
3.在平面直角坐标系 xoy 中,一条抛物线以 y 轴为对称轴,与 x 轴交于 a、b 两点,与 y 轴交于点 c。已知这条抛物线的对称轴为直线 x=2,且点 a 的坐标为(1,0)。
(1)请求出该抛物线的表达式以及其顶点坐标。
(2)假设点 p 为抛物线上一点(不与点 a 重合),当角 pcb 与角 acb 相等时,求点 p 的坐标。
(3)在(2)的条件下,若将抛物线沿平行于 y 轴的方向向下平移,平移后的抛物线的顶点为点 d。当点 p 移到点 q 时,若 od 与 dq 垂直,求抛物线的平移距离。
【解析】
解:
(1)由于对称轴为直线 x=2,且点 a 的坐标为(1,0),我们可以得知点 b 的坐标为(3,0)。通过代入 a、b 两点的坐标到抛物线的一般式 y=ax²+bx+c 中,我们可以解出抛物线的表达式。由于对称轴是 y 轴,我们可以设抛物线表达式为 y=ax²+c。将 a、b 两点的坐标代入,得到 a 和 c 的值,从而得到抛物线的表达式及其顶点坐标。
(2)为了找到点 p 的坐标,我们首先需要确定角 pcb 与角 acb 相等时,点 p 的位置。我们可以通过设立坐标系,并作出相应的图形来帮助我们理解这个问题。我们可以通过解相关的三角函数来找到点 p 的坐标。
(3)在(2)的条件下,我们已知点 p 移到点 q。现在我们需要找到抛物线向下平移的距离,使得 od 与 dq 垂直。我们可以通过设立新的坐标系,并作出相应的图形来帮助我们解决这个问题。我们可以通过解相关的几何问题和代数方程来找到这个距离。在这个过程中,我们需要利用到抛物线的平移性质以及相关的几何知识。
【分析】
(1)此题主要考察了对称轴、点的坐标和抛物线的一般式之间的关系,以及如何通过解方程得到抛物线的表达式和顶点坐标。
(2)此题的关键在于如何通过角度关系确定点 p 的位置,以及如何通过函数与方程的思想求解出点 p 的坐标。需要熟练掌握直线与抛物线的关系以及相关的三角函数知识。
(3)此题主要考察了抛物线的平移性质、几何知识以及如何通过设立坐标系和图形来帮助解决问题。需要熟练掌握几何图形的性质和相关方程求解方法。在解题过程中需要注意基本功的掌握和辅助线的使用。
