题目内容
【题目】已知直线y=kx+b经过点A(0,2),B(﹣4,0)和抛物线y=x2.
(1)求直线的解析式;
(2)将抛物线y=x2沿着x轴向右平移,平移后的抛物线对称轴左侧部分与y轴交于点C,对称轴右侧部分抛物线与直线y=kx+b交于点D,连接CD,当CD∥x轴时,求平移后得到的抛物线的解析式;
(3)在(2)的条件下,平移后得到的抛物线的对称轴与x轴交于点E,P为该抛物线上一动点,过点P作抛物线对称轴的垂线,垂足为Q,是否存在这样的点P,使以点E,P,Q为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
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【答案】(1)y=
x+2;(2)y=x2﹣4x+4;(3)(
,
),(
,
),(0,4)或(4,4).
【解析】
(1)根据点A,B的坐标,利用待定系数法即可求出直线AB的解析式;
(2)设平移后抛物线的解析式为y=(x﹣m)2(m>0),则平移后抛物线的对称轴为直线x=m,点C的坐标为(0,m2),由CD∥x轴,可得出点C,D关于直线x=m对称,进而可得出点D的坐标,再利用一次函数图象上点的坐标特征即可得出关于m的一元二次方程,解之取其正值即可得出结论;
(3)设点P的坐标为(a,a2﹣4a+4),则PQ=|a﹣2|,EQ=a2﹣4a+4,由∠PQE=90°可得出△EQP∽△AOB或△PQE∽△AOB,①当△EQP∽△AOB时,利用相似三角形的性质可得出关于a的方程,解之即可得出a值,将其代入点P的坐标即可得出结论;②当△PQE∽△AOB时,利用相似三角形的性质可得出关于a的方程,解之即可得出a值,将其代入点P的坐标即可得出结论.综上,此题得解.
解:(1)将A(0,2),B(﹣4,0)代入y=kx+b,得:
,解得:
,
∴直线AB的解析式为y=
x+2.
(2)如图1,设平移后抛物线的解析式为y=(x﹣m)2(m>0),则平移后抛物线的对称轴为直线x=m,点C的坐标为(0,m2).
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∵CD∥x轴,
∴点C,D关于直线x=m对称,
∴点D的坐标为(2m,m2).
∵点D在直线y=
x+2上,
∴m2=
×2m+2,
解得:m1=﹣1(舍去),m2=2,
∴平移后抛物线的解析式为y=(x﹣2)2,即y=x2﹣4x+4.
(3)存在这样的点P,使以点E,P,Q为顶点的三角形与△AOB相似.
设点P的坐标为(a,a2﹣4a+4),则PQ=|a﹣2|,EQ=a2﹣4a+4.
∵∠PQE=90°,
∴分两种情况考虑,如图2所示.
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,即
,
化简,得:|a﹣2|=
,
解得:a1=
,a2=
,
∴点P的坐标为(
,
)或(
,
);
②当△PQE∽△AOB时,
,即
,
化简,得:|a﹣2|=2,
解得:a1=0,a2=4,
∴点P的坐标为(0,4)或(4,4).
综上所述:存在这样的点P,使以点E,P,Q为顶点的三角形与△AOB相似,点P的坐标为(
,
),(
,
),(0,4)或(4,4).