题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于A(﹣1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,与过点C且平行于x轴的直线交于另一点D,点P是抛物线上一动点.
(1)求抛物线解析式及点D坐标;
(2)点E在x轴上,若以A,E,D,P为顶点的四边形是平行四边形,求此时点P的坐标;
(3)过点P作直线CD的垂线,垂足为Q,若将△CPQ沿CP翻折,点Q的对应点为Q′.是否存在点P,使Q′恰好落在x轴上?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)、y=﹣x2+x+2;D(3,2);(2)、P1(0,2);P2(,﹣2);P3(,﹣2);(3)、(,),(﹣,)
【解析】
试题分析:(1)、用待定系数法可得出抛物线的解析式,令y=2可得出点D的坐标;(2)、分两种情况进行讨论,①当AE为一边时,AE∥PD,②当AE为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,求解点P坐标;(3)、结合图形可判断出点P在直线CD下方,设点P的坐标为(a,﹣ a2+a+2),分情况讨论,①当P点在y轴右侧时,②当P点在y轴左侧时,运用解直角三角形及相似三角形的性质进行求解即可.
试题解析:(1)、∵抛物线y=ax2+bx+2经过A(﹣1,0),B(4,0)两点,∴,
解得:∴y=﹣x2+x+2;当y=2时,﹣ x2+x+2=2,解得:x1=3,x2=0(舍去),
即:点D坐标为(3,2).
(2)、A,E两点都在x轴上,AE有两种可能:
①当AE为一边时,AE∥PD, ∴P1(0,2),
②当AE为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,
可知P点、D点到直线AE(即x轴)的距离相等,
∴P点的纵坐标为﹣2, 代入抛物线的解析式:﹣ x2+x+2=﹣2 解得:x1=,x2=,
∴P点的坐标为(,﹣2),(,﹣2)
综上所述:P1(0,2);P2(,﹣2);P3(,﹣2).
(3)、存在满足条件的点P,显然点P在直线CD下方,设直线PQ交x轴于F,点P的坐标为(a,﹣ a2+a+2),
①当P点在y轴右侧时(如图1),CQ=a,PQ=2﹣(﹣a2+a+2)=a2﹣a,
又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠COQ′=∠Q′FP=90°,∴∠FQ′P=∠OCQ′,
∴△COQ′∽△Q′FP,,,∴Q′F=a﹣3,
∴OQ′=OF﹣Q′F=a﹣(a﹣3)=3,CQ=CQ′==,
此时a=,点P的坐标为(,),
②当P点在y轴左侧时(如图2)此时a<0,﹣ a2+a+2<0,CQ=﹣a,
PQ=2﹣(﹣a2+a+2)=a2﹣a,又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠CQ′O+∠OCQ′=90°,
∴∠FQ′P=∠OCQ′,∠COQ′=∠Q′FP=90°,
∴△COQ′∽△Q′FP,,,Q′F=3﹣a,∴OQ′=3,
CQ=CQ′==,此时a=﹣,点P的坐标为(﹣,).
综上所述,满足条件的点P坐标为(,),(﹣,).