题目内容
【题目】如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是,且经过A(﹣4,0),C(0,2)两点,直线l:y=kx+t(k≠0)经过A,C.
(1)求抛物线和直线l的解析式;
(2)点P是直线AC上方的抛物线上一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交AC于点E,过点P作PF⊥AC,垂足为F,当△PEF≌△AED时,求出点P的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ACQ为等腰三角形?若存在,直接写出所有满足条件的Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),;(2);(3)存在,Q的坐标为:或或或或.
【解析】
(1)把点A、C的坐标和对称轴表达式代入二次函数表达式,即可求解;
(2)PEn2n+2n﹣2,DEn+2,sin∠EAD=sin∠CAO,,则AEDE(n+2),当△PEF≌△AED时,PE=AE,n2﹣2n(n+2),即可求解;
(3)等腰三角形分A为顶角顶点、以C为顶角顶点、点Q为顶角顶点,三种情况分别求解即可.
(1)把点A、C的坐标和对称轴表达式代入二次函数表达式得:,解得:,故抛物线的表达式为:yx2x+2;
同理把点A、C坐标代入直线l表达式并解得:yx+2;
(2)设P点坐标为(n,n2n+2),∴E点坐标为(n,n+2),∴PEn2n+2n﹣2,DEn+2.
∵A(﹣4,0),C(0,2),OA=4,OC=2,AC=2.
∵PD⊥x轴于点D,∴∠ADE=90°,∴sin∠EAD=sin∠CAO,,∴AEDE(n+2),当△PEF≌△AED时,PE=AE,n2﹣2n(n+2),解得:n=﹣4或(舍去﹣4),∴n=,∴P(,);
(3)存在,理由如下:
①以A为顶角顶点,AQ=AC,由(2)知AC=2,若设对称轴与x轴交于点G,则AG(﹣4);
GQ1=GQ2,故点Q1、Q2的坐标分别为(,)、(,);
②以C为顶角顶点,CQ=CA=2,过点C作x轴的平行线,交抛物线的对称轴于点M,则M(,2),则CM,MQ3,Q3G=2,Q4G=﹣2,故Q3、Q4坐标分别为(,2)、(,2);
③以点Q为顶角顶点时,同理可得点Q5(,0);
故点Q的坐标为:(,)或(,)或(,2)或(,2)或(,0).