题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交A(﹣1,0),B两点,与y轴交于点C(0,3),抛物线的顶点为点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)经过B,C两点的直线交抛物线的对称轴于点D,点P为直线BC上方抛物线上的一个动点,当点P运动到点E时,求△PCD的面积;
(3)点N在抛物线对称轴上,点M在x轴上,是否存在这样的点M与点N,使以M,N,C,B为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.
【答案】(1) y=﹣x+2x+3;(2)1;(3)见解析.
【解析】
(1)由点 A,C 的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(2)利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点 B 的坐标,利用配方法可求出顶点 E 的坐标,由点 B,C 的坐标,利用待定系数法可求出直线 BC 的解析式, 利用一次函数图象上点的坐标特征可得出点 D 的坐标,再利用三角形的面积公式即可求出当点 P 运动到点 E 时△PCD 的面积;(3)设点 M 的坐标为(m,0),点 N 的坐标为(1,n),分四边形 CBMN 为平行四边形、四边形 CMNB 为平行四边形及四边形 CMBN 为平行四边形三种情况,利用平行四边形的性质找出关于 m 的一元一次方程,解之即可得出结论.
(1)将 A(﹣1,0),C(0,3)代入 y=ax2+2x+c,得:
,解得: ,
∴抛物线的解析式为 y=﹣x2+2x+3.
(2)当 y=0 时,有﹣x2+2x+3=0, 解得:x1=﹣1,x2=3,
∴点 B 的坐标为(3,0).
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴点 E 的坐标为(1,4).
设过 B,C 两点的直线解析式为 y=kx+b(k≠0),将 B(3,0),C(0,3)代入 y=kx+b,得:,解得: ,
∴直线 BC 的解析式为 y=﹣x+3.
∵点 D 是直线与抛物线对称轴的交点,
∴点 D 的坐标为(1,2),
∴DE=2,
∴当点 P 运动到点 E 时,△PCD 的面积=×2×1=1.
(3)设点 M 的坐标为(m,0),点 N 的坐标为(1,n).分三种情况考虑:
①当四边形 CBMN 为平行四边形时,有 1﹣0=m﹣3, 解得:m=4,
∴此时点 M 的坐标为(4,0);
②当四边形 CMNB 为平行四边形时,有 m﹣1=0﹣3, 解得:m=﹣2,
∴此时点 M 的坐标为(﹣2,0);
③当四边形 CMBN 为平行四边形时,有 0﹣1=m﹣3, 解得:m=2,
∴此时点 M 的坐标为(2,0).
综上所述:存在这样的点 M 与点 N,使以 M,N,C,B 为顶点的四边形是平行四边形,点 M 的坐标为(4,0)或(﹣2,0)或(2,0).