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(2013•閔行區二模)已知:在平面直角坐標系中,一次函數y=x+3的圖象與y軸相交于點A,二次函數y=-x2+bx+c的圖象經過點A、B(1,0),D為頂點.
(1)求這個二次函數的解析式,并寫出頂點D的坐標;
(2)將上述二次函數的圖象沿y軸向上或向下平移,使點D的對應點C在一次函數y=x+3的圖象上,求平移后所得圖象的表達式;
(3)設點P在一次函數y=x+3的圖象上,且S△ABP=2S△ABC,求點P的坐標.
分析:(1)先求出點A的坐標,再將點A(0,3)、B(1,0)代入二次函數y=-x2+bx+c,可得方程組,解方程組求解即可得到二次函數的解析式;
(2)平移后的圖象解析式為y=-(x+1)2+k.根據點C(-1,k)在一次函數y=x+3的圖象上,可得關于k 的方程,求得k的值,從而即可求出平移后所得圖象的表達式;
(3)先根據兩點間的距離公式得到AC的長,由S△ABP=2S△ABC,可得AP=2AC,再分(ⅰ)當點P在線段CA的延長線上時;(ⅱ)當點P在線段AC的延長線上時;兩種情況討論即可求解.
解答:解:(1)∵由x=0,得y=3.
∴點A的坐標為A(0,3).
∵二次函數y=-x2+bx+c的圖象經過點A(0,3)、B(1,0),
c=3
-1+b+c=0

解得
b=-2
c=3

∴所求二次函數的解析式為y=-x2-2x+3.頂點D的坐標為D(-1,4).

(2)設平移后的圖象解析式為y=-(x+1)2+k.
根據題意,可知點C(-1,k)在一次函數y=x+3的圖象上,
則-1+3=k
解得k=2.
故所求圖象的表達式為y=-(x+1)2+2.

(3)設直線x=-1與x軸交于點E.
由(2)得  C(-1,2).
又由  A(0,3),得AC=
(-1-0)2+(2-3)2
=
2

根據題意,設點P的坐標為P(m,m+3).
∵△ABP與△ABC同高,
于是,當S△ABP=2S△ABC時,得AP=2AC=2
2

此時,有兩種不同的情況:
(ⅰ)當點P在線段CA的延長線上時,得CP=CA+AP=3
2
,且m>0.
過點P作PQ1垂直于x軸,垂足為點Q1
易得
EO
CA
=
OQ1
AP

1
2
=
m
2
2

解得m=2.
m+3=5.
∴P1(2,5).
(ⅱ)當點P在線段AC的延長線上時,得 CP=AP-CA=
2
,且m<0.
過點P作PQ2垂直于x軸,垂足為點Q2
易得
OE
AC
=
EQ2
PC

1
2
=
-1-m
2

解得m=-2.
m+3=1.
∴P2(-2,1).
綜上所述,點P的坐標為(2,5)或(-2,1).
另解:(3)由(2)得  C(-1,2).
又由 A(0,3),得AC=
(-1-0)2+(2-3)2
=
2

根據題意,設點P的坐標為P(m,m+3).
∵△ABP與△ABC同高,
于是,當S△ABP=2S△ABC時,得AP=2AC=2
2
 
∴AP2=8.
即得m2+(m+3-3)2=8.
解得m1=2,m2=-2.
∴m+3=5或1.
∴點P的坐標為(2,5)或(-2,1).
點評:考查了二次函數綜合題,涉及的知識點有:待定系數法求函數的解析式,平移的性質,兩點間的距離公式,分類思想的運用,綜合性較強,有一定的難度.
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