题目内容
【题目】如图所示,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴相交于A、B两点,且点A的坐标为(1,0),与y轴交于点C,对称轴直线x=2与x轴相交于点D,点P是抛物线对称轴上的一个动点,以每秒1个单位长度的速度从抛物线的顶点E向下运动,设点P运动的时间为t(s).
(1)点B的坐标为 ,抛物线的解析式是 ;
(2)求当t为何值时,△PAC的周长最小?
(3)当t为何值时,△PAC是以AC为腰的等腰三角形?
【答案】(1)(3,0),y=﹣x2+4x﹣3;(2)t=2;(3)t=4或4+或4﹣.
【解析】
(1)把A点坐标与对称轴x=1代入解析式即可求出b,c的值,即可求出解析式,故求出B点坐标;(2)由图可知,AC是定长,故只要求出PA+PC最小时,则△PAC的周长最小,又点A关于对称轴x=2的对称点是点B,故连接BC与抛物线对称轴的交点即为P点,此时PA+PC最小,则求出直线BC的解析式与x=2的交点即为P点坐标继而求出t的值;(3)根据AC为腰可分两种情况,①CP=AC,可作图,根据AC=CP=,CF=2,利用勾股定理可求出PF的长,继而求出时间t,注意还要要分两种情况,②AC=AP,可作图,利用Rt△OAC≌Rt△DAP,得出DP=CO=3,故而求出EP的长,即可求出时间t.
解:(1)根据题意得:
解得:b=4,c=﹣3
∴抛物线解析式y=﹣x2+4x﹣3
当y=0时,0=﹣x2+4x﹣3
∴x1=1,x2=3
∴点B(3,0)
故答案为:(3,0),y=﹣x2+4x﹣3
(2)如图:
∵△PAC的周长=AC+PA+PC
且AC是定长,
∴PA+PC最小时,△PAC的周长最小
∵点A,点B关于对称轴直线x=2对称
∴连接BC交对称轴直线x=2于点P
∵y=﹣x2+4x﹣3与y轴交于点C,点E为抛物线的顶点
∴点C(0,﹣3),点E(2,1)
∴OC=3,点D(2,0)即DE=1
∵点B(3,0),点C(0,﹣3)
∴直线BC解析式:y=x﹣3
当x=2时,y=﹣1
∴点P(2,﹣1)
∴t==2
(3)若CP=AC时,如图:过点C作CF⊥ED于点F
∵点A(1,0),点C(0,﹣3)
∴OA=1,OC=3
∵AC==
∵CF⊥DE,DE⊥OD,OC⊥OD
∴四边形ODFC是矩形
∴CF=OD=2,DF=OC=3
∵AC=CP=,CF=2
∴PF==
∴DP=3±
∴EP=4±
∴t1==4+,t2==4﹣
若点AC=AP时,如图
∵点A(1,0),点D(2,0)
∴OA=AD=1,且AC=AP
∴Rt△OAC≌Rt△DAP(HL)
∴OC=DP=3
∴EP=4
∴t==4
综上所述:t=4或4+或4﹣.