平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax 2 -4ax+4a+c与x轴交于点A、点B,与y轴的正半轴交于点C,点A的坐标为(1

2025-04-28 12:03:41
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回答1:

(1)∵y=ax 2 -4ax+4a+c=a(x-2) 2 +c,
∴抛物线的对称轴为直线x=2.
∵抛物线y=ax 2 -4ax+4a+c与x轴交于
点A、点B,点A的坐标为(1,0),
∴点B的坐标为(3,0),OB=3.
可得该抛物线的解析式为y=a(x-1)(x-3).
∵OB=OC,抛物线与y轴的正半轴交于点C,
∴OC=3,点C的坐标为(0,3).
将点C的坐标代入该解析式,解得a=1.
∴此抛物线的解析式为:y=x 2 -4x+3;


(2)作△ABC的外接圆⊙E,设抛物线的对称轴与x轴的交点为点F,设⊙E与抛物线的对称轴位于x轴上方的部分的交点

为点P 1 ,点P 1 关于x轴的对称点为点P 2 ,点P 1 ,点P 2 ,均为所求的点,如图1所示:

可知圆心E必在AB边的垂直平分线上即抛物线的对称轴直线x=2上,

∵∠AP 1 B、∠ACB都是
AB
所对的圆周角,
∴∠AP 1 B=∠ACB,且射线FE上的其它点P都不满足∠APB=∠ACB,

由(1)可知∠OBC=45°,AB=2,OF=2,

可得圆心E也在BC边的垂直平分线上即直线y=x上,

∴点E的坐标为:E(2,2),

由勾股定理可得出:EA=
5


∴EP 1 =EA=
5


∴点P 1 的坐标为:P 1 (2,2+
5
),

由对称性得点P 2 的坐标为:P 2 (2,-2-
5
),

∴符合题意的点P坐标为:P 1 (2,2+
5
),P 2 (2,-2-
5
);



(3)如图2,由题意可知,原二次函数的解析式为y=x 2 -4x+3可得,所求得的函数的解析式为:
y=( x -2 ) 2 -1(x<3)
y=(x-4 ) 2 -1(x≥3)

由函数图象可知:当y 1 =
1
2
x+n与y=(x-4) 2 -1有一个交点时,

1
2
x+n=(x-4) 2 -1,

整理得出:x 2 -
17
2
x+15-n=0,
则b 2 -4ac=
289
4
-4(15-n)=0,
解得:n=-
49
16


∴当 n<-
49
16
时,动直线 y=
1
2
x+n
与函数图象无交点;
n=-
49
16
时,动直线 y=
1
2
x+n
与函数图象有唯一的一个交点;

当y 1 =
1
2
x+n与y=(x-2) 2 -1有一个交点时,

1
2
x+n=(x-2) 2 -1,

整理得出:x 2 -
9
2
x+3-n=0,
则b 2 -4ac=
81
4
-4(3-n)=0,
解得:n=-
33
16


∴当 -
49
16
<n<-
33
16
时,动直线 y=
1
2
x+n
与函数图象有两个交点;
n=-
33
16
时,动直线 y=
1
2
x+n
与函数图象有三个交点;

当y 1 =
1
2
x+n过点B时,

1
2
×3+n=0,

解得:n=-
3
2


∴当 -
33
16
<n<-
3
2
时,动直线 y=
1
2
x+n
与函数图象有四个交点;
n=-
3
2
时,动直线 y=
1
2
x+n
与函数图象有三个交点;
n>-
3
2
时,动直线 y=
1
2
x+n
与函数图象有三个交点.