题目内容
【题目】如图,抛物线y=x2+bx+c交x轴于A、B两点,其中点A坐标为(1,0),与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图①,连接AC,点P在抛物线上,且满足∠PAB=2∠ACO.求点P的坐标;
(3)如图②,点Q为x轴下方抛物线上任意一点,点D是抛物线对称轴与x轴的交点,直线AQ、BQ分别交抛物线的对称轴于点M、N.请问DM+DN是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的函数表达式为y=x2+2x﹣3;(2)点P的坐标为,或,;(3)为定值8.
【解析】
(1)把点、坐标代入抛物线解析式即求得、的值.
(2)点可以在轴上方或下方,需分类讨论.①若点在轴下方,延长到,使构造等腰,作中点,即有,利用的三角函数值,求、的长,进而求得的坐标,求得直线的解析式后与抛物线解析式联立,即求出点坐标.②若点在轴上方,根据对称性,一定经过点关于轴的对称点,求得直线的解析式后与抛物线解析式联立,即求出点坐标.
(3)设点横坐标为,用表示直线、的解析式,把分别代入即求得点、的纵坐标,再求、的长,即得到为定值.
解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点A(1,0),C(0,﹣3)
解得:
∴抛物线的函数表达式为y=x2+2x﹣3
(2)①若点P在x轴下方,如图1,
延长AP到H,使AH=AB,过点B作BI⊥x轴,连接BH,作BH中点G,连接并延长AG交BI于点F,过点H作HI⊥BI于点I
∵当x2+2x﹣3=0,解得:x1=﹣3,x2=1
∴B(﹣3,)
∵A(1,0),C(0,﹣3)
,,,
中,,
∵AB=AH,G为BH中点
∴AG⊥BH,BG=GH
∴∠BAG=∠HAG,即∠PAB=2∠BAG
∵∠PAB=2∠ACO
∴∠BAG=∠ACO
中,,
中,,,
,
,,即,
设直线解析式为
解得:
直线
解得:(即点,
,;
②若点在轴上方,如图2,
在上截取,则与关于轴对称
,
设直线解析式为
解得:
直线
解得:(即点,
,.
综上所述,点的坐标为,或,.
(3)为定值,
抛物线的对称轴为:直线
,
设,
设直线解析式为
解得:
直线
当时,
设直线解析式为
解得:
直线
当时,
,为定值.