题目:
已知抛物线y=a(x+1)
2+c(a>0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,其顶点为M,已知直线MC的函数表达式为y=kx-3,与x轴的交点为N,且cos∠BCO=
.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在此抛物线上是否存在异于点C的点P,使以N、P、C为顶点的三角形是以NC为一条直角边的直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,过点A作x轴的垂线,交直线MC于点Q,若将抛物线沿其对称轴上下平移,使抛物线与线段NQ总有公共点,则抛物线向上最多可平移多少单位长度?向下最多可平移多少个单位长度?
答案
解:(1)由y=kx-3,可知OC=3,
在Rt△OBC中,∵cos∠BCO
=
,
∴BC=
,OB=
=1,
将B((1,0))、C(0,-3)代入抛物线解析式,
得
,
解得
,
∴抛物线解析式为y=(x+1)
2-4;
(2)存在.由抛物线解析式得M(-1,-4),
设直线MN解析式为y=kx+b,则
,
解得
,
∴y=x-3,N(3,0),
△OCN为等腰直角三角形.
过N点作CN的垂线交y轴于(0,3),垂线解析式为y=-x+3.
联立
,
得P点坐标为(
,
)或(
,
),
连接AC,则A(-3,0)点满足题意,
∴P点坐标为(
,
)或(
,
)或(-3,0);
(3)设平移后抛物线解析式为y=(x+1)
2+m,
①当抛物线与直线MN只有一个交点时,联立
,得x
2+x+m+4=0,
当方程组有一个解时,△=0,即1-4(m+4)=0,解得m=-
,
∴向上平移4-
=
个单位,
②当抛物线经过N(3,0)时,(3+1)
2+m=0,解得m=-16,
当抛物线经过Q(-3,-6)时,(-3+1)
2+m=-6,解得m=-10,
∴向下平移16-4=12个单位.
即抛物线向上最多可平移
个单位长度,向下最多可平移12个单位长度.
解:(1)由y=kx-3,可知OC=3,
在Rt△OBC中,∵cos∠BCO
=
,
∴BC=
,OB=
=1,
将B((1,0))、C(0,-3)代入抛物线解析式,
得
,
解得
,
∴抛物线解析式为y=(x+1)
2-4;
(2)存在.由抛物线解析式得M(-1,-4),
设直线MN解析式为y=kx+b,则
,
解得
,
∴y=x-3,N(3,0),
△OCN为等腰直角三角形.
过N点作CN的垂线交y轴于(0,3),垂线解析式为y=-x+3.
联立
,
得P点坐标为(
,
)或(
,
),
连接AC,则A(-3,0)点满足题意,
∴P点坐标为(
,
)或(
,
)或(-3,0);
(3)设平移后抛物线解析式为y=(x+1)
2+m,
①当抛物线与直线MN只有一个交点时,联立
,得x
2+x+m+4=0,
当方程组有一个解时,△=0,即1-4(m+4)=0,解得m=-
,
∴向上平移4-
=
个单位,
②当抛物线经过N(3,0)时,(3+1)
2+m=0,解得m=-16,
当抛物线经过Q(-3,-6)时,(-3+1)
2+m=-6,解得m=-10,
∴向下平移16-4=12个单位.
即抛物线向上最多可平移
个单位长度,向下最多可平移12个单位长度.