题目内容
【题目】如图1,该抛物线是由y=x2平移后得到,它的顶点坐标为(﹣,﹣),并与坐标轴分别交于A,B,C三点.
(1)求A,B的坐标.
(2)如图2,连接BC,AC,在第三象限的抛物线上有一点P,使∠PCA=∠BCO,求点P的坐标.
(3)如图3,直线y=ax+b(b<0)与该抛物线分别交于P,G两点,连接BP,BG分别交y轴于点D,E.若ODOE=3,请探索a与b的数量关系.并说明理由.
【答案】(1);(2);(3)b=4a+3,理由见解析.
【解析】
(1)根据顶点坐标写出顶点式,化顶点式为一般式,分别令x=0或y=0即可求出A、B的坐标;
(2)直线CP交x轴于点H,故点H作HG⊥AC交AC的延长线于点G,根据tan∠BCO=tan∠PCA解直角三角形即可求出H点坐标,由此可求得直线CH的表达式,联立二次函数解析式即可求得点P坐标;
(3)直线BP的表达式为:y=(m+4)x-(m+4)、直线BG的表达式为:y=(n+4)x-(n+4),故OD=-(m+4),OE=(n+4),ODOE=-(m+4)(n+4)=3,即-[mn+4(m+n)+16]=3,而m+n=a-3,mn=-b-4,即可求解.
解:(1)抛物线的表达式为:y=(x+)2﹣=x2+3x﹣4…①,
令x=0,则y=﹣4,故点C(0,﹣4);
令y=0,则x=-4或1,
故点A、B的坐标分别为:(﹣4,0)、(1,0);
(2)如图,设直线CP交x轴于点H,故点H作HG⊥AC交AC的延长线于点G,
tan∠BCO===tan∠PCA,
∵OA=OC=4,故∠BAC=45°=∠GAH,
设GH=GA=x,则GC=4x,故AC=GC﹣GA=3x=4,
解得:x=,
则AH=x=,故点H(﹣,0),
设CH的表达式为:y=kx+b,
将C、H的坐标代入得,解得,
∴CH的表达式为:y=﹣x﹣4…②,
联立①②并解得:x=0(舍去)或,
故点P(﹣,﹣);
(3)设点P、G的坐标分别为:(m,m2+3m﹣4)、(n,n2+3n﹣4),
由点P、B的坐标得,直线PB的表达式为:y=(m+4)x﹣(m+4);
同理直线BG的表达式为:y=(n+4)x﹣(n+4);
故OD=﹣(m+4),OE=(n+4),
直线y=ax+b(b<0)…③,
联立①③并整理得:x2+(3﹣a)x﹣b﹣4=0,
故m+n=a﹣3,mn=﹣b﹣4,
ODOE=﹣(m+4)(n+4)=3,
即﹣[mn+4(m+n)+16]=3,而m+n=a﹣3,mn=﹣b﹣4,
整理得:b=4a+3.