如图,已知在平面直角坐标系xoy中,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)与x轴相交于A(-1,0),B(3,0)两点,对称轴l与x轴相交于点C,顶点为点D,且∠ADC的正切值为1/2.(1)求顶点D的坐标;(2)求

问题描述:

如图,已知在平面直角坐标系xoy中,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)与x轴相交于A(-1,0),B(3,0)两点,对称轴l与x轴相交于点C,顶点为点D,且∠ADC的正切值为

1
2

(1)求顶点D的坐标;
(2)求抛物线的表达式;
(3)F点是抛物线上的一点,且位于第一象限,连接AF,若∠FAC=∠ADC,求F点的坐标.

(1)∵抛物线与x轴相交于A(-1,0),B(3,0)两点,
∴对称轴直线l=

-1+3
2
=1,
∵对称轴l与x轴相交于点C,
∴AC=2,
∵∠ACD=90°,tan∠ADC=
1
2

∴CD=4,
∵a>0,
∴D(1,-4);
(2)设y=a(x-h)2+k,有(1)可知h=1,k=-4,
∴y=a(x-1)2-4,
将x=-1,y=0代入上式,
得:a=1,
所以,这条抛物线的表达为y=x2-2x-3;
(3)过点F作FH⊥x轴,垂足为点H,
设F(x,x2-2x-3),
∵∠FAC=∠ADC,
∴tan∠FAC=tan∠ADC,
∵tan∠ADC=
1
2

∴tan∠FAC=
FH
AH
=
1
2

∵FH=x2-2x-3,AH=x+1,
x2-2x-3
x+1
=
1
2

解得x1=
7
2
,x2=-1(舍),
∴F(
7
2
9
4
).