理由:如图2中,延长EM交DA的延长线于H. ∵四边形ABCD是正方形,四边形EFGC是正方形, ∴∠ADE=∠DEF=90°,AD=CD, ∴AD∥EF, ∴∠MAH=∠MFE,
∵AM=MF,∠AMH=∠FME, ∴△AMH≌△FME, ∴MH=ME,AH=EF=EC, ∴DH=DE, ∵∠EDH=90°,
∴DM⊥EM,DM=ME.
(3)如图3中,作MR⊥DE于R.
在Rt△CDE中,DE=∵DM=NE,DM⊥ME,
=12,
∴MR=⊥DE,MR=DE=6,DR=RE=6, 在Rt△FMR中,FM=
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==
如图4中,作MR⊥DE于R.
在Rt△MRF中,FM=故满足条件的MF的值为
=或
, .
【点评】本题考查的是正方形的性质、全等三角形的判定定理和性质定理以及直角三角形的性质,灵活运用相关的定理、正确作出辅助线是解题的关键.
25.(12分)已知抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣2,0),B(0、﹣4)与x轴交于另一点C,连接BC. (1)求抛物线的解析式;
(2)如图,P是第一象限内抛物线上一点,且S△PBO=S△PBC,求证:AP∥BC; (3)在抛物线上是否存在点D,直线BD交x轴于点E,使△ABE与以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形相似(不重合)?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)利用待定系数法求抛物线的解析式;
(2)令y=0求抛物线与x轴的交点C的坐标,作△POB和△PBC的高线,根据面积相等可得OE=CF,证明△OEG≌△CFG,则OG=CG=2,根据三角函数列式可得P的坐标,利用待定系数法求一次函数AP和BC的解析式,k相等则两直线平行;
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(3)先利用概率的知识分析A,B,C,E中的三点为顶点的三角形,有两个三角形与△ABE有可能相似,即△ABC和△BCE,
①当△ABE与以A,B,C中的三点为顶点的三角形相似,如图2,根据存在公共角∠BAE=∠BAC,可得△ABE∽△ACB,列比例式可得E的坐标,利用待定系数法求直线BE的解析式,与抛物线列方程组可得交点D的坐标;
②当△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形相似,如图3,同理可得结论. 【解答】解:(1)把点A(﹣2,0),B(0、﹣4)代入抛物线y=x2+bx+c中得:
,解得:
,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣4; (2)当y=0时,x2﹣x﹣4=0, 解得:x=﹣2或4, ∴C(4,0),
如图1,过O作OE⊥BP于E,过C作CF⊥BP于F,设PB交x轴于G, ∵S△PBO=S△PBC, ∴∴OE=CF,
易得△OEG≌△CFG, ∴OG=CG=2,
设P(x,x2﹣x﹣4),过P作PM⊥y轴于M, tan∠PBM=∴BM=2PM, ∴4+x2﹣x﹣4=2x, x2﹣6x=0, x1=0(舍),x2=6, ∴P(6,8),
易得AP的解析式为:y=x+2, BC的解析式为:y=x﹣4,
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,
==,
∴AP∥BC;
(3)以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形有△ABC、△ABE、△ACE、△BCE,四种,其中△ABE重合,不符合条件,△ACE不能构成三角形,
∴当△ABE与以A,B,C,E中的三点为顶点的三角形相似,存在两个三角形:△ABC和△BCE,
①当△ABE与以A,B,C中的三点为顶点的三角形相似,如图2, ∵∠BAE=∠BAC,∠ABE≠∠ABC, ∴∠ABE=∠ACB=45°, ∴△ABE∽△ACB, ∴∴∴AE=
,
, ,OE=
﹣2=
∴E(,0), ∵B(0,﹣4), 易得BE:y=3x﹣4, 则x2﹣x﹣4=3x﹣4, x1=0(舍),x2=8, ∴D(8,20);
②当△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形相似,如图3, ∵∠BEA=∠BEC,
∴当∠ABE=∠BCE时,△ABE∽△BCE, ∴
=
=
,
m,
设BE=2m,CE=4
Rt△BOE中,由勾股定理得:BE2=OE2+OB2, ∴3m2﹣8(m﹣2
,
m+8=0, )(3m﹣2
)=0,
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m1=2∴OE=4
,m2=,
m﹣4=12或,
∵OE=<2,∠AEB是钝角,此时△ABE与以B,C、E中的三点为顶点的三角形不相似,如图4, ∴E(﹣12,0);
同理得BE的解析式为:y=﹣x﹣4, ﹣x﹣4=x2﹣x﹣4, x=或0(舍) ∴D(,﹣
);
).
综上,点D的坐标为(8,20)或(,﹣
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