将抛物线 C1:y=(x+2)2-2关于x轴作轴对称变换,再将变换后的抛物线沿y轴的正方向平移0.5个单位,沿x轴的正方向平移m个单位,得到抛物线C2,抛物线C1、C2的顶点分别为B、D.
(1)直接写出当m=0和m=4时抛物线C2的解析式;
(2)分别求出符合下列条件的m的值:①线段BD经过原点;②点D刚好落在抛物线C1上;
(3)抛物线C2与x轴交于A、C两点(A点在C点的左侧),是否存在m的值,使四边形ABCD为梯形?若存在,求出符合条件的m的值;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)点B为抛物线C1的顶点,所以点B的坐标为(-2,-2).
点B关于x轴作轴对称变换得B1,则点B1的坐标为(-2,2),再将点B向上平移0.5个单位、向右平移m个单位后得:D(-2+m,2.5);
抛物线在平移过程中,形状没有发生变化,而开口方向改变,故抛物线C2的解析式为:y=-(x+2-m)2+2.5;
当m=0时,抛物线C2:y=-(x+2)2+2.5;
当m=4时,抛物线C2:y=-(x-2)2+2.5.
(2)①因为线段BD经过原点,可设直线BD的解析式为:y=kx,已知点B(-2,-2),所以k=1;
所以-2+m=2.5,m=4.5.
②点D(-2+m,2.5)在抛物线C1上,
∴2.5=(-2+m+2)2-2
解之得,m=3或-3.
(3)如图,分别过点B、D作x轴的垂线,垂足分别为N、M;则DM=2.5,BN=2.
∵抛物线C2的解析式为:y=-(x+2-m)2+2.5,
当y=0时,0=-(x+2-m)2+2.5,解之得:x1=m-2+,x2=m-2-.
∴点A、C的坐标分别为 A(m-2-,0)、C(m-2+,0)
∴AC=(m-2+)-(m-2-)=2
∴AM=CM=.
要使四边形ABCD为梯形,分两种情况:
①AB∥CD,此时△DMC∽△BNA,所以=,
∴AN=,
∴MN=;
∵点M在N点的右侧,∴m=.
②AD∥BC,此时△ADM∽△CBN,所以=,
∴CN=
∴MN=.
∵点M在点N的左侧,∴m=-.
AC与BD相交于点E,
∵==
∴AC没有平分BD,四边形ABCD的两组对边不可能同时平行.
综上所述,存在m=或m=-时,四边形ABCD为梯形.
解析分析:(1)抛物线作x轴的轴对称变换后,开口方向发生变化(变换前后,二次项系数互为相反数)、顶点坐标发生变化(变换前后,顶点坐标关于x轴对称);再根据函数图象的平移规律(左加右减、上加下减)表达出C2的解析式;最后直接将m的值代入求解即可.
(2)根据抛物线C1的解析式能确定其顶点B的坐标,根据(1)的平移规律能确定抛物线C2的顶点D的坐标;
①首先根据点O、B的坐标求出直线BD的解析式,将D点坐标代入即可确定m的值.
②直接将点D的坐标代入抛物线C1的解析式中求解即可.
(3)观察四边形ABCD的四个顶点坐标后发现:A、C同在x轴上,而B、D并没有关于AC对称(或BD并没有被AC平分),因此该四边形不可能是平行四边形,若四边形ABCD是梯形,只需考虑一组对边平行即可,分两种情况考虑:①AB∥CD、②AD∥BC;可过B、D分别作x轴的垂线,将一组平行边构建到一组相似三角形中,再根据相似三角形的对应边成比例来进行求解.
点评:该题考查了函数图象的平移、梯形的判定、相似三角形的应用等综合知识,函数图象的平移规律(左加右减、上加下减)是需要牢记的内容.