题目内容
当x=2时,抛物线y=ax2+bx+c取得最小值-1,并且抛物线与y轴交于点C(0,3),与x轴交于点A、B.
(1)求该抛物线的关系式;
(2)若点M(x,y1),N(x+1,y2)都在该抛物线上,试比较y1与y2的大小;
(3)D是线段AC的中点,E为线段AC上一动点(A、C两端点除外),过点E作y轴的平行线EF与抛物线交于点F.问:是否存在△DEF与△AOC相似?若存在,求出点E的坐标;若不存在,则说明理由.
解:(1)由题意可设抛物线的关系式为y=a(x-2)2-1
因为点C(0,3)在抛物线上
所以3=a(0-2)2-1,即a=1
所以,抛物线的关系式为y=(x-2)2-1=x2-4 x+3
(2)∵点M(x,y1),N(x+1,y2)都在该抛物线上
∴y1-y2=(x2-4 x+3)-[(x+1)2-4(x+1)+3]=3-2 x
当3-2 x>0,即
时,y1>y2
当3-2 x=0,即
时,y1=y2
当3-2 x<0,即
时,y1<y2
(3)令y=0,即x2-4 x+3=0,得点A(3,0),B(1,0),线段AC的中点为D(
,
)
直线AC的函数关系式为y=-x+3
因为△OAC是等腰直角三角形,所以,要使△DEF与△OAC相似,△DEF也必须是等腰直角三角形.由于EF∥OC,因此∠DEF=45°,所以,在△DEF中只可能以点D、F为直角顶点.
①当F为直角顶点时,DF⊥EF,此时△DEF∽△ACO,DF所在直线为![]()
由
,解得
,
(舍去)
将
代入y=-x+3,得点E(
,
)
②当D为直角顶点时,DF⊥AC,此时△DEF∽△OAC,由于点D为线段AC的中点,因此,DF所在直线过原点O,其关系式为y=x.
解x2-4 x+3=x,得
,
(舍去)
将
代入y=-x+3,得点E(
,
) …………12分
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