题目内容

已知:如图,二次函数y=a(x+1)2-4的图象与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点D,点C是二次函数y=a(x+1)2-4的图象的顶点,CD=
2
.
(1)求a的值.
(2)点M在二次函数y=a(x+1)2-4图象的对称轴上,且∠AMC=∠BDO,求点M的坐标.
(3)将二次函数y=a(x+1)2-4的图象向下平移k(k>0)个单位,平移后的图象与直线CD分别交于E、F两点(点F在点E左侧),设平移后的二次函数的图象的顶点为C1,与y轴的交点为D1,是否存在实数k,使得CF⊥FC1?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
(1)∵C(-1,-4),CD=
2
,
∴D(0,-3)
∴a=1
∴y=(x+1)2-4
即y=x2+2x-3.

(2)如右图,设抛物线对称轴与x轴的交点为N,则N(-1,0);
由(1)的抛物线:y=x2+2x-3,得:A(-3,0)、B(1,0)
在Rt△OBD中,OD=3,OB=1,tan∠BDO=
OB
OD
=
1
3
.
若∠AMC=∠BDO,则tan∠AMN=tan∠BDO=
1
3
;
在Rt△AMN中,AN=OA-ON=2,MN=AN÷tan∠AMN=6;
故M(-1,6)或(-1,-6).

(3)存在.
∵CC1=DD1=k,CC1∥DD1,
∴四边形CC1D1D为平行四边形,
∴C1D1∥CD,
∴∠D1C1C=∠DCN=45°,
∵CF⊥FC1,
∴∠CC1F=45°
即△CFC1为等腰直角三角形,且CC1=k,
∴F(-
1
2
k-1,-
1
2
k-4),
由点F在新抛物线y=x2+2x-3-k上,
∴(-
1
2
k-1)2+2(-
1
2
k-1)-3-k=-
1
2
k-4,
解得k=2或k=0(舍),
∴k=2.
当k=2时,CF⊥FC1.
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