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解:
(1) 将$A(-3,0),$$B(1,0)$代入$y=ax^2+bx+3,$得:
$\begin{cases} 9a-3b+3=0 \\ a+b+3=0 \end{cases}$
解得$\begin{cases} a=-1 \\ b=-2 \end{cases}$
因此该抛物线对应的函数解析式为$y=-x^2-2x+3。$
(2) 过点$D$作$DE⊥ x$轴,垂足为$E。$

(1)知$C(0,3),$设点$D$的坐标为$(x,y),$则点$E$的坐标为$(x,0)。$
$AO=3,$$CO=3,$$EO=-x,$$AE=3+x,$$DE=-x^2-2x+3。$
$S_{△ ACD}=S_{△ ADE}+S_{\mathrm{梯形}E OCD}-S_{△ ACO}$
$=\frac{1}{2}(3+x)(-x^2-2x+3)+\frac{1}{2}(-x^2-2x+3+3)(-x)-\frac{1}{2}×3×3=3$
整理得$x^2+3x+2=0,$解得$x=-1$或$x=-2。$
当$x=-1$时,$y=4;$当$x=-2$时,$y=3。$
因此点$D$的坐标为$(-1,4)$或$(-2,3)。$
(3) 设直线$AC$对应的函数解析式为$y_{AC}=kx+n\ (k≠0),$将$A(-3,0),$$C(0,3)$代入得:
$\begin{cases} -3k+n=0 \\ n=3 \end{cases}$
解得$\begin{cases} k=1 \\ n=3 \end{cases}$
因此直线$AC$对应的函数解析式为$y_{AC}=x+3。$
平移前抛物线的解析式可化为$y=-x^2-2x+3=-(x+1)^2+4,$向右平移$m(m>0)$个单位后,解析式为$y=-(x+1-m)^2+4,$顶点坐标为$(m-1,4)。$
图象$G$是平移后抛物线中$y$随$x$增大而增大的部分,即$x≥ m-1$的部分。
分两种情况讨论:
① 当顶点在直线$AC$下方,且图象$G$与直线$AC$仅交于顶点右侧部分,即当$x=m-1$时,$4>m-1+3,$解得$m<2,$结合$m>0,$得$0<m<2;$
② 平移后的抛物线与直线$AC$恰好只有一个交点,联立方程:
$-(x+1-m)^2+4=x+3,$整理得$x^2+(3-2m)x+m^2-2m=0$
令判别式$\Delta=(3-2m)^2-4(m^2-2m)=0,$解得$m=\frac{9}{4}。$
综上,$m$的取值范围是$0<m<2$或$m=\frac{9}{4}。$
解:
(1) 把点$B(4,-4)$代入抛物线$y=-x^2+bx,$得$-16+4b=-4,$解得$b=3。$
因此抛物线对应的函数解析式为$y=-x^2+3x。$
(2) 四边形$OCPD$是平行四边形,理由如下:
点$B(4,-4)$在直线$y=-x$上,因此点$P$在直线$y=-x$上,可得$OH=PH,$$∠ POH=45°。$
由$C(0,-4),$$B(4,-4),$可得$OC=BC=4,$$∠ OCB=90°,$因此$OB=4\sqrt{2}。$
已知$BP=2\sqrt{2},$则$OP=OB-BP=2\sqrt{2},$可得$OH=PH=2,$即点$P$的横坐标为2。
将$x_D=2$代入抛物线解析式,得$y_D=-4+3×2=2,$因此$DH=2,$$PD=DH+PH=2+2=4。$
所以$PD=OC=4,$又$PD⊥ x$轴,$OC⊥ x$轴,因此$PD// OC。$
一组对边平行且相等,故四边形$OCPD$是平行四边形。
(3) 由题意得$BP=OQ,$$∠ BOQ=45°。$
连接$BC,$在$OA$上方作$△ OMQ,$使得$∠ MOQ=45°,$$OM=BC=4,$连接$BM。$
$\because OC=BC=4,$$BC⊥ OC,$$\therefore ∠ CBP=45°,$$\therefore ∠ CBP=∠ MOQ。$
又$\because BP=OQ,$$BC=OM,$$\therefore △ CBP≌△ MOQ,$$\therefore CP=MQ。$
因此$CP+BQ=MQ+BQ≥ MB,$即$CP+BQ$的最小值为$MB$的长度。
$\because ∠ MOB=∠ MOQ+∠ BOQ=45°+45°=90°,$
$\therefore MB=\sqrt{OM^2+OB^2}=\sqrt{4^2+(4\sqrt{2})^2}=4\sqrt{3}。$
即$CP+BQ$的最小值为$4\sqrt{3}。$
【分析】
1. 第(1)问:已知抛物线过x轴上A、B两点,采用待定系数法,将两点坐标代入抛物线一般式,解二元一次方程组求出系数,得到解析式。
2. 第(2)问:先确定C点坐标,通过作辅助线DE⊥x轴,用割补法将△ACD的面积转化为几个规则图形的面积和差,结合面积为3列方程,求解后验证D点在直线AC上方的合理性。
3. 第(3)问:先求直线AC的解析式,将原抛物线化为顶点式得到平移后的抛物线表达式,分析平移后抛物线y随x增大而增大的部分(图象G)为对称轴左侧,再分两种情况讨论:图象G与直线AC仅一个交点、平移后抛物线与直线AC相切,分别求解得到m的范围。
【解析】
(1) 将$A(-3,0)$、$B(1,0)$代入$y=ax^2+bx+3$,得:
$\begin{cases}9a - 3b + 3 = 0 \\ a + b + 3 = 0\end{cases}$
解得$\begin{cases}a=-1 \\ b=-2\end{cases}$
∴抛物线解析式为$y=-x^2 -2x +3$。
(2) 由(1)知,$C(0,3)$。设$D(x, -x^2 -2x +3)$,过D作$DE⊥x$轴于E,则$E(x,0)$。
根据面积割补法:
$S_{△ACD}=S_{△ADE} + S_{梯形EOCD} - S_{△ACO}$
代入面积公式得:
$\frac{1}{2}(3+x)(-x^2 -2x +3) + \frac{1}{2}(3 + (-x^2 -2x +3))(-x) - \frac{1}{2}×3×3 =3$
整理得$x^2 +3x +2=0$,解得$x=-1$或$x=-2$。
当$x=-1$时,$y=4$;当$x=-2$时,$y=3$,均符合D在直线AC上方的条件,故$D(-1,4)$或$(-2,3)$。
(3) 设直线AC解析式为$y=kx+n$,代入$A(-3,0)$、$C(0,3)$得:
$\begin{cases}-3k +n=0 \\n=3\end{cases}$,解得$k=1$,$n=3$,
∴直线AC:$y=x+3$。
原抛物线化为顶点式:$y=-(x+1)^2 +4$,平移后抛物线为$y=-(x+1 -m)^2 +4$,对称轴为$x=m-1$,开口向下,故图象G(y随x增大而增大的部分)为$x≤m-1$。
分两种情况:
① 顶点$(m-1,4)$在直线AC上方,即$4 > (m-1)+3$,得$m<2$,结合$m>0$,故$0<m<2$;
② 平移后抛物线与直线AC相切,联立方程:
$-(x+1 -m)^2 +4 =x+3$,整理得$x^2 + (3-2m)x +m^2 -2m=0$,判别式$\Delta=0$:
$(3-2m)^2 -4(m^2 -2m)=0$,解得$m=\frac{9}{4}$。
综上,m的取值范围是$0<m<2$或$m=\frac{9}{4}$。
【答案】
(1) $y=-x^2 -2x +3$;
(2) $(-1,4)$或$(-2,3)$;
(3) $0<m<2$或$m=\frac{9}{4}$;

