试题

题目:
青果学院如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(-3,0)、B两点,与y轴相交于点C(0,
3
).当x=-4和x=2时,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的函数值y相等,连接AC、BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M、N时从B点出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿BA、BC边运动,其中一个点到达终点时,另一点也随之停止运动.当运动时间为t秒时,连接MN,将△BMN沿MN翻折,B点恰好落在AC边上的P处,求t的值及点P的坐标;
(3)抛物线对称轴上是否存在一点F,使得△ACF是等腰三角形?若不存在请说明理由;若存在,请求出F点坐标.
答案
青果学院解:(1)由题意可得,对称轴为x=
-4+2
2
=-1

由对称性可得B点坐标为(1,0)
则设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x-1),
又过点 C(0,
3
),代入可解得a=-
3
3

则解析式为y=-
3
3
(x+3)(x-1)

y=-
3
3
x2-
2
3
3
x+
3


(2)∵M、N点的运动速度相同,∴BM=BN=t,
又由翻折可得,NB=NP=t,MB=MP=t
∴四边形BMPN是菱形,∴PN平行MN(即x轴)
∴△CPN相似于△CAB.
PN
AB
=
CN
CB
易得AB=4,BC=2
t
4
=
2-t
2
解得t=
4
3
∴NB=
4
3
,∴CN=
2
3

CN
CB
=
CD
CO
=
DN
OB

代入可解得CD=
3
3
,DN=
1
3

OD=
2
3
3
,PD=1

∴P(-1,
2
3
3
)


(3)在直角△AOC中,AC=
OA2+OC2
=
9+3
=2
3

设F点坐标为(1,a)
①当AF=AC时,∵AC=2
3
,∴AE=
(-1+3)2+a2
=2
3

解得:a=±2
2

∴F(-1,2
2
)或(-1,-2
2
);
②当CF=CA时,∴CE=
12+(a-
3
)2
=2
3

解得:a=
3
±
11

则F的坐标是(-1,
3
+
11
)或(-1,
3
-
11
);
③当EA=EC时,E点为AC垂直平分线与对称轴的交点,中点H的坐标是(-
3
2
3
2
).
设直线AC的解析式是:y=kx+b,根据题意得:
-3k+b=0
b=
3
,解得:
k=
3
3
b=
3

则AC的解析式是:y=
3
3
x+
3

∵F点为AC垂直平分线与对称轴的交点,
∴直线HF的一次项系数是-
3

设HF的解析式是y=-
3
x+c,把H的坐标代入得:-
3
×(-
3
2
)+c=
3
2
,解得:c=-
3

则HF的解析式是:y=-
3
x-
3

令x=-1,解得y=0,
则F的坐标是(-1,0).
总之,F的坐标是:(-1,2
2
)或(-1,-2
2
)或(-1,
3
+
11
)或(-1,
3
-
11
)或(-1,0).
青果学院解:(1)由题意可得,对称轴为x=
-4+2
2
=-1

由对称性可得B点坐标为(1,0)
则设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x-1),
又过点 C(0,
3
),代入可解得a=-
3
3

则解析式为y=-
3
3
(x+3)(x-1)

y=-
3
3
x2-
2
3
3
x+
3


(2)∵M、N点的运动速度相同,∴BM=BN=t,
又由翻折可得,NB=NP=t,MB=MP=t
∴四边形BMPN是菱形,∴PN平行MN(即x轴)
∴△CPN相似于△CAB.
PN
AB
=
CN
CB
易得AB=4,BC=2
t
4
=
2-t
2
解得t=
4
3
∴NB=
4
3
,∴CN=
2
3

CN
CB
=
CD
CO
=
DN
OB

代入可解得CD=
3
3
,DN=
1
3

OD=
2
3
3
,PD=1

∴P(-1,
2
3
3
)


(3)在直角△AOC中,AC=
OA2+OC2
=
9+3
=2
3

设F点坐标为(1,a)
①当AF=AC时,∵AC=2
3
,∴AE=
(-1+3)2+a2
=2
3

解得:a=±2
2

∴F(-1,2
2
)或(-1,-2
2
);
②当CF=CA时,∴CE=
12+(a-
3
)2
=2
3

解得:a=
3
±
11

则F的坐标是(-1,
3
+
11
)或(-1,
3
-
11
);
③当EA=EC时,E点为AC垂直平分线与对称轴的交点,中点H的坐标是(-
3
2
3
2
).
设直线AC的解析式是:y=kx+b,根据题意得:
-3k+b=0
b=
3
,解得:
k=
3
3
b=
3

则AC的解析式是:y=
3
3
x+
3

∵F点为AC垂直平分线与对称轴的交点,
∴直线HF的一次项系数是-
3

设HF的解析式是y=-
3
x+c,把H的坐标代入得:-
3
×(-
3
2
)+c=
3
2
,解得:c=-
3

则HF的解析式是:y=-
3
x-
3

令x=-1,解得y=0,
则F的坐标是(-1,0).
总之,F的坐标是:(-1,2
2
)或(-1,-2
2
)或(-1,
3
+
11
)或(-1,
3
-
11
)或(-1,0).
考点梳理
二次函数综合题.
(1)根据当x=-4和x=2时,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的函数值y相等,可以求得函数的对称轴,根据A、B对称,即可求得B的坐标,然后利用待定系数法即可求得函数的解析式;
(2)根据M、N点的运动速度相同,可以得到BM=BN,进而根据翻折的性质证明,四边形BMPN是菱形,则△CPN相似于△CAB,根据相似三角形的性质,求得OD,PD的长度,则可以求得P的坐标;
(3)点F在对称轴上,则F的横坐标一定是-1,△ACF是等腰三角形,分AF=AC,CF=CA,EA=EC三种情况进行讨论,前两种情况利用t表示出AE,CE的长度,即可得到关于t的方程从而求解;第三种情况求得直线HF的解析式,再根据F的横坐标是-1,即可求解.
本题是考查了二次函数与菱形的判定与性质,待定系数法求函数的解析式的综合应用,正确证明四边形BMPN是菱形是关键.
压轴题.
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