Question

（1）探究新知：
①如圖1，已知AD∥BC，AD=BC，點(diǎn)M，N是直線CD上任意兩點(diǎn)．
求證：△ABM與△ABN的面積相等．
②如圖2，已知AD∥BE，AD=BE，AB∥CD∥EF，點(diǎn)M是直線CD上任一點(diǎn)，點(diǎn)G是直線EF上任一點(diǎn)，試判斷△ABM與△ABG的面積是否相等，并說明理由．
（2）結(jié)論應(yīng)用：
如圖3，拋物線y=ax²+bx+c的頂點(diǎn)為C（1，4），交x軸于點(diǎn)A（3，0），交y軸于點(diǎn)D，試探究在拋物線y=ax²+bx+c上是否存在除點(diǎn)C以外的點(diǎn)E，使得△ADE與△ACD的面積相等？若存在，請(qǐng)求出此時(shí)點(diǎn)E的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說明理由．

Answer 1

證明：（1）①分別過點(diǎn)M，N作ME⊥AB，NF⊥AB，垂足分別為點(diǎn)E，F(xiàn)
∵AD∥BC，AD=BC，
∴四邊形ABCD為平行四邊形；
∴AB∥CD；
∴ME=NF；
∵S_△ABM=

1

2

AB•ME，S_△ABN=

1

2

AB•NF，
∴S_△ABM=S_△ABN（1分）
②相等；理由如下：分別過點(diǎn)D，E作DH⊥AB，EK⊥AB，垂足分別為H，K；
則∠DHA=∠EKB=90°；
∵AD∥BE，
∴∠DAH=∠EBK；
∵AD=BE，
∴△DAH≌△EBK；
∴DH=EK；（2分）
∵CD∥AB∥EF，
∴S_△ABM=

1

2

AB•DH，S_△ABG=

1

2

AB•EK，
∴S_△ABM=S_△ABG；（3分）
（2）存在．（4分）
因?yàn)閽佄锞�的頂點(diǎn)坐標(biāo)是C（1，4），
所以，可設(shè)拋物線的表達(dá)式為y=a（x-1）²+4；
又因?yàn)閽佄锞�經(jīng)過點(diǎn)A（3，0），
所以將其坐標(biāo)代入上式，得0=a（3-1）²+4，解得a=-1；
∴該拋物線的表達(dá)式為y=-（x-1）²+4，
即y=-x²+2x+3；（5分）
∴D點(diǎn)坐標(biāo)為（0，3）；
設(shè)直線AD的表達(dá)式為y=kx+3，
代入點(diǎn)A的坐標(biāo)，得0=3k+3，解得k=-1；
∴直線AD的表達(dá)式為y=-x+3；
過C點(diǎn)作CG⊥x軸，垂足為G，交AD于點(diǎn)H；則H點(diǎn)的縱坐標(biāo)為-1+3=2；
∴CH=CG-HG=4-2=2；（6分）
設(shè)點(diǎn)E的橫坐標(biāo)為m，則點(diǎn)E的縱坐標(biāo)為-m²+2m+3；
過E點(diǎn)作EF⊥x軸，垂足為F，交AD于點(diǎn)P，則點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為3-m，EF∥CG；
由﹙1﹚可知：若EP=CH，則△ADE與△ADC的面積相等；
①若E點(diǎn)在直線AD的上方，
則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；（7分）
當(dāng)m=2時(shí)，PF=3-2=1，EF=1+2=3；
∴E點(diǎn)坐標(biāo)為（2，3）；
同理當(dāng)m=1時(shí)，E點(diǎn)坐標(biāo)為（1，4），與C點(diǎn)重合；（8分）
②若E點(diǎn)在直線AD的下方，
則PE=（3-m）-（-m²+2m+3）=m²-3m；（9分）
∴m²-3m=2，
解得m3=

3+ 17

2

，m4=

3- 17

2

；（10分）
當(dāng)m=

3+ 17

2

時(shí)，E點(diǎn)的縱坐標(biāo)為3-

3+ 17

2

-2=-

1+ 17

2

；
當(dāng)m=

3- 17

2

時(shí)，E點(diǎn)的縱坐標(biāo)為3-

3- 17

2

-2=

-1+ 17

2

；
∴在拋物線上存在除點(diǎn)C以外的點(diǎn)E，使得△ADE與△ACD的面積相等，E點(diǎn)的坐標(biāo)為E₁（2，3）；E₂（

3+ 17

2

，-

1+ 17

2

）；E₃（

3- 17

2

，

-1+ 17

2

）．（12分）