如图,已知抛物线与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,-3),抛物线的顶点为P,连接AC.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)在抛物线上找一点D,使得DC与AC垂直,且直线DC与x轴交于点Q,求点D的坐标;
(3)抛物线对称轴上是否存在一点M,使得S△MAP=2S△ACP?若存在,求出M点坐标;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)设此抛物线的解析式为:y=a(x-x1)(x-x2),
∵抛物线与x轴交于A(-1,0)、B(3,0)两点,
∴y=a(x+1)(x-3),
又∵抛物线与y轴交于点C(0,-3),
∴a(0+1)(0-3)=-3,
∴a=1
∴y=(x+1)(x-3),
即y=x2-2x-3,
用其他解法参照给分;
(2)∵点A(-1,0),点C(0,-3),
∴OA=1,OC=3,
∵DC⊥AC,
∴∠DCO+∠OCA=90°,
∵OC⊥x轴,
∴∠COA=∠COQ=90°,∠OAC+∠OCA=90°,
∴∠DCO=∠OAC,
∴△QOC∽△COA,
∴=,即 =,
∴OQ=9,
又∵点Q在x轴的正半轴上,
∴Q(9,0),
设直线QC的解析式为:y=mx+n,则
,
解得,
∴直线QC的解析式为:y=x-3,
∵点D是抛物线与直线QC的交点,
∴,
解得:,(不合题意,应舍去),
∴点D(,-),
用其他解法参照给分;
(3)如图,点M为直线x=1上一点,连接AM,PC,PA,
设点M(1,y),直线x=1与x轴交于点E,
∴E(1,0),
∵A(-1,0),
∴AE=2,
∵抛物线y=x2-2x-3的顶点为P,对称轴为x=1,
∴P(1,-4),
∴PE=4,
则PM=|y+4|,
∵S四边形AEPC=S四边形OEPC+S△AOC
=×1×(3+4)+×1×3
=×(7+3)
=5,
又∵S四边形AEPC=S△AEP+S△ACP,
S△AEP=AE×PE=×2×4=4,
∴S△ACP=5-4=1,
∵S△MAP=2S△ACP,
∴×2×|y+4|=2×1,
∴|y+4|=2,
∴y1=-2,y2=-6,
故抛物线的对称轴上存在点M使S△MAP=2S△ACP,点M的坐标为(1,-2)或(1,-6).
解析分析:(1)利用交点式将抛物线与x轴交于A(-1,0)、B(3,0)两点,代入y=a(x-x1)(x-x2),求出二次函数解析式即可;
(2)利用△QOC∽△COA,得出QO的长度,得出Q点的坐标,再求出直线QC的解析式,将两函数联立求出交点坐标即可;
(3)首先求出二次函数顶点坐标,由S四边形AEPC=S四边形OEPC+S△AOC以及S四边形AEPC=S△AEP+S△ACP,得出使得S△MAP=2S△ACP的点M的坐标.
点评:此题主要考查了二次函数的综合应用,二次函数的综合应用是初中阶段的重点题型,特别注意利用数形结合是这部分考查的重点,也是难点,同学们应重点掌握.