Question

拋物線y=ax²+bx+3經(jīng)過(guò)A（-3，0），B（-1，0）兩點(diǎn)．
（1）求拋物線的解析式；
（2）如圖1，設(shè)拋物線y=ax²+bx+3的頂點(diǎn)為M，直線y=-2x+9與y軸交于點(diǎn)C，與直線OM交于點(diǎn)D．現(xiàn)將拋物線平移，保持頂點(diǎn)在直線OD上．若平移后拋物線與射線CD（含端點(diǎn)C）只有一個(gè)公共點(diǎn)，求它的頂點(diǎn)橫坐標(biāo)的取值范圍；
（3）如圖2，將拋物線y=ax²+bx+3平移，平移后拋物線與x軸交于點(diǎn)E、F，與y軸交于點(diǎn)N，當(dāng)E（-1，0）、F（5，0）時(shí)，在拋物線上是否存在點(diǎn)G，使△GFN中FN邊上的高為？若存在，求出點(diǎn)G的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

解：（1）拋物線解析式y(tǒng)=ax²+bx+3經(jīng)過(guò)A（-3，0），B（-1，0）兩點(diǎn)，
∴，
解得，
∴拋物線的解析式為y=x²+4x+3．

（2）由（1）配方得y=（x+2）²-1，
∴拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為M（-2，-1），
∴直線OD的解析式為y=x，
于是可設(shè)平移后的拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為（h，h），
∴平移后的拋物線的解析式為y=（x-h）²+h，
當(dāng)拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)C時(shí)，∵C（0，9），
∴h²+h=9．
解得h=，
∴當(dāng)≤h＜時(shí)，平移后的拋物線與射線CD只有一個(gè)公共點(diǎn)；
當(dāng)拋物線與直線CD只有一個(gè)公共點(diǎn)時(shí)，
由方程組，
得x²+（-2h+2）x+h²+h-9=0，
∴△=（-2h+2）²-4（h²+h-9）=0，
解得h=4，
此時(shí)拋物線y=（x-4）²+2與直線CD唯一的公共點(diǎn)為（3，3），點(diǎn)（3，3）在射線CD上，符合題意．
∴平移后拋物線與射線CD只有一個(gè)公共點(diǎn)時(shí)，頂點(diǎn)橫坐標(biāo)的取值范圍是
或h=4．

（3）平移后，當(dāng)E（-1，0）、F（5，0）時(shí)，拋物線的解析式為：
y=（x+1）（x-5），即y=x²-4x-5．
當(dāng)x=0時(shí)，y=-5．
∴N（0，-5）．
∴OF=ON=5，
假設(shè)存在點(diǎn)G，使△GFN中FN邊上的高為7，
∴G點(diǎn)應(yīng)在與直線FN平行，且相距7的兩條平行線l₁（如圖所示）和l₂（在直線FN下方且平行于直線FN）上．
由平行的性質(zhì)可以知道l1和l2與y軸的交點(diǎn)到直線FN的距離也為7，如圖，設(shè)l1與y軸交于點(diǎn)P，過(guò)點(diǎn)P作PQ⊥FN，垂足為Q，
∵OF=ON，
∴∠ONF=OFN=45°．
在Rt△PQN中，PQ=7，∠PNQ=∠ONF=45°，
由勾股定理，得PN=PQ=14．
∴直線l1與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為P（0，9）．
同理可得：直線l2與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為R（0，-19）．
∵OF=ON=5，
∴F（5，0），N（0，-5），
∴容易求得直線FN的解析式為：y=x-5．
∴直線l₁、l₂的解析式分別為l₁：y=x+9；l₂：y=x-19．
根據(jù)題意，列方程組：①，，
由①，得x²-5x-14=0，解得x₁=7，x₂=-2
∴，．
∴G₁（7，16），G₂（-2，7）．
由②，得x²-5x+14=0．
∵△=（-5）2-4×1×14＜0，此方程無(wú)實(shí)數(shù)根．
∴在拋物線上存在點(diǎn)G，使△GFN中FN邊上的高為7．點(diǎn)G的坐標(biāo)為：
G₁（7，16），G₂（-2，7）．

分析：（1）直接用待定系數(shù)法就可以求出拋物線的解析式；
（2）由（1）的解析式求出拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)，根據(jù)拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)求出直線OD的解析式，設(shè)平移后的拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為（h，h），就可以表示出平移后的解析式，當(dāng)拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)C時(shí)就可以求出h值，拋物線與直線CD只有一個(gè)公共點(diǎn)時(shí)可以得出，得x²+（-2h+2）x+h²+h-9=0，從而得出△=（-2h+2）²-4（h²+h-9）=0求出h=4，從而得出結(jié)論；
（3）根據(jù)條件平移后求出拋物線的解析，求出直線FN的解析式，從而求出l₁，l₂的解析式，利用直線的解析式與拋物線的解析式構(gòu)建方程組就可以求出其交點(diǎn)坐標(biāo)就實(shí)G點(diǎn)的坐標(biāo)．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道二次函數(shù)的綜合試題，考查了待定系數(shù)法求拋物線的解析式，二次函數(shù)圖象與幾何變換，勾股定理的運(yùn)用及方程組與交點(diǎn)坐標(biāo)的運(yùn)用．