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(本题12分)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于点A(-3,0),点B(1,0),交y轴于点E(0,-3)。点C是点A关于点B的对称点,点F是线段BC的中点,直线l过点F且

题目详情
(本题12分)如图,抛物线 y = ax 2 bx c x 轴于点 A (-3,0),点 B (1,0),交 y 轴于点 E (0,-3)。点 C 是点 A 关于点 B 的对称点,点 F 是线段 BC 的中点,直线 l 过点 F 且与 y 轴平行。直线 y =- x m 过点 C ,交 y 轴于 D 点.
⑴求抛物线的函数表达式;
⑵点 K 为线段 AB 上一动点,过点 K x 轴的垂线与直线 CD 交于点 H ,与抛物线交于     点 G ,求线段 HG 长度的最大值;
⑶在直线 l 上取点 M ,在抛物线上取点 N ,使以点 A C M N 为顶点的四边形是平行四边形,求点 N 的坐标.
▼优质解答
答案和解析
(1)设抛物线的函数表达式为y=a(x-1)(x+3)

∵抛物线交y轴于点E(0,-3),将该点坐标代入上式,得a=1
∴所求函数表达式为y=(x-1)(x+3),
即y=x 2 +2x-3;
(2)∵点C是点A关于点B的对称点,点A坐标(-3,0),点B坐标(1,0),
∴点C坐标(5,0),
∴将点C坐标代入y=-x+m,得m=5,
∴直线CD的函数表达式为y=-x+5,
设K点的坐标为(t,0),则H点的坐标为(t,-t+5),G点的坐标为(t,t 2 +2t-3),
∵点K为线段AB上一动点,
∴-3≤t≤1,
∴HG=(-t+5)-(t 2 +2t-3)=-t 2 -3t+8=-(t+ ) 2 +
∵-3<- <1,
∴当t="-" 时,线段HG的长度有最大值
(3)∵点F是线段BC的重点,点B(1,0),点C(5,0),
∴点F的坐标为(3,0),
∵直线l过点F且与y轴平行,
∴直线l的函数表达式为x=3,
∵点M在直线l上,点N在抛物线上,
∴设点M的坐标为(3,m),点N的坐标为(n,n 2 +2n-3),
∵点A(-3,0),点C(5,0),
∴AC=8,
分情况讨论:
①若线段AC是以点A、C,M、N为顶点的平行四边形的边,则需MN∥AC,且MN=AC=8.
当点N在点M的左侧时,MN=3-n,
∴3-n=8,解得n=-5,
∴N点的坐标为(-5,12),
当点N在点M的右侧时,MN=n-3,
∴n-3=8,
解得n=11,
∴N点的坐标为(11,140),
②若线段AC是以点A、C,M、N为顶点的平行四边形的对角线,由“点C与点A关于点B中心对称”知:点M与点N关于点B中心对称,取点F关于点B的对称点P,则P点坐标为(-1,0)
过P点作NP⊥x轴,交抛物线于点N,
将x=-1代入y=x 2 +2x-3,得y=-4,
过点N,B作直线NB交直线l于点M,
在△BPN和△BFM中,
∠NBP=∠MBF,
BF=BP,
∠BPN=∠BFM=90°,
∴△BPN≌△BFM,
∴NB=MB,
∴四边形ANCM为平行四边形,
∴坐标(-1,-4)的点N符合条件,
∴当N的坐标为(-5,12),(11,140),(-1,-4)时,以点A、C、M、N为顶点的四边形为平行四边形.