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專題08 二次函數(shù)與平行四邊形有關(guān)的問(wèn)題(知識(shí)解讀)
【專題說(shuō)明】
二次函數(shù)為載體的平行四邊形存在性問(wèn)題是近年來(lái)中考的熱點(diǎn),其圖形復(fù)雜,知識(shí)覆蓋面廣,綜合性較強(qiáng),對(duì)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力要求高.對(duì)這類題,常規(guī)解法是先畫出平行四邊形,再依據(jù)“平行四邊形的一組對(duì)邊平行且相等”或“平行四邊形的對(duì)角線互相平分”來(lái)解決.由于先要畫出草圖,若考慮不周,很容易漏解.為此,我借助探究平行四邊形頂點(diǎn)坐標(biāo)公式來(lái)解決這一類題,同學(xué)們要掌握好解決這類題型的基本思路和解題技巧。
【解題思路】
1. 線段中點(diǎn)坐標(biāo)公式
2.平行四邊形頂點(diǎn)公式:
分類:
1. 三個(gè)定點(diǎn),一個(gè)動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題
已知三個(gè)定點(diǎn)的坐標(biāo),可設(shè)出拋物線上第四個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo),運(yùn)用平行四邊形頂點(diǎn)坐標(biāo)公式列方程(組)求解。這種題型由于三個(gè)定點(diǎn)構(gòu)成的三條線段中哪條為對(duì)角線不清楚,往往要以這三條線段分別為對(duì)角線分類,分三種情況討論;
2. 兩個(gè)定點(diǎn)、兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題
這中題型往往比較特殊,一個(gè)動(dòng)點(diǎn)在拋物線上,另一個(gè)動(dòng)點(diǎn)在x軸(y軸)或?qū)ΨQ軸或某一條直線上。設(shè)出拋物線上的動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo),另一個(gè)動(dòng)點(diǎn)若在x軸上,縱坐標(biāo)為0,則用平行四邊形頂點(diǎn)縱坐標(biāo)公式;若在y軸上,橫坐標(biāo)為0,則用平行四邊形頂點(diǎn)橫坐標(biāo)公式。該動(dòng)點(diǎn)哪個(gè)坐標(biāo)已知就用與該坐標(biāo)有關(guān)的公式。
方法總結(jié):
這種題型,關(guān)鍵是合理有序分類:無(wú)論式三定一動(dòng),還是兩定兩動(dòng),統(tǒng)統(tǒng)把拋物線上的動(dòng)點(diǎn)作為第四個(gè)動(dòng)點(diǎn),其余三個(gè)作為頂點(diǎn),分別以這三個(gè)定點(diǎn)構(gòu)成的三條線段為對(duì)角線分類,份三種情況討論,然后運(yùn)用平行四邊形頂點(diǎn)坐標(biāo)公式轉(zhuǎn)化為方程(組),這種解法,不必畫出平行四邊形草圖,只要合理分類,有序組合,從對(duì)角線入手不會(huì)漏解,條理清楚,而且適用范圍廣,其本質(zhì)用代數(shù)的方法解決幾何問(wèn)題,體現(xiàn)的是分類討論思想、屬性結(jié)合的思想。
【典例分析】
【考點(diǎn)1 三定一動(dòng)類型】
【典例1】(2022?樂(lè)業(yè)縣二模)如圖,拋物線y=ax2+bx﹣3與x軸交于A(﹣1,0)、B(3,0)兩點(diǎn),直線l與拋物線交于A、C兩點(diǎn),其中點(diǎn)C的橫坐標(biāo)是2.
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)在拋物線的對(duì)稱軸上找一點(diǎn)P,使得△PBC的周長(zhǎng)最小,并求出點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)在平面直角坐標(biāo)系中,是否存在一點(diǎn)E,使得以E、A、B、C為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存在,求出點(diǎn)E的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【變式1-1】(2022?寶山區(qū)模擬)已知一個(gè)二次函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò)A(1,0)、B(3,0)、C(0,﹣3)三點(diǎn),頂點(diǎn)為D.
