Question

【題目】如圖，拋物線的開口向下，與x軸交于點(diǎn)A（﹣3，0）和點(diǎn)B（1，0）．與y軸交于點(diǎn)C，頂點(diǎn)為D．

（1）求頂點(diǎn)D的坐標(biāo)．（用含a的代數(shù)式表示）；

（2）若△ACD的面積為3．

①求拋物線的解析式；

②將拋物線向右平移，使得平移后的拋物線與原拋物線交于點(diǎn)P，且∠PAB=∠DAC，求平移后拋物線的解析式．

Answer 1

【答案】（1）D（﹣1，﹣4a）；（2）①，②或

【解析】

試題分析：

（1）已知拋物線與x軸的兩交點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別是﹣3和1，設(shè)拋物線解析式的交點(diǎn)式，再配方為頂點(diǎn)式，可確定頂點(diǎn)坐標(biāo)。

（2）①設(shè)AC與拋物線對(duì)稱軸的交點(diǎn)為E，先運(yùn)用待定系數(shù)法求出直線AC的解析式，求出點(diǎn)E的坐標(biāo)，即可得到DE的長(zhǎng)，然后由S△ACD=×DE×OA列出方程，解方程求出a的值，即可確定拋物線的解析式.

②先運(yùn)用勾股定理的逆定理判斷出在△ACD中∠ACD=90°，利用三角函數(shù)求出tan∠DAC=.設(shè)拋物線向右平移后的拋物線解析式為，兩條拋物線交于點(diǎn)P，直線AP與y軸交于點(diǎn)F．根據(jù)正切函數(shù)的定義求出OF=1.分兩種情況進(jìn)行討論：

（Ⅰ）如圖2①，F(xiàn)點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，1），（Ⅱ）如圖2②，F(xiàn)點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，﹣1）．

針對(duì)這兩種情況，都可以先求出點(diǎn)P的坐標(biāo)，再得出m的值，進(jìn)而求出平移后拋物線的解析式.　

試題解析：

解：（1）∵拋物線與x軸交于點(diǎn)A（﹣3，0）和點(diǎn)B（1，0），

∴拋物線解析式為，

∵，

∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為（﹣1，﹣4a）.

（2）①如圖1，設(shè)AC與拋物線對(duì)稱軸的交點(diǎn)為E，

∵拋物線與y軸交于點(diǎn)C，

∴C點(diǎn)坐標(biāo)為（0，﹣3a）.

設(shè)直線AC的解析式為：，

則：，解得：.

∴直線AC的解析式為：.

∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為：（﹣1，﹣2a）.∴DE=﹣4a﹣（﹣2a）=﹣2a.

∴.

∴﹣3a=3，解得a=﹣1.

∴拋物線的解析式為.

②∵，∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為（﹣1，4），C（0，3）.

∵A（﹣3，0），

∴AD2=（﹣1+3）2+（4﹣0）2=20，CD2=（﹣1﹣0）2+（4﹣3）2=2，

AC2=（0+3）2+（3﹣0）2=18.

∴AD2=CD2+AC2。∴∠ACD=90°.

∴.

∵∠PAB=∠DAC，∴tan∠PAB=tan∠DAC=.

如圖2，設(shè)向右平移后的拋物線解析式為，兩條拋物線交于點(diǎn)P，直線AP與y軸交于點(diǎn)F，

∵，

∴OF=1，則F點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，1）或（0，﹣1）.

分兩種情況：

（Ⅰ）如圖2①，當(dāng)F點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，1）時(shí)，易求直線AF的解析式為，

由解得，，（舍去）.

∴P點(diǎn)坐標(biāo)為（，）。

將P點(diǎn)坐標(biāo)（，）代入，

得，解得，（舍去）.

∴平移后拋物線的解析式為.

（Ⅱ）如圖2②，當(dāng)F點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，﹣1）時(shí)，易求直線AF的解析式為.

由，解得:，（舍去）.

∴P點(diǎn)坐標(biāo)為（，）.

將P點(diǎn)坐標(biāo)（，）代入，

得，解得，（舍去）.

∴平移后拋物線的解析式為.

綜上可知，平移后拋物線的解析式為或.