题目内容

已知抛物线y=a(x-m)2+n与y轴交于点A,它的顶点为点B,点A、B关于原点O的对称点分别为C、D.若A、B、C、D中任何三点都不在一直线上,则称四边形ABCD为抛物线的伴随四边形,直线AB为抛物线的伴随直线.

(1)如图,求抛物线y=(x-2)2+1的伴随直线的解析式.

(2)如图,若抛物线y=a(x-m)2+n(m>0)的伴随直线是y=x-3,伴随四边形的面积为12,求此抛物线的解析式.

(3)如图,若抛物线y=a(x-m)2+n的伴随直线是y=-2x+b(b>0),且伴随四边形ABCD是矩形.

①用含b的代数式表示m、n的值;

②在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得△PBD是一个等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标(用含b的代数式表示),若不存在,请说明理由.

答案:
解析:

  (1)由已知得B(2,1),A(0,5)  1分

  设所求直线的解析式为y=kx+b,则  1分

  解得,∴所求直线的解析式为y=-2x+5  1分

  (2)如图,作BE⊥AC于点E,由题意得四边形ABCD是平行四边形,点A的坐标为(0,-3),点C的坐标为(0,3)  1分

  可得AC=6  1分

  ∵□ABCD的面积为12,

  ∴S△ABC=6即S△ABC=AC·BE=6 ∴BE=2

  ∵m>0,即顶点B有y轴的右侧,且在直线y=x-3上,

  ∴顶点B的坐标为B(2,-1)  1分

  又抛物线经过点A(0,-3)

  ∴a=-

  ∴y=-(x-2)2-1  1分

  (写成y=-x2+2x-3也可)

  (3)①方法一:如图,作BE⊥x轴于点E

  由已知得:A的坐标为(0,b),C的坐标为(0,-b).

  ∵顶点B(m,n)在直线y=-2x+b上,

  ∴n=-2m+b,即点B的坐标为(m,-2m+b)  1分

  在矩形ABCD中,OC=OB,

  OC2=OB2

  即b2=m2+(-2m+b)2

  ∴5m2-4mb=0

  ∴m(5m-4b)=0

  ∴m1=0(不合题意,舍去),m2=b  1分

  ∴n=-2m+b=-2×b+b=-b  1分

  方法二:如图,作BE⊥x轴于点E

  类似方法一可得:A的坐标为(0,b),C的坐标为(0,-b).

  ∵顶点B(m,n)在直线y=-2x+b上,

  ∴n=-2m+b,即点B的坐标为(m,-2m+b)  1分

  ∴AE=b-(-2m+b)=2m

  CE=-2m+b-(-b)=2b-2m,BE=m,

  ∵AB⊥BC于点B,

  ∴△ABC∽△AEB,

  BE2=AE·CE,即m2=2m(2b-2m),

  ∴m1=0(不合题意,舍去),m2=b  1分

  ∴n=-2m+b=-2×b+b=-b  1分

  ②存在,共四个点如下:

  P1(b,b),P2(b,b),P3(b,b),P4(b,-b)  4分

  (只写“存在”的给1分)


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