(1)求這個(gè)二次函數(shù)的解析式;
(2)求經(jīng)過(guò)A、D兩點(diǎn)的直線的表達(dá)式;
(3)設(shè)P為直線AD上一點(diǎn),且以A、P、C、B為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
【變式1-2】(2021秋?建昌縣期末)如圖,拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸交于A(1,0),B(﹣3,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,P是拋物線上一動(dòng)點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)當(dāng)點(diǎn)P在直線BC上方的拋物線上時(shí),求△PBC的最大面積,并直接寫出此時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo);
(3)若點(diǎn)M在拋物線的對(duì)稱軸上,以B,C,P,M為頂點(diǎn)、BC為邊的四邊形能否是平行四邊形?若能,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【考點(diǎn)2 兩定兩動(dòng)類型】
【典例2】(2022?牡丹區(qū)三模)如圖,直線y=﹣x+4與x軸交于點(diǎn)C,與y軸交于點(diǎn)B,拋物線y=ax2+x+c經(jīng)過(guò)B,C兩點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)E是直線BC上方拋物線上的一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)E到直線BC的距離最大時(shí),求點(diǎn)E的坐標(biāo);
(3)Q是拋物線對(duì)稱軸上的動(dòng)點(diǎn),在拋物線上是否存在點(diǎn)P,使得以P,Q,B,C為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【變式2-1】(2022?南京模擬)已知,如圖,拋物線與坐標(biāo)軸相交于點(diǎn)A(﹣1,0),C(0,﹣3)兩點(diǎn),對(duì)稱軸為直線x=1,對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)D.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)F為二次函數(shù)圖象上與點(diǎn)C對(duì)稱的點(diǎn),點(diǎn)M在拋物線上,點(diǎn)N在拋物線的對(duì)稱軸上,是否存在以點(diǎn)F,A,M,N為頂點(diǎn)的平行四邊形?若存在,直接寫出點(diǎn)M的坐標(biāo),若不存在,說(shuō)明理由.
【變式2-2】(2022?東莞市校級(jí)一模)如圖所示,拋物線y=x2+bx+c交x軸于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),交y軸于點(diǎn)C(0,﹣3),已知AB=4,對(duì)稱軸在y軸左側(cè).
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)若點(diǎn)N在對(duì)稱軸上,則拋物線上是否存在點(diǎn)M,使得點(diǎn)A、O、N、M構(gòu)成平行四邊形,若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;
【變式2-3】(2022?百色一模)如圖,已知拋物線y=﹣x2+bx+c與一直線相交于A(﹣1,0),B(2,3)兩點(diǎn),拋物線的頂點(diǎn)為M.
(1)求拋物線的表達(dá)式及頂點(diǎn)M的坐標(biāo);
(2)若拋物線的對(duì)稱軸與直線AB相交于點(diǎn)N,E為直線AB上的任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)E作EF∥y軸交拋物線于點(diǎn)F,以M,N,E,F(xiàn)為頂點(diǎn)的四邊形能否為平行四邊形?若能,求出點(diǎn)E的坐標(biāo);若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.
專題08 二次函數(shù)與平行四邊形有關(guān)的問(wèn)題(知識(shí)解讀)
【專題說(shuō)明】
二次函數(shù)為載體的平行四邊形存在性問(wèn)題是近年來(lái)中考的熱點(diǎn),其圖形復(fù)雜,知識(shí)覆蓋面廣,綜合性較強(qiáng),對(duì)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力要求高.對(duì)這類題,常規(guī)解法是先畫出平行四邊形,再依據(jù)“平行四邊形的一組對(duì)邊平行且相等”或“平行四邊形的對(duì)角線互相平分”來(lái)解決.由于先要畫出草圖,若考慮不周,很容易漏解.為此,我借助探究平行四邊形頂點(diǎn)坐標(biāo)公式來(lái)解決這一類題,同學(xué)們要掌握好解決這類題型的基本思路和解題技巧。
