题目内容
【题目】已知抛物线y=x2+bx+c经过点A(3﹣m,4),且过点B(3+m,4),A在B的左侧,顶点为P.
(1)求b的值;
(2)当c=4时,求sin∠APB;
(3)抛物线y=x2+bx+c上是否存在点Q,使得四边形OPQA是平行四边形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)b=﹣6;(2);(3)存在点Q的坐标分别是(5,7)或(1,﹣17),使得四边形OPQA是平行四边形
【解析】
(1)求出抛物线的对称轴方程为x=3,则b的值可求出;
(2)过点B作BM⊥AP于点M,求出点P,A,B的坐标,求出AP长,根据三角形PAB的面积可求出BM长,则可求出sin∠APB;
(3)由题意得出点A的坐标为(3﹣m,4),点P的坐标为(3,4﹣m2),由平行四边形的性质可得点Q的坐标为Q(3+3﹣m,4﹣m2+4),代入抛物线解析式可求出m的值,则点Q的坐标可求出.
解:(1)由抛物线的对称性可知,对称轴是直线x=,
又∵对称轴是直线x=﹣,
∴b=﹣6;
(2)当c=4时,由(1)得到抛物线的表达式为y=x2﹣6x+4=(x﹣3)2﹣5,
∴点P的坐标为(3,﹣5).
由x2﹣6x+4=4得x1=0,x2=6,
∴点A,B的坐标分别为(0,4),(6,4),
如图,AB与抛物线的对称轴交于点N,过点B作BM⊥AP于点M,
∴PN=5+4=9,AB=6,=3,
∵=,
∴==,
∴sin∠APB==;
(3)存在点Q,使得四边形OPQA是平行四边形.理由是:
由(1)得抛物线为y=x2﹣6x+c,点A的坐标为(3﹣m,4),
求得c=13﹣m2,
∴点P的坐标为(3,4﹣m2),
∴抛物线的表达式为y=x2﹣6x+c=x2﹣6x+13﹣m2,
将线段OA平移,使点O与点P重合,得到线段PQ,
此时四边形OPQA是平行四边形.
由平移的性质可得,点Q的坐标为Q(3+3﹣m,4﹣m2+4),
即Q(6﹣m,8﹣m2),
若点Q在抛物线上,
有8﹣m2=(6﹣m)2﹣6(6﹣m)+13﹣m2.
解得m1=1,m2=5,
当m1=1时,点Q(5,7),
当m2=5时,点Q(1,﹣17).
综合以上可得,存在点Q的坐标分别是(5,7)或(1,﹣17),使得四边形OPQA是平行四边形.