题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线与x轴负半轴交于点A,顶点为B,且对称轴与x轴交于点C。
(1)求点B的坐标(用含m的代数式表示);
(2)D为BD中点,直线AD交y轴于E,若点E的坐标为(0,2),求抛物线的解析式;
(3)在(2)的条件下,点M在直线BO上,且使得△AMC的周长最小,P在抛物线上,Q在直线BC上,若以A、M、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标。
【答案】(1)(,- );(2);(3)P1(1, )、P2(-7, )、P3(-5, ).
【解析】试题解析:(1)利用配方法或公式法都能求出点B的坐标.
(2)可过点D作DF⊥x轴于F,那么DF是△BOC的中位线,由此得出DF、OF、CF的长;再由△AFD∽△AOE得出的比例线段以及OE的长,即可求出m的值,由此确定函数的解析式.
(3)此题中,首先要确定点M的位置:已知“△AMC的周长最小”,那么可作点C关于直线BO的对称点C′,连接AC′与直线BO的交点即为符合条件的点M;
确定点M后,由于所求平行四边形的四顶点顺序并不确定,所以分:AM为边和AM为对角线两种情况讨论;在解答时,可根据平行四边形的对边平行且相等的特点,过P、Q作坐标轴的垂线,通过构建全等三角形来确定点P的坐标.
试题解析:(1)∵y=x22x= (x2mx+ m2) m2= (xm)2m,
∴抛物线的顶点B的坐标为(m,m).
(2)令x22x=0,解得x1=0,x2=m.
∵抛物线y=x22x与x轴负半轴交于点A,
∴A(m,0),且m<0.
过点span>D作DF⊥x轴于F,如图;
由D为BO中点,DF∥BC,可得CF=FO=CO.
∴DF=BC.
由抛物线的对称性得AC=OC.
∴AF:AO=3:4.
∵DF∥EO,
∴△AFD∽△AOE.
∴.
由E(0,2),B(m,m),得OE=2,DF=m.
∴.
∴m=-6.
∴抛物线的解析式为y=x22x.
(3)依题意,得A(-6,0)、B(-3,3)、C(-3,0).可得直线OB的解析式为y=-x,直线BC为x=-3.
作点C关于直线BO的对称点C′(0,3),连接AC′交BO于M,则M即为所求.
由A(-6,0),C′(0,3),可得直线AC′的解析式为y=x+3.
由
解得
∴点M的坐标为(-2,2).
由点P在抛物线y=x22x上,设P(t,t22t).
(ⅰ)当AM为所求平行四边形的一边时.
①如图,过M作MG⊥x轴于G,过P1作P1H⊥BC于H,
则xG=xM=-2,xH=xB=-3.
∵四边形AMP1Q1为平行四边形,
∴AM=Pspan>1Q1,∠P1Q1H=∠AKC,
∵BK∥MG,
∴∠AMG=∠AKC,
∴∠P1Q1H=∠AMG,
∵,
∴△AMG≌△P1Q1H.
∴P1H=AG=4.
∴t-(-3)=4.
∴t=1.
∴P1(1,).
②如图,
同①方法可得P2H=AG=4.
∴-3-t=4.
∴t=-7.
∴P2(7,).
(ⅱ)当AM为所求平行四边形的对角线时,如图;
过M作MH⊥BC于H,过P3作P3G⊥x轴于G,则xH=xB=-3,xG=xP3=t.
由四边形AP3MQ3为平行四边形,可证△AP3G≌△MQ3H.
可得AG=MH=1.
∴t-(-6)=1.
∴t=-5.
∴P3(5, ).
综上,点P的坐标为P1(1, )、P2(7, )、P3(5, ).