题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于A(﹣1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,与过点C且平行于x轴的直线交于另一点D,点P是抛物线上一动点.
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(1)求抛物线解析式及点D坐标;
(2)点E在x轴上,若以A,E,D,P为顶点的四边形是平行四边形,求此时点P的坐标;
(3)过点P作直线CD的垂线,垂足为Q,若将△CPQ沿CP翻折,点Q的对应点为Q′.是否存在点P,使Q′恰好落在x轴上?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
,点D坐标为(3,2)(2)P1(0,2);P2(
,﹣2);P3(
,﹣2)(3)存在,(
),(
)
【解析】
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+2经过A(﹣1,0),B(4,0)两点,
∴
,解得:
.
∴抛物线解析式为
.
当y=2时,
,解得:x1=3,x2=0(舍去).
∴点D坐标为(3,2).
(2)A,E两点都在x轴上,AE有两种可能:
①当AE为一边时,AE∥PD,∴P1(0,2).
②当AE为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,可知P点、D点到直线AE(即x轴)的距离相等,∴P点的纵坐标为﹣2.
代入抛物线的解析式:
,解得:
.
∴P点的坐标为(
,﹣2),(
,﹣2).
综上所述:P1(0,2);P2(
,﹣2);P3(
,﹣2).
(3)存在满足条件的点P,显然点P在直线CD下方.
设直线PQ交x轴于F,点P的坐标为(
),
①当P点在y轴右侧时(如图1),CQ=a,
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PQ=
.
又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠COQ′=∠Q′FP=90°,
∴∠FQ′P=∠OCQ′,∴△COQ′∽△Q′FP,
∴
,即
,解得F Q′=a﹣3
∴OQ′=OF﹣F Q′=a﹣(a﹣3)=3,
.
此时a=
,点P的坐标为(
).
②当P点在y轴左侧时(如图2)此时a<0,,
<0,CQ=﹣a,(无图)
PQ=
.
又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠CQ′O+∠OCQ′=90°,
∴∠FQ′P=∠OCQ′,∠COQ′=∠Q′FP=90°.
∴△COQ′∽△Q′FP.
∴
,即
,解得F Q′=3﹣a.
∴OQ′=3,
.
此时a=﹣
,点P的坐标为(
).
综上所述,满足条件的点P坐标为(
),(
).
(1)用待定系数法可得出抛物线的解析式,令y=2可得出点D的坐标.
(2)分两种情况进行讨论,①当AE为一边时,AE∥PD,②当AE为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,求解点P坐标.
(3)结合图形可判断出点P在直线CD下方,设点P的坐标为(
),分情况讨论,①当P点在y轴右侧时,②当P点在y轴左侧时,运用解直角三角形及相似三角形的性质进行求解即可.