题目内容
【题目】如图①,直线y=与x轴、y轴分别交于点B,C,抛物线y=过B,C两点,且与x轴的另一个交点为点A,连接AC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在点D(与点A不重合),使得S△DBC=S△ABC,若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)有宽度为2,长度足够长的矩形(阴影部分)沿x轴方向平移,与y轴平行的一组对边交抛物线于点P和点Q,交直线CB于点M和点N,在矩形平移过程中,当以点P,Q,M,N为顶点的四边形是平行四边形时,求点M的坐标.
【答案】(1);(2)存在,点D(8,5),理由见解析;(3)点M的坐标为(2,﹣2)或(2+2,﹣2)或(2﹣2,﹣﹣2)
【解析】
(1)利用待定系数法即可解决问题.
(2)如图①中,作AD∥BC交抛物线于D,则S△ABC=S△BCD.求出直线AD的解析式,构建方程组确定坐标即可.
(3)设M(m,m-3),则N(m+2,m-2),可得P(m,m2-m-3),Q[m+2,(m+2)2-(m+2)-3],推出PM=m-3-(m2-m-3),NQ=m-2-[(m+2)2-(m+2)-3],当PM=QN时,点P,Q,M,N为顶点的四边形是平行四边形,由此构建方程即可解决问题.
(1)由题意C(0,﹣3),B(6,0),把C(0,﹣3),B(6,0)代入y=+bx+c得到,解得,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣3.
(2)如图①中,作AD∥BC交抛物线于D,则S△ABC=S△BCD.
∵直线BC的解析式为y=x﹣3,A(﹣2,0),∴直线AD的解析式为y=x+1,由,解得或,∴D(8,5).
∵直线AD交y轴于E(0,1),点E关于点C的对称点E′(0,﹣7),
∴过点E′平行BC的直线的解析式为y=x﹣7,由,方程组无解,
∴在直线BC的下方不存在满足条件的点D.∴满足条件的点D(8,5).
(3)设M(m,m﹣3),则N(m+2,m﹣2),
∴P(m,m2﹣m﹣3),Q[m+2,(m+2)2﹣(m+2)﹣3],
∴PM=m﹣3﹣(m2﹣m﹣3),NQ=m﹣2﹣[(m+2)2﹣(m+2)﹣3],
当PM=QN时,点P,Q,M,N为顶点的四边形是平行四边形,
∴|m﹣3﹣(m2﹣m﹣3)|=|m﹣2﹣[(m+2)2﹣(m+2)﹣3]|解得:m=2或2±2,
∴满足条件的点M的坐标为(2,﹣2)或(2+2,﹣2)或(2﹣2,﹣﹣2).