题目内容

(2007•西城区二模)如图,在直角坐标系内有点P(1,1)、点C(1,3)和二次函数y=-x2
(1)若二次函数y=-x2的图象经过平移后以C为顶点,请写出平移后的抛物线的解析式及一种平移的方法;
(2)若(1)中平移后的抛物线与x轴交于点A、点B(A点在B点的左侧),求cos∠PBO的值;
(3)在抛物线上是否存在一点D,使线段OC与PD互相平分?若存在,求出D点的坐标;若不存在,说明理由.
分析:(1)根据平移只改变图形的位置,不改变图形的形状与大小,利用顶点式解析式写出平移后的抛物线解析式即可,根据顶点从坐标原点到点C写出平移方法;
(2)令y=0,求出点A、B的横坐标,过点P作PM⊥x轴于点M,从而求出BM、PM的长度,再根据勾股定理求出PB的长度,最后根据余弦的定义列式求解即可;
(3)存在.根据互相垂直平分的四边形是平行四边形,可以证明当点D为抛物线与y轴的交点时,四边形OPCD正好是平行四边形.
解答:解:(1)平移后以C为顶点的点抛物线解析式为y=-(x-1)2+3,
所以一种移动方式是将y=-x2向右平移一个单位长度,再向上平移三个单位长度;

(2)由(1)知移动后的抛物线解析式为y=-(x-1)2+3=x2+2x+2.
令-x2+2x+2=0,
解出x1=1-
3
,x2=1+
3

连接PB,过点P作PM⊥x轴于点M,
∴BM=
3
,PM=1,
根据勾股定理,PB=
BM2+PM2
=
3
2
+12
=2,
∴cos∠PBO=
BM
PB
=
3
2


(3)存在这样的点D.
理由如下:欲使OC与PD互相平分,
只要使四边形OPCD为平行四边形,
由题设知,PC∥OD,
又PC=2,PC∥y轴,
∵点D在y轴上,
∴OD=2,
即D(0,2).
又点D(0,2)在抛物线y=-x2+2x+2上,
故存在点D(0,2),
即OD与PC平行且相等,使线段OC与PD相互平分.
点评:本题综合考查了二次函数的问题,有平移变换的性质,抛物线与y轴的交点问题,勾股定理,余弦的定义,平行四边形的性质,综合性较强但难度不大,计算后利用数据的关系得解比较巧妙.
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