已知拋物線y=ax2+bx+c與x軸相交于點(diǎn)A(-
7
2
,0)、B(
1
2
,0),與y軸相交于點(diǎn)C(0,
7
4

(1)求拋物線的解析式,并求頂點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)在y軸的負(fù)半軸上是否存在以點(diǎn)P、O、B為頂點(diǎn)的三角形與△AOC相似?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由;
(3)取點(diǎn)E(
3
2
,0),F(xiàn)(0,
3
4
),直線l經(jīng)過E、F兩點(diǎn),點(diǎn)G是線段AD的中點(diǎn)①點(diǎn)G是否在直線l上?請(qǐng)說明理由;
②在拋物線上是否存在點(diǎn)M,使點(diǎn)M關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)在x軸上?若存在,請(qǐng)寫出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題
專題:
分析:(1)已知拋物線與x軸的兩個(gè)交點(diǎn),所以設(shè)該拋物線的解析式為y=a(x+
7
2
)(x-
1
2
)(a≠0),然后把點(diǎn)C的坐標(biāo)代入求a的值即可;
(2)根據(jù)點(diǎn)A、C的坐標(biāo)求出OA、OC的長.因?yàn)椤螦OC=∠BOP=90°,所以只有△BOP∽△AOC和△POB∽△AOC兩種情況.利用相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例列式求出OP的長,從而得解;
(3)①設(shè)直線l的解析式為y=kx+b(k≠0),利用待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式求出直線l的解析式,再利用中點(diǎn)公式求出點(diǎn)G的坐標(biāo),然后根據(jù)直線上點(diǎn)的坐標(biāo)特征驗(yàn)證即可;
②設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與x軸交點(diǎn)為H,求出OE、OF、HD、HB的長,然后求出△OEF和△HDB相似,根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)角相等求出∠OFE=∠HBD,然后求出EG⊥BD,從而得到直線l是線段BD的垂直平分線,根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì)點(diǎn)D關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)就是B,從而判斷出點(diǎn)M就是直線DE與拋物線的交點(diǎn),再設(shè)直線DE的解析式為y=mx+n,利用待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析求出直線DE的解析式,然后與拋物線解析式聯(lián)立求解即可得到符合條件的點(diǎn)M.
解答:解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+c與x軸相交于點(diǎn)A(-
7
2
,0)、B(
1
2
,0),
∴設(shè)該拋物線的解析式為y=a(x+
7
2
)(x-
1
2
)(a≠0),
把C(0,
7
4
)代入,得
7
4
=-
7
4
a,
解得,a=-1,
∴該拋物線的解析式為y=-(x+
7
2
)(x-
1
2
)=-(x+
3
2
2+4,
∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)是(-
3
2
,4).
綜上所述,拋物線的解析式是y=-(x+
7
2
)(x-
1
2
)(或y=-(x+
3
2
2+4),頂點(diǎn)D的坐標(biāo)是(-
3
2
,4);

(2)如圖1,在y軸負(fù)半軸上存在符合條件的點(diǎn)P,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,t)(t<0),
∵A(-
7
2
,0)、B(
1
2
,0),C(0,
7
4
),
∴OA=
7
2
,OB=
1
2
,OC=
7
4
,OP=-t.
∵∠AOC=∠BOP=90°,
∴只有△BOP∽△AOC和△POB∽△AOC兩種情況.
①當(dāng)△BOP∽△AOC時(shí),
OB
OA
=
OP
OC
,即
1
2
7
2
=
-t
7
4
,解得t=-
1
4
,則此時(shí)P(0,-
1
4
);
②當(dāng)△POB∽△AOC時(shí),
OB
OC
=
OP
OA
,即
1
2
7
4
=
-t
7
2
,解得t=-1,則此時(shí)P(0,-1).
綜上所述,符合條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)是(0,-
1
4
)或P(0,-1);

(3)如圖2,①設(shè)直線l的解析式為y=kx+b(k≠0),
∵直線l經(jīng)過點(diǎn)E(
3
2
,0),F(xiàn)(0,
3
4
),則
3
2
k+b=0
b=
3
4

解得,
k=-
1
2
b=
3
4
,
則直線l的解析式為:y=-
1
2
x+
3
4

∵A(-
7
2
,0)、D(-
3
2
,4),
∴線段AD的中點(diǎn)G的坐標(biāo)是(-
5
2
,2),
當(dāng)x=-
5
2
時(shí),y=-
1
2
×(-
5
2
)+
3
4
=2,即點(diǎn)G(-
5
2
,2)在直線l上;
②在拋物線上存在符合條件的點(diǎn)M.
設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與x軸交點(diǎn)為H,則點(diǎn)H的坐標(biāo)為(-
3
2
,0),
∵E(
3
2
,0),A(-
7
2
,0)、D(-
3
2
,4),
∴AE=DE,
又∵點(diǎn)G是AD的中點(diǎn),
∴直線l是線段BD的垂直平分線,
∴點(diǎn)D關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)就是點(diǎn)B,
∴點(diǎn)M就是直線DE與拋物線的交點(diǎn),
易求直線DE的解析式為:y=-
4
3
x+2.
y=-
1
2
(x+
3
2
)2+4
y=-
4
3
x+2
,
解得
x1=-
3
2
y1=4
,
x2=-
1
6
y2=
20
9

則符合條件的點(diǎn)M有2個(gè),它們的坐標(biāo)分別是(-
3
2
,4)、(-
1
6
,
20
9
).
點(diǎn)評(píng):本題是二次函數(shù)綜合題型,主要考查了拋物線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)的求解,求頂點(diǎn)坐標(biāo),待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式,點(diǎn)在直線上的驗(yàn)證,相似三角形的判定與性質(zhì),聯(lián)立兩函數(shù)解析式求交點(diǎn)坐標(biāo)的方法,綜合性較強(qiáng),難度較大,(2)要根據(jù)對(duì)應(yīng)邊的不同分情況討論,(3)求出直線l是線段BD的垂直平分線是解題的關(guān)鍵.
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