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如图.抛物线y=
考点:二次函数综合题
专题:代数几何综合题,压轴题
分析:(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)用含m的代数式分别表示出PE、EF,然后列方程求解;
(3)解题关键是识别出当四边形PECE′是菱形,然后根据PE=CE的条件,列出方程求解;当四边形PECE′是菱形不存在时,P点y轴上,即可得到点P坐标.
解答:解:(1)将点A、B坐标代入抛物线解析式,得:
-1-b+c=0
-25+5b+c=0

,解得
b=4
c=5


∴抛物线的解析式为:y=-x2+4x+5.

(2)∵点P的横坐标为m,
∴P(m,-m2+4m+5),E(m,-
3
4
m+3),F(m,0).
∴PE=|yP-yE|=|(-m2+4m+5)-(-
3
4
m+3)|=|-m2+
19
4
m+2|,
EF=|yE-yF|=|(-
3
4
m+3)-0|=|-
3
4
m+3|.
由题意,PE=5EF,即:|-m2+
19
4
m+2|=5|-
3
4
m+3|=|-
15
4
m+15|
①若-m2+
19
4
m+2=-
15
4
m+15,整理得:2m2-17m+26=0,
解得:m=2或m=
13
2

②若-m2+
19
4
m+2=-(-
15
4
m+15),整理得:m2-m-17=0,
解得:m=
1+
69
2
或m=
1-
69
2

由题意,m的取值范围为:0<m<5,故m=
13
2
、m=
1-
69
2
这两个解均舍去.
∴m=2或m=
1+
69
2


(3)假设存在.
作出示意图如下:

∵点E、E′关于直线PC对称,
∴∠1=∠2,CE=CE′,PE=PE′.
∵PE平行于y轴,∴∠1=∠3,
∴∠2=∠3,∴PE=CE,
∴PE=CE=PE′=CE′,即四边形PECE′是菱形.
当四边形PECE′是菱形存在时,
由直线CD解析式y=-
3
4
x+3,可得OD=4,OC=3,由勾股定理得CD=5.
过点E作EM∥x轴,交y轴于点M,易得△CEM∽△CDO,
ME
OD
=
CE
CD
,即
|m|
4
=
CE
5
,解得CE=
5
4
|m|,
∴PE=CE=
5
4
|m|,又由(2)可知:PE=|-m2+
19
4
m+2|
∴|-m2+
19
4
m+2|=
5
4
|m|.
①若-m2+
19
4
m+2=
5
4
m,整理得:2m2-7m-4=0,解得m=4或m=-
1
2

②若-m2+
19
4
m+2=-
5
4
m,整理得:m2-6m-2=0,解得m1=3+
11
,m2=3-
11

由题意,m的取值范围为:-1<m<5,故m=3+
11
这个解舍去.

当四边形PECE′是菱形这一条件不存在时,
此时P点横坐标为0,E,C,E'三点重合与y轴上,菱形不存在,即P点为(0,5).
综上所述,存在满足条件的点P,可求得点P坐标为(-
1
2
11
4
),(4,5),(3-
11
,2
11
-3),(0,5).
点评:本题是二次函数压轴题,综合考查了二次函数与一次函数的图象与性质、点的坐标、待定系数法、菱形、相似三角形等多个知识点,重点考查了分类讨论思想与方程思想的灵活运用.需要注意的是,为了避免漏解,表示线段长度的代数式均含有绝对值,解方程时需要分类讨论、分别计算.
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