题目内容
【题目】如图,二次函数y=x2﹣4x的图象与x轴、直线y=x的一个交点分别为点A、B,CD是线段OB上的一动线段,且CD=2,过点C、D的两直线都平行于y轴,与抛物线相交于点F、E,连接EF.
(1)点A的坐标为 ,线段OB的长= ;
(2)设点C的横坐标为m.
①当四边形CDEF是平行四边形时,求m的值;
②连接AC、AD,求m为何值时,△ACD的周长最小,并求出这个最小值.
【答案】(1) A(4,0),5;(2)①;②当m=时,△ACD的周长最小,这个最小值为8.
【解析】
(1)根据y=x2﹣4x中,令y=0,则0=x2﹣4x,可求得A(4,0),解方程组,可得B(5,5),进而得出OB的长;
(2)①根据C(m,m),F(m,m2﹣4m),可得CF=m﹣(m2﹣4m),根据D(m,m),E(m,(m)2﹣4(m)),可得DE=m[(m)2﹣4(m)],最后根据当四边形CDEF是平行四边形时,CF=DE,求得m的值即可;
②先过点A作CD的平行线,过点D作AC的平行线,交于点G,则四边形ACDG是平行四边形,得出AC=DG,再作点A关于直线OB的对称点A',连接A'D,则A'D=AD,根据当A',D,G三点共线时,A'D+DG=A'G最短,可得此时AC+AD最短,然后求得直线A'G的解析式为yx+4,解方程组可得D、C的坐标,最后根据两点间距离公式,求得△ACD的周长的最小值.
(1)∵y=x2﹣4x中,令y=0,则0=x2﹣4x,
解得:x1=0,x2=4,
∴A(4,0),解方程组,
可得:或,
∴B(5,5),
∴OB.
故答案为:(4,0),5;
(2)①∵点C的横坐标为m,且CF∥DE∥y轴,
∴C(m,m),F(m,m2﹣4m).
又∵CD=2,且CD是线段OB上的一动线段,
∴D(m,m),E(m,(m)2﹣4(m)),
∴CF=m﹣(m2﹣4m),DE=m[(m)2﹣4(m)].
∵当四边形CDEF是平行四边形时,CF=DE,
∴m﹣(m2﹣4m)=m[(m)2﹣4(m)],
解得:;
②如图所示,过点A作CD的平行线,过点D作AC的平行线,交于点G,则四边形ACDG是平行四边形,
∴AC=DG,
作点A关于直线OB的对称点A',连接A'D,则A'D=AD,
∴当A',D,G三点共线时,A'D+DG=A'G最短,此时AC+AD最短.
∵A(4,0),AG=CD=2,
∴A'(0,4),G(4),
设直线A'G的解析式为y=kx+b,则,
解得:,
∴直线A'G的解析式为yx+4,
解方程组,
可得:,
∴D(,).
∵CD=2,且CD是线段OB上的一动线段,
∴C(,),
∴点C的横坐标m=.
∵AD=A'D,AC=DG,CD=AG=2,
∴△ACD的最小值为A'G+AG==6+2=8,
故当m=时,△ACD的周长最小,这个最小值为8.