(2011•大田县质检)数学兴趣小组对二次函数y=ax2+2x+3(a≠0)的图象进行研究得出一条结论:无论a取任何不为

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  • 解题思路:(1)把a的值代入抛物线并把解析式整理成顶点式解析式,即可得到顶点坐标;然后利用待定系数法求直线函数解析式求出顶点P所在的直线解析式;

    (2)写出抛物线的顶点坐标,然后消掉参数a整理即可证明;根据顶点坐标的横坐标,利用分母不等于0求解直线不可以的点的坐标;

    (3)过点P作PF⊥y轴于点F,根据点A、C、P的坐标可得∠ACO=45°,∠PCF=45°,然后求出PC⊥AC,再求出点P关于点C的对称点P′,根据平行线间的距离相等,等底等高的三角形相等可知过点P与AC平行的直线与抛物线的交点即为所求的点E,然后联立直线与抛物线解析式求解即可.

    (1)a=-1时,二次函数y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,

    顶点坐标为(1,4),

    a=1时,二次函数y=x2+2x+3=(x+1)2+2,

    顶点坐标为(-1,2),

    设顶点P所在的直线解析式为y=kx+b,

    k+b=4

    −k+b=2,

    解得

    k=1

    b=3,

    所以,直线解析式为y=x+3;

    (2)根据二次函数y=ax2+2x+3的顶点坐标公式,

    x=-

    2

    2a=-

    1

    a①,

    y=

    4a×3−4

    4a=3-

    1

    a②,

    ①②联立消掉a得,y=x+3,

    ∵分母为0无意义,

    ∴x≠0,y≠3,

    ∴点(0,3)不是抛物线的顶点坐标;

    (3)存在.

    理由如下:如图,过点P作PF⊥y轴于点F,

    当x=0时,y=3,

    ∴点C的坐标为(0,3),

    ∵抛物线y=-x2+2x+3的顶点为P(1,4),点A的坐标为A(3,0),

    ∴△AOC,△PCF都是等腰直角三角形,

    ∴∠ACO=45°,∠PCF=45°,

    ∴∠ACP=90°,故PC⊥AC,

    根据点的对称可得点P关于点C的对称点P′(-1,2),

    根据等底等高的三角形的面积相等可得过点P、P′与AC平行的直线与抛物线的交点即为所求的点E,

    ∵A(3,0),C(0,3),

    ∴直线AC的解析式为y=-x+3,

    又平行直线的解析式的k值相等,

    设过点P的直线为y=-x+m,

    则-1+m=4,

    解得m=5,

    所以直线解析式为y=-x+5,

    联立

    y=−x+5

    y=−x2+2x+3,

    解得

    x1=1

    y1=4,

    x2=2

    y2=3,

    ∵点P(1,4),∴点E1(2,3),

    设过点P′的直线为y=-x+n,

    则1+n=2,

    解得n=1,

    所以直线解析式为y=-x+1,

    联立

    y=−x+1

    y=−x2+2x+3,

    解得

    x1=

    3+

    17

    2

    y1=

    −1−

    17

    2,

    x1=

    3−

    17

    2

    y1=

    −1+

    17

    2,

    所以,点E的坐标为E2

    3+

    17

    2,

    −1−

    17

    2),E3

    3−

    17

    2,

    点评:

    本题考点: 二次函数综合题.

    考点点评: 本题是二次函数的综合题型,主要涉及到二次函数的顶点坐标公式,待定系数法求直线函数解析式,等底等高的三角形的面积相等,互相平行的直线的解析式的k值相等,关于点的对称点的求法,综合性较强,但难度不大,(2)中利用消参数法消掉字母a得到关于x、y的直线解析式,(3)要注意分点E在直线AC的两侧两种情况求解.