题目内容
【题目】如图,已知抛物线y=ax2+c过点(﹣2,2),(4,5),过定点F(0,2)的直线l:y=kx+2与抛物线交于A、B两点,点B在点A的右侧,过点B作x轴的垂线,垂足为C.
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(1)求抛物线的解析式;
(2)当点B在抛物线上运动时,判断线段BF与BC的数量关系 (>、<、=),并证明你的判断;
(3)P为y轴上一点,以B、C、F、P为顶点的四边形是菱形,设点P(0,m),求自然数m的值;
【答案】(1)y=
x2+1;(2)=,理由见解析;(3)m的值为6.
【解析】
(1)把点(-2,2),(4,5)代入y=ax2+c,即可求解;
(2)设B (x,
x2+1),而F(0,2),
则BF2=x2+(
x2+1-2)2=x2+(
x2-1)2=(
x2+1)2,BC=
x2+1,故BF=BC;
(3)当m=0时,则四边形BCPF为正方形,此时P点在原点;当点P在F点上方,以B、C、F、P为顶点的四边形是菱形,则CB=CF=PF,则△BCF为等边三角形,CF=2OF=4,PF=CF=4,即可求解.
解:(1)把点(﹣2,2),(4,5)代入y=ax2+c得:
,解得:
,
所以抛物线解析式为y=
x2+1;
(2)设B(x,
x2+1),而F(0,2),
∴BF2=x2+(
x2+1﹣2)2=x2+(
x2﹣1)2=(
x2+1)2,
∴BF=
x2+1,
∵BC⊥x轴,
∴BC=
x2+1,
∴BF=BC,
答案为:=
(3)如图,m为自然数,
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①当点P在F点上方,
∵以B、C、F、P为顶点的四边形是菱形,
∴CB=CF=PF,
而CB=FB,
∴BC=CF=BF,
∴△BCF为等边三角形,
∴∠BCF=60°,
∴∠OCF=30°,
在Rt△OCF中,CF=2OF=4,
∴PF=CF=4,
∴P(0,6);
②当点P在点F下方时,
PF=BC=4,而OF=2,
则OP=2,故m=﹣2(舍去);
③当m=0时,
FP=2,但是BC=4,故不符合要求;
综上,自然数m的值为6.