题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=a(x﹣2)2﹣4与y轴交于点A,顶点为B,点A的坐标为(0,﹣2),点C在抛物线上(不与点A,B重合),过点C作y轴的垂线交抛物线于点D,连结AC,AD,CD,设点C的横坐标为m.
(1)求这条抛物线所对应的函数表达式.
(2)用含m的代数式表示线段CD的长.
(3)点E是抛物线对称轴上一点,且点E的纵坐标比点C的纵坐标小1,连结BD,DE,设△ACD的面积为S1,△BDE的面积为S2,且S1S2≠0,求S2=S1时m的值.
(4)将抛物线y=a(x﹣2)2﹣4沿x=2平移,得到抛物线y=a(x﹣2)2+k,过点C作y轴平行线与抛物线y=a(x﹣2)2+k交于点F,若CD与y轴交于点G,且CD=6,直接写出使AC=FG的点F的坐标.
【答案】(1)y=x2﹣2x﹣2;(2)当m<2,且m≠0时,CD=4﹣2m;当m>2时,CD=2m﹣4;(3)m=2±或m=;(4)点F的坐标为(﹣1,﹣2)或(﹣1,3)或(5,﹣2)或(5,3)
【解析】试题分析:(1)把A(0,-2)代入抛物线切线a=即可;
(2)抛物线的对称轴为直线x=2,且点C的横坐标为m,得出当m<2,且m≠0时,CD=4-2m,当m>2时,CD=2m-4;
(3)求出BE=m2-2m+1或BE=-m2+2m-1,由三角形面积关系得出方程,解方程即可;
(4)由题意得出则四边形AGCF是矩形,求出点C的坐标,分情况讨论,根据点的坐标关系即可得出答案.
试题解析:(1)∵抛物线y=a(x﹣2)2﹣4与y轴交于点A(0,﹣2),
∴﹣2=4a﹣4,
解得:a=,
∴这条抛物线所对应的函数表达式为y=(x﹣2)2﹣4,
即y=x2﹣2x﹣2;
(2)∵抛物线y=(x﹣2)2﹣4的对称轴为直线x=2,且点C的横坐标为m,
∴当m<2,且m≠0时,CD=4﹣2m;
当m>2时,CD=2m﹣4;
(3)∵B(2,﹣4),E(2, m2﹣2m﹣3),
∴BE=m2﹣2m+1或BE=﹣m2+2m﹣1,
∴S1=CD(m2﹣2m)或S1=CD(﹣
∵S2=S1,
∴4(m2﹣2m)=3(m2﹣2m+1),或4(m2﹣2m)=﹣3(m2﹣2m+1),
解得:m=2±或=;
(4)若AC=FG,连接AF,则四边形AGCF是矩形,
∵CD=6,抛物线的对称轴为x=2,
∴点C的横坐标为﹣1或5;
①当点C的横坐标为﹣1时,点C的纵坐标=×(﹣1)2﹣2×(﹣1)﹣2=,
当抛物线向下平移时,如图所示,
∵点A的坐标为(0,﹣2),
∴点F的坐标为(﹣1,﹣2);
当抛物线向上平移时,同理得出点F的坐标为(﹣1,3);
②当点C的横坐标为5时,点C的纵坐标为,
当抛物线向下平移时,同理的点F的坐标为(5,﹣2);
当抛物线向上平移时,同理得出点F的坐标为(5,3);
综上所述:点F的坐标为(﹣1,﹣2)或(﹣1,3)或(5,﹣2)或(5,3).