如图,抛物线y=ax2-2ax+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A、B,点A的坐标为(4,0).
(1)求该抛物线的解析式;
(2)抛物线的顶点为N,在x轴上找一点K,使CK+KN的值最小,求出此时点K的坐标;
(3)若平行于x轴的动直线l与该抛物线交于点P,与直线AC交于点F,点D的坐标为(2,0).问:是否存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
第6题图
如图,抛物线y=ax2-2ax+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A、B,点A的坐标为(4,0).
(1)求该抛物线的解析式;
(2)抛物线的顶点为N,在x轴上找一点K,使CK+KN的值最小,求出此时点K的坐标;
(3)若平行于x轴的动直线l与该抛物线交于点P,与直线AC交于点F,点D的坐标为(2,0).问:是否存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
第6题图
解:(1)∵抛物线经过点C(0,4),A(4,0),
∴,解得
,
∴抛物线的解析式为y=-x2+x+4;
(2)由y=-x2+x+4=-
(x-1)2+
可得抛物线的顶点坐标为N(1,
),
如解图①,作点C关于x轴的对称点C′,则C′(0,-4),连接C′N交x轴于点K,
则K点即为所求点,
第6题解图①
设直线C′N的解析式为y=kx+b(k≠0),把N,C′两点坐标代入可得:,解得
,
∴直线C′N的解析式为y=x-4,
令y=0,解得x=,
∴点K的坐标为(,0);
(3)存在.要使△ODF是等腰三角形,需分以下三种情况讨论:
①DO=DF,
∵A(4,0),D(2,0),
∴AD=OD=DF=2,
在Rt△AOC中,OA=OC=4,
∴∠OAC=45°,
∴∠DFA=∠OAC=45°,
∴∠ADF=90°.
此时,点F的坐标为(2,2);
由-x2+x+4=2得,
x1=1+,x2=1-
.
此时,点P的坐标为(1+,2)或(1-
,2);
②FO=FD,如解图②,过点F作FM⊥x轴于点M.
第6题解图②
由等腰三角形的性质得:OM=OD=1,
∴AM=3,
∴在等腰直角△AMF中,MF=AM=3,
∴F(1,3).
由-x2+x+4=3得,
x1=1+,x2=1-
.
此时,点P的坐标为(1+,3)或(1-
,3);
③OD=OF,∵OA=OC=4,且∠AOC=90°,
∴AC=4,∴点O到AC的距离为2
.
而OF=OD=2<2,
∴在AC上不存在点F使得OF=OD=2.
此时,不存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形.
综上所述,存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形,所求点P的坐标为(1+,2)或
(1-,2)或(1+
,3)或(1-
,3).