题目内容
【题目】已知如图1,在以O为原点的平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,﹣1),连接AC,AO=2CO,直线l过点G(0,t)且平行于x轴,t<﹣1.
(1)求抛物线对应的二次函数的解析式;
(2)若D(﹣4,m)为抛物线y=x2+bx+c上一定点,点D到直线l的距离记为d,当d=DO时,求t的值.
(3)如图2,若E(﹣4,m)为上述抛物线上一点,在抛物线上是否存在点F,使得△BEF是直角三角形,若存在求出点F的坐标,若不存在说明理由.
【答案】(1)y=x2﹣1;(2)t=﹣2;(3)存在点F,使得△BEF是直角三角形,点F的坐标为(6,8).
【解析】
(1)根据点C坐标,可得c=﹣1,然后根据AO=2CO,可得出点A坐标,将点A坐标代入求出b值,即可得出函数解析式;
(2)根据抛物线的解析式求得D的坐标为(﹣4,3),即可求得OD=5,结合D的纵坐标3,即可求得t=﹣2.
(3)分两种情况讨论:当B点为直角顶点时,则BF⊥BE,根据直线BE的解析式求得直线BF的解析式,然后和抛物线解析式联立方程,求得交点坐标即可;当F点为直角顶点时,求得到直线BE上距离为最大值的点P的坐标,然后求得线段BE的中点Q到P点的距离,和BE的一半比较即可判断以BE为直径的圆与抛物线无交点,故此种情况不存在,综上求得F点的坐标.
(1)∵C(0,﹣1),
∴y=x2+bx﹣1,
又∵AO=2OC,
∴点A坐标为(﹣2,0),
代入得:1﹣2b﹣1=0,
解得:b=0,
∴解析式为:y=x2﹣1;
(2)∵D(﹣4,m)为抛物线y=x2﹣1上一定点,
∴m=×16﹣1=3,
∴D(﹣4,3),
∴OD==5,
∴d=5,
∴t=﹣(5﹣3)=﹣2;
(3)点E(﹣4,m)在抛物线y=x2﹣1的上,
∴m=3,
∴E(﹣4,3),
∵B(2,0),
∴直线BE为y=﹣x+1,
如图1,当B点为直角顶点时,则BF⊥BE,
∴直线BF的斜率为2,
设直线BF的解析式为y=2x+n,
把B(2,0)代入得2×2+n=0,
∴n=﹣4,
∴直线BF的解析式为y=2x﹣4,
解得或,
∴F(6,8);
当F点为直角顶点时,
设BE的平行线y=﹣x+b与抛物线有且只有一个交点P,
∴﹣x+b=x2﹣1,
整理得x2+2x﹣4b﹣4=0,
∴=4+4(4b+4)=0,
解得b=﹣,
∴平行线为y=﹣﹣,
∴x2+2x+1=0,
解得x=﹣1,
∴y=﹣,
∴平行线与抛物线的交点P为(﹣1,﹣),
∵B(2,0),E(﹣4,3),
∴BE= ,
∴BE的中点Q为(﹣1,),
∴QP=+=<=BE,
∴此种情况不存在,
故在抛物线上存在点F,使得△BEF是直角三角形,点F的坐标为(6,8).