题目内容
在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=mx2-2x与x轴正半轴交于点A,顶点为B.
(1)求点B的坐标(用含m的代数式表示);
(2)已知点C(0,-2),直线AC与BO相交于点D,与该抛物线对称轴交于点E,且△OCD≌△BED,求m的值;
(3)在由(2)确定的抛物线上有一点N(n,-
),N在对称轴的左侧,点F,G在对称轴上,F在G上方,且FG=1,当四边形ONGF的周长最小时:
①求点F的坐标;
②设点P在抛物线上,在y轴上是否存在点H,使以N,F,H,P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点H的坐标;若不存在,请说明理由.

(1)求点B的坐标(用含m的代数式表示);
(2)已知点C(0,-2),直线AC与BO相交于点D,与该抛物线对称轴交于点E,且△OCD≌△BED,求m的值;
(3)在由(2)确定的抛物线上有一点N(n,-
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①求点F的坐标;
②设点P在抛物线上,在y轴上是否存在点H,使以N,F,H,P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点H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)利用配方法将一般式化为顶点式,即可求出顶点B的坐标;
(2)设抛物线的对称轴与x轴交于点M.先由ME∥y轴,得出△AME∽△AOC,根据相似三角形对应边的比相等得出
=
=
,于是ME=
OC=1.再根据△OCD≌△BED,得到OC=BE=2,于是BM=BE+ME=3,即-
=-3,进而求出m的值;
(3)由(2)得抛物线的解析式为y=
x2-2x,其对称轴是x=3,A(6,0).
①将N(n,-
)代入y=
x2-2x,求出n的值,得到N点坐标.由于四边形ONGF中,边ON与FG为定值,所以当NG+OF最小时,四边形ONGF的周长最小.于是可将点N向上平移1个单位得到N′(1,-
),连结AN′,与对称轴的交点即为所求点F.在对称轴上将点F向下平移1个单位得到点G,连结NG,OF,根据两点之间线段最短可知此时得到的四边形ONGF的周长最小.运用待定系数法求出直线AN′的解析式,将x=3代入,求出y的值,进而得到点F的坐标;
②N(1,-
),F(3,-
),设H(0,y).分两种情况讨论:
Ⅰ)当NF为平行四边形的边时,
如果NFHP为平行四边形,由点F向左平移3个单位横坐标为0,求得点P的横坐标为1-3=-2,将x=-2代入y=
x2-2x,
求出P点坐标(-2,
),那么N点先向左平移3个单位,再向上平移
-(-
)=7个单位到点P,依此求出H点纵坐标为-
+7=
,进而得到H点坐标为(0,
);
如果NFPH为平行四边形,同理求出H点坐标为(0,-
);
Ⅱ)当NF为平行四边形的对角线时,先求出NF的中点坐标,再根据H与P关于这个中点坐标对称,求出H点坐标为(0,
).
(2)设抛物线的对称轴与x轴交于点M.先由ME∥y轴,得出△AME∽△AOC,根据相似三角形对应边的比相等得出
| ME |
| OC |
| AM |
| AO |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| m |
(3)由(2)得抛物线的解析式为y=
| 1 |
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①将N(n,-
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| 1 |
| 3 |
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| 3 |
| 2 |
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Ⅰ)当NF为平行四边形的边时,
如果NFHP为平行四边形,由点F向左平移3个单位横坐标为0,求得点P的横坐标为1-3=-2,将x=-2代入y=
| 1 |
| 3 |
求出P点坐标(-2,
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| 3 |
| 16 |
| 3 |
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| 3 |
| 2 |
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| 5 |
| 33 |
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如果NFPH为平行四边形,同理求出H点坐标为(0,-
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Ⅱ)当NF为平行四边形的对角线时,先求出NF的中点坐标,再根据H与P关于这个中点坐标对称,求出H点坐标为(0,
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解答:
解:(1)∵y=mx2-2x=m(x-
)2-
,
∴顶点B的坐标为(
,-
);
(2)∵点C(0,-2),
∴OC=2.
设抛物线的对称轴与x轴交于点M.
∵ME∥y轴,
∴△AME∽△AOC,
∴
=
=
,
∴ME=
OC=1.
∵△OCD≌△BED,
∴OC=BE=2,
∴BM=BE+ME=3,
∴-
=-3,
∴m=
;
(3)由(2)得抛物线的解析式为y=
x2-2x,其对称轴是直线x=3,A(6,0).
①∵点N(n,-
)在此抛物线上,
∴-
=
n2-2n,
解得n1=1,n2=5.
∵点N在对称轴的左侧,
∴n=1,
∴N(1,-
).
将点N向上平移1个单位得到N′(1,-
),连结AN′,与对称轴的交点即为所求点F.在对称轴上将点F向下平移1个单位得到点G,连结NG,OF,可知此时得到的四边形ONGF的周长最小(由N′F′+AF′>AN′,可得NG′+OF′>NG+OF).
