在平面直角坐标系中,已知抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于点A、B点A在点B的左侧,与y轴的正半轴交于点C,顶点为E.
(1)若b=2,c=3,求此时抛物线顶点E的坐标;
(2)将(1)中的抛物线向下平移,若平移后,在四边形ABEC中满足S△BCE=S△ABC,求此时直线BC的解析式;
(3)将(1)中的抛物线作适当的平移,若平移后,在四边形ABEC中满足S△BCE=2S△AOC,且顶点E恰好落在直线y=-4x+3上,求此时抛物线的解析式.
【答案】
分析:(1)已知了b、c的值,即可确定抛物线的解析式,通过配方或用公式法即可求出其顶点E的坐标;
(2)在抛物线向下平移的过程中,抛物线的形状没有发生变化,所以b值不变,变化的只是c的值;可用c表示出A、B、C的坐标,若S
△BCE=S
△ABC,那么两个三角形中BC边上的高就应该相等;可过E作EF∥BC,交x轴于F,根据平行线分线段成比例定理知AB=BF,由此可求出BF的长;易证得Rt△EDF∽Rt△COB,根据相似三角形所得到的成比例线段即可求出c的值,也就确定了抛物线的解析式,即可得到C、B的坐标,进而可用待定系数法求出直线BC的解析式;
(3)可设平移后抛物线的解析式为y=-(x-h)
2+k,与(2)的方法类似,也是通过作平行线,求出BF、DF的长,进而根据相似三角形来求出h、k的关系式,进而可根据E点在直线y=-4x+3上求出h、k的值,进而可确定平移后的抛物线解析式.
解答:解:(1)当b=2,c=3时,抛物线的解析式为y=-x
2+2x+3,即y=-(x-1)
2+4;
∴抛物线顶点E的坐标为(1,4)(2分)
(2)将(1)中的抛物线向下平移,则顶点E在对称轴x=1上,有b=2,
∴抛物线的解析式为y=-x
2+2x+c(c>0);
∴此时,抛物线与y轴的交点为C(0,c),顶点为E(1,1+c);
∵方程-x
2+2x+c=0的两个根为
,
,
∴此时,抛物线与x轴的交点为A(1-
,0),B(1+
,0);
如图,过点E作EF∥CB与x轴交于点F,连接CF,则S
△BCE=S
△BCF∵S
△BCE=S
△ABC,
∴S
△BCF=S
△ABC∴
设对称轴x=1与x轴交于点D,
则
由EF∥CB,得∠EFD=∠CBO
∴Rt△EDF∽Rt△COB,有
∴
结合题意,解得
∴点
,
设直线BC的解析式为y=mx+n,则
,解得
;
∴直线BC的解析式为
;(6分)
(3)根据题意,设抛物线的顶点为E(h,k),h>0,k>0;
则抛物线的解析式为y=-(x-h)
2+k,
此时,抛物线与y轴的交点为C,(0,-h
2+k),
与x轴的交点为
,
,
、
过点E作EF∥CB与x轴交于点F,连接CF,
则S
△BCE=S
△BCF;
由S
△BCE=2S
△AOC,
∴S
△BCF=2S
△AOC,得
;
设该抛物线的对称轴与x轴交于点D;
则
;
于是,由Rt△EDF∽Rt△COB,有
∴
,即2h
3+(2k-3h
2)
-3hk=0,
(2h-
)(h-2
)=0,
∵
>h>0,
解得
①,h=2
(舍去),
∵点E(h,k)在直线y=-4x+3上,有k=-4h+3②
∴由①②,结合题意,解得
有k=1,
∴抛物线的解析式为
.(10分)
点评:本题着重考查了二次函数与坐标轴交点及顶点坐标的求法、二次函数图象的平移、图象面积的求法、平行线分线段成比例定理、相似三角形的判定和性质等知识的综合应用能力,能力要求很高,难度较大.