在平面直角座標系中,拋物線y=ax2+bx﹣3過點A(﹣3,0),B(1,0),與y軸交於點C,頂點為點D.(...
問題詳情:
在平面直角座標系中,拋物線y=ax2+bx﹣3過點A(﹣3,0),B(1,0),與y軸交於點C,頂點為點D.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點P為直線CD上的一個動點,連接BC;
①如圖1,是否存在點P,使∠PBC=∠BCO?若存在,求出所有滿足條件的點P的座標;若不存在,請説明理由;
②如圖2,點P在x軸上方,連接PA交拋物線於點N,∠PAB=∠BCO,點M在第三象限拋物線上,連接MN,當∠ANM=45°時,請直接寫出點M的座標.
【回答】
(1)y=x2+2x﹣3;(2)①存在,點P的座標為(1,﹣2)或(﹣5,﹣8);②點M(﹣,﹣)
【解析】
(1)y=ax2+bx﹣3=a(x+3)(x﹣1),即可求解;
(2)①分點P(P′)在點C的右側、點P在點C的左側兩種情況,分別求解即可;
②*△AGR≌△RHM(AAS),則點M(m+n,n﹣m﹣3),利用點M在拋物線上和AR=NR,列出等式即可求解.
【詳解】
解:(1)y=ax2+bx﹣3=a(x+3)(x﹣1),
解得:a=1,
故拋物線的表達式為:y=x2+2x﹣3①;
(2)由拋物線的表達式知,點C、D的座標分別為(0,﹣3)、(﹣1,﹣4),
由點C、D的座標知,直線CD的表達式為:y=x﹣3;
tan∠BCO=,則cos∠BCO=;
①當點P(P′)在點C的右側時,
∵∠P′AB=∠BCO,
故P′B∥y軸,則點P′(1,﹣2);
當點P在點C的左側時,
設直線PB交y軸於點H,過點H作HN⊥BC於點N,
∵∠PBC=∠BCO,
∴△BCH為等腰三角形,則
BC=2CH•cos∠BCO=2×CH×=,
解得:CH=,則OH=3﹣CH=,故點H(0,﹣),
由點B、H的座標得,直線BH的表達式為:y=x﹣②,
聯立①②並解得:,
故點P的座標為(1,﹣2)或(﹣5,﹣8);
②∵∠PAB=∠BCO,而tan∠BCO=,
故設直線AP的表達式為:y=,將點A的座標代入上式並解得:s=1,
故直線AP的表達式為:y=x+1,
聯立①③並解得:,故點N(,);
設△AMN的外接圓為圓R,
當∠ANM=45°時,則∠ARM=90°,設圓心R的座標為(m,n),
∵∠GRA+∠MRH=90°,∠MRH+∠RMH=90°,
∴∠RMH=∠GAR,
∵AR=MR,∠AGR=∠RHM=90°,
∴△AGR≌△RHM(AAS),
∴AG=m+3=RH,RG=﹣n=MH,
∴點M(m+n,n﹣m﹣3),
將點M的座標代入拋物線表達式得:n﹣m﹣3=(m+n)2+2(m+n)﹣3③,
由題意得:AR=NR,即(m+3)2=(m﹣)2+()2④,
聯立③④並解得:,
故點M(﹣,﹣).
【點睛】
本題考查的是二次函數綜合運用,涉及到一次函數的*質、三角形全等、圓的基本知識等,其中(2)①,要注意分類求解,避免遺漏.
知識點:二次函數與一元二次方程
題型:解答題