题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A(﹣1,0)和B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点,分别连接AC、CD、AD.
(1)求抛物线的函数解析式以及顶点D的坐标;
(2)在抛物线上取一点P(不与点C重合)、并分别连接PA、PD,当△PAD的面积与△ACD的面积相等时,求点P的坐标:
【答案】(1)抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,顶点D的坐标为(1,4);(2)点P的坐标为(,2+1),(﹣,﹣2+1).
【解析】
(1)根据抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A(﹣1,0)和B(3,0)两点,可以求得该抛物线的解析式,然后化为顶点式即可求得顶点D的坐标;
(2)根据题意,作出合适的辅助线,利用平移的性质即可求得点P的坐标.
解:(1)设抛物线的函数解析式为y=a(x+1)(x﹣3),
∵y=ax2+bx+3,
∴﹣3a=3,得a=﹣1,
∴y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
即该抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,顶点D的坐标为(1,4);
(2)∵抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,与y轴交于点C,
∴点C的坐标为(0,3),
设过点A(﹣1,0)和点D(1,4)的直线解析式为y=kx+m,
,得 ,
即直线AD的函数解析式为y=2x+2,
设直线AD与y轴交于点E,则点E的坐标为(0,2),
则CE=OC﹣OE=3﹣2=1,
过点C作直线l1∥AD,则直线l1的解析式为y=2x+3,
令﹣x2+2x+3=2x+3,得x1=x2=0,
即抛物线与直线l1只有一个交点为(0,3),在直线AD上方的抛物线上不存在△PAD的面积与△ACD的面积相等的点P;
将直线AD沿y轴向下平移一个单位长度得到直线l2,则直线l2的解析式为y=2x+1,
令﹣x2+2x+3=2x+1,得x3=,x4=﹣,
则点P1为(,2+1),点P2为(﹣,﹣2+1),
即点P的坐标为(,2+1),(﹣,﹣2+1).