解题思路:(1)①由于CD∥AB,所以△ABM和△ABN中,AB边上的高相等,则两个三角形是同底等高的三角形,所以它们的面积相等;
②分别过D、E作AB的垂线,设垂足为H、K;通过证△DAH≌△EBK,来得到DH=KE;则所求的两个三角形是同底等高的三角形,由此得证;
(2)根据A、C的坐标,即可求得抛物线的解析式,进而可求出A、D的解析式;用待定系数法可确定直线AD的解析式;假设存在符合条件的E点,过C作CD⊥x轴于D,交直线AD于H;过E作EF⊥x轴于F,交直线AD于P;根据抛物线的对称轴方程及直线AD的解析式,易求得H点的坐标,即可得到CH的长;设出E点横坐标,根据直线AD和抛物线的解析式,可表示出P、E的纵坐标,即可得到PE的长;根据(1)题得到的结论,当PE=CH时,所求的两个三角形面积相等,由此可列出关于E点横坐标的方程,从而求出E点的坐标.(需注意的是E点可能在直线AD的上方或下方,这两种情况下PE的表达式会有所不同,要分类讨论)
(1)①如图①,分别过点M,N作ME⊥AB,NF⊥AB,垂足分别为点E,F
∵AD∥BC,AD=BC,
∴四边形ABCD为平行四边形;
∴AB∥CD;
∴ME=NF;
∵S△ABM=[1/2]ABAB•ME,S△ABN=[1/2]ABAB•NF,
∴S△ABM=S△ABN.
②相等.理由如下:如图②,分别过点D,E作DH⊥AB,EK⊥AB,垂足分别为H,K.
则∠DHA=∠EKB=90°.
∵AD∥BE,∴∠DAH=∠EBK.
∵AD=BE,
∴△DAH≌△EBK.∴DH=EK.
∵CD∥AB∥EF,
∴S△ABM=[1/2AB•DH,S△ABG=
1
2AB•EK,
∴S△ABM=S△ABG.
(2)答:存在.
因为抛物线的顶点坐标是C(1,4),所以,可设抛物线的表达式为y=a(x-1)2+4.
又因为抛物线经过点A(3,0),将其坐标代入上式,得0=a(3-1)2+4,解得a=-1.
∴该抛物线的表达式为y=-(x-1)2+4,即y=-x2+2x+3.
∴D点坐标为(0,3).
设直线AD的表达式为y=kx+3,代入点A的坐标,得0=3k+3,解得k=-1.
∴直线AD的表达式为y=-x+3.
过C点作CG⊥x轴,垂足为G,交AD于点H.则H点的纵坐标为-1+3=2.
∴CH=CG-HG=4-2=2.
设点E的横坐标为m,则点E的纵坐标为-m2+2m+3.
过E点作EF⊥x轴,垂足为F,交AD于点P,则点P的纵坐标为3-m,EF∥CG.
由﹙1﹚可知:若EP=CH,则△ADE与△ADC的面积相等.
①若E点在直线AD的上方,
则PF=3-m,EF=-m2+2m+3.
∴EP=EF-PF=-m2+2m+3-(3-m)=-m2+3m.
∴-m2+3m=2.
解得m1=2,m2=1.
当m=2时,PF=3-2=1,EF=1+2=3.
∴E点坐标为(2,3).
同理 当m=1时,E点坐标为(1,4),与C点重合.
②若E点在直线AD的下方,
则PE=(3-m)-(-m2+2m+3)=m2-3m.
∴m2-3m=2.解得m3=
3+
17
2],m4=
3−
17
2.
当m=
3+
17
2时,E点的纵坐标为3−
3+
17
2−2=−
点评:
本题考点: 二次函数综合题.
考点点评: 此题主要考查了平行线的性质、三角形面积的求法、全等三角形的判定和性质、二次函数解析式的确定、函数图象交点坐标的求法等知识;同时还考查了分类讨论的数学思想,能力要求高,难度较大.