已知,抛物线y=ax^2+bx+3经过A(-3,0),B(-1,0)两点,设抛物线的顶点为m,直线
已知,抛物线y=ax^2+bx+3经过A(-3,0),B(-1,0)两点,设抛物线的顶点为m,直线y=-2x+9与y轴交于点c,以直线om交于点D,现将抛物线平移,保持顶...
已知,抛物线y=ax^2+bx+3经过A(-3,0),B(-1,0)两点,设抛物线的顶点为m,直线y=-2x+9与y轴交于点c,以直线om交于点D,现将抛物线平移,保持顶点在直线OD上,若平移的抛物线与射线CD(含端点C)只有一个公共点,求它的顶点横坐标的值或取值范围
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2014-08-20
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:(1)抛物线y=ax2+bx+3经过点A(-3,0),B(-1,0)两点,
∴
9a3b+3=0
ab+3=0
,
解得a=1,b=4,
∴抛物线解析式为y=x2+4x+3;
(2)由(1)配方得y=(x+2)2-1
∴抛物线的顶点M(-2,-1),
直线OD的解析式为y=
1
2
x.于是设平移后的抛物线的顶点坐标为(h,
1
2
h),
∴平移后的抛物线解析式为y=(x-h)2+
1
2
h,
①当抛物线经过点C时,∵C(0,9),
∴h2+
1
2
h=9,解得h=
1±
145
4
,
∴当
1
145
4
≤h<
1+
145
4
时,平移的抛物线与射线CD(含端点C)只有一个公共点,
②当抛物线与直线CD只有一个公共点时,由方程组
y=(xh)2+
1
2
h
y=2x+9
,
得x2+(-2h+2)x+h2+
1
2
h-9=0,
∴△=(-2h+2)2-4(h2+
1
2
h-9)=0,
解得h=4,
此时抛物线y=(x-4)2+2与射线CD只有唯一一个公共点为(3,3),
综上所述,平移的抛物线与射线CD(含端点C)只有一个公共点时,
顶点横坐标h的取值范围为h=4或
1
145
4
≤h<
1+
145
4
;
(3)设直线EF的解析式为y=kx+3(k≠0),
点E、F的坐标分别为(m,m2),(n,n2),
由
y=x2
y=kx+3
得x2-kx-3=0,
∴m+n=k,mn=-3,
作点E关于y轴的对称点R(-m,m2),作直线FR交y轴于点P,
由对称性知∠EPQ=∠FPQ,此时△PEF的内心在y轴上,
∴点P即为所求的点.
由F,R的坐标可得直线FR的解析式为y=(n-m)x+mn记y=(n-m)x-3,
当x=0时,y=-3,
∴p(0,-3),
∴y轴的负半轴上存在点P(0,-3)使△PEF的内心在y轴上.
∴
9a3b+3=0
ab+3=0
,
解得a=1,b=4,
∴抛物线解析式为y=x2+4x+3;
(2)由(1)配方得y=(x+2)2-1
∴抛物线的顶点M(-2,-1),
直线OD的解析式为y=
1
2
x.于是设平移后的抛物线的顶点坐标为(h,
1
2
h),
∴平移后的抛物线解析式为y=(x-h)2+
1
2
h,
①当抛物线经过点C时,∵C(0,9),
∴h2+
1
2
h=9,解得h=
1±
145
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,
∴当
1
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4
≤h<
1+
145
4
时,平移的抛物线与射线CD(含端点C)只有一个公共点,
②当抛物线与直线CD只有一个公共点时,由方程组
y=(xh)2+
1
2
h
y=2x+9
,
得x2+(-2h+2)x+h2+
1
2
h-9=0,
∴△=(-2h+2)2-4(h2+
1
2
h-9)=0,
解得h=4,
此时抛物线y=(x-4)2+2与射线CD只有唯一一个公共点为(3,3),
综上所述,平移的抛物线与射线CD(含端点C)只有一个公共点时,
顶点横坐标h的取值范围为h=4或
1
145
4
≤h<
1+
145
4
;
(3)设直线EF的解析式为y=kx+3(k≠0),
点E、F的坐标分别为(m,m2),(n,n2),
由
y=x2
y=kx+3
得x2-kx-3=0,
∴m+n=k,mn=-3,
作点E关于y轴的对称点R(-m,m2),作直线FR交y轴于点P,
由对称性知∠EPQ=∠FPQ,此时△PEF的内心在y轴上,
∴点P即为所求的点.
由F,R的坐标可得直线FR的解析式为y=(n-m)x+mn记y=(n-m)x-3,
当x=0时,y=-3,
∴p(0,-3),
∴y轴的负半轴上存在点P(0,-3)使△PEF的内心在y轴上.
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