题目内容

【题目】已知抛物线G1:y=ax2+bx+c的顶点为(2,﹣3),且经过点(4,1).

(1)求抛物线G1的解析式;
(2)将抛物线G1先向左平移3个单位,再向下平移1个单位后得到抛物线G2 , 且抛物线G2与x轴的负半轴相交于A点,求A点的坐标;
(3)如果直线m的解析式为 ,点B是(2)中抛物线G2上的一个点,且在对称轴右侧部分(含顶点)上运动,直线n过点A和点B.问:是否存在点B,使直线m、n、x轴围成的三角形和直线m、n、y轴围成的三角形相似?若存在,求出点B的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】
(1)解:由抛物线G1:y=ax2+bx+c的顶点为(2,﹣3),且经过点(4,1),

可设抛物线G1:y=a(x﹣2)2﹣3,

把(4,1)代入得:1=4a﹣3,解得:a=1,

所以抛物线G1:y=(x﹣2)2﹣3=x2﹣4x+1


(2)解:抛物线G1:y=(x﹣2)2﹣3先向左平移3个单位,再向下平移1个单位后得到抛物线G2:y=(x+1)2﹣4,

令y=0,得:0=(x+1)2﹣4,解得:x=﹣3,或x=1(舍去),

所以点A(﹣3,0)


(3)解:直线m与x轴,y轴的交点分别为F,E,

当直线n与G2交点在x轴上方时,直线n与x轴,y轴的交点为A,D,与抛物线交点B,与直线m交与点C,

当直线n与G2交点在x轴下方时,直线n1与x轴,y轴的交点为A,H,与抛物线交点B1,与直线m交与点L,

当直线n与G2交点在x轴上方时,如图1:

由题意△CDE∽△CFA,此时有:∠CDE=∠CFA,

直线m的解析式为 ,当x=0时,y=3,当y=0时,x=﹣6,

∴点E(0,3),点F(﹣6,0),

∴OF=6,OE=3,

∴tan∠CDE=tan∠CFA=

=

∵OA=3,

∴OD=6,

点D(0,6),

设直线n:y=mx+n,把D(0,6),点A(﹣3,0)代入得:

解得:

∴直线n:y=2x+6,

联立直线n和抛物线G2得:

解得:x=3,或x=﹣3(舍去)

此时y=12,

所以:点B(3,12),

当直线n与G2交点在x轴下方时,如图2:

由题意△HLE∽△FLA,此时有:∠ELH=∠FLA=90°,

∠EHA=∠LFA,

直线m的解析式为 ,当x=0时,y=3,当y=0时,x=﹣6,

∴点E(0,3),点F(﹣6,0),

∴OF=6,OE=3,

∴tan∠EHA=tan∠LFA=

=

∵OA=3,

∴OH=6,

点H(0,﹣6),

设直线n:y=mx+n,把D(0,﹣6),点A(﹣3,0)代入得:

解得:

∴直线n:y=﹣2x﹣6,

联立直线n和抛物线G2得:

解得:x=﹣1,或x=﹣3(舍去)

此时y=﹣4,

所以:点B1(﹣1,﹣4),

综上所述:存在点B,使直线m、n、x轴围成的三角形和直线m、n、y轴围成的三角形相似,点B的坐标为(3,12)和(﹣1,﹣4)


【解析】(1)把解析式设成顶点式,再把另一点坐标代入解析式;(2)利用抛物线平移法则“左加右减,上加下减”可求出解析式;(3)分类讨论,在上侧和下侧,利用相似的判定定理逆向推理,由相似可推角相等,由角相等可得正切相等,列出方程.

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