题目:

在平面直角坐标系内,二次函数y=ax
2+bx+c图象与x轴交于A(-1,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C(0,4),直线y=x+1与二次函数的图象交于A、D两点,
(1)求出二次函数的解析式以及D点的坐标;
(2)点P是直线AD上方抛物线上的一点,连结PB,交AD于点E,使
=,求出符合要求的点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,连结PD,
①直接写出PD与AD的关系
PD⊥AD
PD⊥AD
;
②点M是平面内一点,使△PDM∽△ADB,求符合要求的所有点M的坐标.
答案
PD⊥AD
解:(1)∵二次函数y=ax
2+bx+c图象经过A(-1,0),B(4,0),C(0,4),
∴
,
解得
,
所以,二次函数的解析式为y=-x
2+3x+4,
联立
,
解得
(为点A坐标),
,
所以,点D的坐标为(3,4);
(2)设PF∥AD交x轴于F,
则
=
,
∵A(-1,0),B(4,0),
∴AB=4-(-1)=5,
∴
=
,
解得AF=4,
∴OF=4+1=5,
点F的坐标为(-5,0),
易求直线PF的解析式为y=x+5,
联立
,
解得
,
所以,点P的坐标为(1,6);
(3)①设直线PD的解析式为y=kx+b,

则
,
解得
,
所以,直线PD的解析式为y=-x+7,
∴直线PD与x轴的负方向夹角为45°,
∵直线y=x+1与x轴的正方向夹角为45°,
∴PD⊥AD;
②根据勾股定理,AD=
=4
,
∵P(1,6),D(3,4),
∴PD=
=2
,
∵∠DAB=45°,PD与x轴负方向夹角为45°,
∴PM∥y轴或PM∥x轴,
∵△PDM∽△ADB,
∴
=
,
即
=
,
解得PM=
,
①点M在PD下方时,PM∥y轴,点M的纵坐标为6-
=
,
此时,点M的坐标为M
1(1,
),
②点M在PD上方时,PM∥x轴,点M的横坐标为1+
=
,
此时,点M的坐标为M
2(
,6),
综上所述,点M的坐标为(1,
)或(
,6)时,△PDM∽△ADB.