题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+6x+c交x轴于A,B两点,交y轴于点C.直线y=x﹣5经过点B,C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点N为抛物线上动点,当∠NBA=∠OAC时,求点N的坐标,
(3)过点A的直线交直线BC于点M,当AM⊥BC时,过抛物线上一动点P(不与点B,C重合),作直线AM的平行线交直线BC于点Q,若以点A,M,Q,P为顶点的四边形是平行四边形,求点P的横坐标.
【答案】(1)y=﹣x2+6x﹣5;(2)N的坐标为(﹣4,﹣45);(3)点P的横坐标为4或或.
【解析】
(1)先求出C(0,﹣5),B(5,0),代入y=ax2+6x+c得a、c的值,即可得出结果;
(2)求出A(1,0),得出OA=1,OC=5.过抛物线上任意一点N作NH⊥x轴于点H,连接AC、BN,由∠OAC是锐角,则N点的横坐标小于5,易证△NBH~△CAO,得出,设N的坐标为(n,﹣n2+6n﹣5),则NH=|﹣n2+6n﹣5|,BH=|5﹣n|,得出,求出n的值即可得出结果;
(3)证明△OCB和△AMB都为等腰直角三角形,则AM=AB=,由平行四边形的性质得出AM//PQ,PQ=AM=,推出PQ⊥BC,作PD⊥x轴交直线BC于D,由平行线的性质得出∠PDQ=∠OCB=45°,则△DPQ是等腰直角三角形,得出PD=PQ=4,设P(m,﹣m2+6m﹣5),则D(m,m﹣5),当点P在直线BC上方时,PD=﹣m2+5m=4,解方程即可;当点P在直线BC下方时,PD=m2﹣5m=4,解方程即可得出结果.
解:(1)当x=0时,y=x﹣5=﹣5,
则C(0,﹣5),
当y=0时,x﹣5=0,
解得:x=5,
∴B(5,0),
把B(5,0),C(0,﹣5)代入y=ax2+6x+c得:,
解得: ,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+6x﹣5;
(2)令﹣x2+6x﹣5=0,解得:x1=1,x2=5,
∴A(1,0),
∵C(0,﹣5),
∴OA=1,OC=5.
过抛物线上任意一点N作NH⊥x轴于点H,连接AC、BN,如图1所示:
∵∠OAC是锐角,
∴N点的横坐标小于5,
∵∠NBA=∠OAC,∠NHB=90°=∠AOC,
∴△NBH~△CAO,
∴,
设N的坐标为(n,﹣n2+6n﹣5),
则NH=|﹣n2+6n﹣5|,BH=|5﹣n|,
∴,
∴或,
当时,
解得:n1=5(舍去),n2=6(舍去).
当时,
解得:n1=5(舍去),n2=﹣4,
当n=﹣4时,﹣n2+6n﹣5=﹣45,
∴N为(﹣4,﹣45).
综上所述,N的坐标为(﹣4,﹣45);
(3)∵A(1,0),B(5,0),C(0,﹣5),
∴AB=4,△OCB为等腰直角三角形,
∴∠OBC=∠OCB=45°,
∵AM⊥BC,
∴△AMB为等腰直角三角形,
∴AM=AB=×4=,
∵以点A,M,Q,P为顶点的四边形是平行四边形,
∴AM//PQ,PQ=AM=,
∴PQ⊥BC,
作PD⊥x轴交直线BC于D,如图2所示:
则∠PDQ=∠OCB=45°,
∴△DPQ是等腰直角三角形,
∴PD=PQ=,
设P(m,﹣m2+6m﹣5),则D(m,m﹣5),
当点P在直线BC上方时,PD=﹣m2+6m﹣5﹣(m﹣5)=﹣m2+5m=4,
解得m1=1(舍去),m2=4,
当点P在直线BC下方时,PD=m﹣5﹣(﹣m2+6m﹣5)=m2﹣5m=4,
解得:m1=,m2=,
综上所述,点P的横坐标为4或或.