题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点M(﹣2,),顶点坐标为N(﹣1,),且与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为直线y=﹣1上的动点,Q是抛物线线上的动点,若以A,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标;
(3)在直线AC上是否存在一点Q,使△QBM的周长最小?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣;(2)点P(0,﹣1)或(﹣2﹣2,﹣1)或(﹣,﹣1);(3)存在,点Q(﹣).
【解析】
(1)抛物线的表达式为:y=a(x+1)2,将点M的坐标代入上式,即可求解;
(2)分AC是平行四边形的一条边、AC是平行四边形对角线两种情况,分别求解即可;
(3)作点M关于直线AC的对称轴M′,连接BM′交直线AC于点P,则点P为所求,即可求解.
解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+1)2,
将点M的坐标代入上式得:=a(﹣2+1)2,解得:a=﹣,
故抛物线的表达式为:y=﹣;
(2)设点Q(m,n),则n=﹣m2﹣m+,点P(s,﹣1),
①当AC是平行四边形的一条边时,
点C向下平移个单位得到A,
同样,点Q(P)向下平移个单位得到P(Q),
故:m﹣=s,n+1=﹣1,或m+=s,n﹣1=﹣1,且n=﹣m2﹣m+,
解得:m=或﹣2﹣或1或3(舍去1),
故s=0或﹣2﹣2或﹣,
故点P(0,﹣1)或(﹣2﹣2,﹣1)或(﹣,﹣1);
②当AC是平行四边形对角线时,
1=m+s,=n﹣1,解得:方程无解;
综上,故点P(0,﹣1)或(﹣2﹣2,﹣1)或(﹣,﹣1);
(3)作点M关于直线AC的对称轴M′,连接BM′交直线AC于点P,则点P为所求,
连接MC,∵点M、C的纵坐标相同,故CM∥x轴,过点M′作MC的垂线交MC的延长线于点H,连接CM′,
直线AC的倾斜角为60°,则∠OCA=∠CMM′=30°=∠CM′M,则CM=2=CM′,
则∠M′CH=60°,故CH=CM′=1,则M′H=,故点M′为(1,2);
将点A、C的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b并解得:
直线AC的表达式为:y=﹣x+;
同理直线BM′的表达式为:y=x+;
联立AC、BM′的函数表达式并解得:x=﹣ ,
故点Q(﹣).