题目内容
1.如图①已知抛物线y=ax2-3ax-4a(a<0)的图象与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y的正半轴交于点C,连结BC,二次函数的对称轴与x轴的交点E.(1)抛物线的对称轴与x轴的交点E坐标为($\frac{3}{2}$,0),点A的坐标为(-1,0);
(2)若以E为圆心的圆与y轴和直线BC都相切,试求出抛物线的解析式;
(3)在(2)的条件下,如图②Q(m,0)是x的正半轴上一点,过点Q作y轴的平行线,与直线BC交于点M,与抛物线交于点N,连结CN,将△CMN沿CN翻折,M的对应点为M′.在图②中探究:是否存在点Q,使得M′恰好落在y轴上?若存在,请求出Q的坐标;若不存在,请说明理由.
分析 (1)根据对称轴公式可以求出点E坐标,设y=0,解方程即可求出点A坐标.
(2)如图①中,设⊙E与直线BC相切于点D,连接DE,则DE⊥BC,由tan∠OBC=$\frac{DE}{BD}$=$\frac{OC}{OB}$,列出方程即可解决.
(3)分两种情形①当N在直线BC上方,②当N在直线BC下方,分别列出方程即可解决.
解答 解:(1)∵对称轴x=-$\frac{-3a}{2a}$=$\frac{3}{2}$,![]()
∴点E坐标($\frac{3}{2}$,0),
令y=0,则有ax2-3ax-4a=0,
∴x=-1或4,
∴点A坐标(-1,0).
故答案分别为($\frac{3}{2}$,0),(-1,0).
(2)如图①中,设⊙E与直线BC相切于点D,连接DE,则DE⊥BC,
∵DE=OE=$\frac{3}{2}$,EB=$\frac{5}{2}$,OC=-4a,
∴DB=$\sqrt{E{B}^{2}-D{E}^{2}}$=$\sqrt{2.{5}^{2}-1.{5}^{2}}$=2,
∵tan∠OBC=$\frac{DE}{BD}$=$\frac{OC}{OB}$,
∴$\frac{1.5}{2}$=$\frac{-4a}{3}$,
∴a=-$\frac{3}{4}$,
∴抛物线解析式为y=-$\frac{3}{4}$x2+$\frac{9}{4}$x+3.
(3)如图②中,由题意∠M′CN=∠NCB,
∵MN∥OM′,
∴∠M′CN=∠CNM,![]()
∴MN=CM,
∵直线BC解析式为y=-$\frac{3}{4}$x+3,
∴M(m,-$\frac{3}{4}$m+3),N(m,-$\frac{3}{4}$m2+$\frac{9}{4}$m+3),作MF⊥OC于F,
∵sin∠BCO=$\frac{FM}{MC}$=$\frac{BO}{BC}$,
∴$\frac{m}{CM}$=$\frac{4}{5}$,
∴CM=$\frac{5}{4}$m,
①当N在直线BC上方时,-$\frac{3}{4}$x2+$\frac{9}{4}$x+3-(-$\frac{3}{4}$x+3)=$\frac{5}{4}$m,
解得:m=$\frac{7}{3}$或0(舍弃),
∴Q1($\frac{7}{3}$,0).
②当N在直线BC下方时,(-$\frac{3}{4}$m+3)-(-$\frac{3}{4}$m2+$\frac{9}{4}$m+3)=$\frac{5}{4}$m,
解得m=$\frac{17}{3}$或0(舍弃),
∴Q2($\frac{17}{3}$,0),
综上所述:点Q坐标为($\frac{7}{3}$,0)或($\frac{17}{3}$,0).
点评 本题考查二次函数综合题、圆、翻折变换、三角函数、一次函数等知识,解题的关键是通过三角函数建立方程,把问题转化为方程解决,属于中考压轴题.