在平面直角坐标系xOy中(如图),已知抛物线y=-x²+bx+c经过点A(2, 2),对称轴是直线x=1,顶点为B.
(1)求这条抛物线的表达式和点B的坐标;
(2)点M在对称轴上,且位于顶点上方,设它的纵坐标为m,联结AM,用含m的代数式表示∠AMB的正切值;
(3)将该抛物线向上或向下平移,使得新抛物线的顶点C在x轴上, 原抛物线上一点P平移后的对应点为点Q,如果OP=OQ,求点Q的坐标。
解析:
(1)看到抛物线经过点A(2,2),将它代入,对称轴是x=1,利用对称轴公式x=-b/2a,可求出b=2,结合前面第一个等式,求出c=2,于是y=-x²+2x+2,将一般式化为顶点式y=-(x-1)²+3,得顶点坐标B(1,3)
(2)求正切值,先找相应的直角三角形,如果没有,则自己构造,因此过点A向对称轴作垂线AD,垂足为D,这样构造出Rt△AMD,根据点M坐标(1,m),注意m>3,分别表示出线段MD=m-2,线段AD=1,因此∠AMB的正切值为m-2
(3)不妨在抛物线上任取一点P,由于抛物线纵向平移,则原抛物线上所有点均对应向下平移,新旧顶点纵坐标相差3个单位,则新旧对应点P与Q纵坐标也相差3,且PQ⊥x轴,再加上OP=OQ,于是△OPQ始终为等腰三角形,根据三线合一,x轴一定为PQ的垂直平分线,于是点P纵坐标为1.5,代入原抛物线解析式,可求出点P坐标,再向下平移3个单位得点Q坐标。
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