题目内容
【题目】如图,已知抛物线经过原点O和x轴上另一点A,它的对称轴x=2与x轴交于点C,直线y=﹣2x﹣1经过抛物线上一点B(﹣2,m),且与y轴、直线x=2分别交于点D、E.
(1)求m的值及该抛物线对应的函数关系式;
(2)求证:①CB=CE;②D是BE的中点;
(3)若P(x,y)是该抛物线上的一个动点,是否存在这样的点P,使得PB=PE?若存在,试求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2﹣x;(2)①证明见解析;②证明见解析;(3)P的坐标为(3+, )或(3﹣, ).
【解析】试题分析:(1)利用待定系数法,设抛物线的解析式,由题意可知函数过(0,0),A(0,4),
B(-2,3),解方程组.
(2) ①过点E作EH∥x轴,交y轴于H,利用勾股定理求CB的长度,求直线BE与对称轴的交点,得到 CE.
②过点E作EH∥x轴,交y轴于H,证明DFB≌△DHE(SAS), ∴BD=DE,即D是BE的中点.
(3)BE垂直平分线上的点,到B,E距离相等,所以直线CD与抛物线的交点,就是P点.
试题解析:
(1)解:∵点B(﹣2,m)在直线y=﹣2x﹣1上,∴m=﹣2×(﹣2)﹣1=3,∴B(﹣2,3),
∵抛物线经过原点O和点A,对称轴为x=2,
∴点A的坐标为(4,0),设所求的抛物线对应函数关系式为y=a(x﹣0)(x﹣4),将点B(﹣2,3)代入上式,得3=a(﹣2﹣0)(﹣2﹣4),
∴a=,∴所求的抛物线对应的函数关系式为y=x(x﹣4),即y=x2﹣x;
(2)证明:①直线y=﹣2x﹣1与y轴、直线x=2的交点坐标分别为D(0,﹣1),E(2,﹣5),过点B作BG∥x轴,与y轴交于F、直线x=2交于G,
则BG⊥直线x=2,BG=4,
在Rt△BGC中, ,∵CE=5,
∴CB=CE=5.
②过点E作EH∥x轴,交y轴于H,则点H的坐标为,
H(0,﹣5),又点F、D的坐标为F(0,3)、D(0,﹣1),
∴FD=DH=4,BF=EH=2,∠BFD=∠EHD=90°,
∴△DFB≌△DHE(SAS),∴BD=DE,即D是BE的中点;
(3)解:存在.由于PB=PE,∴点P在直线CD上,
∴符合条件的点P是直线CD与该抛物线的交点,设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b,将D(0,﹣1),C(2,0)代入,得,解得k=,b=﹣1,
∴直线CD对应的函数关系式为y=x﹣1,
∵动点P的坐标为(x, x2﹣x),
∴x﹣1=x2﹣x,解得x1=3+,x2=3﹣.
∴y1=,y2=,
∴符合条件的点P的坐标为(3+, )或(3﹣, ).