如图1所示,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.(1)求抛物线的表达式;(2)如图2,将抛物...
问题详情:
如图1所示,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图2,将抛物线先向左平移1个单位,再向下平移3个单位,得到抛物线,若抛物线与抛物线相交于点,连接,,.
①求点的坐标;
②判断的形状,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点,使得为等腰直角三角形,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【回答】
(1);(2)①点的坐标;②是等腰直角三角形,理由见解析;(3)或.
【解析】
(1)将点代入即可得;
(2)①先根据二次函数的平移规律得出抛物线的表达式,再联立两条抛物线的表达式求解即可得;
②先根据抛物线的表达式求出点B、C的坐标,再利用两点之间的距离公式分别求出BC、BD、CD的长,然后根据勾股定理的逆定理、等腰三角形的定义即可得;
(3)设点P的坐标为,根据等腰直角三角形的定义分三种情况:①当时,先根据等腰直角三角形的*质、线段中点的点坐标求出点P的坐标,再代入抛物线的表达式,检验点P是否在抛物线的表达式上即可;②当时,先根据平行四边形的判定得出四边形BCDP是平行四边形,再根据点C至点B的平移方式与点D至点P的平移方式相同可求出点P的坐标,然后代入抛物线的表达式,检验点P是否在抛物线的表达式上即可;③当时,先根据等腰直角三角形的*质得出点P在在线段BD的垂直平分线上,再利用待定系数法求出BD的垂直平分线上所在直线的解析式,然后根据两点之间的距离公式和可求出点P的坐标,最后代入抛物线的表达式,检验点P是否在抛物线的表达式上即可.
【详解】
(1)将点代入抛物线的表达式得:
解得
则抛物线的表达式为
故抛物线的表达式为;
(2)①由二次函数的平移规律得:抛物线的表达式为
即
联立,解得
则点的坐标为;
②对于
当时,,解得或
则点B的坐标为
当时,,则点C的坐标为
由两点之间的距离公式得:
则,
故是等腰直角三角形;
(3)抛物线的表达式为
设点P的坐标为
由题意,分以下三种情况:
①当时,为等腰直角三角形
是等腰直角三角形,,
点D是CP的中点
则,解得
即点P的坐标为
对于抛物线的表达式
当时,
即点在抛物线上,符合题意
②当时,为等腰直角三角形
,
,
四边形BCDP是平行四边形
点C至点B的平移方式与点D至点P的平移方式相同
点C至点B的平移方式为先向下平移4个单位长度,再向右平移2个单位长度
即点P的坐标为
对于抛物线的表达式
当时,
即点在抛物线上,符合题意
③当时,为等腰直角三角形
则点P在线段BD的垂直平分线上
设直线BD的解析式
将点代入得:,解得
则直线BD的解析式
设BD的垂线平分线所在直线的解析式为
点的中点的坐标为,即
将点代入得:,解得
则BD的垂线平分线所在直线的解析式为
因此有,即点P的坐标为
由两点之间的距离公式得:
又,为等腰直角三角形
则
解得或
当时,,即点P的坐标为
当时,,即点P的坐标为
对于抛物线的表达式
当时,
即点不在抛物线上,不符合题意,舍去
当时,
即点不在抛物线上,不符合题意,舍去
综上,符合条件的点P的坐标为或.
【点睛】
本题考查了利用待定系数法求二次函数的解析式、二次函数图象的平移,点坐标的平移、等腰直角三角形的判定与*质等知识点,较难的是题(3),正确分三种情况,结合等腰直角三角形的*质是解题关键.
知识点:二次函数与一元二次方程
题型:综合题