题目内容
【题目】已知二次函数与
轴交于
、
(
在
的左侧)与
轴交于点
,连接
、
.
(1)如图1,点是直线
上方抛物线上一点,当
面积最大时,点
分别为
轴上的动点,连接
、
、
,求
的周长最小值;
(2)如图2,点关于
轴的对称点为点
,将抛物线沿射线
的方向平移得到新的拋物线
,使得
交
轴于点
(
在
的左侧). 将
绕点
顺时针旋转
至
. 抛物线
的对称轴上有—动点
,坐标系内是否存在一点
,使得以
、
、
、
为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)存在,理由见解析;
,
,
,
,
【解析】
(1)利用待定系数法求出A,B,C的坐标,如图1中,作PQ∥y轴交BC于Q,设P,则Q
,构建二次函数确定点P的坐标,作P关于y轴的对称点P1(-4,6),作P关于x轴的对称点P2(4,-6),
的周长最小,其周长等于线段
的长,由此即可解决问题.
(2)首先求出平移后的抛物线的解析式,确定点H,点C′的坐标,分三种情形,当OC′=C′S时,可得菱形OC′S1K1,菱形OC′S2K2.当OC′=OS时,可得菱形OC′K3S3,菱形OC′K4S4.当OC′是菱形的对角线时,分别求解即可解决问题.
解:(1)如图,,
过点作
轴平行线,交线段
于点
,
设,
=-
(m2-4)2+4,
∵,
∴m=4时,△PBC的面积最大,此时P(4,6)
作点关于
轴的对称点
,
点关于
轴的对称点
,连接
交
轴、
轴分别为
,
此时的周长最小,其周长等于线段
的长;
∵,
∴.
(2)如图,
∵E(0,-4),平移后的抛物线经过E,B,
∴抛物线的解析式为y=-x2+bx-4,把B(8,0)代入得到b=4,
∴平移后的抛物线的解析式为y=-x+4x-4=-
(x-2)(x-8),
令y=0,得到x=2或8,
∴H(2,0),
∵△CHB绕点H顺时针旋转90°至△C′HB′,
∴C′(6,2),
当OC′=C′S时,可得菱形OC′S1K1,菱形OC′S2K2,
∵OC′=C′S==2
,
∴可得S1(5,2-),S2(5,2+
),
∵点C′向左平移一个单位,向下平移得到S1,
∴点O向左平移一个单位,向下平移个单位得到K1,
∴K1(-1,-),同法可得K2(-1,
),
当OC′=OS时,可得菱形OC′K3S3,菱形OC′K4S4,
同法可得K3(11,2-),K4(11,2+
),
当OC′是菱形的对角线时,设S5(5,m),则有52+m2=12+(2-m)2,
解得m=-5,
∴S5(5,-5),
∵点O向右平移5个单位,向下平移5个单位得到S5,
∴C′向上平移5个单位,向左平移5个单位得到K5,
∴K5(1,7),
综上所述,满足条件的点K的坐标为(-1,-)或(-1,
)或(11,2-
)或(11,2+
)或(1,7).
