如图1,直线L:y=-x+3与x轴、y轴分别交于点B、点C,经过B、C两点的抛物线G:y=ax2+bx+c与x轴的另一交点为A,顶点为P,且对称轴是直线x=2.(1)

发布时间:2020-08-15 21:32:36

如图1,直线L:y=-x+3与x轴、y轴分别交于点B、点C,经过B、C两点的抛物线G:y=ax2+bx+c与x轴的另一交点为A,顶点为P,且对称轴是直线x=2.
(1)该抛物线G的解析式为______;
(2)将直线L沿y轴向下平移______个单位长度,能使它与抛物线G只有一个公共点;
(3)若点E在抛物线G的对称轴上,点F在该抛物线上,且以点A、B、E、F为顶点的四边形为平行四边形,求点E与点F坐标并直接写出平行四边形的周长.
(4)连接AC,得△ABC.若点Q在x轴上,且以点P、B、Q为顶点的三角形与△ABC相似,求点Q的坐标.

网友回答

解:(1)当x=0时,y=3,
当y=0时,-x+3=0,解得x=3,
∴点B、C的坐标为B(3,0),C(0,3),
又∵抛物线过x轴上的A,B两点,且对称轴为x=2,
根据抛物线的对称性,
∴点A的坐标为(1,0),
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=x2-4x+3;

(2)设平移后的直线解析式为y=-x+b,
则,
∴x2-3x+3-b=0,
∵它与抛物线G只有一个公共点,
∴△=b2-4ac=(-3)2-4×1×(3-b)=9-12+4b=0,
解得b=,
3-=,
∴向下平移了个单位;

(3)∵A(1,0),B(3,0),
∴AB=3-1=2,
①当AB是边时,∵点E在对称轴上,平行四边形的对边平行且相等,
∴EF=AB=2,
∴点F的横坐标为0或4,
当横坐标为0时,y=02-4×0+3=3,
当横坐标为4时,y=42-4×4+3=3,
∴点F的坐标为F1(0,3)或F2(4,3),
此时点E的坐标为E1(2,3),
此时AE==,
∴平行四边形的周长为:2(AB+AE)=2(2+)=4+2;
②当AB边为对角线时,EF与AB互相垂直平分,
∵y=x2-4x+3=(x-2)2-1,
∴此时点E、F的坐标为E2(2,1),F3(2,-1),
∴AE==,
AF==,
∴平行四边形的周长为:2(AE+AF)=2(+)=4,
综上所述,点E、F的坐标分别为E1(2,3),F1(0,3)或F2(4,3),此时平行四边形的周长为4+2,
或E2(2,1),F3(2,-1),此时平行四边形的周长为4;

(4)连接PB,由y=x2-4x+3=(x-2)2-1,得P(2,-1),
设抛物线的对称轴交x轴于点M,
∵在Rt△PBM中,PM=MB=1,
∴∠PBM=45°,PB=.
由点B(3,0),C(0,3)易得OB=OC=3,在等腰直角三角形OBC中,∠ABC=45°,
由勾股定理,得BC=3.
假设在x轴上存在点Q,使得以点P,B,Q为顶点的三角形与△ABC相似.
①PB与AB是对应边时,∵∠PBQ=∠ABC=45°,
∴=,
即=,
解得BQ=3,
又∵BO=3,
∴点Q与点O重合,
∴Q1的坐标是(0,0),
②PB与BC是对应边时,∵∠PBQ=∠ABC=45°,
∴=,
即=,
解得QB=,
∵OB=3,
∴OQ=OB-QB=3-=,
∴Q2的坐标是(,0),
③∵∠PBx=180°-45°=135°,∠BAC<135°,
∴∠PBx≠∠BAC.
∴点Q不可能在B点右侧的x轴上
综上所述,在x轴上存在两点Q1(0,0),Q2(,0),能使得以点P,B,Q为顶点的三角形与△ABC相似.
解析分析:(1)先根据直线的解析式求出点B、C的坐标,再根据二次函数的对称性求出点A的坐标,然后利用待定系数法列式求解即可得到抛物线G的解析式;
(2)根据平移的性质,设平移后的直线的解析式为y=-x+b,与抛物线的解析式联立得到关于x的一元二次方程,再根据△=0时,有一个交点列式求出b的值,再根据平移的性质解答;
(3)因为AB是边长还是对角线不明确,所以分①AB是边长时,根据平行四边形的对边平行且相等得到EF=AB=2,从而得到点F的横坐标,代入抛物线解析式求出纵坐标的值,从而得到点E、F的坐标;②AB是对角线时,根据平行四边形的对角线互相平分,再结合二次函数的性质可得EF⊥AB时,满足条件,从而求出点E、F的坐标;
(4)根据点A、B、C、P的坐标可知,∠PBQ=∠ABC=45°,并求出AB、BC、PB的长度,然后分①PB与AB是对应边,②PB与BC是对应边时两种情况,利用相似三角形对应边成比例列式求出BQ的长度,从而点Q的坐标可得,③点Q在点B的右侧时,∠PBx=180°-45°=135°,∠BAC<135,不存在以点P、B、Q为顶点的三角形与△ABC相似.

点评:本题着重考查了待定系数法求二次函数解析式、平行四边形的判定和性质等知识点,综合性强,考查学生分类讨论,数形结合的数学思想方法,注意要分情况讨论求解.
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