题目内容
【题目】抛物线与
轴交于A,B两点,与
轴交于点C,连接BC.
(1)如图1,求直线BC的表达式;
(2)如图1,点P是抛物线上位于第一象限内的一点,连接PC,PB,当△PCB面积最大时,一动点Q从点P从出发,沿适当路径运动到轴上的某个点G处,再沿适当路径运动到
轴上的某个点H处,最后到达线段BC的中点F处停止,求当△PCB面积最大时,点P的坐标及点Q在整个运动过程中经过的最短路径的长;
(3)如图2,在(2)的条件下,当△PCB面积最大时,把抛物线向右平移使它的图象经过点P,得到新抛物线
,在新抛物线
上,是否存在点E,使△ECB的面积等于△PCB的面积.若存在,请求出点E的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2)点Q按照要求经过的最短路径长为
(3)存在,满足条件的点E有三个,即(
,
),(
,
), (
,
)
【解析】
(1)先求出点,
,
的坐标,利用待定系数法即可得出结论;
(2)先确定出,再利用三角形的面积公式得出
,即可得出结论;
(3)先确定出平移后的抛物线解析式,进而求出,在判断出
建立方程即可得出结论.
解:(1)令,得
,∴
,
.
∴ A(,0),B(
,0).
令,得
.
∴C(0,3).
设直线BC的函数表达式为,把B(
,0)代入,得
.
解得,.
所以直线BC的函数表达式为.
(2)过P作PD⊥轴交直线BC于M.
∵ 直线BC表达式为 ,
设点M的坐标为 ,则点P 的坐标为
.
则.
∴.
∴此时,点P坐标为(,
).
根据题意,要求的线段PG+GH+HF的最小值,只需要把这三条线段“搬”在一直线上.如图1,作点P关于轴的对称点
,作点F关于
轴的对称点
,连接
,交
轴于点G,交
轴于点H.根据轴对称性可得
,
.
此时PG+GH+HF的最小值=.
∵ 点P坐标为(,
),∴ 点
的坐标为(
,
).
∵ 点F是线段BC的中点,
∴ 点F的坐标为(,
).
∴ 点的坐标为(
,
).
∵ 点,P两点的横坐相同,∴
⊥
轴.
∵ ,P两点关于
轴对称,∴
⊥
轴.
∴ .
∴.
即点Q按照要求经过的最短路径长为.
(3)如图2,在抛物线中,
令,
,
或
,
由平移知,抛物线向右平移到
,则平移了
个单位,
,
设点,
过点作
轴交
于
,
直线
的解析式为
,
,
的面积等于
的面积,
,
由(2)知,,
,
,
或
或
或
(舍
,
,
或
,
或
,
.
综上所述,满足条件的点E有三个,即(,
),(
,
), (
,
).
