题目内容

如图,直线y=-x+3与x轴交于点C,与y轴交于点A,点B的坐标为(2,3)抛物线y=-x2+bx+c经过A、C两点.
(1)求抛物线的解析式,并验证点B是否在抛物线上;
(2)作BD⊥OC,垂足为D,连接AB,E为y轴左侧抛物线点,当△EAB与△EBD的面积相等时,求点E的坐标;
(3)点P在直线AC上,点Q在抛物线y=-x2+bx+c上,是否存在P、Q,使以A、B、P、Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
考点:二次函数综合题
专题:
分析:(1)先求出直线y=-x+3与x轴交点C,与y轴交点A的坐标,再将A、C两点坐标代入y=-x2+bx+c,利用待定系数法求出抛物线的解析式,然后将x=2代入,计算y的值,即可判断点B(2,3)是否在抛物线上;
(2)先由一个角是直角的平行四边形是矩形证明四边形AODB是矩形,则AB⊥AO.再设E(x,-x2+2x+3),根据三角形的面积公式得出S△EAB=
1
2
AB•[3-(-x2+2x+3)]=x2-2x,S△EBD=
1
2
BD•(2-x)=
3
2
(2-x),由S△EAB=S△EBD,列出方程x2-2x=
3
2
(2-x),解方程即可求出点E的坐标;
(3)设点P的坐标为(x,-x+3),以A、B、P、Q为顶点的四边形为平行四边形时,可分两种情况进行讨论:①当AB为边时;又分四边形BAPQ为平行四边形和四边形BAQP为平行四边形两种情况,根据平行四边形的对边平行且相等用含x的代数式表示出Q点坐标,再将Q点坐标代入y=-x2+2x+3,列出方程,解方程求出点P的坐标;②当AB为对角线时,根据平行四边形的对角线互相平分得到Q点坐标,再将Q点坐标代入y=-x2+2x+3,列出方程,解方程求出点P的坐标.
解答:解:(1)在y=-x+3中,
令x=0,得y=3;令y=0,得x=3,
∴A(0,3),C(3,0).
∵抛物线y=-x2+bx+c经过A、C两点,
c=3
-9+3b+c=0

解得
b=2
c=3

∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3,
当x=2时,y=-22+2×2+3=3,
∴点B(2,3)在抛物线上;

(2)∵A(0,3),B(2,3),
∴AO=BD=3,
∵AO⊥OC,BD⊥OC,
∴AO∥BD,
∴四边形AODB是平行四边形,
∵∠AOD=90°,
∴平行四边形AODB是矩形,
∴AB⊥AO.
设E(x,-x2+2x+3),
则S△EAB=
1
2
AB•[3-(-x2+2x+3)]=x2-2x,
S△EBD=
1
2
BD•(2-x)=
3
2
(2-x),
∵S△EAB=S△EBD
∴x2-2x=
3
2
(2-x),
解得x1=-
3
2
,x2=2(舍去),
∴点E的坐标为(-
3
2
,-
9
4
);

(3)存在P、Q,使以A、B、P、Q为顶点的四边形为平行四边形.理由如下:
设点P的坐标为(x,-x+3),分两种情况:
①当AB为边时;
Ⅰ)如果四边形BAPQ为平行四边形,那么PQ∥AB∥x轴,且PQ=AB=2,
∴Q点坐标为(x+2,-x+3),
∵Q点在抛物线y=-x2+2x+3上,
∴-x+3=-(x+2)2+2(x+2)+3,
整理得x2+x=0,
解得x1=-1,x2=0(舍去),
∴点P的坐标为(-1,4);
Ⅱ)如果四边形BAQP为平行四边形,那么PQ∥AB∥x轴,且PQ=AB=2,
∴Q点坐标为(x-2,-x+3),
∵Q点在抛物线y=-x2+2x+3上,
∴-x+3=-(x-2)2+2(x-2)+3,
整理得x2-7x+8=0,
解得x1=
7+
17
2
,x2=
7-
17
2

∴点P的坐标为(
7+
17
2
,-
1+
17
2
)或(
7-
17
2
17
-1
2
);
②当AB为对角线时,则AB与PQ互相平分,
∵A(0,3),B(2,3),
∴AB中点坐标为(1,3),
∵点P的坐标为(x,-x+3),
∴点Q的坐标为(2-x,x+3),
∵Q点在抛物线y=-x2+2x+3上,
∴x+3=-(2-x)2+2(2-x)+3,
整理得x2-x=0,
解得x1=1,x2=0(舍去),
∴点P的坐标为(1,2);
综上所述,符合条件的点P坐标为(-1,4)或(
7+
17
2
,-
1+
17
2
)或(
7-
17
2
17
-1
2
)或(1,2).
点评:本题是二次函数的综合题,主要考查了利用待定系数法求抛物线的解析式,矩形的判定与性质,三角形的面积,平行四边形的性质,综合性较强,难度适中.运用数形结合、分类讨论及方程思想是解题的关键.
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