题目内容
【题目】已知,如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为M(1,9),经过抛物线上的两点A(﹣3,﹣7)和B(3,m)的直线交抛物线的对称轴于点C.
(1)求抛物线的解析式及点B的坐标.
(2)在抛物线上A,M两点之间的部分(不包含A,M两点),是否存在点D,使得S△DAC=2S△DCM?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)上下平移直线AB,设平移后的直线与抛物线交与A′,B′两点(A′在左边,B'在右边),且与y轴交与点P(0,n),若∠A′MB′=90°,求n的值.
【答案】(1)y=﹣x2+2x+8,B(3,5);(2)存在,点D(﹣1,5);(3)n=3
【解析】
(1)抛物线的表达式为:y=a(x﹣1)2+9,将点A的坐标代入上式并解得:a=﹣1,即可求解;
(2)S△DAC=2S△DCM,则HN=2GH,即1﹣k﹣(3k﹣7)=2(9﹣k﹣1+k),即可求解;
(3)∠GA′M=∠HMB′,故tan∠GA′M=tan∠HMB′,即:,而x1+x2=0,x1x2=n﹣8,y1+y2=2n,y1y2=4n﹣32+n2,即可求解.
解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x﹣1)2+9,
将点A的坐标代入上式并解得:a=﹣1,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+8,
将点B坐标代入上式并解得:m=5,
故点B(3,5);
(2)过点M、C、A分别作三条相互平移的平行线,分别交y轴于点G、H、N,直线l与抛物线交于点D,
设直线m的表达式为:y=kx+t,将点M的坐标代入上式并解得:t=9﹣k,
故直线m的表达式为:y=kx+9﹣t,即点G(0,9﹣t),
同理直线l的表达式为:y=kx+1﹣k,故点H(0,1﹣k),
同理直线n的表达式为:y=kx+3k﹣7,故点N(0,3k﹣7),
S△DAC=2S△DCM,则HN=2GH,
即1﹣k﹣(3k﹣7)=2(9﹣k﹣1+k),
解得:k=﹣2,
故直线l的表达式为:y=﹣2x+3…②,
联立①②并解得:x=5(舍去)或﹣1,
故点D(﹣1,5);
(3)直线A′B′的表达式为:y=2x+n,
设点A′、B′的坐标分别为:(x1,y1)、(x2,y2),
将抛物线与直线A′B′的表达式联立并整理得:
x2+n﹣8=0,
故x1+x2=0,x1x2=n﹣8,
y1+y2=2(x1+x2)+2n=2n,同理可得:y1y2=4n﹣32+n2,
过点M作x轴的平行线交过点A′与y轴的平行线于点G,交过点B′与y轴的平行线于点H,
∵∠A′MB′=90°,
∴∠GMA′+∠GA′M=90°,∠GMA′+∠MHB′=90°,
∴∠GA′M=∠HMB′,故tan∠GA′M=tan∠HMB′,
即:,
而x1+x2=0,x1x2=n﹣8,y1+y2=2n,y1y2=4n﹣32+n2,
整理得:n2﹣13n+30=0,
解得:n=3或10(舍去10),
故n=3.