题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),点M为顶点,连接OM,若y与x的部分对应值如表所示:
x | … | ﹣1 | 0 | 3 | … |
y | … | 0 | 0 | … |
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线与y轴交于点C,点Q是直线BC下方抛物线上一点,点Q的横坐标为xQ.若S△BCQ≥S△BOC,求xQ的取值范围;
(3)如图2,平移此抛物线使其顶点为坐标原点,P(0,﹣1)为y轴上一点,E为抛物线上y轴左侧的一个动点,从E点发出的光线沿EP方向经过y轴上反射后与此抛物线交于另一点F.则当E点位置变化时,直线EF是否经过某个定点?如果是,请求出此定点的坐标;若不是,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+x+;(2)xQ≥或xQ≤;(3)定点(0,1).
【解析】
(1)由抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,(﹣1,0),(3,0),即可求得抛物线的解析式;
(2)首先取OB的中点P(,0),连接CP,然后过点P作PQ∥BC交抛物线于Q,首先求得直线BC的解析式,然后由平行线的性质,求得直线PQ的解析式,再联立 ,即可求得答案;
(3)首先得到平移后的抛物线的解析式为:y=﹣x2,再过点E作EM⊥y轴于M,过点F作FN⊥y轴于N,易得Rt△EPM∽Rt△FPN,再联立,即可求得答案.
解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,(﹣1,0),(3,0),
∴y=﹣(x+1)(x﹣3),
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+;
(2)取OB的中点P(,0),连接CP,
则S△PBC=S△BOC,
过点P作PQ∥BC交抛物线于Q,即为所求;
∵抛物线与y轴交于点C,
∴点C的坐标为:(0,),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
,
解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+,
∴设直线PQ的解析式为y=﹣x+n,
∴﹣×+n=0,
∴n=,
∴直线PQ的解析式为y=﹣x+,
联立,
解得:x=,
若S△BCQ≥S△BOC
则xQ的取值范围为:xQ≥或xQ≤;
(3)平移后的抛物线的解析式为:y=﹣x2,
过点E作EM⊥y轴于M,过点F作FN⊥y轴于N,
由反射可知:∠EPM=∠FPN,
∴Rt△EPM∽Rt△FPN,
∴,
设E(x1,y1)、F(x2,y2),设直线EF的解析式为y=kx+b,
∴,
∴x1(1+y2)+x2(y1+1)=0,
联立,
整理得x2+2kx+2b=0,
∴x1+x2=﹣2k,x1x2=2b,
∵x1(1+y2)+x2(y1+1)=x1(1+kx2+b)+x2(kx1+b+1)=0,
∴2bx1x2+(b+1)(x1+x2)=0,
∴2kb﹣2k=0,b=1,
∴直线EF的解析式为y=kx+1
∴直线EF过定点(0,1).