题目内容

【题目】如图,二次函数y=mx2+(m2﹣m)x﹣2m+1的图象与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,顶点D的横坐标为1.

(1)求二次函数的表达式及A、B的坐标;
(2)若P(0,t)(t<﹣1)是y轴上一点,Q(﹣5,0),将点Q绕着点P顺时针方向旋转90°得到点E.当点E恰好在该二次函数的图象上时,求t的值;
(3)在(2)的条件下,连接AD、AE.若M是该二次函数图象上一点,且∠DAE=∠MCB,求点M的坐标.

【答案】
(1)

解:∵抛物线的顶点坐标的横坐标为1,

解得,m1=﹣1,m2=0(舍去)

∴二次函数的表达式为y=﹣x2+2x+3,

当y=0时,﹣x2+2x+3=0,

解得,x1=﹣1,x2=3,

∴A(﹣1,0),B(3,0),


(2)

解:如图1,过点E作EH⊥y轴于点H,

∵∠PQO+∠OPQ=90°,∠OPQ+∠HPE=90°,

∴∠HPE=∠PQO,

由旋转知,PQ=PE,

在△EPH和△PQO中,

∴△EPH≌△PQO,

∴EH=OP=﹣t,HP=OQ=5

∴E(﹣t,5+t)

当点E恰好在该二次函数的图象上时,有5+t=﹣t2﹣2t+3

解得t1=﹣2,t2=﹣1(由于t<﹣1所以舍去),


(3)

解:设点M(a,﹣a2+2a+3)

①若点M在x轴上方,

如图2,过点M作MN⊥y轴于点N,

过点D作DF⊥x轴于点F.

∵∠EAB=∠OCB=45°,∠DAE=∠MCB

∴∠MCN=∠DAF

∴△MCN∽△DAF,

,即

,a2=0(舍去)

②若点M在x轴下方,

如图3,过点M作MN⊥y轴于点N,

过点D作DF⊥x轴于点F.

∵∠EAB=∠OCB=45°,∠DAE=∠MCB

∴∠MCN=∠ADF

∴△MCN∽△ADF

,即

∴a1=4,a2=0(舍去)

∴M(4,﹣5)

综上所述, 或M(4,﹣5).


【解析】(1)利用抛物线的顶点坐标的横坐标为1建立方程即可求出M,进而得出抛物线解析式,再令y=0解一元二次方程即可得出点A,B的坐标;(2)先构造出全等三角形△EPH≌△PQO,进而得出EH=OP=﹣t,HP=OQ=5,即可得出点E的坐标,代入抛物线解析式中即可求出t;(3)分两种情况讨论计算,①点M在x轴上方时,构造相似三角形△MCN∽△DAF得出比例式建立方程即可求出点M的坐标,②点M在x轴下方时,同①的方法即可得出点M的坐标.

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