已知:在平面直角坐標系xOy中,二次函數(shù)y=-x2+bx+c的圖象與x軸交于A、B兩點,點A在點B的左側(cè),直線y=kx+3與該二次函數(shù)的圖象交于D、B兩點,其中點D在y軸上,點B的坐標為(3,0).
(1)求k的值和這個二次函數(shù)的解析式.
(2)設(shè)拋物線的頂點為C,點F為線段DB上一點,且使得∠DCF=∠ODB,求出此時點F的坐標.
(3)在(2)的條件下,若點P為直線DB上的一個動點,過點P作x軸的垂線與這個二次函數(shù)的圖象交于點E.問:是否存在這樣的點P,使得以點P、C、E、F為頂點的四邊形是平行四邊形?若存在,求出點P的橫坐標;若不存在,請說明理由.
分析:(1)本題需先根據(jù)直線y=kx+3和點B的坐標代入即可求出k的值,再有點D的坐標代入二次函數(shù)y=-x2+bx+c中,即可求出b、c的值,即可求出答案.
(2)本題需先根據(jù)圖形得出點C的坐標,再根據(jù)已知條件的出∠ODB的度數(shù),再做過點D作此拋物線對稱軸的垂線,從而得出點F的坐標.
(3)本題首先判斷出存在這樣的點,再根據(jù)已知條件得出以點P、C、E、F為頂點的四邊形是平行四邊形,再設(shè)出點P和點E的坐標,從而得出x的值,即可求出點P的橫坐標.
解答:解:(1)∵直線y=kx+3經(jīng)過點B(3,0),
∴可求出k=-1.
由題意可知,點D的坐標為(0,3).
∵拋物線y=-x
2+bx+c經(jīng)過點B和點D,
解得
∴拋物線的解析式為
y=-x
2+2x+3;
(2)如圖,可求頂點C的坐標為(1,4).
由題意,可知∠ODB=45°.
過點D作此拋物線對稱軸的垂線DG,
可知DG=CG=1,
所以此時∠DCG=45°,
則易知點F的坐標為(1,2);
(3)存在這樣的點P,使得以點P、C、E、F為頂點的四邊形是平行四邊形.
理由如下:由題意知PE∥CF,
∴要使以點P、C、E、F為頂點的四邊形是平行四邊形,只要滿足PE=CF=2即可.
∵點P在直線DB上,
∴可設(shè)點P的坐標為(x,-x+3).
∵點E在拋物線y=-x
2+2x+3上,
∴可設(shè)點E的坐標為(x,-x
2+2x+3).
∴當-x+3-(-x
2+2x+3)=2時,解得
x=;
當-x
2+2x+3-(-x+3)=2時,解得x=1或x=2,
x=1不合題意,舍去.
∴滿足題意的點P的橫坐標分別為
x1=,
x2=,x
3=2.
點評:本題主要考查了二次函數(shù)解析式的確定、坐標點的求法等知識點.主要考查學(xué)生數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法.