题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+2x-3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,对称轴为直线l,点D(-4,n)在抛物线上.
(1)求直线CD的解析式;
(2)E为直线CD下方抛物线上的一点,连接EC,ED,当△ECD的面积最大时,在直线l上取一点M,过M作y轴的垂线,垂足为点N,连接EM,BN,若EM=BN时,求EM+MN+BN的值.
(3)将抛物线y=x2+2x-3沿x轴正方向平移得到新抛物线y′,y′经过原点O,y′与x轴的另一个交点为F,设P是抛物线y′上任意一点,点Q在直线l上,△PFQ能否成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若能,直接写出点P的坐标,若不能,请说明理由.
【答案】(1)直线CD的解析式为y=-2x-3;(2)1+;(3)存在.满足条件的点P坐标为(,)或(,)或(,)或(,).
【解析】
(1)求出C、D两点坐标,利用待定系数法即可解决问题;
(2)如图1中,过点E作EG∥y轴交直线CD于G.设E(m,m2+2m﹣3).则G(m,﹣2m﹣3),GE=﹣m2﹣4m.根据S△EDC=EG|Dx|=(﹣m2﹣4m)×4=﹣2(m+2)2+8,可知m=﹣2时,△DEC的面积最大,此时E(﹣2,﹣3),再证明Rt△EHM≌Rt△BON即可解决问题;
(3)存在.如图2中.作P1M⊥x轴于M,P1N⊥对称轴l于N.对称轴l交OA于K,由△P1MF≌△P1NQ,推出P1M=P1N,推出点P在∠MKN的角平分线上,只要求出直线KP1的解析式,构建方程组即可解决问题,同法可求P3,P4.
(1)由题意得:C(0,﹣3),D(﹣4,5),设直线CD的解析式为y=kx+b,则有,解得:,∴直线CD的解析式为y=﹣2x﹣3.
(2)如图1中,过点E作EG∥y轴交直线CD于G.设E(m,m2+2m﹣3).则G(m,﹣2m﹣3),GE=﹣m2﹣4m.
∴S△EDC=EG|Dx|=(﹣m2﹣4m)×4=﹣2(m+2)2+8.
∵﹣2<0,∴m=﹣2时,△DEC的面积最大,此时E(﹣2,﹣3).
∵C(0,﹣3),∴EC∥AB,设CE交对称轴于H.
∵B(1,0),∴EH=OB=1.
∵EM=BN,∴Rt△EHM≌Rt△BON,∴MH=ON=OC=,∴EM=BN==,∴EM+MN+BN=1+.
(3)存在.如图2中.作P1M⊥x轴于M,P1N⊥对称轴l于N.对称轴l交OA于K.
由P1Q=P1F,∠QP1F=90°,可得△P1MF≌△P1NQ,∴P1M=P1N,∴点P在∠MKN的角平分线上.
∵直线KP1的解析式为y=﹣x﹣1,抛物线y′的解析式为y=x2﹣4x,由,解得:或,∴P1(),P2(),同法可知,直线y=x+1与抛物线的交点P3,P4也符合条件.
由,解得:或,∴P3(),P4().
综上所述:满足条件的点P坐标为()或()或()或().