题目内容
【题目】如图1,抛物线y=﹣x2+2x+3的图象与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,连接BC.
(1)求直线BC的解析式;
(2)如图2,点P是抛物线在第一象限内的一点,作PQ∥y轴交BC于Q,当线段PQ的长度最大时,在x轴上找一点M,使PM+CM的值最小,求PM+CM的最小值;
(3)抛物线的顶点为点E,连接AE,在抛物线上是否存在一点N,使得直线AN与直线AE的夹角为45度,若存在请直接写出满足条件的点N的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x+3;(2);(3)点N的坐标为:(﹣,).
【解析】
(1)抛物线x轴交于点A、B,与y轴交于点C,则点A、B、C的坐标分别为:(-1,0)、(3,0)、(0,3),即可求解;
(2)取点C关于x轴的对称点C′(0,-3),连接PC′交x轴于点M,则点M为所求点,此时PM+CM的最小,即可求解;
(3)设GM=AG=x,则GE=2x,AE=AG+EG=3x=,解得:x=,HM2=AH2-OM2=(x)24=,故HM=,则点H(1,),将点A、H代入一次函数表达式并解得:直线AH(N)的表达式为:y=x+,即可求解.
解:(1)抛物线y=﹣x2+2x+3,抛物线x轴交于点A、B,与y轴交于点C,
则点A、B、C的坐标分别为:(﹣1,0)、(3,0)、(0,3),
∴将点B、C的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b并解得:
直线BC的表达式为:y=﹣x+3;
(2)设点P(x,﹣x2+2x+3),则点Q(x,﹣x+3),
PQ=﹣x2+2x+3+x﹣3=﹣x2+3x,
当x=时,PQ有最大值,此时点P(,);
取点C关于x轴的对称点C′(0,﹣3),连接PC′交x轴于点M,则点M为所求点,此时PM+CM的最小,
∴PM+CM的最小值=PC′=;
(3)如图,设直线AN交对称轴于点H,故点H作HG⊥AE于点G,对称轴交x轴于点M,
tan∠AEM=,设GM=AG=x,则GE=2x,
AE=AG+EG=3x=,解得:x=,
HM2=AH2﹣OM2=()2﹣4=,
∴HM=,则点H(1,),
将点A、H代入一次函数表达式并解得:
直线AH(N)的表达式为:;
联立直线BC和直线AH,则:
,
解得:x=或﹣1(舍去﹣1),
故点N的坐标为:(﹣,).