题文
如图,抛物线C1:y=(x+m)2(m为常数,m>0),平移抛物线y=﹣x2,使其顶点D在抛物线C1位于y轴右侧的图象上,得到抛物线C2.抛物线C2交x轴于A,B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点C,设点D的横坐标为a.
(1)如图1,若m=. ①当OC=2时,求抛物线C2的解析式; ②是否存在a,使得线段BC上有一点P,满足点B与点C到直线OP的距离之和最大且AP=BP?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由; (2)如图2,当OB=2﹣m(0<m<)时,请直接写出到△ABD的三边所在直线的距离相等的所有点的坐标(用含m的式子表示). |
题型:解答题 难度:中档
答案
(1) ①y=﹣x2+x+2.②.(2)P1(﹣m,1),P2(﹣m,﹣3),P3(﹣﹣m,3),P4(3﹣m,3). |
试题分析:(1)①首先写出平移后抛物线C2的解析式(含有未知数a),然后利用点C(0,2)在C2上,求出抛物线C2的解析式; ②认真审题,题中条件“AP=BP”意味着点P在对称轴上,“点B与点C到直线OP的距离之和最大”意味着OP⊥BC.画出图形,如图1所示,利用三角函数(或相似),求出a的值; (2)解题要点有3个: i)判定△ABD为等边三角形; ii)理论依据是角平分线的性质,即角平分线上的点到角两边的距离相等; iii)满足条件的点有4个,即△ABD形内1个(内心),形外3个.不要漏解. 试题解析:(1)当m=时,抛物线C1:y=(x+)2. ∵抛物线C2的顶点D在抛物线C1上,且横坐标为a, ∴D(a,(a+)2). ∴抛物线C2:y=﹣(x﹣a)2+(a+)2(I). ①∵OC=2,∴C(0,2). ∵点C在抛物线C2上, ∴﹣(0﹣a)2+(a+)2=2, 解得:a=,代入(I)式, 得抛物线C2的解析式为:y=﹣x2+x+2. ②在(I)式中, 令y=0,即:﹣(x﹣a)2+(a+)2=0,解得x=2a+或x=﹣,∴B(2a+,0); 令x=0,得:y=a+,∴C(0,a+). 设直线BC的解析式为y=kx+b,则有: ,解得, ∴直线BC的解析式为:y=﹣x+(a+). 假设存在满足条件的a值. ∵AP=BP, ∴点P在AB的垂直平分线上,即点P在C2的对称轴上; ∵点B与点C到直线OP的距离之和≤BC,只有OP⊥BC时等号成立, ∴OP⊥BC. 如图1所示,设C2对称轴x=a(a>0)与BC交于点P,与x轴交于点E, 则OP⊥BC,OE=a.
∵点P在直线BC上, ∴P(a,a+),PE=a+. ∵tan∠EOP=tan∠BCO=, ∴, 解得:a=. ∴存在a=,使得线段BC上有一点P,满足点B与点C到直线OP的距离之和最大且AP="BP" (3)∵抛物线C2的顶点D在抛物线C1上,且横坐标为a, ∴D(a,(a+m)2). ∴抛物线C2:y=﹣(x﹣a)2+(a+m)2. 令y=0,即﹣(x﹣a)2+(a+m)2=0,解得:x1=2a+m,x2=﹣m,∴B(2a+m,0). ∵OB=2﹣m, ∴2a+m=2﹣m, ∴a=﹣m. ∴D(﹣m,3). AB=OB+OA=2﹣m+m=2. 如图2所示,设对称轴与x轴交于点E,则DE=3,BE=AB=,OE=OB﹣BE=﹣m.
∵tan∠ABD=, ∴∠ABD=60°. 又∵AD=BD,∴△ABD为等边三角形. 作∠ABD的平分线,交DE于点P1,则P1E=BE?tan30°=×=1, ∴P1(﹣m,1); 在△ABD形外,依次作各个外角的平分线,它们相交于点P2、P3、P4. 在Rt△BEP2中,P2E=BE?tan60°=?=3, ∴P2(﹣m,﹣3); 易知△ADP3、△BDP4均为等边三角形,∴DP3=DP4=AB=2,且P3P4∥x轴. ∴P3(﹣﹣m,3)、P4(3﹣m,3). 综上所述,到△ABD的三边所在直线的距离相等的所有点有4个, 其坐标为:P1(﹣m,1),P2(﹣m,﹣3),P3(﹣﹣m,3),P4(3﹣m,3). 【考点】二次函数综合题. |
据专家权威分析,试题“如图,抛物线C1:y=(x+m)2(m为常数,m>0),平移抛物线y=﹣x2,使其..”主要考查你对 二次函数的定义,二次函数的图像,二次函数的最大值和最小值,求二次函数的解析式及二次函数的应用 等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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