已知 $\triangle ABC$ 在平面直角坐标系中的位置如图1所示,$A$ 点坐标为 $\left(-6,0\right)$,$B$ 点坐标为 $\left(4,0\right)$,点 $D$ 为 $BC$ 的中点,点 $E$ 为线段 $AB$ 上一动点,连接 $DE$,经过 $A,B,C$ 三点的抛物线的解析式为 $y=ax^2+bx+8$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    几何部分
    >
    几何变换
    >
    轴对称
  • 题型
    >
    代几综合
    >
    平行四边形的存在性
  1. 如图1,将 $\triangle BDE$ 以 $DE$ 为轴翻折,点 $B$ 的对应点为点 $G$,当点 $G$ 恰好落在抛物线的对称轴上时,求 $G$ 点坐标;
    标注
    • 题型
      >
      几何部分
      >
      几何变换
      >
      轴对称
    答案
    $\left(-1,4+\sqrt{11}\right)$ 或 $\left(-1,4-\sqrt{11}\right)$
    解析
    由抛物线解析式,可得点 $C(0,8)$.
    而点 $D$ 为 $BC$ 的中点,所以点 $D(2,4)$.
    所以 $BD^2=(2-4)^2+(4-0)^2=20$.
    由翻折可知 $GD^2=BD^2=20$.
    由抛物线的轴对称性以及 $A(-6,0),B(4,0)$ 两点坐标,
    可得其对称轴为直线 $x=-1$,
    所以可设 $G$ 点坐标为 $\left(-1,n\right)$,
    从而 $GD^2=(2+1)^2+(4-n)^2=20$,
    解得 $n=4\pm \sqrt{11}$,
    所以点 $G$ 的坐标为 $\left(-1,4+\sqrt{11}\right)$ 或 $\left(-1,4-\sqrt{11}\right)$.
  2. 如图2,当点 $E$ 在线段 $AB$ 上运动时,抛物线 $y=ax^2+bx+8$ 的对称轴上是否存在点 $F$,使得以 $C,D,E,F$ 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点 $F$ 的坐标;若不存在,请说明理由.
    标注
    • 题型
      >
      代几综合
      >
      平行四边形的存在性
    答案
    $\left(-1,4\right)$,$\left(-1,-4\right)$ 或 $\left(-1,12\right)$
    解析
    由第1问可得点 $C(0,8)$,点 $D(2,4)$.
    设点 $E(m,0)$,点 $F(-1,n)$.
    以 $C,D,E,F$ 为顶点的四边形为平行四边形可分为以下几种情况:
    ① 如图,当 $CD\parallel EF$,$CF\parallel DE$ 时.由平行四边形对角线互相平方可列方程组 $\begin{cases}m+0=-1+2,\\ 0+8=n+4,\end{cases}$
    解得 $\begin{cases}m=1,\\n=4.\end{cases}$
    此时点 $E(1,0)$,点 $F(-1,4)$;
    ② 如图,当 $CD\parallel EF$,$CE\parallel DF$ 时.由平行四边形对角线互相平方可列方程组 $\begin{cases}0-1=2+m,\\ 8+n=4+0,\end{cases}$
    解得 $\begin{cases}m=-3,\\ n=-4.\end{cases}$
    此时点 $E(-3,0)$,点 $F(-1,-4)$;
    ③ 如图,当 $CF\parallel DE$,$CE\parallel DF$ 时.由平行四边形对角线互相平方可列方程组 $\begin{cases}0+2=m-1,\\ 8+4=0+n,\end{cases}$
    解得 $\begin{cases}m=3,\\ n=12.\end{cases}$
    此时点 $E(3,0)$,点 $F(-1,12)$.
    综上可得,存在满足条件的点 $F$,其坐标为 $\left(-1,4\right)$,$\left(-1,-4\right)$ 或 $\left(-1,12\right)$.
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
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