题目内容
【题目】抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(m,0),与y轴交于C.
(1)若m=﹣3,求抛物线的解析式,并写出抛物线的对称轴;
(2)如图1,在(1)的条件下,设抛物线的对称轴交x轴于D,在对称轴左侧的抛物线上有一点E,使S△ACE= S△ACD , 求点E的坐标;
(3)如图2,设F(﹣1,﹣4),FG⊥y于G,在线段OG上是否存在点P,使∠OBP=∠FPG?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
解:当m=﹣3时,B(﹣3,0),
把A(1,0),B(﹣3,0)代入到抛物线y=x2+bx+c中得:
,解得 ,
∴抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4;
对称轴是:直线x=﹣1
(2)
解:如图1,
设E(m,m2+2m﹣3),
由题意得:AD=1+1=2,OC=3,
S△ACE= S△ACD= × ADOC= ×2×3=10,
设直线AE的解析式为:y=kx+b,
把A(1,0)和E(m,m2+2m﹣3)代入得,
,
解得: ,
∴直线AE的解析式为:y=(m+3)x﹣m﹣3,
∴F(0,﹣m﹣3),
∵C(0,﹣3),
∴FC=﹣m﹣3+3=﹣m,
∴S△ACE= FC(1﹣m)=10,
﹣m(1﹣m)=20,
m2﹣m﹣20=0,
(m+4)(m﹣5)=0,
m1=﹣4,m2=5(舍),
∴E(﹣4,5)
(3)
解:如图2,当B在原点的左侧时,连接BF,以BF为直径作圆E,当⊙E与y轴相切时,设切点为P,
∴∠BPF=90°,
∴∠FPG+∠OPB=90°,
∵∠OPB+∠OBP=90°,
∴∠OBP=∠FPG,
连接EP,则EP⊥OG,
∵BE=EF,
∴EP是梯形的中位线,
∴OP=PG=2,
∵FG=1,
tan∠FPG=tan∠OBP= ,
∴ = ,
∴m=﹣4,
∴当﹣4≤m<0时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG;
如图3,当B在原点的右侧时,要想满足∠OBP=∠FPG,
则∠OBP=∠OPB=∠FPG,
∴OB=OP,
∴△OBP是等腰直角三角形,△FPG也是等腰直角三角形,
∴FG=PG=1,
∴OB=OP=3,
∴m=3,
综上所述,当﹣4≤m<0或m=3时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG.
【解析】(1)利用待定系数法求二次函数的解析式,并配方求对称轴;(2)如图1,设E(m,m2+2m﹣3),先根据已知条件求S△ACE=10,根据不规则三角形面积等于铅直高度与水平宽度的积列式可求得m的值,并根据在对称轴左侧的抛物线上有一点E,则点E的横坐标小于﹣1,对m的值进行取舍,得到E的坐标;(3)分两种情况:①当B在原点的左侧时,构建辅助圆,根据直径所对的圆周角是直角,只要满足∠BPF=90°就可以构成∠OBP=∠FPG,如图2,求出圆E与y轴有一个交点时的m值,则可得取值范围;②当B在原点的右侧时,只有△OBP是等腰直角三角形,△FPG也是等腰直角三角形时满足条件,直接计算即可.