Question

【題目】拋物線y＝x2+bx+c與x軸負(fù)半軸交于點(diǎn)A，與x軸正半軸交于點(diǎn)B，與y軸交于點(diǎn)C．

（1）如圖1，若OB＝2OA＝2OC

①求拋物線的解析式；

②若M是第一象限拋物線上一點(diǎn)，若cos∠MAC＝，求M點(diǎn)坐標(biāo)．

（2）如圖2，直線EF∥x軸與拋物線相交于E、F兩點(diǎn)，P為EF下方拋物線上一點(diǎn)，且P（m，﹣2）．若∠EPF＝90°，則EF所在直線的縱坐標(biāo)是否為定值，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】（1）①y＝x2-x-；②M坐標(biāo)為(,)；（2）EF所在直線的縱坐標(biāo)是定值，理由見解析.

【解析】

(1)①由x=0得到點(diǎn)C坐標(biāo)為(0，c)，故可以用c表示OA、OB進(jìn)而表示點(diǎn)A、B坐標(biāo)，把含c的坐標(biāo)代入拋物線解析式即求得b、c的值；

②過(guò)點(diǎn)M作MD⊥AC于點(diǎn)D，得出cos∠MAC=,進(jìn)而MD=4AD．在MD、AD下方構(gòu)造等腰直角△MDH和△ADG，則相似比為4．設(shè)AD=DG=t，用t表示DH和MH，進(jìn)而用t表示點(diǎn)M坐標(biāo)，代入拋物線解析式即求得t的值；

(2) 由點(diǎn)P(m，-2)在拋物線上得c+2=-m2-bm．設(shè)點(diǎn)E、F縱坐標(biāo)為n，代入拋物線解析式根據(jù)韋達(dá)定理得xE+xF=-b，xExF=c-n．過(guò)點(diǎn)P作PQ⊥EF于點(diǎn)Q，易證△EPQ∽△PFQ，進(jìn)而得PQ2=EQFQ，用含n、m、xE、xF的式子表示PQ、EQ、FQ解得n=-1，故點(diǎn)E、F縱坐標(biāo)為定值．

解：（1）①∵x＝0時(shí)，y＝x2+bx+c＝c

∴C（0，c），OC＝﹣c（c＜0）

∴OA＝OC＝﹣c，OB＝2OC＝﹣2c

∴A（c，0），B（﹣2c，0）

∵拋物線y＝x2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A、B

∴解得：

∴拋物線的解析式為y＝x2﹣x﹣.

②過(guò)點(diǎn)M作MD⊥AC于點(diǎn)D，過(guò)點(diǎn)D作GH∥x軸，過(guò)點(diǎn)A作AG⊥GH于點(diǎn)G，過(guò)點(diǎn)M作MH⊥GH于點(diǎn)H，如圖1所示：

∴∠ADM＝∠G＝∠H＝90°

∴Rt△ADM中，cos∠MAC＝

∴AM＝AD

∴MD＝

∵c＝

∴A（，0），B（1，0），C（0，）

∴OA＝OC

∴∠OAC＝45°

∴∠GAD＝∠GAO﹣∠OAC＝45°

∴△ADG為等腰直角三角形

∴∠ADG＝45°

∴∠MDH＝180°﹣∠ADG﹣∠ADM＝45°

∴△MDH為等腰直角三角形

設(shè)AG＝DG＝t，則AD＝t

∴MD＝4AD＝t

∴DH＝MH＝4t

∴xM＝xA+t+4t＝+5t，yM＝4t﹣t＝3t

∵點(diǎn)M在拋物線上

∴（+5t）2（+5t）＝3t

解得：t1＝0（舍去），t2＝

∴xM＝+＝，yM＝

∴點(diǎn)M坐標(biāo)為（，）

故答案為：（，）.

（2）EF所在直線的縱坐標(biāo)是定值，理由如下：

過(guò)點(diǎn)P作PQ⊥EF于點(diǎn)Q，如圖2所示：

∵P（m，﹣2）在拋物線上

∴m2+bm+c＝﹣2，即c+2＝﹣m2﹣bm

∵EF∥x軸且在點(diǎn)P上方

∴xQ＝xP＝m，設(shè)yE＝yF＝yQ＝n，n＞﹣2

∴PQ＝n﹣（﹣2）＝n+2

∵x2+bx+c＝n，整理得x2+bx+c﹣n＝0

∴xE+xF＝﹣b，xExF＝c﹣n

∴∠PQE＝∠PQF＝90°

∵∠EPF＝90°

∴∠EPQ+∠FPQ＝∠FPQ+∠PFQ＝90°

∴∠EPQ＝∠PFQ

∴△EPQ∽△PFQ

∴

∴PQ2＝EQFQ

∴（n+2）2＝（m﹣xE）（xF﹣m）

∴n2+4n+4＝mxF﹣m2﹣xExF+mxE

n2+4n+4＝m（xE+xF）﹣m2﹣xExF

n2+4n+4＝﹣bm﹣m2﹣（c﹣n）

n2+4n+4＝c+2﹣c+n

解得：n1＝﹣1，n2＝﹣2（舍去）

∴EF所在直線的縱坐標(biāo)為﹣1，是定值．