问题 解答题
平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2-4ax+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(1,0),OB=OC,抛物线的顶点为D.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)若此抛物线的对称轴上的点P满足∠APB=∠ACB,求点P的坐标;
(3)在(1)的条件下,对于实数c、d,我们可用min{c,d}表示c、d两数中较小的数,如min{3,-1}=-1.若关于x的函数y=min{ax2-4ax+4a+c,m(x-t)2-1(m>0)}的图象关于直线x=3对称,试讨论其与动直线y=
1
2
x+n
交点的个数.
答案

(1)∵y=ax2-4ax+4a+c=a(x-2)2+c,

∴抛物线的对称轴为直线x=2.

∵抛物线y=ax2-4ax+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=x2-4x+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P1,点P1关于x轴的对称点为点P2,点P1,点P2,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,

∵∠AP1B、∠ACB都是

AB
所对的圆周角,

∴∠AP1B=∠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

∴EP1=EA=

5

∴点P1的坐标为:P1(2,2+

5
),

由对称性得点P2的坐标为:P2(2,-2-

5
),

∴符合题意的点P坐标为:P1(2,2+

5
),P2(2,-2-
5
);

(3)如图2,由题意可知,原二次函数的解析式为y=x2-4x+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y1=

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:x2-

17
2
x+15-n=0,

则b2-4ac=

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y1=

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:x2-

9
2
x+3-n=0,

则b2-4ac=

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y1=

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.

单项选择题
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