,则点 $G$ 的坐标为 $(m,-m^2+2m+3)$.若以 $F,M,N,G$ 为顶点的四边形是正方形,则有 $MF=MD$,
    从而 $|m-2|=|-m^2+2m+3|$,
    解得 $m=\dfrac{1\pm\sqrt{21}}2$ 或 $m=\dfrac{3\pm\sqrt{13}}2$,
    所以点 $M$ 的坐标为 $\left(\dfrac{1-\sqrt{21}}2,0\right)$,$\left(\dfrac{1+\sqrt{21}}2,0\right)$,$\left(\dfrac{3-\sqrt{13}}2,0\right)$ 或 $\left(\dfrac{3+\sqrt{13}}2,0\right)$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
0.107376s