题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx+2(a<0)与x轴交于点A(﹣1,0)和点B(2,0),与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)如图1,连接BC,点D是直线BC上方抛物线上的点,连接OD、CD,OD交BC于点F,当S△COF:S△CDF=2:1时,求点D的坐标;
(3)如图2,点E的坐标为(0,﹣1),在抛物线上是否存在点P,使∠OBP=2∠OBE?若存在,请直接写出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+x+2;(2)D(1,2);(3)()或(﹣).
【解析】
(1)利用待定系数法求解析式即可得到答案,
(2)过点D作DH∥y轴交BC于点H,交x轴于点G,利用S△COF:S△CDF=2:1得到OF:DF=2:1,利用相似三角形的性质可得答案,
(3)分情况讨论:①当点P在x轴上方时,在y轴上取点G(1,0),连接BG,则∠OBG=∠OBE,过点B作直线PB交抛物线于点P,交y轴于点M,使∠GBM=∠GBO,则∠OBP=2∠OBE,然后求解的解析式,建立方程组求解即可,
②当点P在x轴下方时,作点M(0,)关于x轴的对称点N(0,),求解的解析式,建立方程组求解即可.
解:(1)∵A(﹣1,0),B(2,0),
∴把A(﹣1,0),B(2,0)代入y=ax2+bx+2得,
解得,
∴该抛物线的函数解析式为y=﹣x2+x+2;
(2)如图1,过点D作DH∥y轴交BC于点H,交x轴于点G,
∵抛物线y=﹣x2+x+2与y轴交于点C,
∴C(0,2),
设直线BC解析式为y=kx+b,
则解得
∴直线BC解析式为y=﹣x+2,
∵S△COF:S△CDF=2:1,
∴OF:DF=2:1,
∵DH∥OC,
∴△OFC∽△DFH,
∴
∴OC=2DH,
设D(a,﹣a2+a+2),则H(a,﹣a+2),
∴DH=﹣a2+a+2﹣(﹣a+2)=﹣a2+2a,
∴2=2(﹣a2+2a),
解得a=1,
∴D(1,2).
(3)①当点P在x轴上方时,
在y轴上取点G(1,0),连接BG,则∠OBG=∠OBE,过点B作直线PB交抛物线于点P,交y轴于点M,使∠GBM=∠GBO,
则∠OBP=2∠OBE,
过点G作GH⊥BM,
∵E(0,﹣1),
∴OE=OG=GH=1,
设MH=x,则MG=,
在Rt△OBM中,OB2+OM2=MB2,
∴(+1)2+4=(x+2)2,
解得:x=,(舍去)
故MG==
∴OM=OG+MG=
∴点M(0,),
将点B(2,0)、M(0,)的坐标代入一次函数表达式y=mx+n,
解得: ,
∴直线BM的表达式为:
∴
解得:或x=2(舍去),
∴点P;
②当点P在x轴下方时,
作点M(0,)关于x轴的对称点N(0,),
同理可得:
直线BN的解析式为
∴
解得,或x=2(舍去),
∴点P;
综合以上可得,点P的坐标为或.