设直线AN′的解析式为y=kx+b,
把N′(1,-
),A(6,0)代入,
得
,解得
,
∴y=
x-
.
∵点F是AN′与对称轴是直线x=3的交点,
∴F(3,-
);
②N(1,-
),F(3,-
),设H(0,y).
分两种情况讨论:
Ⅰ)当NF为平行四边形的边时,FH∥NP,FH=NP.
如果NFHP为平行四边形,
∵点F向左平移3个单位横坐标为0,
∴点P的横坐标为1-3=-2,
当x=-2时,y=
x2-2x=
×(-2)2-2×(-2)=
,
∴P(-2,
),
∴N点先向左平移3个单位,再向上平移
-(-
)=7个单位到点P,
∴H点纵坐标为-
+7=
,
∴H点坐标为(0,
);
如果NFPH为平行四边形,
∵点N向左平移1个单位横坐标为0,
∴点P的横坐标为3-1=2,
当x=2时,y=
x2-2x=
×22-2×2=-
,
∴P(2,-
),
∴F点先向左平移1个单位,再向下平移-
-(-
)=
个单位到点P,
∴H点纵坐标为-
-
=-
,
∴H点坐标为(0,-
);
Ⅱ)当NF为平行四边形的对角线时,
∵NF的中点坐标为(2,-
),
∴HP的中点坐标为(2,-
),
∵H(0,y),
∴点P的横坐标为4,
当x=4时,y=
x2-2x=
×42-2×4=-
,
∴P(4,-
),
∴H点纵坐标为2×(-
)-(-
)=
,
∴H点坐标为(0,
);
综上所述,所求H点坐标为(0,
)或(0,-
)或(0,
).
| 1 |
| m |
| 1 |
| m |
∴顶点B的坐标为(
| 1 |
| m |
| 1 |
| m |
(2)∵点C(0,-2),
∴OC=2.
设抛物线的对称轴与x轴交于点M.
∵ME∥y轴,
∴△AME∽△AOC,
∴
| ME |
| OC |
| AM |
| AO |
| 1 |
| 2 |
∴ME=
| 1 |
| 2 |
∵△OCD≌△BED,
∴OC=BE=2,
∴BM=BE+ME=3,
∴-
| 1 |
| m |
∴m=
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
①∵点N(n,-
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∴-
| 5 |
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| 1 |
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解得n1=1,n2=5.
∵点N在对称轴的左侧,
∴n=1,
∴N(1,-
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将点N向上平移1个单位得到N′(1,-
| 2 |
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设直线AN′的解析式为y=kx+b,
把N′(1,-
| 2 |
| 3 |
得
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|
∴y=
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∵点F是AN′与对称轴是直线x=3的交点,
∴F(3,-
| 2 |
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| 5 |
| 3 |
| 2 |
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分两种情况讨论:
Ⅰ)当NF为平行四边形的边时,FH∥NP,FH=NP.
如果NFHP为平行四边形,
∵点F向左平移3个单位横坐标为0,
∴点P的横坐标为1-3=-2,
当x=-2时,y=
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
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| 3 |
∴P(-2,
| 16 |
| 3 |
∴N点先向左平移3个单位,再向上平移
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| 3 |
| 5 |
| 3 |
∴H点纵坐标为-
| 2 |
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| 5 |
∴H点坐标为(0,
| 33 |
| 5 |
如果NFPH为平行四边形,
∵点N向左平移1个单位横坐标为0,
∴点P的横坐标为3-1=2,
当x=2时,y=
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| 1 |
| 3 |
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∴P(2,-
| 8 |
| 3 |
∴F点先向左平移1个单位,再向下平移-
| 2 |
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| 3 |
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∴H点纵坐标为-
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| 3 |
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| 15 |
∴H点坐标为(0,-
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| 15 |
Ⅱ)当NF为平行四边形的对角线时,
∵NF的中点坐标为(2,-
| 31 |
| 30 |
∴HP的中点坐标为(2,-
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∵H(0,y),
∴点P的横坐标为4,
当x=4时,y=
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| 3 |
| 1 |
| 3 |
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| 3 |
∴P(4,-
| 8 |
| 3 |
∴H点纵坐标为2×(-
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| 3 |
| 3 |
| 5 |
∴H点坐标为(0,
| 3 |
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综上所述,所求H点坐标为(0,
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点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到抛物线的顶点坐标求法,相似三角形的判定与性质,全等三角形的性质,轴对称的性质,运用待定系数法求一次函数的解析式,平行四边形的性质等知识,综合性较强,有一定难度.运用数形结合、分类讨论及方程思想是解题的关键.
练习册系列答案
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若m是正整数,则
+
的值( )
| 1m |
| 2 |
| (-1)m |
| 2 |
| A、是0 | B、是1或-1 |
| C、是-1或0 | D、是1或0 |