Question

9．如圖（1），已知拋物線(xiàn)y=ax²+bx+5與x軸交于A(yíng)、B（點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)）兩點(diǎn)，與y軸交于點(diǎn)C，已知點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為-5，且點(diǎn)D（-2，-3）在此拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸上．
（1）求a、b的值；
（2）若在直線(xiàn)AC上方的拋物線(xiàn)上存在點(diǎn)M，使點(diǎn)M到x軸的距離與M到直線(xiàn)AC的距離之比為$\frac{4\sqrt{2}}{3}$，試求出點(diǎn)M的坐標(biāo)；
（3）如圖（2），過(guò)點(diǎn)B做BK⊥x軸交直線(xiàn)AC于點(diǎn)K，連接DK、AD，點(diǎn)H是DK的中點(diǎn)，點(diǎn)G是線(xiàn)段AK上任意一點(diǎn)，將△DGH沿邊GH翻折得△D′GH，當(dāng)KG為何值時(shí)，△D′GH與△KGH重疊部分的面積是△DGK面積的$\frac{1}{4}$，請(qǐng)直接寫(xiě)出你的答案．

Answer 1

分析 （1）列出關(guān)于a、b的方程組解方程組即可；
（2）如圖2中，作MP⊥AC于P，MG⊥AB于G，MG與AC交于點(diǎn)T，設(shè)點(diǎn)M（m，-m²-4m+5），求出MG、MP列出方程解方程即可．
（3）令y=0，得出點(diǎn)B和K的坐標(biāo)，分三種情況：①若翻折后，點(diǎn)D′在直線(xiàn)GK上方，記D′H與GK交于點(diǎn)L，連接D'K，由面積的關(guān)系得出四邊形D'GHK是平行四邊形，再證明△ABK和△AED都是等腰直角三角形，由勾股定理得AG和KG即可；②若翻折后，點(diǎn)D′在直線(xiàn)DK下方，記D′G與KH交于點(diǎn)L，連接D′K，由題意得S_△GHL=$\frac{1}{4}$ S_△DGK=$\frac{1}{2}$ S_△GHK=$\frac{1}{2}$ S_△GHD′，即S_△GHL=S_△D′HL=S_△KGL，仍證明四邊形D′KGH是平行四邊形，求得KG；③若翻折后，點(diǎn)D′于點(diǎn)K重合，則重疊部分的面積等于S_△KGH=$\frac{1}{2}$ S_△DGK，不合題意；綜合寫(xiě)出KG的值．

解答 解：（1）∵D（-2，-3）在對(duì)稱(chēng)軸上，點(diǎn)A（-5，0）
∴拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x=-2，
∴$\left\{\begin{array}{l}{25a-5b+5=0}\\{-\frac{2a}=-2}\end{array}\right.$，
解得：$\left\{\begin{array}{l}{a=-1}\\{b=-4}\end{array}\right.$，
∴拋物線(xiàn)的解析式為y=-x²-4x+5，
∴a=-1，b=-4．
（2）如圖（1）中，作MP⊥AC于P，MG⊥AB于G，MG與AC交于點(diǎn)T，設(shè)點(diǎn)M（m，-m²-4m+5），
∵AO=CO=5，∠AOC=∠AGT=∠MPT=90°，
∴∠TAG=∠ATG=∠MTP=∠PMT=45°，
∵直線(xiàn)AC為y=x+5，
∴點(diǎn)T（m，m+5），MT=-m²-4m+5-（m+5）=-m²-5m，
∴PM=$\frac{\sqrt{2}}{2}$TM=$\frac{\sqrt{2}}{2}$（-m²-5m），
∵$\frac{MG}{MP}$=$\frac{4\sqrt{2}}{3}$，
∴$\frac{-{m}^{2}-4m+5}{\frac{\sqrt{2}}{2}（-{m}^{2}-5m）}$=$\frac{4\sqrt{2}}{3}$，
解得m=-3（或-5不合題意舍棄），
∴點(diǎn)M坐標(biāo)（-3，8）．
（3）令-x²-4x+5=0，得x=-5或x=1，
∴B（1，0），K（1，6），
∵DK=$\sqrt{[1-（-2）]^{2}+[6-（-3）]^{2}}$=3$\sqrt{10}$，
①若翻折后，點(diǎn)D′在直線(xiàn)GK上方，記D′H與GK交于點(diǎn)L，連接D'K，如圖2，
∴S_△GHL=$\frac{1}{4}$S_△DGK=$\frac{1}{2}$S_△GHK=$\frac{1}{2}$S_△GHD′，即S_△GHL=S_△D'GL=S_△KHL，
∴GL=LK，HL=D'L，
∴四邊形D'GHK是平行四邊形，
∴DG=D′G=KH=$\frac{1}{2}$KD=$\frac{3\sqrt{10}}{2}$，
又∵BK=BA=6，DE=AE=3，
∴△ABK和△AED都是等腰直角三角形，AD=3$\sqrt{2}$，
∴∠DAG=45°+45°=90°，
由勾股定理得：AG=$\sqrt{D{G}^{2}-A{D}^{2}}$=$\frac{3\sqrt{2}}{2}$，
∴KG=KA-AG=6$\sqrt{2}$-$\frac{3\sqrt{2}}{2}$=$\frac{9\sqrt{2}}{2}$，
②若翻折后，點(diǎn)D′在直線(xiàn)DK下方，記D′G與KH交于點(diǎn)L，連接D′K，如圖3，
∴S_△GHL=$\frac{1}{4}$ S_△DGK=$\frac{1}{2}$ S_△GHK=$\frac{1}{2}$ S_△GHD′，即S_△GHL=S_△D′HL=S_△KGL，
∴HL=KL，GL=D′L，
∴四邊形D′KGH是平行四邊形，
∴KG=D′H=DH=$\frac{1}{2}$ KD=$\frac{3\sqrt{10}}{2}$，
③若翻折后，點(diǎn)D′于點(diǎn)K重合，則重疊部分的面積等于S_△KGH=$\frac{1}{2}$ S_△DGK，不合題意；
綜上所述，KG=$\frac{9\sqrt{2}}{2}$ 或KG=$\frac{3\sqrt{10}}{2}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了用待定系數(shù)法求拋物線(xiàn)的解析式、用公式法求拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)坐標(biāo)、等腰三角形的判定和性質(zhì)、直角三角形的判定和性質(zhì)、勾股定理的運(yùn)用以及全等三角形的判定和性質(zhì)，題目的綜合性很強(qiáng)．難度很大，對(duì)學(xué)生的解題能力要求較高．