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23.(11分)如图1,抛物线y=ax+bx+2与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,AB=4,
矩形OBDC的边CD=1,延长DC交抛物线于点E. (1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,点P是直线EO上方抛物线上的一个动点,过点P作y轴的平行线交直线EO于点G,作PH⊥EO,垂足为H.设PH的长为l,点P的横坐标为m,求l与m的函数关系式(不必写出m的取值范围),并求出l的最大值;
(3)如果点N是抛物线对称轴上的一点,抛物线上是否存在点M,使得以M,A,C,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:
(1)∵矩形OBDC的边CD=1, ∴OB=1, ∵AB=4, ∴OA=3,
∴A(﹣3,0),B(1,0),
把A、B两点坐标代入抛物线解析式可得,解得,
∴抛物线解析式为y=﹣x2﹣x+2;
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(2)在y=﹣x﹣x+2中,令y=2可得2=﹣x﹣x+2,解得x=0或x=﹣2,
∴E(﹣2,2),
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∴直线OE解析式为y=﹣x,
2
由题意可得P(m,﹣m﹣m+2),
∵PG∥y轴, ∴G(m,﹣m), ∵P在直线OE的上方,
∴PG=﹣m2﹣m+2﹣(﹣m)=﹣m2﹣m+2=﹣(m+)2+∵直线OE解析式为y=﹣x, ∴∠PGH=∠COE=45°, ∴l=
PG=
[﹣(m+)2+
]=﹣
2
(m+)+
,
,
∴当m=﹣时,l有最大值,最大值为
;
(3)①当AC为平行四边形的边时,则有MN∥AC,且MN=AC,如图,过M作对称轴的垂线,垂足为F,设AC交对称轴于点L,
则∠ALF=∠ACO=∠FNM, 在△MFN和△AOC中
∴△MFN≌△AOC(AAS), ∴MF=AO=3,
∴点M到对称轴的距离为3,
2
又y=﹣x﹣x+2,
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∴抛物线对称轴为x=﹣1,
设M点坐标为(x,y),则|x+1|=3,解得x=2或x=﹣4, 当x=2时,y=﹣
,当x=﹣4时,y=﹣
)或(﹣4,﹣
, );
∴M点坐标为(2,﹣
②当AC为对角线时,设AC的中点为K, ∵A(﹣3,0),C(0,2), ∴K(﹣,1), ∵点N在对称轴上, ∴点N的横坐标为﹣1, 设M点横坐标为x,
∴根据中点坐标公式:x+(﹣1)=2×(﹣)=﹣3,解得x=﹣2,此时y=2, ∴M(﹣2,2);
综上可知点M的坐标为(2,﹣
)或(﹣4,﹣
)或(﹣2,2).
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