题目:
已知,如图A(-1,0),B(3,0),C(0,-3),抛物线y=ax
2+bx+c经过A、B、C三点,点E为x轴上一个动点,过点B作直线CE的垂线,垂足为D,交y轴于N点.
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)设点E(t,0),△BEN的面积为S,请求出S与t的函数关系式;
(3)已知点F是抛物线y=ax
2+bx+c上的一动点,点G是坐标平面上的一动点,在点E的移动过程中,是否存在以点B、E、F、G四点为顶点的四边形是正方形,若存在,请求出E点的坐标,若不存在,请说明理由.
答案
解:(1)设抛物线的解析式为:y=ax
2+bx+c,则
,
解得:
,
∴抛物线的解析式为:y=x
2-2x-3;
(2)∵B(3,0),C(0,-3),
∴OB=OC=3,
∵BD⊥CD,
∴∠BDE=90°,
∵∠BED=∠CEO,
∴∠OBN=∠OCE,

∴△COE≌△BON,
∴ON=OE,
∴当0≤t≤3时,S=-
t
2+
t,
当t>3时,S=
t
2+
t,
当t<0时,S=
t
2-
t;
(3)∵四边形BEFG是正方形,
∴BE=EF,
当F在x轴下方时,如图1,设F(a,a
2-2a-3),E(a,0),
∴(3-a)=-(a
2-2a-3),
解得:a
1=0,a
2=3(不符合题意,舍去),
∴E(0,0),
当F在x轴上方时,如图2,设F(a,a
2-2a-3),E(a,0),
∴3-a=a
2-2a-3,
∴a
1=-2,a
2=3(不符合题意,舍去),
∴E(-2,0),
当EB为对角线、F点在x轴下方,可得正方形BFEG,如图3,作FH⊥x轴于H,设F(b,b
2-2b-3)
则根据正方形的性质可以得出:
3-b=-(b
2-2b-3),
∴b=3
∴F(3,0)
∵EB=2FH=6
∴E(-3,0)
当EB为对角线、F点在x轴上方,可得正方形BFEG,如图4,作FH⊥x轴于H,设F(b,b
2-2b-3),则H(b,0)
∴FH=EH=BH=
EB,
∴3-b=b
2-2b-3,
∴b
1=-2,b
2=3(不符合题意,舍去),
∴BH=5,
∴BE=10,
∴EO=7,
∴E(-7,0)
综上所述,E(0,0)、(-3,0)、(-2,0)、(-7,0)


解:(1)设抛物线的解析式为:y=ax
2+bx+c,则
,
解得:
,
∴抛物线的解析式为:y=x
2-2x-3;
(2)∵B(3,0),C(0,-3),
∴OB=OC=3,
∵BD⊥CD,
∴∠BDE=90°,
∵∠BED=∠CEO,
∴∠OBN=∠OCE,

∴△COE≌△BON,
∴ON=OE,
∴当0≤t≤3时,S=-
t
2+
t,
当t>3时,S=
t
2+
t,
当t<0时,S=
t
2-
t;
(3)∵四边形BEFG是正方形,
∴BE=EF,
当F在x轴下方时,如图1,设F(a,a
2-2a-3),E(a,0),
∴(3-a)=-(a
2-2a-3),
解得:a
1=0,a
2=3(不符合题意,舍去),
∴E(0,0),
当F在x轴上方时,如图2,设F(a,a
2-2a-3),E(a,0),
∴3-a=a
2-2a-3,
∴a
1=-2,a
2=3(不符合题意,舍去),
∴E(-2,0),
当EB为对角线、F点在x轴下方,可得正方形BFEG,如图3,作FH⊥x轴于H,设F(b,b
2-2b-3)
则根据正方形的性质可以得出:
3-b=-(b
2-2b-3),
∴b=3
∴F(3,0)
∵EB=2FH=6
∴E(-3,0)
当EB为对角线、F点在x轴上方,可得正方形BFEG,如图4,作FH⊥x轴于H,设F(b,b
2-2b-3),则H(b,0)
∴FH=EH=BH=
EB,
∴3-b=b
2-2b-3,
∴b
1=-2,b
2=3(不符合题意,舍去),
∴BH=5,
∴BE=10,
∴EO=7,
∴E(-7,0)
综上所述,E(0,0)、(-3,0)、(-2,0)、(-7,0)
