题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,顶点为D,且过点(2,﹣3a).
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在一点P,过点P作PM⊥BD,垂足为点M,PM=2DM?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.
(3)在(2)的条件下,求△PMD的面积.
【答案】(1)(1,﹣4);(2)存在,(﹣,﹣);(3).
【解析】
(1)将点的坐标(2,﹣3a)代入抛物线表达式得:﹣3a=4a﹣4a﹣3,即可求解;
(2)利用△PGM∽△MHD,得=2,分别求出线段长度即可求解;
(3)利用S=PMDM,即可求解.
(1)将点的坐标(2,﹣3a)代入抛物线表达式得:﹣3a=4a﹣4a﹣3,解得:a=1,
故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3,
令y=0,解得:x=3或﹣1,
即点A、B的坐标分别为(﹣1,0)、(3,0),
函数对称轴为x=1,则点D的坐标为(1,﹣4);
(2)存在.理由:
将点B、D的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b得:
,解得:,
即:直线BD的表达式为:y=2x﹣6,
过点M作GH∥y轴,分别过点P、点D作x轴的平行线交于点G、H,
∵∠PMG+∠DMH=90°,∠DMH+∠MDH=90°,
∴∠PMG=∠MDH,
∠PGM=∠MHD=90°,
∴△PGM∽△MHD,
∴=2,
设点M、P的横坐标分别为m,n,则其坐标分别为(m,2m﹣6)、(n,n2﹣2n﹣3),
则:PG=m﹣n,MH=2m﹣6﹣(﹣4)=2m﹣2,
即:m﹣n=4m﹣4…①,
GM=n2﹣2n﹣3﹣2m+6=n2﹣2n﹣2m+3,DH=m﹣1,
即:n2﹣2n﹣2m+3=2m﹣2…②
①②联立并解得:n=1或﹣(n=1不合题意,舍去),
则n=﹣,m=,点M坐标为(,﹣),
故点P的坐标为(﹣,﹣);
(3)由勾股定理得:
PM=,
DM=,
S=PMDM=.