如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(3,0),B(2,-3),C(0,-3).
(1)求此函数的解析式和对称轴;
(2)试探索抛物线的对称轴上存在几个点P,使三角形PAB是直角三角形,并求出点P的坐标.
网友回答
解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(3,0),B(2,-3),C(0,-3),
∴,
解得,
∴此函数的解析式为y=x2-2x-3,
对称轴为直线x=-=-=1,
即直线x=1;
(2)设对称轴与x轴的交点为D,则AD=3-1=2,
①如图1,点A是直角顶点时,过点B作BE⊥x轴于E,
∵A(3,0),B(2,-3),
∴BE=3,AE=3-2=1,
∵∠PAD+∠BAE=∠PAB=90°,
∠PAD+∠APD=180°-90°=90°,
∴∠APD=∠BAE,
又∵∠ADP=∠AEB=90°,
∴△ABE∽△PAD,
∴=,
即=,
解得PD=,
∴点P的坐标为(1,);
②如图2,点B是直角顶点时,过点B作BE⊥x轴于E,作BF⊥对称轴与F,
则AE=1,BF=2-1=1,DF=BE=3,
∵∠ABE+∠PBE=90°,
∠PBF+∠PBE=90°,
∴∠ABE=∠PBF,
又∵∠AEB=∠PFB=90°,
∴△ABE∽△PBF,
∴=,
即=,
解得PF=,
∴PD=DF-PF=3-=,
∴点P的坐标为(1,-);
③如图3,点P是直角顶点时,过点B作BE⊥对称轴于E,
∵∠1+∠2=180°-90°=90°,
∠1+∠3=180°-90°=90°,
∴∠2=∠3,
又∵∠ADP=∠PEB=90°,
∴△APD∽△PBE,
∴=,
即=,
整理得,PD2-3PD+2=0,
解得PD=1或PD=2,
∴点P的坐标为(1,-1)或(1,-2),
综上所述,在对称轴上存在P1(1,),P2(1,-),P3(1,-1),P4(1,-2)共4个点,使△PAB是直角三角形.
解析分析:(1)把点A、B、C、的坐标代入二次函数解析式,利用待定系数法求二次函数解析式即可,根据对称轴公式求解即可;
(2)设对称轴与x轴的交点为D,求出AD的长度,然后分①点A是直角顶点时,过点B作BE⊥x轴于E,根据点A、B的坐标求出BE、AE的长,再根据同角的余角相等求出∠APD=∠BAE,然后求出△ABE和△PAD相似,利用相似三角形对应边成比例求出PD的长,从而得解;②点B是直角顶点时,过点B作BE⊥x轴于E,作BF⊥对称轴与F,求出AE、BF的长度,再根据同角的余角相等求出∠ABE=∠PBF,然后求出△ABE和△PBF相似,根据相似三角形对应边成比例列式求出PF的长,再求出PD的长,即可得到点P的坐标;③点P是直角顶点时,过点B作BE⊥对称轴于E,根据同角的余角相等求出∠2=∠3,然后求出△APD和△PBE相似,根据相似三角形对应边成比例列式求出关于PD的一元二次方程,然后求出PD的长,即可得到点D的坐标.
点评:本题是二次函数综合题型,主要考查了待定系数法求二次函数解析式,相似三角形的判定与性质,综合题,但难度不大,关键在于要根据直角顶点的不同分情况讨论,作出图形更形象直观.