已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A(-1,0),B(3,0),交y轴于点C,M为抛物线的顶点,连接MB.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在y轴上是否存在点P满足△PBM是直角三角形?若存在,请求出P点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)设Q点的坐标为(8,0),将该抛物线绕点Q旋转180°后,点M的对应点为M′,求∠MBM′的度数.
网友回答
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3经过点A(-1,0),B(3,0)
∴,
解得:,
∴y=-x2+2x+3;
∴y=-(x-1)2+4,
∴M(1,4).
(2)设点P的坐标为(0,y),
①若∠MPB=90°,如图1,过点M作ME⊥x轴,MF⊥y轴,
∴∠MFP=∠BOP=90°.
∵∠MPB=90°,
∴∠MPF=∠PBO,
∴Rt△PFM∽Rt△BOP,
∴.
∴,
解得:y1=1,y2=3
∴点P的坐标为(0,1),(0,3);
②若∠PMB=90°,如图2,过点M作ME⊥x轴,MF⊥y轴,
同理,Rt△PFM∽Rt△BEM,
∴,
解得:y=
∴点P的坐标为?(0,)
③若∠MBP=90,如图3,过点M作ME⊥x轴,MF⊥y轴,
同理,Rt△POB∽Rt△BEM,
∴,
解得:y=-,
∴点P的坐标为?(0,-).
综上:△PBM是直角三角形时,P点的坐标为(0,1),(0,3),(0,),(0,-).
(3)由题意可知:B(3,0),M(1,4),Q(8,0),点M,M′关于点Q中心对称,
∴M′(15,-4),
连结M′B,并延长M′B交y轴于点D,
由yM′D=-+1,
∴D(0,1).
连结MD,
∵在Rt△DFM和Rt△DOB中
∴Rt△DFM≌Rt△DOB(SAS),
∴MD=BD.
∴△DBM是等腰直角三角形,
∴∠DBM=45°,
∴∠MBM′=135°.
解析分析:(1)直接运用待定系数法求出a、b的值就可以求出结论;
(2)设点P的坐标为(0,y),分三种情况进行讨论,若∠MPB=90°,如图1,过点M作ME⊥x轴,MF⊥y轴,通过证明Rt△PFM∽Rt△BOP,由相似三角形的性质就可以求出结论,∠PMB=90°,如图2,过点M作ME⊥x轴,MF⊥y轴,若∠MBP=90,如图3,过点M作ME⊥x轴,MF⊥y轴,类似的方法证明三角形相似就可以求出点P的坐标;
(3)由旋转可以求出M′的坐标,连结M′B,并延长M′B交y轴于点D,求出M′D的解析式,求出D的坐标,通过得出Rt△DFM≌Rt△DOB就可以而出MD=BD.进而△DBM是等腰直角三角形,从而可以得出结论.
点评:本题考查了待定系数法求函数的解析式的运用,直角三角形的性质的运用,相似三角形的判定及性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,旋转的性质的运用,等腰直角三角形的性质的运用,解答本题时运用函数的性质解答是关键.