题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线L1:
过点C(0,﹣3),与抛物线L2:
的一个交点为A,且点A的横坐标为2,点P、Q分别是抛物线L1、抛物线L2上的动点.
(1)求抛物线L1对应的函数表达式;
(2)若以点A、C、P、Q为顶点的四边形恰为平行四边形,求出点P的坐标;
(3)设点R为抛物线L1上另一个动点,且CA平分∠PCR,若OQ∥PR,求出点Q的坐标.
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【答案】(1)抛物线
对应的函数表达式为
;(2)点
的坐标为
或
或
或
;(3)点
坐标为
或
.
【解析】
(1)先求出A点的坐标,再用待定系数法求出函数解析式便可;
(2)设点P的坐标为(x,x2﹣2x﹣3),分两种情况讨论:AC为平行四边形的一条边,AC为平行四边形的一条对角线,用x表示出Q点坐标,再把Q点坐标代入抛物线
中,列出方程求得解便可;
(3)当点P在y轴左侧时,抛物线L1不存在点R使得CA平分∠PCR,当点P在y轴右侧时,不妨设点P在CA的上方,点R在CA的下方,过点P、R分别作y轴的垂线,垂足分别为S、T,过点P作PH⊥TR于点H,设点P坐标为(x1,
),点R坐标为(x2,
),证明△PSC∽△RTC,由相似比得到x1+x2=4,进而得tan∠PRH的值,过点Q作QK⊥x轴于点K,设点Q坐标为(m,
),由tan∠QOK=tan∠PRH,移出m的方程,求得m便可.
(1)将
代入
,得
,故点
的坐标为
.
将
代入
,
得
,解得
.
所以抛物线
对应的函数表达式为
.
(2)设点
的坐标为
.
第一种情况:
为平行四边形的一条边.
①当点
在点
右侧时,则点
的坐标为
.
将
代入
,得
,
整理得
,解得
.
因为
时,点
与点
重合,不符合题意,所以舍去,
此时点
的坐标为
.
②当点
在点
左侧时,则点
的坐标为
.
将
代入
,得
,
整理得
,解得
.
此时点
的坐标为
或
.
第二种情况:当
为平行四边形的一条对角线时.
由
的中点坐标为
,得
的中点坐标为
,
故点
的坐标为
.
将
代入
,得
,
整理得
,解得
.
因为
时,点
与点
重合,不符合题意,所以舍去,
此时点
的坐标为
.
综上所述,点
的坐标为
或
或
或
.
(3)当点
在
轴左侧时,抛物线
不存在动点
使得
平分
.
当点
在
轴右侧时,不妨设点
在
的上方,点
在
的下方,
过点
、
分别作
轴的垂线,垂足分别为
,
过点
作
,垂足为
,则有
.
由
平分
,得
,则
,
故
,所以
.
设点
坐标为
,
点
坐标为
,
所以有
,
整理得
.
在
中,
.
过点
作
轴,垂足为
.设点
坐标为
.
若
,则需
.所以
.
所以
.解得
.
所以点
坐标为
或
.
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