【解題思路】
2. 線段中點(diǎn)坐標(biāo)公式
2.平行四邊形頂點(diǎn)公式:
分類:
3. 三個(gè)定點(diǎn),一個(gè)動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題
已知三個(gè)定點(diǎn)的坐標(biāo),可設(shè)出拋物線上第四個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo),運(yùn)用平行四邊形頂點(diǎn)坐標(biāo)公式列方程(組)求解。這種題型由于三個(gè)定點(diǎn)構(gòu)成的三條線段中哪條為對(duì)角線不清楚,往往要以這三條線段分別為對(duì)角線分類,分三種情況討論;
4. 兩個(gè)定點(diǎn)、兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題
這中題型往往比較特殊,一個(gè)動(dòng)點(diǎn)在拋物線上,另一個(gè)動(dòng)點(diǎn)在x軸(y軸)或?qū)ΨQ軸或某一條直線上。設(shè)出拋物線上的動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo),另一個(gè)動(dòng)點(diǎn)若在x軸上,縱坐標(biāo)為0,則用平行四邊形頂點(diǎn)縱坐標(biāo)公式;若在y軸上,橫坐標(biāo)為0,則用平行四邊形頂點(diǎn)橫坐標(biāo)公式。該動(dòng)點(diǎn)哪個(gè)坐標(biāo)已知就用與該坐標(biāo)有關(guān)的公式。
方法總結(jié):
這種題型,關(guān)鍵是合理有序分類:無(wú)論式三定一動(dòng),還是兩定兩動(dòng),統(tǒng)統(tǒng)把拋物線上的動(dòng)點(diǎn)作為第四個(gè)動(dòng)點(diǎn),其余三個(gè)作為頂點(diǎn),分別以這三個(gè)定點(diǎn)構(gòu)成的三條線段為對(duì)角線分類,份三種情況討論,然后運(yùn)用平行四邊形頂點(diǎn)坐標(biāo)公式轉(zhuǎn)化為方程(組),這種解法,不必畫出平行四邊形草圖,只要合理分類,有序組合,從對(duì)角線入手不會(huì)漏解,條理清楚,而且適用范圍廣,其本質(zhì)用代數(shù)的方法解決幾何問(wèn)題,體現(xiàn)的是分類討論思想、屬性結(jié)合的思想。
【典例分析】
【考點(diǎn)1 三定一動(dòng)類型】
【典例1】(2022?樂(lè)業(yè)縣二模)如圖,拋物線y=ax2+bx﹣3與x軸交于A(﹣1,0)、B(3,0)兩點(diǎn),直線l與拋物線交于A、C兩點(diǎn),其中點(diǎn)C的橫坐標(biāo)是2.
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)在拋物線的對(duì)稱軸上找一點(diǎn)P,使得△PBC的周長(zhǎng)最小,并求出點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)在平面直角坐標(biāo)系中,是否存在一點(diǎn)E,使得以E、A、B、C為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存在,求出點(diǎn)E的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【解答】解:(1)∵拋物線y=ax2+bx﹣3與x軸交于A(﹣1,0)、B(3,0)兩點(diǎn),
∴,
解得:,
∴拋物線的函數(shù)表達(dá)式為y=x2﹣2x﹣3;
(2)∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴拋物線的對(duì)稱軸為x=1,
∵A、B關(guān)于直線x=1對(duì)稱,所以AC與對(duì)稱軸的交點(diǎn)為點(diǎn)P,
此時(shí)C△PBC=PB+PC+BC=AC+BC,
此時(shí)△BPC的周長(zhǎng)最短,
∵點(diǎn)C的橫坐標(biāo)是2,
yC=22﹣2×2﹣3=﹣3,
∴C(2,﹣3),
設(shè)直線AC的解析式為y=mx+n(m≠0),
∴,
解得:,
∴直線AC的解析式為y=﹣x﹣1,
當(dāng)x=1時(shí),y=﹣1﹣1=﹣2,
∴P(1,﹣2);
(3)存在一點(diǎn)E,使得以E、A、B、C為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形.
∵A(﹣1,0),B(3,0),C(2,﹣3),設(shè)E(x,y),
①當(dāng)AB為對(duì)角線時(shí),
則,
解得:,
∴E(0,3);
②當(dāng)AC為對(duì)角線時(shí),
則,
解得:,
∴E(﹣2,﹣3);
③當(dāng)BC為對(duì)角線時(shí),
則,
解得:,
∴E(6,﹣3).
綜上所述,E點(diǎn)坐標(biāo)為(0,3)或(﹣2,﹣3)或(6,﹣3).
