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综合与实践:如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+2x+3与x轴交于A、B...

综合与实践:如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+2x+3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.
(1)求直线AC的解析式及B、D两点的坐标;
(2)点P是x轴上一个动点,过P作直线l∥AC交抛物线于点Q,试探究:随着P点的运动,在抛物线上是否存在点Q,使以点A、P、Q、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)请在直线AC上找一点M,使△BDM的周长最小,求出M点的坐标.

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(1)根据抛物线的解析式可得出A、B、C、D的坐标,设AC解析式为y=k1x+b1(k1≠0),利用待定系数法求解即可. (2)先根据题意结合图形,画出点P和点Q的位置,然后利用平行线的性质,及抛物线上点的坐标特点可求出三个Q的坐标. (3)因为BD的长固定,要使△BDM的周长最小,只需满足BM+DM的值最小即可,作点B关于AC的对称点B',连接B'D,则与AC交点即是点M的位置,然后利用相似三角形的性质求出B'的坐标,得出B'D的解析式,继而联立AC与B'D的解析式可得出点M的坐标. 【解析】 (1)当y=0时,-x2+2x+3=0,解得x1=-1,x2=3. ∵点A在点B的左侧, ∴A、B的坐标分别为(-1,0),(3,0). 当x=0时,y=3. ∴C点的坐标为(0,3) 设直线AC的解析式为y=k1x+b1(k1≠0), 则, 解得, ∴直线AC的解析式为y=3x+3. ∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4, ∴顶点D的坐标为(1,4).  (2)抛物线上有三个这样的点Q, ①当点Q在Q1位置时,Q1的纵坐标为3,代入抛物线可得点Q1的坐标为(2,3); ②当点Q在点Q2位置时,点Q2的纵坐标为-3,代入抛物线可得点Q2坐标为(1+,-3); ③当点Q在Q3位置时,点Q3的纵坐标为-3,代入抛物线解析式可得,点Q3的坐标为(1-,-3); 综上可得满足题意的点Q有三个,分别为:Q1(2,3),Q2(1+,-3),Q3(1-,-3).  (3)过点B作BB′⊥AC于点F,使B′F=BF,则B′为点B关于直线AC 的对称点.连接B′D交直线AC于点M,则点M为所求, 过点B′作B′E⊥x轴于点E. ∵∠1和∠2都是∠3的余角, ∴∠1=∠2. ∴Rt△AOC∽Rt△AFB, ∴, 由A(-1,0),B(3,0),C(0,3)得OA=1,OB=3,OC=3, ∴AC=,AB=4. ∴, ∴BF=, ∴BB′=2BF=, 由∠1=∠2可得Rt△AOC∽Rt△B′EB, ∴, ∴,即. ∴B′E=,BE=, ∴OE=BE-OB=-3=. ∴B′点的坐标为(-,). 设直线B′D的解析式为y=k2x+b2(k2≠0). ∴, 解得, ∴直线B'D的解析式为:y=x+, 联立B'D与AC的直线解析式可得:, 解得, ∴M点的坐标为(,).
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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