如图,已知直线y=-2x+4分别交x轴、y轴于点A,B,抛物线经过A,B两点,点P是线段AB上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交抛物线于点D.
(1)若抛物线的表达式为y=-2x2+2x+4,设其顶点为M,其对称轴交AB于点N.
①求点M,N的坐标;
②是否存在点P,使四边形MNPD为菱形?并说明理由;
(2)当点P的横坐标为1时,是否存在这样的抛物线,使得以B,P,D为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,求出满足条件的抛物线的表达式;若不存在,请说明理由.
.解:(1)①如图,
∵y=-2x2+2x+4=-2(x-)2+,
∴顶点M的坐标为(,).
当x=时,y=-2×+4=3,
则点N的坐标为(,3).
②不存在.理由如下:
MN=-3=.
假设存在点P,设P点坐标为(m,-2m+4),则D(m,-2m2+2m+4),
∴PD=-2m2+2m+4-(-2m+4)=-2m2+4m.
∵PD∥MN,
∴当PD=MN时,四边形MNPD为平行四边形,
即-2m2+4m=,解得m1=(舍去),m2=,
此时P点坐标为(,1).
∵PN==,
∴PN≠MN,
∴平行四边形MNPD不为菱形,
∴不存在点P,使四边形MNPD为菱形.
(2)存在.
如图,
OB=4,OA=2,则AB==2.
当x=1时,y=-2x+4=2,
则P(1,2),
∴PB==.
设抛物线的表达式为y=ax2+bx+4,
把A(2,0)代入得4a+2b+4=0,解得b=-2a-2,
∴抛物线的表达式为y=ax2-2(a+1)x+4.
当x=1时,y=ax2-2(a+1)x+4=a-2a-2+4=2-a,
则D(1,2-a),
∴PD=2-a-2=-a.
∵DC∥OB,
∴∠DPB=∠OBA,
∴当=时,△PDB∽△BOA,即=,
解得a=-2,
此时抛物线的表达式为y=-2x2+2x+4.
当=时,△PDB∽△BAO,即=,
解得a=-,
此时抛物线的表达式为y=-x2+3x+4.
综上所述,满足条件的抛物线的表达式为y=-2x2+2x+4或y=-x2+3x+4.
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