(2004•四川)已知拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與x軸交于不同的兩點A和B(4,0),與y軸交于點C(0,8),其對稱軸為x=1.
(1)求此拋物線的解析式;
(2)過A、B、C三點作⊙O′與y軸的負(fù)半軸交于點D,求經(jīng)過原點O且與直線AD垂直(垂足為E)的直線OE的方程;
(3)設(shè)⊙O′與拋物線的另一個交點為P,直線OE與直線BC的交點為Q,直線x=m與拋物線的交點為R,直線x=m與直線OE的交點為S.是否存在整數(shù)m,使得以點P、Q、R、S為頂點的四邊形為平行四邊形?若存在,求出m的值;若不存在,請說明理由.
【答案】
分析:(1)根據(jù)拋物線的對稱軸為x=1,可得出-
=1,然后將B、C坐標(biāo)代入拋物線中即可求二次函數(shù)的解析式;
(2)根據(jù)相交弦定理可求得OD的長,即可得出D點的坐標(biāo),然后用待定系數(shù)法求出直線AD的解析式,由于直線OE⊥AD,因此兩函數(shù)的斜率的乘積為-1由此可得出直線OE的解析式;
(3)由于PQ∥RS,因此只需征得PQ=RS即可,可求出Q、S的坐標(biāo),然后表示出RS的長,不難求出P、Q的坐標(biāo),也就能求出PQ的長,另PQ=RS即可求出符合條件的m的值.
解答:解:(1)由已知,有
,
解得:
∴拋物線的解析式是y=-x
2+2x+8;
(2)令y=0,得方程-x
2+2x+8=0,
即(x-4)(x+2)=0,
∴x
1=-2,x
2=4.
∴點A的坐標(biāo)為(-2,0)
在⊙O′中,由相交弦定理,得|OA|•|OB|=|OC|•|OD|
即2×4=8×|OD|
∴|OD|=1
∵點D在y軸的負(fù)半軸上,
∴點D的坐標(biāo)為(0,-1)
設(shè)直線AD的解析式為y=kx-1,
則有:-2k-1=0,k=-
;
由于直線OE⊥AD
∴直線OE的方程為y=2x;
(3)在⊙O′中,
∵對稱軸x=1垂直平分弦AB,
∴由垂徑定理的推論知直線x=1經(jīng)過圓心O′
∵點C(0,8),
∴由對稱性得點P的坐標(biāo)為(2,8)
設(shè)直線BC的方程為y=kx+b(k≠0)
則有4k+b=0
∵b=8,
∴k=-2
∴直線BC的方程為y=-2x+8
聯(lián)立方程組
解得
∴點Q的坐標(biāo)為(2,4)
∵點P(2,8),點Q(2,4),
∴PQ∥RS
設(shè)點R的坐標(biāo)為(m,-m
2+2m+8),點S的坐標(biāo)為(m,2m)
要使四邊形PQRS為平行四邊形,
已知PQ∥RS,尚需條件|RS|=|PQ|
由|(-m
2+2m+8)-2m|=|8-4|=4
得|-m
2+8|=4
即-m
2+8=4,或-m
2+8=-4
由-m
2+8=4,得m=±2;
由-m
2+8=-4,得m=±2
,
而m=2、2
、-2
不合題意,應(yīng)舍去,
∴存在整數(shù)m=-2,使得以點P、Q、R、S為頂點的四邊形為平行四邊形.
點評:本題主要考查了二次函數(shù)解析式的確定、相交弦定理、平行四邊形的判定、函數(shù)圖象交點等知識點.