如图,抛物线y=(x+1)2+k与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C(0,-3).(1)求抛物线的对称轴及k值;(2)抛物线的对称轴上存在一点P,使得PA+PC的

发布时间:2020-08-10 04:14:15

如图,抛物线y=(x+1)2+k与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C(0,-3).
(1)求抛物线的对称轴及k值;
(2)抛物线的对称轴上存在一点P,使得PA+PC的值最小,求此时点P的坐标;
(3)点M是抛物线上一动点,且在第三象限,当M点运动到何处时,四边形AMCB的面积最大?求出四边形AMCB的最大面积及此时点M的坐标;
(4)若点E在抛物线的对称轴上,抛物线上是否存在点F,使以A、B、E、F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的点F的坐标;若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)抛物线的对称轴为直线x=-1,
把C(0,-3)代入y=(x+1)2+k得-3=1+k,
∴k=-4;
(2)连接AC,交对称轴于点P,如图1,
对于y=(x+1)2-4,令y=0,则(x+1)2-4=0,解得x1=1,x2=-3,
∴A点坐标为(-3,0),B点坐标为(1,0),
设直线AC的关系式为:y=mx+b,
把A(-3,0),C(0,-3)代入y=m?x+b得,解得,
∴直线AC的关系式为y=-x-3,
当x=-1时,y=1-3=-2,
∴P点坐标为(-1,-2);
(3)连接OM,如图1,设M点坐标为(x,(x+1)2-4)
S四边形AMCB=S△AMO+S△CMO+S△CBO=×AO×|ym|+×CO×|xm|+×OC×BO
=[4-(x+1)2]+×3×(-x)+×3×1
=-x2-x+6
=-(x+)2+,
当x=-时,S最大,最大值为;
此时M点坐标为(-,-);
(4)存在.点F的坐标为(-1,-4)、(3,12)、(-5,12).
当以AB为对角线,如图2,
∵四边形AFBE为平行四边形,
而EA=EB,
∴四边形AFBE为菱形,
∴点F也在对称轴上,即F点为抛物线的顶点,
∴F点坐标为(-1,-4);
当以AB为边时,如图3,
∵四边形AFBE为平行四边形,
∴EF=AB=4,即F2E=4,F1E=4,
∴F1的横坐标为3,F2的横坐标为-5,
对于y=(x+1)2-4,
当x=3时,y=16-4=12;
当x=-5时,y=16-12,
∴F点坐标为(3,12)或(-5,12).
解析分析:(1)根据抛物线的顶点式即可得到抛物线的对称轴为直线x=-1,然后把C点坐标代入解析式可求出k=-4;
(2)令y=0得到(x+1)2-4=0,解得x1=1,x2=-3,可确定A点坐标为(-3,0),B点坐标为(1,0),再利用待定系数法确定直线AC的关系式为y=-x-3,由于使得PA+PC的值最小的点P为直线AC与对称轴的交点,把x=-1代入y=-x-3即可确定P点坐标;
(3)连接OM,设M点坐标为(x,(x+1)2-4),利用S四边形AMCB=S△AMO+S△CMO+S△CBO可得到S四边形AMCB=-x2-x+6,配方得到S=-(x+)2+,然后根据二次函数的最值问题得到当x=-时,S最大,最大值为;同时可得到M点坐标;
(4)讨论:当以AB为对角线,利用EA=EB和四边形AFBE为平行四边形得到四边形AFBE为菱形,则点F也在对称轴上,即F点为抛物线的顶点,所以F点坐标为(-1,-4);当以AB为边时,根据平行四边形的性质得到EF=AB=4,则可确定F的横坐标,然后代入抛物线解析式得到F点的纵坐标.

点评:本题考查了二次函数综合题:二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0)的图象为抛物线,其顶点式为y=a(x-)2+,抛物线的对称轴为x=-,当a>0,y最小值=;当a<0,y最,大值=;抛物线上的点的横纵坐标满足抛物线的解析式;对于特殊四边形的判定与性质要熟练运用.
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