题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中有抛物线y=a(x﹣2)2﹣2和y=a(x﹣h)2,抛物线y=a(x﹣2)2﹣2经过原点,与x轴正半轴交于点A,与其对称轴交于点B;点P是抛物线y=a(x﹣2)2﹣2上一动点,且点P在x轴下方,过点P作x轴的垂线交抛物线y=a(x﹣h)2于点D,过点D作PD的垂线交抛物线y=a(x﹣h)2于点D′(不与点D重合),连接PD′,设点P的横坐标为m:
(1)①直接写出a的值;
②直接写出抛物线y=a(x﹣2)2﹣2的函数表达式的一般式;
(2)当抛物线y=a(x﹣h)2经过原点时,设△PDD′与△OAB重叠部分图形周长为L:
①求的值;
②直接写出L与m之间的函数关系式;
(3)当h为何值时,存在点P,使以点O、A、D、D′为顶点的四边形是菱形?直接写出h的值.
【答案】(1)①;②y=﹣2x;
(2)①1;
②L=;
(3)h=±.
【解析】
(1)①将x=0,y=0代入y=a(x﹣2)2﹣2中计算即可;②y=﹣2x;
(2)将(0,0)代入y=a(x﹣h)2中,可求得a=,y=x2,待定系数法求OB、AB的解析式,由点P的横坐标为m,即可表示出相应线段求解;
(3)以点O、A、D、D′为顶点的四边形是菱形,DD′=OA,可知点D的纵坐标为2,再由AD=OA=4即可求出h的值.
解:(1)①将x=0,y=0代入y=a(x﹣2)2﹣2中,
得:0=a(0﹣2)2﹣2,
解得:a=;
②y=﹣2x;.
(2)∵抛物线y=a(x﹣h)2经过原点,a=;
∴y=x2,
∴A(4,0),B(2,﹣2),
易得:直线OB解析式为:y=﹣x,直线AB解析式为:y=x﹣4
如图1,
,
①
②如图1,当0<m≤2时,L=OE+EF+OF=,
当2<m<4时,如图2,设PD′交x轴于G,交AB于H,PD交x轴于E,交AB于F,
则,
,
∵DD′∥EG
,即:EGPD=PEDD′,得:EG(2m)=(2m﹣m2)2m
∴EG=2m﹣m2,EF=4﹣m
∴L=EG+EF+FH+GH=EG+EF+PG
;
(3)如图3,
∵OADD′为菱形
∴AD=AO=DD′=4,
∴PD=2,