∴∠B′BE+∠KBC=90°, 由折叠知,∠BKC=90°, ∴∠KBC+∠GCB=90°, ∴∠B′BE=∠GCB,
又由折叠知,∠GCB=∠GCB′, ∴∠B′AE=∠GCB′,
(3)四边形B′PD′Q为正方形, 证明:如图3,连接AB′
由(2)可知∠B′AE=∠GCB′,由折叠可知,∠GCB′=∠PCN, ∴∠B′AE=∠PCN,
由对折知∠AEB=∠CNP=90°,AE=AB,CN=BC, 又∵四边形ABCD是正方形, ∴AB=BC, ∴AE=CN,
在△AEB′和△CNP
∴△AEB′≌△CNP ∴EB′=NP,
同理可得,FD′=MQ,
由对称性可知,EB′=FD′, ∴EB′=NP=FD′=MQ,
由两次对折可得,OE=ON=OF=OM, ∴OB′=OP=0D′=OQ,
∴四边形B′PD′Q为矩形, 由对折知,MN⊥EF,于点O, ∴PQ⊥B′D′于点0,
∴四边形B′PD′Q为正方形, 点评: 本题主要考查了四边形的综合题,解决本题的关键是找准对折后的相等角,相等边. 24.(13分)(2014?山西)综合与探究:如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形OABC是平行四边形,A、C两点的坐标分别为(4,0),(﹣2,3),抛物线W经过O、A、C三点,D是抛物线W的顶点. (1)求抛物线W的解析式及顶点D的坐标;
(2)将抛物线W和?OABC一起先向右平移4个单位后,再向下平移m(0<m<3)个单位,得到抛物线W′和
?O′A′B′C′,在向下平移的过程中,设?O′A′B′C′与?OABC的重叠部分的面积为S,试探究:当m为何值时S有最大值,并求出S的最大值; (3)在(2)的条件下,当S取最大值时,设此时抛物线W′的顶点为F,若点M是x轴上的动点,点N时抛物线W′上的动点,试判断是否存在这样的点M和点N,使得以D、F、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
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考点: 二次函数综合题. 分析: (1)利用待定系数法求出抛物线的解析式,进而求出顶点D的坐标;
(2)由平移性质,可知重叠部分为一平行四边形.如答图2,作辅助线,利用相似比例式求出平行四边形的边长和高,从而求得其面积的表达式;然后利用二次函数的性质求出最值;
(3)本问涉及两个动点,解题关键是利用平行四边形的判定与性质,区分点N在x轴上方、下方两种情况,分类讨论,避免漏解.设M(t,0),利用全等三角形求出点N的坐标,代入抛物线W′的解析式求出t的值,从而求得点M的坐标.
2
解答: 解:(1)设抛物线W的解析式为y=ax+bx+c, ∵抛物线W经过O(0,0)、A(4,0)、C(﹣2,3)三点,
∴,解得:
∴抛物线W的解析式为y=x﹣x.
∵y=x﹣x=(x﹣2)﹣1,∴顶点D的坐标为(2,﹣1).
(2)由?OABC得,CB∥OA,CB=OA=4. 又∵C点坐标为(﹣2,3), ∴B点的坐标为(2,3).
如答图2,过点B作BE⊥x轴于点E,由平移可知,点C′在BE上,且BC′=m.
2
2
2
∴BE=3,OE=2,∴EA=OA﹣OE=2. ∵C′B′∥x轴, ∴△BC′G∽△BEA, ∴
,即
,
22
∴C′G=m.
由平移知,?O′A′B′C′与?OABC的重叠部分四边形C′HAG是平行四边形. ∴S=C′G?C′E=m(3﹣m)=﹣(x﹣)2
+, ∴当m=时,S有最大值为.
(3)答:存在.
在(2)的条件下,抛物线W向右平移4个单位,再向下平移个单位,得到抛物线W′, ∵D(2,﹣1),∴F(6,﹣);
∴抛物线W′的解析式为:y=(x﹣6)2
﹣. 设M(t,0),
以D、F、M、N为顶点的四边形是平行四边形, ①若点N在x轴下方,如答题3所示:
过点D作DP∥y轴,过点F作FP⊥DP于点P, ∵D(2,﹣1),F(6,﹣),∴DP=,FP=4; 过点N作DQ⊥x轴于点Q,
由四边形FDMN为平行四边形,易证△DFP≌△NMQ, ∴MQ=FP=4,NQ=DP=, ∴N(4+t,﹣),
将点N坐标代入抛物线W′的解析式y=(x﹣6)2
﹣,得:(t﹣2)2
﹣=﹣, 解得:t=0或t=4,
∴点M的坐标为(0,0)或(4,0); ②若点N在x轴上方,(请自行作图) 与①同理,得N(4﹣t,)
将点N坐标代入抛物线W′的解析式y=(x﹣6)2
﹣,得:(t﹣10)2
﹣=,
解得:t=6或t=14,
∴点M的坐标为(6,0)或(14,0).
综上所述,存在这样的点M和点N,点M的坐标分别为(0,0),(4,0),(6,0),(14,0).
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点评: 本题是二次函数压轴题,难度较大.第(1)问考查了待定系数法及二次函数的性质;第(2)问考查了平移变换、平行四边形、相似三角形、二次函数最值等知识点,解题关键是确定重叠部分是一个平行四边形;第(3)问考查了平行四边形、全等三角形、抛物线上点的坐标特征等知识点,解题关键是平行四边形的判定条件.
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