【變式1-1】(2022?寶山區(qū)模擬)已知一個(gè)二次函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò)A(1,0)、B(3,0)、C(0,﹣3)三點(diǎn),頂點(diǎn)為D.
(1)求這個(gè)二次函數(shù)的解析式;
(2)求經(jīng)過(guò)A、D兩點(diǎn)的直線的表達(dá)式;
(3)設(shè)P為直線AD上一點(diǎn),且以A、P、C、B為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
【解答】解:(1)設(shè)y=ax2+bx+c,
將點(diǎn)A(1,0)、B(3,0)、C(0,﹣3)代入y=ax2+bx+c,
∴,
解得,
∴y=﹣x2+4x﹣3;
(2)∵y=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1,
∴D(2,1),
設(shè)直線AD的解析式為y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=x﹣1;
(3)設(shè)P(t,t﹣1),
①當(dāng)AB為平行四邊形的對(duì)角線時(shí),t=1+3=4,
∴P(4,3);
②當(dāng)AC為平行四邊形的對(duì)角線時(shí),1=3+t,
∴t=﹣2,
∴P(﹣2,﹣3);
③當(dāng)AP為平行四邊形的對(duì)角線時(shí),t+1=3,
∴t=2,
∴P(2,1),
此時(shí)﹣3+0≠1+0,
∴P(2,1)不符合題意;
綜上所述:P點(diǎn)的坐標(biāo)為(4,3)或(﹣2,﹣3).
【變式1-2】(2021秋?建昌縣期末)如圖,拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸交于A(1,0),B(﹣3,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,P是拋物線上一動(dòng)點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)當(dāng)點(diǎn)P在直線BC上方的拋物線上時(shí),求△PBC的最大面積,并直接寫出此時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo);
(3)若點(diǎn)M在拋物線的對(duì)稱軸上,以B,C,P,M為頂點(diǎn)、BC為邊的四邊形能否是平行四邊形?若能,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【解答】解:(1)∵拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸交于A(1,0),B(﹣3,0)兩點(diǎn),
∴,
∴,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2﹣2x+3;
(2)如圖1,
由(1)知,拋物線的解析式為y=﹣x2﹣2x+3,
令x=0,則y=3,
∴C(0,3),
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+3,
∵點(diǎn)B(﹣3,0),
∴﹣3k+3=0,
∴k=1,
∴直線BC的解析式為y=x+3,
過(guò)點(diǎn)P作PQ∥y軸交BC于Q,
設(shè)P(m,﹣m2﹣2m+3)(﹣3<m<0),
∴Q(m,m+3),
∴PQ=﹣m2﹣2m+3﹣(m+3)=﹣m2﹣3m,
∴S△PBC=PQ(xC﹣xB)=(﹣m2﹣3m)[0﹣(﹣3)]=﹣(m+)2+,
∴當(dāng)m=﹣時(shí),△PBC的最大面積為,此時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣,);
(3)能是平行四邊形;
如圖2,由(1)知,拋物線的解析式為y=﹣x2﹣2x+3,
∴拋物線的對(duì)稱軸為x=﹣1,
∴設(shè)點(diǎn)M(﹣1,a),P(n,﹣n2﹣2n+3),
假設(shè)存在以B,C,P,M為頂點(diǎn)、BC為邊的四邊形是平行四邊形,
①當(dāng)四邊形BCMP是平行四邊形時(shí),
∵點(diǎn)C(0,3),B(﹣3,0),
∴(n+0)=([﹣3+(﹣1)],
∴n=﹣4,
∴P(﹣4,﹣5),
②當(dāng)四邊形BCP'M'是平行四邊形時(shí),
∵點(diǎn)C(0,3),B(﹣3,0),
∴[n+(﹣3)]=([0+(﹣1)],
∴n=2,
∴P(2,﹣5),
即:滿足條件的點(diǎn)P(﹣4,﹣5)或(2,﹣5).
