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如图,已知抛物线C1:y=a(x-2)2-5的顶点为P,与x轴相交于A、B两点(...

如图,已知抛物线C1:y=a(x-2)2-5的顶点为P,与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左边),点A的横坐标是-1.
(1)求P点坐标及a的值;
(2)如图(1),抛物线C2与抛物线C1关于x轴对称,将抛物线C2向左平移,平移后的抛物线记为C3,C3的顶点为M,当点P、M关于点A成中心对称时,求C3的解析式y=a(x-h)2+k;
(3)如图(2),点Q是x轴负半轴上一动点,将抛物线C1绕点Q旋转180°后得到抛物线C4.抛物线C4的顶点为N,与x轴相交于E、F两点(点E在点F的左边),当以点P、N、E为顶点的三角形是直角三角形时,求顶点N的坐标.
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(1)根据函数的解析式可得出顶点P的坐标为(2,-5),将点A的坐标代入函数解析式,可得出a的值; (2)连接PM,作PH⊥x轴于H,作MG⊥x轴于G,先判断△PAH≌△MAG,继而得出点M的坐标,代入可得出C3的解析式. (3)设点N坐标为(m,5),作PH⊥x轴于H,作NG⊥x轴于G,作PR⊥NG于R,根据中心对称的知识可得出点E、H、R的坐标,分别表示出PN2、PE2、NE2,讨论即可得解. 【解析】 (1)由抛物线C1:y=a(x-2)2-5得顶点P的坐标为(2,-5); ∵点A(-1,0)在抛物线C1上, ∴a(-3)2-5=0, 解得:. (2)连接PM,作PH⊥x轴于H,作MG⊥x轴于G, ∵点P、M关于点A成中心对称, ∴PM过点A,且PA=MA, ∴△PAH≌△MAG, ∴MG=PH=5,AG=AH=3. ∴顶点M的坐标为(-4,5), ∵抛物线C2与C1关于x轴对称,抛物线C3由C2平移得到, ∴抛物线C3的表达式. (3)∵抛物线C4由C1绕x轴上的点Q旋转180°得到, ∴顶点N、P关于点Q成中心对称, 由(2)得点N的纵坐标为5, 设点N坐标为(m,5),作PH⊥x轴于H,作NG⊥x轴于G,作PR⊥NG于R, ∵旋转中心Q在x轴上, ∴EF=AB=2AH=6, ∴EG=3,点E坐标为(m-3,0),H坐标为(2,0),R坐标为(m,-5), 根据勾股定理,得PN2=NR2+PR2=m2-4m+104,PE2=PH2+HE2=m2-10m+50,NE2=52+32=34, ①当∠PNE=90°时,PN2+NE2=PE2, 解得m=,即N点坐标为(,5). ②当∠PEN=90°时,PE2+NE2=PN2, 解得m=,即N点坐标为(,5). ③∵PN>NR=10>NE, ∴∠NPE≠90°; 综上所得,当N点坐标为(,5)或(,5)时,以点P、N、E为顶点的三角形是直角三角形.
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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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