题目内容
【题目】如图1,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于、两点,抛物线经过、两点,与轴的另一个交点为.
(1)求抛物线的解析式及点坐标;
(2)若点M为x轴下方抛物线上一动点,连接MA、MB、BC,当点M运动到某一位置时,四边形AMBC面积最大,求此时点M的坐标及四边形AMBC的面积;
(3)如图2,若点是半径为2的⊙上一动点,连接、,当点运动到某一位置时,的值最小为_________.(直接写出结果)
【答案】(1),B(5,0);(2)M(3,-4)时,四边形AMBC面积最大,最大面积等于18;(3)
【解析】
(1)由直线y=-5x+5求点A、C坐标,用待定系数法求抛物线解析式,进而求得点B坐标;
(2)从x轴把四边形AMBC分成△ABC与△ABM;由点A、B、C坐标求ABC面积;设点M横坐标为m,过点M作x轴的垂线段MH,则能用m表示MH的长,进而求△ABM的面积,得到△ABM面积与m的二次函数关系式,且对应的a值小于0,配方即求得m为何值时取得最大值,进而求点M坐标和四边形AMBC的面积最大值;
(3)作点D坐标为(4,0),可得BD=1,进而有,再加上公共角∠PBD=∠ABP,根据两边对应成比例且夹角相等可证△PBD∽△ABP,得等于相似比,进而得到PD=AP,所以当C、P、D在同一直线上时,PC+PA=PC+PD=CD最小,用两点间的距离公式即可求出CD的长.
(1)直线y=-5x+5,x=0时,y=5,
∴C(0,5),
当y=-5x+5=0时,解得x=1,
∴A(1,0),
∵抛物线经过A,C两点,
∴ ,解得,
∴抛物线解析式为,
当=0时,解得,,
∴B(5,0);
(2)如图1,过点M作MH⊥x轴于H,
∵ A(1,0),B(5,0),C(0,5),
∴AB=5-1=4,OC=5,
∴,
∵点M为x轴下方抛物线上的点
∴设M(m,m2-6m+5)(1<m<5),
∴MH=|m2-6m+5|=-m2+6m-5,
∴,
∴S四边形AMBC=S△ABC+S△ABM=,
∴当m=3,即M(3,-4)时,四边形AMBC面积最大,最大面积等于18;
(3)如图2,在x轴上取点D(4,0),连接PD、CD,
∴BD=5-4=1,
∵AB=4,BP=2,
∴,
∵∠PBD=∠ABP,
∴△PBD∽△ABP,
∴,
∴PD=AP,
∴PC+PA=PC+PD,
当点C.P、D在同一直线上时,PC+PA=PC+PD=CD最小,
∵,
∴PC+PA的最小值为,
故答案为:.