已知拋物線C:y=x2-(m+1)x+1的頂點在坐標軸上.
(1)求m的值;
(2)m>0時,拋物線C向下平移n(n>0)個單位后與拋物線C1:y=ax2+bx+c關(guān)于y軸對稱,且C1過點(n,3),求C1的函數(shù)關(guān)系式;
(3)-3<m<0時,拋物線C的頂點為M,且過點P(1,y0).問在直線x=-1上是否存在一點Q使得△QPM的周長最小,如果存在,求出點Q的坐標,如果不存在,請說明理由.
分析:(1)當(dāng)拋物線C的頂點在x軸上時,△=[-(m+1)]2-4=0,求出m的值,當(dāng)拋物線C的頂點在y軸上時,-(m+1)=0,求出m的值,即可得到答案;
(2)當(dāng)m>0時,m=1,即可得到拋物線C的解析式,向下平移n(n>0)個單位后得到y(tǒng)=x2-2x+1-n,根據(jù)拋物線y=x2-2x+1-n與拋物線C1:y=ax2+bx+c關(guān)于y軸對稱,得到拋物線C1:y=x2+2x+1-n,把點(n,3)代入求出即可;
(3)存在,根據(jù)已知可求出拋物線C的解析式是y=x2+1,把P的坐標代入即可求出P的坐標,作點M(0,1)關(guān)于直線x=-1的對稱點M′(-2,1),設(shè)直線PM′的解析式為y=kx+b,把P、M′的坐標代入得到方程組,求出方程組的解即可求出Q的坐標.
解答:(1)解:當(dāng)拋物線C的頂點在x軸上時,△=[-(m+1)]
2-4=0,
解得m=1或m=-3,
當(dāng)拋物線C的頂點在y軸上時,-(m+1)=0,
∴m=-1,
即:m=±1或m=-3,
答:m的值是m=±1或m=-3.
(2)解:當(dāng)m>0時,m=1,
拋物線C的解析式為y=x
2-2x+1,
向下平移n(n>0)個單位后得到y(tǒng)=x
2-2x+1-n,
拋物線y=x
2-2x+1-n與拋物線C
1:y=ax
2+bx+c關(guān)于y軸對稱,
∴a=1,b=2,c=1-n,
∴拋物線C
1:y=x
2+2x+1-n,
∵拋物線C
1過點(n,3)
∴n
2+2n+1-n=3,即n
2+n-2=0,
解得n
1=1,n
2=-2(由題意n>0,舍去)∴n=1
∴拋物線C
1:y=x
2+2x,
答:C
1的函數(shù)關(guān)系式是y=x
2+2x.
(3)解:存在,理由是:
當(dāng)-3<m<0時m=-1,
拋物線C的解析式是y=x
2+1,
頂點M(0,1),
∵過點P(1,y
0),
∴y
0=1+1=2,
∴P(1,2),
作點M(0,1)關(guān)于直線x=-1的對稱點M′(-2,1),
設(shè)直線PM′的解析式為y=kx+b,
把P(1,2),M′(-2,1)代入得:
,
解得:
,
∴直線PM′的解析式為
y=x+,
∴
Q(-1,),
答:在直線x=-1上存在一點Q,使得△QPM的周長最小,點Q的坐標是(-1,
).
點評:本題主要考查對用待定系數(shù)法求一次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)圖象上點的坐標特征,解一元一次方程,解二元一次方程組,二次函數(shù)關(guān)于Y軸的點的坐標,平移的性質(zhì)等知識點的理解和掌握,綜合運用這些性質(zhì)進行計算是解此題的關(guān)鍵,此題是一個綜合性很強的題目,題型較好,難度適中.