题目内容
【题目】我们给抛物线y=a(x﹣h)2+k(a≠0)定义一种变换,先作这条抛物线关于原点对称的抛物线,再将得到的对称抛物线向上平移m(m>0)个单位长度,得到新的抛物线ym,则我们称ym为二次函数y=a(x﹣h)2+k(a≠0)的m阶变换.若抛物线M的6阶变换的关系式为.
(1)抛物线M的函数表达式为 ;
(2)若抛物线M的顶点为点A,与r轴相交的两个交点中的左侧交点为点B,则在抛物线上是否存在点P,使点P与直线AB的距离最短?若存在,请求出此时点P的坐标.
【答案】(1)y=﹣(x+1)2+1 ;(2)存在, P(,)
【解析】
(1)6阶变换的关系式对应的函数顶点为:(1,5),则函数M的顶点为:(﹣1,1),即可求解;
(2)根据待定系数法求出直线AB的解析式,再由DP=PH=(x2﹣2x+6﹣x﹣2)=(x2﹣3x+4),根据二次函数的性质即可求解.
(1)6阶变换的关系式对应的函数顶点为:(1,5),将顶点坐标先向下平移6个单位长度,再关于原点对称,
∴变换前函数M的顶点为:(﹣1,1),
∴函数M的表达式为:y=﹣(x+1)2+1,
故答案为:y=﹣(x+1)2+1;
(2)存在,理由:
y=﹣(x+1)2+1,令y=0,则x=﹣2或0,
故点B(﹣2,0),而点A(﹣1,1),
将点A、B的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b得:
,解得:,
故直线AB的函数表达式为:y=x+2,
y6′=(x﹣1)2+5=x2﹣2x+6,
如下图,过点P作PD⊥AB交于点D,故点P作y轴的平行线交AB于点H,
∵直线AB的倾斜角为45°,则DP=PH,
设点P(x,x2﹣2x+6),则点H(x,x+2),
DP=PH=(x2﹣2x+6﹣x﹣2)=(x2﹣3x+4),
∵>0,故DP有最小值,此时x=,
故点P(,).