【考點(diǎn)2 兩定兩動(dòng)類型】
【典例2】(2022?牡丹區(qū)三模)如圖,直線y=﹣x+4與x軸交于點(diǎn)C,與y軸交于點(diǎn)B,拋物線y=ax2+x+c經(jīng)過(guò)B,C兩點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)E是直線BC上方拋物線上的一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)E到直線BC的距離最大時(shí),求點(diǎn)E的坐標(biāo);
(3)Q是拋物線對(duì)稱軸上的動(dòng)點(diǎn),在拋物線上是否存在點(diǎn)P,使得以P,Q,B,C為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【解答】解:(1)∵直線y=﹣x+4與x軸交于點(diǎn)C,與y軸交于點(diǎn)B,
∴點(diǎn)B,C的坐標(biāo)分別為B(0,4),C(4,0),
把點(diǎn)B(0,4)和點(diǎn)C(4,0)代入拋物線y=ax2+x+c,
得:,
解之,得,
∴拋物線的解析式為.
(2)∵BC為定值,
∴當(dāng)△BEC的面積最大時(shí),點(diǎn)E到BC的距離最大.
如圖,過(guò)點(diǎn)E作EG∥y軸,交直線BC于點(diǎn)G.
設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)為,則點(diǎn)G的坐標(biāo)為(m,﹣m+4),
∴,
∴,
∴當(dāng)m=2時(shí),S△BEC最大.此時(shí)點(diǎn)E的坐標(biāo)為(2,4).
(3)存在.由拋物線可得對(duì)稱軸是直線x=1.
∵Q是拋物線對(duì)稱軸上的動(dòng)點(diǎn),∴點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)為1.
①當(dāng)BC為邊時(shí),點(diǎn)B到點(diǎn)C的水平距離是4,
∴點(diǎn)Q到點(diǎn)P的水平距離也是4.
∴點(diǎn)P的橫坐標(biāo)是5或﹣3,∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為或;
②當(dāng)BC為對(duì)角線時(shí),點(diǎn)Q到點(diǎn)C的水平距離是3,
∴點(diǎn)B到點(diǎn)P的水平距離也是3,∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為.
綜上所述,在拋物線上存在點(diǎn)P,使得以P,Q,B,C為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,
點(diǎn)P的坐標(biāo)是或或.
【變式2-1】(2022?南京模擬)已知,如圖,拋物線與坐標(biāo)軸相交于點(diǎn)A(﹣1,0),C(0,﹣3)兩點(diǎn),對(duì)稱軸為直線x=1,對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)D.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)F為二次函數(shù)圖象上與點(diǎn)C對(duì)稱的點(diǎn),點(diǎn)M在拋物線上,點(diǎn)N在拋物線的對(duì)稱軸上,是否存在以點(diǎn)F,A,M,N為頂點(diǎn)的平行四邊形?若存在,直接寫出點(diǎn)M的坐標(biāo),若不存在,說(shuō)明理由.
【解答】解:(1)∵拋物線對(duì)稱軸為直線x=1,
∴設(shè)拋物線y=a(x﹣1)2+k,
把A(﹣1,0),C(0,﹣3)代入y=a(x﹣1)2+k得:,
∴,
∴y=(x﹣1)2﹣4;
(2)∵y=(x﹣1)2﹣4,
∴y=x2﹣2x﹣3,
依題意設(shè)N(1,n),M(m,m2﹣2m﹣3),
∵C(0,﹣3),對(duì)稱軸為直線x=1,
∴F(2,﹣3),
∵A(﹣1,0),F(xiàn)(2,﹣3),N(1,n),M(m,m2﹣2m﹣3),
當(dāng)以AF為對(duì)角線時(shí),
,
∴m=0,
∴M(0,﹣3),
當(dāng)以AN為對(duì)角線時(shí),
,
∴m=﹣2,
∴M(﹣2,5),
當(dāng)以AM為對(duì)角線時(shí),
,
∴m=4,
∴M(4,5),
綜上所述:M(0,﹣3)或M(﹣2,5)或M(4,5).
【變式2-2】(2022?東莞市校級(jí)一模)如圖所示,拋物線y=x2+bx+c交x軸于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),交y軸于點(diǎn)C(0,﹣3),已知AB=4,對(duì)稱軸在y軸左側(cè).
