题目内容
【题目】如图1,已知抛物线y=ax2+bx+3=0(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C
(1)求抛物线的解析式;
(2)设抛物线的对称轴与x轴交于点M,请问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;(2)存在符合条件的点P,其坐标为或
或(﹣1,6)或
;(3)存在,Q(﹣1,2).
【解析】
(1)已知抛物线过A、B两点,可将两点的坐标代入抛物线的解析式中,用待定系数法即可求出二次函数的解析式;
(2)可根据(1)的函数解析式得出抛物线的对称轴,也就得出了M点的坐标,由于C是抛物线与y轴的交点,因此C的坐标为(0,3),根据M、C的坐标可求出CM的距离.然后分三种情况进行讨论:
①当CP=PM时,②当CM=MP时,③当CM=CP时,可分别得出P的坐标;
(3)根据轴对称﹣最短路径问题解答.
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(﹣3,0),
∴,
解得:.
∴所求抛物线解析式为:y=﹣x2﹣2x+3;
(2)存在,如图1,
∵抛物线解析式为:y=﹣x2﹣2x+3,
∴其对称轴为,
∴设P点坐标为(﹣1,a),
∴C(0,3),M(﹣1,0),
PM2=a2,CM2=(﹣1)2+32,CP2=(﹣1)2+(3﹣a)2,
分类讨论:
(1)当PC=PM时,
(﹣1)2+(3﹣a)2=a2,解得,
∴P点坐标为:P1(﹣1,);
(2)当MC=MP时,
(﹣1)2+32=a2,解得,
∴P点坐标为:或
;
(3)当CM=CP时,
(﹣1)2+32=(﹣1)2+(3﹣a)2,解得a=6,a=0(舍),
∴P点坐标为:P4(﹣1,6).
综上所述存在符合条件的点P,其坐标为或
或P(﹣1,6)或
.
(3)存在,Q(﹣1,2),
理由如下:如图2,
点C(0,3)关于对称轴x=﹣1的对称点C′的坐标是(﹣2,3),连接AC′,直线AC′与对称轴的交点即为点Q.
设直线AC′函数关系式为:y=kx+t(k≠0).
将点A(1,0),C′(﹣2,3)代入,得,
解得,
所以,直线AC′函数关系式为:y=﹣x+1.
将x=﹣1代入,得y=2,即Q(﹣1,2).
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