题目内容

5.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)

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.

解答 (1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过原点O及点A(-4,0)和点C(2,3),
∴$\left\{\begin{array}{l}{c=0}\\{16a-4b+c=0}\\{4a+2b+c=0}\end{array}\right.$,
解得$\left\{\begin{array}{l}{a=\frac{1}{4}}\\{b=1}\\{c=0}\end{array}\right.$,
∴抛物线的解析式为y=$\frac{1}{4}$x2+x;
∵y=$\frac{1}{4}$x2+x=$\frac{1}{4}$(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$\sqrt{5}$,
∴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=-$\frac{1}{2}$x-1.
联立抛物线与ED,得
$\left\{\begin{array}{l}{y=-\frac{1}{2}x-1}\\{y=\frac{1}{4}{x}^{2}+x}\end{array}\right.$,
解得$\left\{\begin{array}{l}{{x}_{1}=-3+\sqrt{5}}\\{{y}_{1}=\frac{1-\sqrt{5}}{2}}\end{array}\right.$,$\left\{\begin{array}{l}{{x}_{2}=-3-\sqrt{5}}\\{{y}_{2}=\frac{1+\sqrt{5}}{2}}\end{array}\right.$,
点P的坐标(-3+$\sqrt{5}$,$\frac{1-\sqrt{5}}{2}$)或(-3-$\sqrt{5}$,$\frac{1+\sqrt{5}}{2}$);
(3)如图2:

移后的抛物线为y═$\frac{1}{4}$x2+x+4
平行于CD与物线相切的直线为y=2x+b,
联立,得$\frac{1}{4}$x2+x+4=2x+b
方程有相等二实根,得
△=b2-4ac=(-1)2-4×$\frac{1}{4}$(4-b)=0
解得b=3.
$\frac{1}{4}$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).

点评 本题考查了二次函数综合题,利用待定系数法求函数解析式;利用线段垂直平分线的性质得出P是线段CD的垂直平分线与抛物线的交点是解题关键;利用平行于直线与抛物线相切的点到直线的距离最短得出抛物线的切线是解题关键.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网