题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,如图1,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为,与x轴的交点A(﹣1,0)与y轴交于点C(0,﹣2).
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2.点P是直线BC下方抛物线上的一点,过点P作BC的平行线交抛物线于点Q(点Q在点P右侧),连结BQ,当△PCQ的面积为△BCQ面积的一半时,求P点的坐标;
(3)现将该抛物线沿射线AC的方向进行平移,平移后的抛物线与直线AC的交点为A'、C'(点C'在点A'的下方),与x轴的交点为B',当△AB'C'与△AA'B'相似时,求出点A′的横坐标.
【答案】(1) ;(2)点P(1,﹣3);(3)点A′的横坐标为.
【解析】
(1)由对称性可知B(4,0),设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣4),由待定系数法可求得抛物线的解析式;
(2)由平行线间距离处处相等可知,当△PCQ的面积为△BCQ面积的一半时,可求相关线段的长,再求得BC的解析式,将其与抛物线解析式联立可解;
(3)由平移的相关知识,结合图形分析,得出方程组,从而得解.
解:(1)由对称性可知B(4,0)
设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣4)
将(0,﹣2)代入得a=
∴y=x2﹣x﹣2.
(2)由平行线间距离处处相等可知,当△PCQ的面积为△BCQ面积的一半时,PQ=BC
∵C(0,﹣2),B(4,0)
∴BC=
∴PQ=
∴PQ2==5
∵直线BC的解析式为y=x﹣2,PQ∥BC
∴设直线PQ的解析式为y=x+b
则yP=xP+b,yQ=y=xQ+b
联立 得
x2﹣4x﹣4﹣2b=0
则xP+xQ=4
∵PQ2==5
∴=5,xQ﹣xP=2
∴点P(1,﹣3)
(3)由点A(﹣1,0),C(0,﹣2)得直线AC的解析式为y=﹣2x﹣2
设点A'坐标为(a,﹣2a﹣2),由平移的性质,可知AC=A'C'=
平移距离为AA'=(a+1)
∴AC'(a+2)
当△AB'C'与△AA'B'相似时,只有当△AB'C'∽△AA'B'
∴AB'2=AA'×AC'=5(a+1)(a+2)
过点B'作AA'的平行线,交原抛物线于点D,连接AD,
由平移知四边形ADB'A'为平行四边形,点D的纵坐标为2a+2
设点D的横坐标为m,则点B'坐标为(m+a+1,0)
∴AB'2=(m+a+2)2=5(a+1)(a+2),①
将点D(m,2a+2)代入y= x2﹣x﹣2得
﹣﹣2=2a+2,②
联立①②,解得:a= ,
m2﹣9m+15=0,
∴m= ,或m=(舍)
∴a═=
∴点A′的横坐标为 .