题目内容
【题目】如图,二次函数y=﹣x2+2(m﹣2)x+3的图象与x、y轴交于A、B、C三点,其中A(3,0),抛物线的顶点为D.
(1)求m的值及顶点D的坐标;
(2)如图1,若动点P在第一象限内的抛物线上,动点N在对称轴1上,当PA⊥NA,且PA=NA时,求此时点P的坐标;
(3)如图2,若点Q是二次函数图象上对称轴右侧一点,设点Q到直线BC的距离为d,到抛物线的对称轴的距离为d1,当|d﹣d1|=2时,请求出点Q的坐标.
【答案】(1)m=3,(1,4);(2)(1,2);(3)(,2﹣7)
【解析】
(1)将点A的坐标代入函数表达式,即可求解;
(2)证明△NMA≌△AHP(AAS),则AH=MN=3﹣1=2,即yP=2=﹣x2+2x+3,即可求解;
(3)已知点B,点C的坐标可求出直线BC的解析式,过点Q作y轴的平行线交BC于点M,则∠BCO=∠M,设点Q(t,﹣t2+2t+3),则点M(t,3t+3),则d=DH=MQ=[(3t+3)﹣(﹣t2+2t+3)],d1=t﹣1,即可求解.
(1)将点A的坐标代入函数表达式得:0=﹣32+2(m﹣2)×3+3,
解得:m=3,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3,
故点D的坐标为:(1,4);
(2)过点A作y轴的平行线交过点N与x轴的平行线于点M,交过点P与x轴的平行线于点H,
∵∠NAM+∠PAH=90°,∠NAM+∠ANM=90°,
∴∠PAH=∠ANM,
∵∠NMA=∠AHP=90°,AP=NP,
∴△NMA≌△AHP(AAS),
∴AN=MN=3﹣1=2,
即yP=2=﹣x2+2x+3,
解得:x=(舍去负值),
故点P;
(3)设直线BC的表达式为:y=kx+b,则,解得:,
由点B、C的表达式为:y=3x+3,
如图2,过点Q作y轴的平行线交BC于点M,交x轴于点N,
则MN∥y轴,
∴∠BCO=∠M,而=,则==sin∠M,
过点Q作QH⊥BM,设点Q(t,﹣t2+2t+3),则点M(t,3t+3),
则d=DH=MQ= [(3t+3)﹣(﹣t2+2t+3)],d1=t﹣1,
∵|d﹣d1|=2,即 [(3t+3)﹣(﹣t2+2t+3)]﹣(t﹣1)=±2,
解得:t=或﹣1(舍去),
故点Q的坐标为:.