题目内容
【题目】如图,抛物线与轴交于A (-1,0),B (5,0)两点,直线与y轴交于点,与轴交于点.点是x轴上方的抛物线上一动点,过点作⊥轴于点,交直线于点.设点的横坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若,求的值;
(3)若点是点关于直线的对称点,是否存在点,使点落在轴上?若存在,请直接写出相应的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=-x2+4x+5.(2)m=2或m=.(3)(-,),(4,5),(3-,2-3)
【解析】
试题分析:(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)用含m的代数式分别表示出PE、EF,然后列方程求解;
(3)解题关键是识别出当四边形PECE′是菱形,然后根据PE=CE的条件,列出方程求解;当四边形PECE′是菱形不存在时,P点y轴上,即可得到点P坐标.
试题解析:(1)将点A、B坐标代入抛物线解析式,得:
,解得,
∴抛物线的解析式为:y=-x2+4x+5.
(2)∵点P的横坐标为m,
∴P(m,-m2+4m+5),E(m,-m+3),F(m,0)
∴PE=|yP-yE|=|(-m2+4m+5)-(-m+3)|=|-m2+m+2|,
EF=|yE-yF|=|(-m+3)-0|=|-m+3|.
由题意,PE=5EF,即:|-m2+m+2|=5|-m+3|=|-m+15|
①若-m2+m+2=-m+15,整理得:2m2-17m+26=0,
解得:m=2或m=;
②若-m2+m+2=-(-m+15),整理得:m2-m-17=0,
解得:m=或m=.
由题意,m的取值范围为:-1<m<5,故m=、m=这两个解均舍去.
∴m=2或m=.
(3)假设存在.
作出示意图如下:
∵点E、E′关于直线PC对称,
∴∠1=∠2,CE=CE′,PE=PE′.
∵PE平行于y轴,∴∠1=∠3,
∴∠2=∠3,∴PE=CE,
∴PE=CE=PE′=CE′,即四边形PECE′是菱形.
当四边形PECE′是菱形存在时,
由直线CD解析式y=-x+3,可得OD=4,OC=3,由勾股定理得CD=5.
过点E作EM∥x轴,交y轴于点M,易得△CEM∽△CDO,
∴,即,解得CE=|m|,
∴PE=CE=|m|,又由(2)可知:PE=|-m2+m+2|
∴|-m2+m+2|=|m|.
①若-m2+m+2=m,整理得:2m2-7m-4=0,解得m=4或m=-;
②若-m2+m+2=-m,整理得:m2-6m-2=0,解得m1=3+,m2=3-.
由题意,m的取值范围为:-1<m<5,故m=3+这个解舍去.
当四边形PECE′是菱形这一条件不存在时,
此时P点横坐标为0,E,C,E'三点重合与y轴上,菱形不存在.
综上所述,存在满足条件的点P,可求得点P坐标为(-,),(4,5),(3-,2-3)