题目内容

已知二次函数的图象如图所示.
(1)求二次函数的解析式及抛物线顶点M的坐标;
(2)若点N为线段BM上的一点,过点N作x轴的垂线,垂足为点Q.当点N在线段BM上运动时(点N不与点B,点M重合),设NQ的长为t,四边形NQAC的面积为s,求s与t之间的函数关系式及自变量t的取值范围;
(3)在对称轴右侧的抛物线上是否存在点P,使△PAC为直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)将△OAC补成矩形,使上△OAC的两个顶点成为矩形一边的两个顶点,第三个顶点落在矩形这一边的对边上,试直接写出矩形的未知的顶点坐标(不需要计算过程).

解:(1)设抛物线的解析式y=a(x+1)(x-2),
∵-2=a×1×(-2),
∴a=1,
∴y=x2-x-2,其顶点坐标是(,-);

(2)设线段BM所在的直线的解析式为:y=kx+b,点N的坐标为N(h,-t),
则,
解它们组成的方程组得:,
所以线段BM所在的直线的解析式为:y=x-3,
N点纵坐标为:-t,
∴-t=h-3,
∴h=2-t,
其中<h<2,
∴s=(2+t)(2-t)=-t2+t+3,
∴s与t间的函数解析式为,
s=-t2+t+3,
∵M点坐标是(,-);
∴QN最大值为:,
∴自变量的取值围是:;

(3)存在符合条件的点P,且坐标是:P1(,),P2().
设点P的坐标为P(m,n),则 n=m2-m-2,PA2=(m+1)2+n2
PC2=m2+(n+2)2,AC2=5,
分以下几种情况讨论:
(ⅰ)若∠APC=90°则AC2=PC2+AP2.
可得:m2+(n+2)2+(m+1)2+n2=5,
解得:,m2=-1(舍去).
所以点P(,)
(ⅱ)若∠PAC=90°,则PC2=PA2+AC2
∴n=m2-m-2
(m+1)2+n2=m2+(n+2)2+5
解得:,m4=0(舍去).所以点P(,-).
(ⅲ)由图象观察得,当点P在对称轴右侧时,PA>AC,所以边AC的对角∠APC不可能是直角.

(4)以点O,点A(或点O,点C)为矩形的两个顶点,第三个顶点落在矩形这一边OA(或边OC)的对边上,
如图,此时未知顶点坐标是点P(-1,-2),以点A,点C为矩形的两顶点,
第三个顶点落在矩形这一边AC的对边上,
如图,此时未知顶点坐标是P1(-1,-2),P2(-)或
(,-).
分析:(1)利用交点式可以求出二次函数解析式,再利用公式法求出顶点坐标,
(2)运用两点求出直线BM解析式,再表示出四边形面积,
(3)根据使△PAC为直角三角形,三个角依次分析当等于直角时,得出不同结论.
(4)作出矩形,利用勾股定理可以求出.
点评:此题主要考查了二次函数解析式的求法,以及顶点坐标计算,四边形面积计算,矩形的性质等,综合性比较强.
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