题目内容
7.已知二次函数图象的顶点坐标为C(-1,0),直线y=-x+m与该二次函数y=ax2+bx+c的图象交于A、B两点,其中A点的坐标为(-3,4),B点在y轴上,P为直线AB上的一个动点(点P与A、B不重合),过P作x轴的垂线与这个二次函数的图象交于点E,D为直线AB与这个二次函数图象的对称轴的交点.(1)求m的值及这个二次函数的解析式;
(2)在线段AB上是否存在一点P,使得四边形DCEP是平行四边形?若存在,请求出此时P点的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)抛物线上是否存在点E,使S△EAB=3,若存在,请直接写出此时E点的坐标;若不存在,请说明理由.
分析 (1)根据顶点坐标(-1,0)设抛物线的解析式为:y=a(x+1)2,把点A(-3,4)分别代入二次函数和一次函数的解析式中可得结论;
(2)先求AB的解析式,根据解析式表示出P、E两点的坐标:设P(x,-x+1),E(x,x2+2x+1),由平行四边形的性质:CD=PE列式可求得x的值,计算点P的坐标;
(3)分两种情况:如图2,点E在AB的下方时,根据三角形面积=铅直高×水平宽,此时的水平宽是3,铅直高是EF,根据解析式表示,由面积=2,代入可求得结论;
如图3,点E在AB的上方时,
由图2可知,与AB平行且向上平移2个单位的直线EF的解析式为:y=-x+3,该直线与抛物线的交点即是点E,列方程组求出即可.
解答 解:(1)把A(-3,4)代入y=-x+m得:3+m=4,
m=1,
设抛物线的解析式为:y=a(x+1)2,
把A(-3,4)代入y=a(x+1)2中得:a(-3+1)2=4,
a=1,
∴这个二次函数的解析式为:y=(x+1)2=x2+2x+1;
(2)如图1,当x=0时,y=1,![]()
∴B(0,1),
设直线AB的解析式为:y=kx+b,
把A(-3,4),B(0,1)代入得:$\left\{\begin{array}{l}{-3k+b=4}\\{b=1}\end{array}\right.$,
解得:$\left\{\begin{array}{l}{k=-1}\\{b=1}\end{array}\right.$,
∴直线AB的解析式为:y=-x+1,
当x=-1时,y=1+1=2,
∴D(-1,2),
∴CD=2,
设P(x,-x+1),E(x,x2+2x+1),
∵四边形DCEP是平行四边形,
∴CD=PE,CD∥PE,
∴PE=(-x+1)-(x2+2x+1)=-x2-3x=2,
x2+3x+2=0,![]()
(x+1)(x+2)=0,
x1=-1(舍),x2=-2,
当x=-2时,y=2+1=3,
∴P(-2,3);
(3)存在,
过E作EF∥CD,交AB于F
设F(x,-x+1),E(x,x2+2x+1),
∵S△ABE=$\frac{1}{2}$×3EF=3
∴EF=2
如图2,点E在AB的下方时,
EF=(-x+1)-(x2+2x+1)=-x2-3x=2,
x1=-1,x2=-2,![]()
当x=-1时,y=0,
当x=-2时,y=1,
此时点E(-1,0)、(-2,1);
如图3,点E在AB的上方时,
由图2可知,与AB平行且向上平移2个单位的直线EF的解析式为:y=-x+3,
则$\left\{\begin{array}{l}{y=-x+3}\\{y={x}^{2}+2x+1}\end{array}\right.$,
解得:$\left\{\begin{array}{l}{{x}_{1}=\frac{-3+\sqrt{17}}{2}}\\{{y}_{1}=\frac{9-\sqrt{17}}{2}}\end{array}\right.$ $\left\{\begin{array}{l}{{x}_{2}=\frac{-3-\sqrt{17}}{2}}\\{{y}_{2}=\frac{9+\sqrt{17}}{2}}\end{array}\right.$,
∴E($\frac{-3+\sqrt{17}}{2}$,$\frac{9-\sqrt{17}}{2}$)或($\frac{-3-\sqrt{17}}{2}$,$\frac{9+\sqrt{17}}{2}$);
综上所述,点E的坐标为:(-1,0)或(-2,1)或($\frac{-3+\sqrt{17}}{2}$,$\frac{9-\sqrt{17}}{2}$)或($\frac{-3-\sqrt{17}}{2}$,$\frac{9+\sqrt{17}}{2}$).
点评 本题考查了待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.一般地,当已知抛物线上三点时,常选择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶点式来求,本题就是设顶点式来求解析式;对于已知三角形面积的值,确定抛物线上一动点坐标时,常利用确定平行线解析式的方法,再利用两函数的交点来解决问题.
| A. | 在⊙A内 | B. | 在⊙A上 | C. | 在⊙A外 | D. | 不能确定 |
| A. | (-2,1) | B. | (-2,-$\frac{3}{2}$) | C. | (-$\frac{3}{2}$,-9) | D. | (-2,-1) |