题目内容
【题目】已知抛物线y=ax2+bx+c经过原点O及点A(﹣4,0)和点C(2,3).
(1)求抛物线的解析式及顶点坐标;
(2)如图1,设抛物线的对称轴与x轴交于点E,将直线y=2x沿y轴向下平移n个单位后得到直线l,若直线l经过C点,与y轴交于点D,且与抛物线的对称轴交于点F.若P是抛物线上一点,且PC=PF,求点P的坐标;
(3)如图2,将(1)中所求抛物线向上平移4个单位得到新抛物线,求新抛物线上到直线CD距离最短的点的坐标.(直接写出结果,不要解答过程)
【答案】(1) y=x2+x, 顶点坐标为(﹣2,﹣1);(2) (﹣3+,)或(﹣3﹣,);
(3) (2,7).
【解析】分析:(1)根据待定系数法,可得函数解析式,根据配方法,可得顶点极坐标;
(2)根据待定系数法,可得直线l的解析式,根据中点坐标公式,可得D是CF的中点,根据勾股定理,可得EF,EC,根据线段垂直平分线的性质,可得ED是线段CF直平分线,根据解方程组,可得P点坐标;
(3)根据平移,可得新抛物线,根据平行于直线与抛物线相切的点到直线的距离最短,可得切线,根据解方程组,可得答案.
详解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过原点O及点A(-4,0)和点C(2,3),
∴,解得 ,
∴抛物线的解析式为y=x2+x;
∵y=x2+x=(x+2)2-1,
∴抛物线的顶点坐标为(-2,-1);
(2)如图1:
直线l的解析式为y=2x-n,
∵直线l过点C(2,3),
∴n=1,
∴直线l的解析式为y=2x-1,当x=0时,y=-1,即D(0,-1).
∵抛物线的对称轴为x=-2,
∴E(-2,0).
当x=-2时,y=2x-1=-5,即F(-2,-5),
∴CD=DF=2,
∴点D是线段CF的中点,
∵C(2,3),
∴EF=EC=5,
∴ED垂直平分CF.
∴PC=PF,
∴点P在CF的垂直平分线上,
∴点P是抛物线与直线ED的交点.
ED的解析式为y=-x-1.
联立抛物线与ED,得
,
解得,,
点P的坐标(-3+,)或(-3-,);
(3)如图2:
移后的抛物线为y=x2+x+4
平行于CD与物线相切的直线为y=2x+b,
联立,得x2+x+4=2x+b
方程有相等二实根,得
△=b2-4ac=(-1)2-4×(4-b)=0
解得b=3.
x2-x+1=0,
解得x=2,y=2x+3=7,
新抛物线上到直线CD距离最短的点的坐标是(2,7).