题目内容

如图1,在平面直角坐标系中,直线y=-x+n交x轴于点B,交y轴于点C,点A在x轴负半轴上,其坐标为(-3,0),抛物线y=ax2+bx+5经过A、B、C三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P在第一象限的抛物线上,过点P作PD⊥BC,垂足为点D,交y轴于点E,当DE=2PD时,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,点Q(m,7-m)在坐标平面内,连接QE、QP,且QE=
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PQ,求m的值.
考点:二次函数综合题,解一元二次方程-公式法,勾股定理,平行线分线段成比例
专题:综合题
分析:(1)根据条件易求得点C、点B的坐标,然后运用待定系数法就可求出抛物线的解析式;
(2)过点D作DG⊥x轴于点G,过点P作PH⊥x轴于点H,过点E作EN∥x轴,交DG于点M,交PH于点N,如图1,则有OC∥DG∥PH,根据平行线分线段成比例可得
OG
GH
=
ED
DP
=2,设GH=a,可求得点P的坐标为(3a,5-a),然后把点P的坐标代入抛物线的解析式就可求出点P的坐标;
(3)过点Q作QS⊥y轴于点S,过点P作SQ的垂线,垂足为T,如图2,根据条件“QE=
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PQ”运用勾股定理就可求出m的值.
解答:解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+5交y轴于点C,
∴C(0,5).
∵点C在直线y=-x+n上,
∴n=5,
∵直线y=-x+5交x轴于点B,
∴B(5,0).
∵点A(-3,0),B(5,0)在抛物线y=ax2+bx+5上,
0=9a-3b+5
0=25a+5b+5

解得:
a=-
1
3
b=
2
3

∴抛物线的解析式为y=-
1
3
x2+
2
3
x+5.

(2)过点D作DG⊥x轴于点G,过点P作PH⊥x轴于点H,
过点E作EN∥x轴,交DG于点M,交PH于点N,如图1,
则有OE=MG=NH,∠CEN=∠DME=∠PNE=90°.
∵OC=OB,∠BOC=90°,
∴∠OCB=45°,
∵PD⊥BC,
∴∠CED=45°,
∴∠DEN=∠MDE=∠NPE=45°,
∴EM=DM,EN=PN.
∵OC⊥x轴,DG⊥x轴,PH⊥x轴,
∴OC∥DG∥PH,
OG
GH
=
ED
DP
=2,
设GH=a,则OG=2a,OH=3a,
∴DG=5-OG=5-2a,
∴MG=DG-DM=DG-EM=5-2a-2a=5-4a,
∴PH=PN+NH=EN+MG=OH+MG=3a+5-4a=5-a,
∴点P的坐标为(3a,5-a).
∵点P在抛物线y=-
1
3
x2+
2
3
x+5上,
∴5-a=-
1
3
(3a)2+
2
3
•3a+5,
解得:a1=0,a2=1.
∵点P在第一象限,
∴点P的坐标为(3,4).

(3)过点Q作QS⊥y轴于点S,过点P作SQ的垂线,垂足为T,如图2.
在(2)的条件下,OE=MG=5-4a=1,P(3,4),
∵Q(m,7-m),
∴根据勾股定理可得:
QE2=QS2+SE2=m2+(7-m-1)2=2m2-12m+36,
QP2=QT2+PT2=(3-m)2+(7-m-4)2=2m2-12m+18.
∵QE=
10
PQ,
∴QE2=10PQ2
∴2m2-12m+36=10(2m2-12m+18),
整理得:m2-6m+8=0,
解得m1=2,m2=4.
∴m的值为2或4.
点评:本题主要考查了直线与抛物线上点的坐标特征、用待定系数法求二次函数的解析式、平行线分线段成比例、解一元二次方程、勾股定理等知识,运用平行线分线段成比例是解决第(2)小题的关键,运用勾股定理是解决第(3)小题的关键.
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