已知:二次函数y=ax2﹣2x+c的图象与x于A、B,A在点B的左侧),与y轴交于点C,对称轴是直线x=1,平移一个单位后经过坐标原点O
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)直线交y轴于D点,E为抛物线顶点.若∠DBC=α,∠CBE=β,求α﹣β的值;
(3)在(2)问的前提下,P为抛物线对称轴上一点,且满足PA=PC,在y轴右侧的抛物线上是否存在点M,使得△BDM的面积等于PA2?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
已知:二次函数y=ax2﹣2x+c的图象与x于A、B,A在点B的左侧),与y轴交于点C,对称轴是直线x=1,平移一个单位后经过坐标原点O
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)直线交y轴于D点,E为抛物线顶点.若∠DBC=α,∠CBE=β,求α﹣β的值;
(3)在(2)问的前提下,P为抛物线对称轴上一点,且满足PA=PC,在y轴右侧的抛物线上是否存在点M,使得△BDM的面积等于PA2?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)由题意,A(﹣1,0),
∵对称轴是直线x=1,
∴B(3,0);(1分)
把A(﹣1,0),B(3,0)分别代入y=ax2﹣2x+c
得;(2分)
解得.
∴这个二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣3.
(2)∵直线与y轴交于D(0,1),
∴OD=1,
由y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4得E(1,﹣4);
连接CE,过E作EF⊥y轴于F(如图1),则EF=1,
∴OC=OB=3,CF=1=EF,
∴∠OBC=∠OCB=∠45°,
BC==
,
;
∴∠BCE=90°=∠BOD,,
,
∴,
∴△BOD∽△BCE,(6分)
∴∠CBE=∠DBO,
∴α﹣β=∠DBC﹣∠CBE=∠DBC﹣∠DBO=∠OBC=45°.(7分)
(3)设P(1,n),
∵PA=PC,
∴PA2=PC2,即(1+1)2+(n﹣0)2=(1+0)2+(n+3)2
解得n=﹣1,
∴PA2=(1+1)2+(﹣1﹣0)2=5,
∴S△EDW=PA2=5;(8分)
法一:设存在符合条件的点M(m,m2﹣2m﹣3),则m>0,
①当M在直线BD上侧时,连接OM(如图1),
则S△BDM=S△OBM+S△ODM﹣S△BOD=5,
即,
,
整理,得3m2﹣5m﹣22=0,
解得m1=﹣2(舍去),,
把代入y=m2﹣2m﹣3得
;
∴;(10分)
②当M在直线BD下侧时,不妨叫M1,连接OM1(如图1),
则S△BDM1=S△BOD+S△BOM1﹣S△DOM1=5,
即,
,
整理,得3m2﹣5m﹣2=0,
解得\,(舍去)
把m=2代入y=m2﹣2m﹣3得y=﹣3,
∴M1(2,﹣3);
综上所述,存在符合条件的点M,其坐标为或(2,﹣3).(12分)
法二:设存在符合条件的点M(m,m2﹣2m﹣3),则m>0,
①当M在直线BD上侧时,过M作MG∥y轴,
交DB于G;(如图2)
设D、B到MG距离分别为h1,h2,则
S△BDM=S△DMG﹣S△BMG=5,
即,
,
,
整理,得3m2﹣5m﹣22=0;
解得m1=﹣2(舍去),;
把代入y=m2﹣2m﹣3
得;
∴.(10分)
②当M在直线BD下侧时,不妨叫M1,过M1作M1G1∥y轴,交DB于G1(如图2)
设D、B到M1G1距离分别为h1、h2,则S△BDM=S△DM1G1+S△BM1G1=5,
即,
,
,
整理,得3m2﹣5m﹣2=0,
解得,(舍去)
把m=2代入y=m2﹣2m﹣3得y=﹣3,
∴M1(2,﹣3);
综上所述,存在符合条件的点M,其坐标为或(2,﹣3).(12分)
法三:①当M在直线BD上侧时,过M作MH∥BD,交y轴于H,连接BH;(如图3)
则S△DHB=S△BDM=5,
即,
,
∴DH=,
∴;
∴直线MH解析式为;
联立
得或
;
∵M在y轴右侧,
∴M坐标为.(10分)
②当M在直线BD下侧时,不妨叫M1,过M1作M1H1∥BD,交y轴于H1,
连接BH1(如图3),同理可得,
∴,
∴直线M1H1解析式为,
联立
得或
;
∵M1在y轴右侧,
∴M1坐标为(2,﹣3)
综上所述,存在符合条件的点M,其坐标为或(2,﹣3).(12分)