把抛物线l1:y=-x2向右平移1个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到抛物线l2.如图,点A、B分别是抛物线l2与x轴的交点,点C是抛物线l2与y轴的交点.(1)

发布时间:2020-08-09 01:14:16

把抛物线l1:y=-x2向右平移1个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到抛物线l2.如图,点A、B分别是抛物线l2与x轴的交点,点C是抛物线l2与y轴的交点.
(1)直接写出抛物线l2的解析式及其对称轴;
(2)在抛物线l2的对称轴上求一点P,使得△PAC的周长最小.请在图中画出点P的位置,并求点P的坐标;
(3)若点D是抛物线l2上的一动点,且点D在第一象限内,过点D作DE⊥x轴,垂足为E,DE与直线BC交于点F.设D点的横坐标为t.试探究:
①四边形DCEB能否为平行四边形?若能,请直接写出点D的坐标;若不能,请简要说明理由;
②四边形CEBCD能否为梯形?若能,请求出符合条件的D点坐标;若不能,请说明理由.

网友回答

解:(1)l2:y=-(x-1)2+4,对称轴为直线x=1;

(2)如图1,连接BC,交对称轴于点P,连接AP、AC.
∵AC长为定值,
∴要使△PAC的周长最小,只需PA+PC最小.
∵点A关于对称轴x=1的对称点是点B(3,0),抛物线y=-x2+2x+3与y轴交点C的坐标为(0,3).
∴由几何知识可知,PA+PC=PB+PC为最小.
设直线BC的解析式为y=kx+3,将B(3,0)代入3k+3=0,得k=-1.
∴y=-x+3
∴当x=1时,y=2.
∴点P的坐标为(1,2).

(3)①四边形DCEB不能为平行四边形.
若四边形DCEB为平行四边形,则EF=DF,CF=BF.
∵DE⊥x轴,
∴DE∥y轴.
∴,
即OE=BE=1.5
当xF=1.5时,yF=-1.5+3=1.5,
即EF=1.5.
当xD=1.5时,yD=-(1.5-1)2+4=3.75,即DE=3.75.
∴DF=DE-EF=3.75-1.5=2.25>1.5.
即DF>EF,这与EF=DF相矛盾.
∴四边形DCEB不能为平行四边形.
②四边形DCEB能为梯形.
情况1:若CD∥BE,则yC=yD=3.
当yD=3时,解得xD=2,易得OE=2,BE=1.
∴CD≠BE.
∴当CD∥BE时,四边形DCEB为梯形.
∴当D的坐标为(2,3)时,四边形DCEB为梯形.
情况2:若CE∥BD,由①易得CD与BE不平行.即当CE∥BD时,四边形DCEB为梯形.
依题意得:OE=t,BE=3-t,DE=-t2+2t+3.
∵DE∥y轴,D点的横坐标为t,
∴F点的横坐标为t.
∵CE∥BD,
∴∠CEO=∠DBE.
∴tan∠CEO=tan∠DBE,
∴,即,
整理得:t2+t=3.
解得:,(不合题意,舍去).
当时,
解得yD=.
∴当D的坐标为(,)时,四边形DCEB为梯形.
综上,当D的坐标为(2,3)或(,)时,四边形DCEB为梯形.
注:此题有多种解法,其他解法(或写法)可参照以上的评分标准给分.
解析分析:(1)根据二次函数图象“左加右减,上加下减”的平移规律即可得到l2的解析式和对称轴;
(2)连接BC,交对称轴于点P,连接AP、AC.点A关于对称轴x=1的对称点是点B(3,0),由几何知识可知,PA+PC=PB+PC为最小,依此求点P的坐标;
(3)①反证法推出矛盾的结论,得出四边形DCEB不能为平行四边形;
②分情况1:若CD∥BE;情况2:若CE∥BD两种情况讨论求得四边形CEBCD为梯形时符合条件的D点坐标.

点评:此题主要考查了二次函数图象的平移、轴对称的性质、平行四边形及梯形的判定、图形周长的求法等等知识的综合应用能力.
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