题目内容
【题目】如图,已知抛物线的顶点为A(1,4),抛物线与y轴交于点B(0,3),与x轴交于C,D两点.点P是x轴上的一个动点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)当PA+PB的值最小时,求点P的坐标;
(3)抛物线上是否存在一点Q(Q与B不重合),使△CDQ的面积等于△BCD的面积?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)2+4;(2)当PA+PB的值最小时的点P的坐标为(,0);(3)点Q的坐标为(2,3)或(1﹣,﹣3)或(1+,﹣3).
【解析】
(1)设抛物线顶点式解析式y=a(x-1)2+4,然后把点B的坐标代入求出a的值,即可得解;(2)先求出点B关于x轴的对称点B′的坐标,连接AB′与x轴相交,根据轴对称确定最短路线问题,交点即为所求的点P,然后利用待定系数法求一次函数解析式求出直线AB′的解析式,再求出与x轴的交点即可.(3)S△CDQ=S△BCD且CD是两三角形的公共底边知|yQ|=yB=3,据此得yQ=3或yQ=-3,再分别求解可得.
解:(1)∵抛物线的顶点为A(1,4),
∴设抛物线的解析式y=a(x﹣1)2+4,
把点B(0,3)代入得,a+4=3,
解得a=﹣1,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)2+4;
(2)点B关于x轴的对称点B′的坐标为(0,﹣3),
由轴对称确定最短路线问题,连接AB′与x轴的交点即为点P,
设直线AB′的解析式为y=kx+b(k≠0),
则,
解得,
∴直线AB′的解析式为y=7x﹣3,
令y=0,则7x﹣3=0,
解得x=,
所以,当PA+PB的值最小时的点P的坐标为(,0).
(3)∵S△CDQ=S△BCD,且CD是两三角形的公共底边,
∴|yQ|=yB=3,
则yQ=3或yQ=﹣3,
当yQ=3时,﹣(x﹣1)2+4=3,
解得:x=0或x=2,
则点Q(2,3);
当yQ=﹣3时,﹣(x﹣1)2+4=﹣3,
解得:x=1﹣或x=1+,
则点Q坐标为(1﹣,﹣3)或(1+,﹣3);
综上,点Q的坐标为(2,3)或(1﹣,﹣3)或(1+,﹣3).