問題詳情:
如圖,已知直線y=-2x+4分別交x軸、y軸於點A,B,拋物線經過A,B兩點,點P是線段AB上一動點,過點P作PC⊥x軸於點C,交拋物線於點D.
(1)若拋物線的表達式為y=-2x2+2x+4,設其頂點為M,其對稱軸交AB於點N.
①求點M,N的座標;
②是否存在點P,使四邊形MNPD為菱形?並説明理由;
(2)當點P的橫座標為1時,是否存在這樣的拋物線,使得以B,P,D為頂點的三角形與△AOB相似?若存在,求出滿足條件的拋物線的表達式;若不存在,請説明理由.
【回答】
.解:(1)①如圖,
∵y=-2x2+2x+4=-2(x-)2+,
∴頂點M的座標為(,).
當x=時,y=-2×+4=3,
則點N的座標為(,3).
②不存在.理由如下:
MN=-3=.
假設存在點P,設P點座標為(m,-2m+4),則D(m,-2m2+2m+4),
∴PD=-2m2+2m+4-(-2m+4)=-2m2+4m.
∵PD∥MN,
∴當PD=MN時,四邊形MNPD為平行四邊形,
即-2m2+4m=,解得m1=(捨去),m2=,
此時P點座標為(,1).
∵PN==,
∴PN≠MN,
∴平行四邊形MNPD不為菱形,
∴不存在點P,使四邊形MNPD為菱形.
(2)存在.
如圖,
OB=4,OA=2,則AB==2.
當x=1時,y=-2x+4=2,
則P(1,2),
∴PB==.
設拋物線的表達式為y=ax2+bx+4,
把A(2,0)代入得4a+2b+4=0,解得b=-2a-2,
∴拋物線的表達式為y=ax2-2(a+1)x+4.
當x=1時,y=ax2-2(a+1)x+4=a-2a-2+4=2-a,
則D(1,2-a),
∴PD=2-a-2=-a.
∵DC∥OB,
∴∠DPB=∠OBA,
∴當=時,△PDB∽△BOA,即=,
解得a=-2,
此時拋物線的表達式為y=-2x2+2x+4.
當=時,△PDB∽△BAO,即=,
解得a=-,
此時拋物線的表達式為y=-x2+3x+4.
綜上所述,滿足條件的拋物線的表達式為y=-2x2+2x+4或y=-x2+3x+4.
知識點:二次函數與一元二次方程
題型:綜合題