题目内容
【题目】如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+c的经过D(﹣2,3),与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧)、与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式和A、B两点坐标;
(2)在抛物线的对称轴上有一点P,使得∠OAP=∠BCO,求点P的坐标;
(3)点M在抛物线上,点N在抛物线对称轴上.
①当∠ACM=90°时,求点M的坐标;
②是否存在这样的点M与点N,使以M、N、A、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3,A(﹣3,0),B(1,0)(2)P1(﹣1,);P2(﹣1,﹣)(3)M1(﹣2,3),M2(﹣4,﹣5),M3(2,﹣5)
【解析】
(1)将点D代入函数解析式求出c,进而表示出二次函数的一般式:y=﹣x2﹣2x+3,令y=0即可求出A,B的坐标;
(2)求出二次函数的对称轴,进而求出AH=2, C(0,3),当点P在x轴的上方时,设抛物线的对称轴与x轴交于点H,易证△AHP∽△COB,得 ,即可求出点P1(﹣1,);当点P在x轴的下方时,即与点P1关于x轴对称时,点P2(﹣1,﹣);
(3)①过点M作MI⊥y轴,垂足为I,由(2)知:AO=CO,则∠ACO=∠CAO=45°,利用等腰直角三角形性质得MI=CI,设M(x,﹣x+3),找到等量关系﹣x2﹣2x+3=﹣x+3,即可求出M(﹣1,4);②设出M,N的坐标,分别求出对角线的中点,利用平行四边形的对角线互相平分这一性质建立方程组,求解即可,见详解.
(1)∵抛物线y=﹣x2﹣2x+c的经过D(﹣2,3),
∴﹣4+4+c=3,
解得:c=3,
即抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣2x+3,
设y=0,则0=﹣x2﹣2x+3,
解得:x1=﹣3,x2=1,
∵点A在点B的左侧,
∴A(﹣3,0),B(1,0);
(2)∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1,令抛物线对称轴和x轴交于点H,
∴AH=2,令x=0,则y=﹣x2﹣2x+3=3,
即点C(0,3),
当点P在x轴的上方时,设抛物线的对称轴l与x轴交于点H,
∵∠OAP=∠BCO,∠AHP=∠COB=90°,
∴△AHP∽△COB,
∴ ,
即,
解得:PH=,
∴点P1(﹣1,);
当点P在x轴的下方时,即与点P1关于x轴对称时,点P2(﹣1,﹣);
综上所述:点P的坐标为:P1(﹣1,);P2(﹣1,﹣);
(3)①过点M作MI⊥y轴,垂足为I,由(2)知:AO=CO,则∠ACO=∠CAO=45°,
∵∠ACM=90°,
∴∠MCI=45°,
∴MI=CI,设M(x,﹣x+3),
∴﹣x2﹣2x+3=﹣x+3,
解得:x1=﹣1,x2=0(舍去),
即M(﹣1,4);
②假设存在满足题意的M,N,设M(m,-m2-2m+3),N(-1,n)由(1)(2)问可知A(-3,0)C(0,3),
若AC为平行四边形对角线,
∵线段AC的中点坐标为(,),线段MN的中点坐标为(),
∴
解得:m=-2,n=0,则-m2-2m+3=3,即点M的坐标为M1(﹣2,3),
若AN为平行四边形对角线,同理可得
解得:m=-4,n=-2,则-m2-2m+3=-5,即点M的坐标为M2(﹣4,﹣5),
若AM为平行四边形对角线,同理可得
解得:m=2,n=-8,则-m2-2m+3=-5,即点M的坐标为M3(2,﹣5)
所以M有三点,此M的坐标为M1(﹣2,3),M2(﹣4,﹣5),M3(2,﹣5)