在平面直角坐标系中,抛物线 $y=-\dfrac 12x^2+bx+c$ 与 $x$ 轴交于点 $A,B$,与 $y$ 轴交于点 $C$,直线 $y=x+4$ 经过 $A,C$ 两点,点 $P$ 为 $AC$ 上方的抛物线上的动点.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    代几综合
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    平行四边形的存在性
  • 题型
    >
    代几综合
    >
    函数与线段
  1. 如图1,当点 $P$ 运动到某位置时,以 $AP,AO$ 为邻边的平行四边形第四个顶点恰好也在抛物线上,求出此时点 $P$ 的坐标;
    标注
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      代几综合
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      平行四边形的存在性
    答案
    $ P$ 点的坐标是 $\left(-3,\dfrac 52\right)$
    解析
    因为直线 $y=x+4$ 经过 $A,C$ 两点,
    所以 $ A$ 点坐标是 $\left(-4,0\right)$,$C$ 点的坐标是 $ \left(0,4\right) $.
    又抛物线过 $A,C$ 两点,
    所以 $\begin{cases}-\dfrac 12\times\left(-4\right)^2-4b+c=0,\\ c=4,\end{cases}$ 解得 $\begin{cases}b=-1,\\ c=4.\end{cases}$
    所以抛物线的解析式为 $y=-\dfrac 12x^2-x+4$,对称轴为 $x=-1$.
    如图,以 $AP,AO$ 为邻边的平行四边形的第四个顶点 $Q$ 恰好也在抛物线上,则 $PQ\parallel AO$,$PQ=AO=4$.
    因为 $ P,Q$ 都在抛物线上,
    所以 $P,Q$ 关于直线 $x=-1$ 对称,
    所以 $ P$ 点的横坐标是 $-3$,$Q$ 点的横坐标为 $1$.
    当 $x=-3$ 时,$y=-\dfrac 12\times \left(-3\right)^2-\left(-3\right)+4=\dfrac 52$,
    所以 $ P$ 点的坐标是 $\left(-3,\dfrac 52\right)$.
  2. 如图2,过点 $O,P$ 的直线 $y=kx$ 交 $AC$ 于点 $E$,若 $PE:OE=3:8$,求 $k$ 的值.
    标注
    • 题型
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      代几综合
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      函数与线段
    答案
    $k=-\dfrac 92$ 或 $k=-\dfrac 56$
    解析
    如图,过 $P$ 点作 $PF\parallel OC$ 交 $AC$ 于点 $F$.因为 $PF\parallel OC$,
    所以 $\triangle PEF\backsim\triangle OEC$,
    所以 $\dfrac{PE}{OE}=\dfrac{PF}{OC}$.
    又 $ \dfrac{PE}{OE}=\dfrac 38 $,$ OC=4 $,
    所以 $ PF=\dfrac 32$.
    设点 $P$ 的坐标为 $\left(m,-\dfrac 12m^2-m+4\right)$,则点 $F$ 的坐标为 $\left(m,m+4\right) $,
    所以 $PF=\left(-\dfrac 12m^2-m+4\right)-\left(m+4\right)=\dfrac 32$,
    化简得 $m^2+4m+3=0$,
    解得 $m_1=-1$,$m_2=-3$.
    所以点 $P$ 的坐标为 $\left(-1,\dfrac 92\right)$ 或 $\left(-3,\dfrac 52\right)$.
    又点 $P$ 在直线 $y=kx$ 上,
    所以 $k=-\dfrac 92$ 或 $k=-\dfrac 56$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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