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(2014•遂宁)已知:直线l:y=-2,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是y轴,且经过点(0,-1),(2,0).

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/20 06:54:08
(2014•遂宁)已知:直线l:y=-2,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是y轴,且经过点(0,-1),(2,0).
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如图①,点P是抛物线上任意一点,过点P作直线l的垂线,垂足为Q,求证:PO=PQ.
(3)请你参考(2)中结论解决下列问题:
(i)如图②,过原点作任意直线AB,交抛物线y=ax2+bx+c于点A、B,分别过A、B两点作直线l的垂线,垂足分别是点M、N,连结ON、OM,求证:ON⊥OM.
(ii)已知:如图③,点D(1,1),试探究在该抛物线上是否存在点F,使得FD+FO取得最小值?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
(1)由题意,得


b
2a=0
−1=c
0=4a+2b+c,
解得:

a=
1
4
b=0
c=−1,
∴抛物线的解析式为:y=
1
4x2−1

(2)如图①,设P(a,
1
4a2-1),则OE=a,PE=
1
4a2-1,
∵PQ⊥l,
∴EQ=2,
∴QP=
1
4a2+1.
在Rt△POE中,由勾股定理,得
PO=
a2+(
1
4a2−1)2=
1
4a2+1,
∴PO=PQ;

(3)①如图②,∵BN⊥l,AM⊥l,
∴BN=BO,AM=AO,BN∥AM,
∴∠BNO=∠BON,∠AOM=∠AMO,∠ABN+∠BAM=180°.
∵∠BNO+∠BON+∠NBO=180°,∠AOM+∠AMO+∠OAM=180°,
∴∠BNO+∠BON+∠NBO+∠AOM+∠AMO+∠OAM=360°
∴2∠BON+2∠AOM=180°,
∴∠BON+∠AOM=90°,
∴∠MON=90°,
∴ON⊥OM;
②如图③,作F′H⊥l于H,DF⊥l于G,交抛物线与F,作F′E⊥DG于E,

∴∠EGH=∠GHF′=∠F′EG=90°,FO=FG,F′H=F′O,
∴四边形GHF′E是矩形,FO+FD=FG+FD=DG,F′O+F′D=F′H+F′D
∴EG=F′H,
∴DE<DF′,
∴DE+GE<HF′+DF′,
∴DG<F′O+DF′,
∴FO+FD<F′O+DF′,
∴F是所求作的点.
∵D(