如图,抛物线y=-x2+bx+c与直线y=x+2交于C、D两点,其中点C在y轴上,点D的坐标为(3,).点P是y轴右侧的抛物线上一动点,过点P作PE⊥x轴于点E,交C

发布时间:2020-08-05 12:48:28

如图,抛物线y=-x2+bx+c与直线y=x+2交于C、D两点,其中点C在y轴上,点D的坐标为(3,).点P是y轴右侧的抛物线上一动点,过点P作PE⊥x轴于点E,交CD于点F.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P的横坐标为m,当m为何值时,以O、C、P、F为顶点的四边形是平行四边形?请说明理由.
(3)若存在点P,使∠PCF=45°,请直接写出相应的点P的坐标.

网友回答

解:(1)在直线解析式y=x+2中,令x=0,得y=2,∴C(0,2).
∵点C(0,2)、D(3,)在抛物线y=-x2+bx+c上,
∴,解得b=,c=2,
∴抛物线的解析式为:y=-x2+x+2.

(2)∵PF∥OC,且以O、C、P、F为顶点的四边形是平行四边形,
∴PF=OC=2,
∴将直线y=x+2沿y轴向上或向下平移2个单位之后得到的直线,与抛物线y轴右侧的交点,即为所求之交点.
由答图1可以直观地看出,这样的交点有3个.
将直线y=x+2沿y轴向上或向下平移2个单位,得到直线y=x+4,
联立,
解得x1=1,x2=2,∴m1=1,m2=2;
将直线y=x+2沿y轴向上或向下平移2个单位,得到直线y=x,
联立,
解得x3=,x4=(在y轴左侧,不合题意,舍去),∴m3=.
∴当m为值为1,2或时,以O、C、P、F为顶点的四边形是平行四边形.

(3)设点P的横坐标为m,则P(m,-m2+m+2),F(m,m+2).
如答图2所示,过点C作CM⊥PE于点M,则CM=m,EM=2,
∴FM=yF-EM=m,∴tan∠CFM=2.
在Rt△CFM中,由勾股定理得:CF=m.
过点P作PN⊥CD于点N,则PN=FN?tan∠PFN=FN?tan∠CFM=2FN.
∵∠PCF=45°,∴PN=CN,
而PN=2FN,∴FN=CF=m,PN=2FN=m,
在Rt△PFN中,由勾股定理得:PF==m.
∵PF=yP-yF=(-m2+m+2)-(m+2)=-m2+3m,
∴-m2+3m=m,整理得:m2-m=0,
解得m=0(舍去)或m=,
∴P(,);
同理求得,另一点为P(,).
∴符合条件的点P的坐标为(,)或(,).

解析分析:(1)首先求出点C的坐标,然后利用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)本问采用数形结合的数学思想求解.将直线y=x+2沿y轴向上或向下平移2个单位之后得到的直线,与抛物线y轴右侧的交点,即为所求之交点.由答图1可以直观地看出,这样的交点有3个.联立解析式解方程组,即可求出m的值;
(3)本问符合条件的点P有2个,如答图2所示,注意不要漏解.在求点P坐标的时候,需要充分挖掘已知条件,构造直角三角形或相似三角形,解方程求出点P的坐标.

点评:本题是二次函数综合题型,考查了二次函数的图象与性质、一次函数的图象与性质、解方程(方程组)、平行四边形、相似三角形(或三角函数)、勾股定理等重要知识点.第(2)问采用数形结合思想求解,直观形象且易于理解;第(3)问中,符合条件的点P有两个,注意不要漏解.
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