题目内容

【题目】若两条抛物线的顶点相同,则称它们为“友好抛物线”,抛物线C1:y1=﹣2x2+4x+2与C2:y2=﹣x2+mx+n为“友好抛物线”.

(1)求抛物线C2的解析式.
(2)点A是抛物线C2上在第一象限的动点,过A作AQ⊥x轴,Q为垂足,求AQ+OQ的最大值.
(3)设抛物线C2的顶点为C,点B的坐标为(﹣1,4),问在C2的对称轴上是否存在点M,使线段MB绕点M逆时针旋转90°得到线段MB′,且点B′恰好落在抛物线C2上?若存在求出点M的坐标,不存在说明理由.

【答案】
(1)

解:∵y1=﹣2x2+4x+2=﹣2(x﹣1)2+4,

∴抛物线C1的顶点坐标为(1,4).

∵抛物线C1与C2顶点相同,

=1,﹣1+m+n=4.

解得:m=2,n=3.

∴抛物线C2的解析式为y2=﹣x2+2x+3


(2)

解:如图1所示:

设点A的坐标为(a,﹣a2+2a+3).

∵AQ=﹣a2+2a+3,OQ=a,

∴AQ+OQ=﹣a2+2a+3+a=﹣a2+3a+3=﹣(a﹣ 2+

∴当a= 时,AQ+OQ有最大值,最大值为


(3)

解:如图2所示;连接BC,过点B′作B′D⊥CM,垂足为D.

∵B(﹣1,4),C(1,4),抛物线的对称轴为x=1,

∴BC⊥CM,BC=2.

∵∠BMB′=90°,

∴∠BMC+∠B′MD=90°.

∵B′D⊥MC,

∴∠MB′D+∠B′MD=90°.

∴∠MB′D=∠BMC.

在△BCM和△MDB′中,

∴△BCM≌△MDB′.

∴BC=MD,CM=B′D.

设点M的坐标为(1,a).则B′D=CM=4﹣a,MD=CB=2.

∴点B′的坐标为(a﹣3,a﹣2).

∴﹣(a﹣3)2+2(a﹣3)+3=a﹣2.

整理得:a2﹣7a+10=0.

解得a=2,或a=5.

当a=2时,M的坐标为(1,2),

当a=5时,M的坐标为(1,5).

综上所述当点M的坐标为(1,2)或(1,5)时,B′恰好落在抛物线C2


【解析】(1)先求得y1顶点坐标,然后依据两个抛物线的顶点坐标相同可求得m、n的值;(2)设A(a,﹣a2+2a+3).则OQ=x,AQ=﹣a2+2a+3,然后得到OQ+AQ与a的函数关系式,最后依据配方法可求得OQ+AQ的最值;(3)连接BC,过点B′作B′D⊥CM,垂足为D.接下来证明△BCM≌△MDB′,由全等三角形的性质得到BC=MD,CM=B′D,设点M的坐标为(1,a).则用含a的式子可表示出点B′的坐标,将点B′的坐标代入抛物线的解析式可求得a的值,从而得到点M的坐标.

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