题目内容

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.

(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.
(1)∵抛物线y=ax2+bx+2经过A(-1,0),B(4,0)两点,
∴
a-b+2=0
16a+4b+2=0
,
解得:
a=-
1
2
b=
3
2

∴y=-
1
2
x2+
3
2
x+2;
当y=2时,-
1
2
x2+
3
2
x+2=2,解得:x1=3,x2=0(舍),
即: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:-
1
2
x2+
3
2
x+2=-2
解得:x1=
3+
41
2
,x2=
3-
41
2
,
∴P点的坐标为(
3-
41
2
,-2),(
3+
41
2
,-2)
综上所述:P1(0,2);P2(
3-
41
2
,-2);P3(
3+
41
2
,-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(a,-
1
2
a2+
3
2
a+2),

①当P点在y轴右侧时(如图1),CQ=a,
PQ=2-(-
1
2
a2+
3
2
a+2)=
1
2
a2-
3
2
a,
又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠COQ′=∠Q′FP=90°,
∴∠FQ′P=∠OCQ′,
∴△COQ′∽△Q′FP,
Q′C
CO
=
Q′P
FQ′
,
a
2
=
1
2
a
2
-
3
2
a
Q′F
,
∴Q′F=a-3,
∴OQ′=OF-Q′F=a-(a-3)=3,CQ=CQ′=
CO2+OQ2
=
32+22
=
13
,
此时a=
13
,点P的坐标为(
13
,
-9+3
13
2
),
②当P点在y轴左侧时(如图2)此时a<0,-
1
2
a2+
3
2
a+2<0,CQ=-a,
PQ=2-(-
1
2
a2+
3
2
a+2)=
1
2
a2-
3
2
a,
又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠CQ′O+∠OCQ′=90°,
∴∠FQ′P=∠OCQ′,∠COQ′=∠Q′FP=90°,
∴△COQ′∽△Q′FP,
Q′C
CO
=
Q′P
FQ′
,
-a
2
=
1
2
a
2
-
3
2
a
Q′F
,Q′F=3-a,
∴OQ′=3,
CQ=CQ′=
CO2+OQ2
=
32+22
=
13
,
此时a=-
13
,点P的坐标为(-
13
,
-9-3
13
2
).
综上所述,满足条件的点P坐标为(
13
,
-9+3
13
2
),(-
13
,
-9-3
13
2
).
练习册系列答案
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(参考数据:
99
≈9.950
,
101
≈10.05
,
102
≈10.10
)

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