题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2经过点A(﹣1,0)和点B(4,0),且与y轴交于点C,点D的坐标为(2,0),点P(m,n)是该抛物线上的一个动点,连接CA,CD,PD,PB.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当△PDB的面积等于△CAD的面积时,求点P的坐标;
(3)当m>0,n>0时,过点P作直线PE⊥y轴于点E交直线BC于点F,过点F作FG⊥x轴于点G,连接EG,请直接写出随着点P的运动,线段EG的最小值.
【答案】
(1)
解:把A(﹣1,0),B(4,0)两点的坐标代入y=ax2+bx+2中,可得
解得
∴抛物线的解析式为:y=x2+x+2.
(2)
解:∵抛物线的解析式为y=x2+x+2,
∴点C的坐标是(0,2),
∵点A(﹣1,0)、点D(2,0),
∴AD=2﹣(﹣1)=3,
∴△CAD的面积=,
∴△PDB的面积=3,
∵点B(4,0)、点D(2,0),
∴BD=2,
∴|n|=3×2÷2=3,
∴n=3或﹣3,
①当n=3时,
m2+m+2=3,
解得m=1或m=2,
∴点P的坐标是(1,3)或(2,3).
②当n=﹣3时,
m2+m+2=﹣3,
解得m=5或m=﹣2,
∴点P的坐标是(5,﹣3)或(﹣2,﹣3).
综上,可得
点P的坐标是(1,3)、(2,3)、(5,﹣3)或(﹣2,﹣3).
(3)
解:如图1,
设BC所在的直线的解析式是:y=mx+n,
∵点C的坐标是(0,2),点B的坐标是(4,0),
∴
解得
∴BC所在的直线的解析式是:y=x+2,
∵点P的坐标是(m,n),
∴点F的坐标是(4﹣2n,n),
∴EG2=(4﹣2n)2+n2=5n2﹣16n+16=5(n﹣)2+,
∵n>0,
∴当n=时,线段EG的最小值是:,
即线段EG的最小值是.
【解析】(1)根据抛物线y=ax2+bx+2经过点A(﹣1,0)和点B(4,0),应用待定系数法,求出该抛物线的解析式即可.
(2)首先根据三角形的面积的求法,求出△CAD的面积,即可求出△PDB的面积,然后求出BD=2,即可求出|n|=3,据此判断出n=3或﹣3,再把它代入抛物线的解析式,求出x的值是多少,即可判断出点P的坐标.
(3)首先应用待定系数法,求出BC所在的直线的解析式是多少;然后根据点P的坐标是(m,n),求出点F的坐标,再根据二次函数最值的求法,求出EG2的最小值是多少,即可求出线段EG的最小值.