题目内容
【题目】抛物线
的图象经过坐标原点
,且与
轴另交点为
.
(1)求抛物线
的解析式;
(2)如图
,直线
与抛物线
相交于点
和点
(点
在第二象限),求
的值(用含
的式子表示);
(3)在(2)中,若
,设点
是点
关于原点
的对称点,如图
.平面内是否存在点
,使得以点
、
、
、
为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
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【答案】(1)y=x2+
x;(2)y2﹣y1==
(m>0);(3)存在符合题意的点P,且以点A、B、A′、P为顶点的菱形分三种情况,点P的坐标为(2
,
)、(﹣
,
)和(﹣
,﹣2).
【解析】
(1)根据点的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线F的解析式;
(2)将直线l的解析式代入抛物线F的解析式中,可求出x1、x2的值,利用一次函数图象上点的坐标特征可求出y1、y2的值,做差后即可得出y2-y1的值;
(3)根据m的值可得出点A、B的坐标,利用对称性求出点A′的坐标.利用两点间的距离公式(勾股定理)可求出AB、AA′、A′B的值,由三者相等即可得出△AA′B为等边三角形;结合菱形的性质,可得出存在符合题意得点P,设点P的坐标为(x,y),分三种情况考虑:(i)当A′B为对角线时,根据菱形的性质(对角线互相平分)可求出点P的坐标;(ii)当AB为对角线时,根据菱形的性质(对角线互相平分)可求出点P的坐标;(iii)当AA′为对角线时,根据菱形的性质(对角线互相平分)可求出点P的坐标.综上即可得出结论.
(1)∵抛物线y=x2+bx+c的图象经过点(0,0)和(-
,0),
∴
,
解得:
,
∴抛物线F的解析式为y=x2+
x.
(2)将y=
x+m代入y=x2+
x,得:x2=m,
解得:x1=﹣
,x2=
,
∴y1=﹣
+m,y2=
+m,
∴y2﹣y1=(
+m)﹣(﹣
+m)=
(m>0).
(3)∵m=
,
∴点A的坐标为(﹣
,
),点B的坐标为(
,2).
∵点A′是点A关于原点O的对称点,
∴点A′的坐标为(
,﹣
).
由两点距离公式可得:AA′=AB=A′B=
,
∴存在符合题意的点P,且以点A、B、A′、P为顶点的菱形分三种情况,设点P的坐标为(x,y).
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(i)当A′B为对角线时,有
,
解得:
,
∴点P的坐标为(2
,
);
(ii)当AB为对角线时,有
,
解得:
,
∴点P的坐标为(﹣
,
);
(iii)当AA′为对角线时,有
,
解得:
,
∴点P的坐标为(﹣
,﹣2).
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