在平面直角坐标系中,已知抛物线y= - 1 2 x 2 +bx+c(b,c为常数)的顶点为P,等腰直角三角形A
在平面直角坐标系中,已知抛物线y=-12x2+bx+c(b,c为常数)的顶点为P,等腰直角三角形ABC的顶点A的坐标为(0,-1),C的坐标为(4,3),直角顶点B在第四...
在平面直角坐标系中,已知抛物线y= - 1 2 x 2 +bx+c(b,c为常数)的顶点为P,等腰直角三角形ABC的顶点A的坐标为(0,-1),C的坐标为(4,3),直角顶点B在第四象限.(1)如图,若该抛物线过A,B两点,求该抛物线的函数表达式;(2)平移(1)中的抛物线,使顶点P在直线AC上滑动,且与AC交于另一点Q.(i)若点M在直线AC下方,且为平移前(1)中的抛物线上的点,当以M、P、Q三点为顶点的三角形是等腰直角三角形时,求出所有符合条件的点M的坐标;(ii)取BC的中点N,连接NP,BQ.试探究 PQ NP+BQ 是否存在最大值?若存在,求出该最大值;若不存在,请说明理由.
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(1)∵等腰直角三角形ABC的顶点A的坐标为(0,-1),C的坐标为(4,3) ∴点B的坐标为(4,-1). ∵抛物线过A(0,-1),B(4,-1)两点, ∴
∴抛物线的函数表达式为:y= -
(2)i)∵A(0,-1),C(4,3), ∴直线AC的解析式为:y=x-1. 设平移前抛物线的顶点为P 0 ,则由(1)可得P 0 的坐标为(2,1),且P 0 在直线AC上. ∵点P在直线AC上滑动,∴可设P的坐标为(m,m-1), 则平移后抛物线的函数表达式为:y= -
解方程组:
解得
∴P(m,m-1),Q(m-2,m-3). 过点P作PE ∥ x轴,过点Q作QF ∥ y轴,则 PE=m-(m-2)=2,QF=(m-1)-(m-3)=2. ∴PQ= 2
若以M、P、Q三点为顶点的等腰直角三角形,则可分为以下两种情况: ①当PQ为直角边时:点M到PQ的距离为 2
由A(0,-1),B(4,-1),P 0 (2,1)可知, △ABP 0 为等腰直角三角形,且BP 0 ⊥AC,BP 0 = 2
如答图1,过点B作直线l 1 ∥ AC,交抛物线y= -
∴可设直线l 1 的解析式为:y=x+b 1 , ∵B(4,-1),∴-1=4+b 1 ,解得b 1 =-5, ∴直线l 1 的解析式为:y=x-5. 解方程组
∴M 1 (4,-1),M 2 (-2,-7). ②当PQ为斜边时:MP=MQ=2,可求得点M到PQ的距离为
如答图2,取AB的中点F,则点F的坐标为(2,-1). 由A(0,-1),F(2,-1),P 0 (2,1)可知: △AFP 0 为等腰直角三角形,且点F到直线AC的距离为
过点F作直线l 2 ∥ AC,交抛物线y= -
∴可设直线l 2 的解析式为:y=x+b 2 , ∵F(2,-1),∴-1=2+b 2 ,解得b 2 =-3, ∴直线l 2 的解析式为:y=x-3. 解方程组
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