题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,对于点P(m,n)和点Q(x,y).给出如下定义:若 ,则称点Q为点P的“伴随点”.例如:点(1,2)的“伴随点”为点(5,0).
(1)若点Q(﹣2,﹣4)是一次函数y=kx+2图象上点P的“伴随点”,求k的值.
(2)已知点P(m,n)在抛物线C1:y=上,设点P的“伴随点”Q(x,y)的运动轨迹为C2.
①直接写出C2对应的函数关系式.
②抛物线C1的顶点为A,与x轴的交点为B(非原点),试判断在x轴上是否存在点M,使得以A、B、Q、M为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点M的坐标;若不存在,说明理由.
③若点P的横坐标满足﹣2≤m≤a时,点Q的纵坐标y满足﹣3≤y≤1,直接写出a的取值范围.
【答案】(1);(2) ①y=x2﹣3x+6;②见解析;③2≤a≤6.
【解析】
(1)根据伴随点定义可求k的值
(2)①根据伴随点的定义可求C2的解析式
②先求A,B坐标,以A、B、Q、M为顶点的四边形是平行四边形,则分三类讨论,根据平行四边形的性质可求M点坐标
③由x=m+4可得 2≤x≤a+4,且抛物线顶点坐标为(6,﹣3),﹣3≤y≤1可得6≤a+4≤10,可求a的取值范围.
解(1)设P(x,kx+2)
根据题意得:
解得:
(2)①根据题意可得
∴
∴C2的解析式:,
②∵抛物线C1:
∴B(4,0),A(2,﹣1)
∵以A、B、Q、M为顶点的四边形是平行四边形
∴若BA为边,BM为边,则AB∥MQ,AQ∥BM
∴Q与A的纵坐标相同
∴
∴
解得:
∴或,
∵AQ=BM,A(4,0)
∴或,
若AB为边,BM为对角线,
∴对角线AQ与BM互相平分且交点在x轴上
∴Q点纵坐标为1
∴
解得x1=2,x2=10
∴AQ中点横坐标为6或2,且AQ与BM互相平分
∴M(8,0)或(0,0)
若BM为边,AB为对角线,
∴AB的中点且AB与MQ互相平分
∴Q或
∵MQ的中点为,
∴M或,
∴综上所述M或,(0,0),( 8,0)
,.
③∵x=m+4,﹣2≤m≤a
∴2≤x≤4+a
∵C2的解析式:
∴顶点坐标为(6,﹣3)
∵﹣3≤y≤1
∴当y=1时,x=2或10
∴6≤4+a≤10
∴2≤a≤6.