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)若點(diǎn)N在對(duì)稱軸上,則拋物線上是否存在點(diǎn)M,使得點(diǎn)A、O、N、M構(gòu)成平行四邊形,若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;
【解答】解:(1)∵拋物線y=x2+bx+c交y軸于點(diǎn)C(0,﹣3),
∴c=﹣3,
∴拋物線的解析式為y=x2+bx﹣3,
設(shè)A(x1,0),B(x2,0),
由題意得x2﹣x1=4,
∴(x1+x2)2﹣4x1x2=16,
∵x1+x2=﹣b,x1x2=﹣3,
∴b2+12=16,
∴b=±2,
又∵對(duì)稱軸在y軸左側(cè),
∴b=2,
∴拋物線的表達(dá)式為y=x2+2x﹣3;
(2)存在點(diǎn)M,使得點(diǎn)A、O、N、M構(gòu)成平行四邊形.
∵拋物線的解析式為y=x2+2x﹣3,
∴y=0時(shí),x=﹣3或x=1,
∴A(﹣3,0),B(1,0),
①若OA為邊,
∴AO∥MN,OA=MN=3,
∵N在對(duì)稱軸x=﹣1上,
∴點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為2或﹣4,
當(dāng)x=2時(shí),y=5,當(dāng)x=﹣4時(shí),y=5,
∴M(2,5)或(﹣4,5);
②若OA為對(duì)角線時(shí),
∵A(﹣3,0),O(0,0),
∴OA的中點(diǎn)的坐標(biāo)為(﹣,0),
∵N在直線x=﹣1上,
設(shè)M的橫坐標(biāo)為m,
∴,
∴m=﹣2,
把m=﹣2代入拋物線解析式得y=﹣3,
∴M(﹣2,﹣3).
綜上所述,M的坐標(biāo)為(2,5)或(﹣4,5)或(﹣2,﹣3);
(3)∵B(1,0),C(0,﹣3),
∴S△OBC=,
∴S△OBC=S△PBC=,
設(shè)BC的解析式為y=kx+n,
∴,
∴,
∴直線BC的解析式為y=3x﹣3,
過(guò)點(diǎn)O作OP∥BC交拋物線于P,則S△OBC=S△PBC,直線OP的解析式為y=3x,
∴,
解得,,
∴P(,)或(,).
【變式2-3】(2022?百色一模)如圖,已知拋物線y=﹣x2+bx+c與一直線相交于A(﹣1,0),B(2,3)兩點(diǎn),拋物線的頂點(diǎn)為M.
(1)求拋物線的表達(dá)式及頂點(diǎn)M的坐標(biāo);
(2)若拋物線的對(duì)稱軸與直線AB相交于點(diǎn)N,E為直線AB上的任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)E作EF∥y軸交拋物線于點(diǎn)F,以M,N,E,F(xiàn)為頂點(diǎn)的四邊形能否為平行四邊形?若能,求出點(diǎn)E的坐標(biāo);若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【解答】解:(1)由題意得:,
解得,
所以拋物線的解析式為:y=﹣x2+2x+3;
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴頂點(diǎn)M的坐標(biāo)為(1,4).
(2)能.
設(shè)點(diǎn)E的橫坐標(biāo)為t,則點(diǎn)F的橫坐標(biāo)為t,
當(dāng)﹣1<t<2,由(2)得,EF=(﹣t2+2t+3)﹣(t+1)=﹣t2+t+2;
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴該拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1,頂點(diǎn)M的坐標(biāo)為(1,4),
直線AB:y=x+1,當(dāng)x=1時(shí),y=2,
∴B(1,2),
∴BD=4﹣2=2,
∵EF∥MN,
∴當(dāng)EF=MN=2時(shí),四邊形MNEF是平行四邊形,
∴﹣t2+t+2=2,
解得t1=0,t2=1(不符合題意,舍去),
直線y=x+1,當(dāng)x=0時(shí),y=1,
∴E(0,1);
當(dāng)x<﹣1或x>2時(shí),則EF=(t+1)﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣t﹣2,
∴t2﹣t﹣2=2,
解得t1=,t2=,
直線y=x+1,當(dāng)x=時(shí),y=;當(dāng)x=時(shí),y=,
∴E(,),E′(,),
綜上所述,點(diǎn)E的坐標(biāo)為(0,1)或(,)或′(,).
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