题目内容
如图,已知抛物线C1:
的顶点为P,与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左边),点A的横坐标是
.
(1)求
点坐标及
的值;
(2)如图(1),抛物线C2与抛物线C1关于x轴对称,将抛物线C2向左平移,平移后的抛物线记为C3,C3的顶点为M,当点P、M关于点A成中心对称时,求C3的解析式
;
(3)如图(2),点Q是x轴负半轴上一动点,将抛物线C1绕点Q旋转180°后得到抛物线C4.抛物线C4的顶点
为N,与x轴相交于E、F两点(点E在点F的左边),当以点P、N、E为顶点的三角形是直角三角形时,求顶点N的坐标.
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解:(1)由抛物线C1:
得顶点P的坐标(2,5)………….1分
∵点A(-1,0)在抛物线C1上∴
.………………1分
(2)连接PM,作PH⊥x轴于H,作MG⊥x轴于G..
∵点P、M关于点A成中心对称,
∴PM过点A,且PA=MA..
∴△PAH≌△MAG..
∴MG=PH=5,AG=AH=3.
∴顶点M的坐标为(
,5).………………………2分
∵抛物线C2与C1关于x轴对称,抛物线C3由C2平移得到
∴抛物线C3的表达式
. …………1分
(3)∵抛物线C4由C1绕x轴上的点Q旋转180°得到
∴顶点N、P关于点Q成中心对称.
由(2)得点N的纵坐标为5.
设点N坐标
为(m,5),作PH⊥x轴于H,
作NG⊥x轴于G,作PR⊥NG于R.∵旋转中心Q在x轴上,
∴EF=AB=2AH=6.
∴EG=3,点E坐标为(
,0),H坐标为(2,0),R坐标为(m,-5).
根据勾股定理,得
①当∠PNE=90º时,PN2+ NE2=PE2,解得m=
,∴N点坐标为(
,5)……2分
②当∠PEN=90º时,PE2+ NE2=PN2,解得m=
,∴N点坐标为(
,5). …… 2分
③∵PN>NR=10>NE,∴∠NPE≠90º ……2分
综上所得,当N点坐标为(
,5)或(
,5)时,以点P、N、E为顶点的三角形是直角三角形.