题目内容
【题目】如图,已知二次函数(b,c为常数)的图象经过点A(3,1),点C(0,4),顶点为点M,过点A作AB∥x轴,交y轴于点D,交该二次函数图象于点B,连结BC.
(1)求该二次函数的解析式及点M的坐标;
(2)若将该二次函数图象向下平移m(m>0)个单位,使平移后得到的二次函数图象的顶点落在△ABC的内部(不包括△ABC的边界),求m的取值范围;
(3)点P是直线AC上的动点,若点P,点C,点M所构成的三角形与△BCD相似,请直接写出所有点P的坐标(直接写出结果,不必写解答过程).
【答案】(1),M(1,5);(2)2<m<4;(3)P1(,),P2(,),P3(3,1),P4(﹣3,7).
【解析】(1)把点A(3,1),点C(0,4)代入二次函数,得: 解得:,∴二次函数解析式为,配方得,∴点M的坐标为(1,5);
(2)设直线AC解析式为y=kx+b,把点A(3,1),C(0,4)代入得: 解得:,∴直线AC的解析式为y=﹣x+4,如图所示,对称轴直线x=1与△ABC两边分别交于点E、点F.
把x=1代入直线AC解析式y=﹣x+4解得y=3,则点E坐标为(1,3),点F坐标为(1,1),∴1<5﹣m<3,解得2<m<4;
(3)连接MC,作MG⊥y轴并延长交AC于点N,则点G坐标为(0,5).
∵MG=1,GC=5﹣4=1,∴MC===,把y=5代入y=﹣x+4解得x=﹣1,则点N坐标为(﹣1,5),∵NG=GC,GM=GC,∴∠NCG=∠GCM=45°,∴∠NCM=90°,由此可知,若点P在AC上,则∠MCP=90°,则点D与点C必为相似三角形对应点.
①若有△PCM∽△BDC,则有,∵BD=1,CD=3,∴CP===,∵CD=DA=3,∴∠DCA=45°,若点P在y轴右侧,作PH⊥y轴,∵∠PCH=45°,CP=,∴PH==,把x=代入y=﹣x+4,解得y=,∴P1(,);
同理可得,若点P在y轴左侧,则把x=代入y=﹣x+4,解得y=,∴P2(,);
②若有△PCM∽△CDB,则有,∴CP==,∴PH==3;
若点P在y轴右侧,把x=3代入y=﹣x+4,解得y=1;
若点P在y轴左侧,把x=﹣3代入y=﹣x+4,解得y=7
∴P3(3,1);P4(﹣3,7),∴所有符合题意得点P坐标有4个,分别为P1(,),P2(,),P3(3,1),P4(﹣3,7).