【知识点】
待定系数法求二次函数解析式,二次函数的平移,二次函数与一次函数的交点问题
【点评】
本题为二次函数综合题,综合考查待定系数法、图形面积计算、函数平移及交点问题,需运用数形结合与分类讨论思想,对学生的综合应用能力要求较高。
【难度系数】
0.5
【分析】
第(1)问:已知抛物线过点B(4,-4),用待定系数法将点B坐标代入抛物线解析式,即可求出b的值,得到抛物线解析式。
第(2)问:先根据直线y=-x的性质求出OB的长度,结合BP=2√2算出OP的长度,再由点P在直线y=-x上,求出P点坐标;因为PD⊥x轴,所以D点横坐标与P相同,代入抛物线得D点纵坐标,进而算出PD的长度,结合OC的长度和位置关系,判断四边形OCPD的形状。
第(3)问:利用BP=OQ的条件,构造全等三角形将CP转化为MQ,再根据两点之间线段最短,CP+BQ的最小值转化为线段BM的长度,通过计算BM的长度得到结果。
【解析】
(1) 将点B(4,-4)代入抛物线y=-x²+bx,得:
-16 + 4b = -4,
解得b=3,
所以抛物线的解析式为y=-x²+3x。
(2) 四边形OCPD是平行四边形,理由如下:
因为点B在直线y=-x上,B(4,-4),所以OB=√(4²+4²)=4√2,
已知BP=2√2,所以OP=OB - BP=4√2 - 2√2=2√2,
因为PD⊥OA(x轴),直线BO的解析式为y=-x,所以P点坐标为(2,-2),
将x=2代入抛物线y=-x²+3x,得y=-4 + 6=2,即D(2,2),
所以PD的长度为2 - (-2)=4,
又因为C(0,-4),所以OC=4,且OC⊥x轴,PD⊥x轴,故PD//OC,且PD=OC=4,
因此四边形OCPD是平行四边形。
(3) 由题意知,BP=OQ,∠BOQ=45°,
连接BC,在OA上方作△OMQ,使∠MOQ=45°,OM=BC=4,
因为C(0,-4),B(4,-4),所以BC=4,BC⊥OC,∠CBP=45°,
所以∠CBP=∠MOQ,
在△CBP和△MOQ中:
$\{\begin{array}{l} BP=OQ \\ ∠CBP=∠MOQ \\ BC=OM \end{array} $,
所以△CBP≌△MOQ(SAS),
所以CP=MQ,
则CP+BQ=MQ+BQ,根据两点之间线段最短,MQ+BQ≥MB,当B、Q、M共线时,CP+BQ取得最小值,即MB的长度,
因为∠MOB=∠MOQ + ∠BOQ=45°+45°=90°,OB=4√2,OM=4,
所以MB=√(OM² + OB²)=√(4² + (4√2)²)=√(16 + 32)=√48=4√3,
故CP+BQ的最小值为4√3。
【答案】
(1) $y=-x^2+3x$;
(2) 四边形$OCPD$是平行四边形;
(3) $4\sqrt{3}$;

【知识点】
二次函数解析式、平行四边形判定、最短路径问题
【点评】
本题综合考查二次函数、几何图形判定与最短路径问题,需掌握待定系数法、平行四边形判定定理及全等转化求最短路径的方法,逻辑推理要求较高,是综合性较强的题目。
【难度系数】
0.5