题目内容

【题目】已知△ABC是边长为4的等边三角形,BC在x轴上,点D为BC的中点,点A在第一象限内,AB与y轴的正半轴交与点E,已知点B(﹣1,0).
(1)点A的坐标: , 点E的坐标:
(2)若二次函数y=﹣ x2+bx+c过点A、E,求此二次函数的解析式;
(3)P是AC上的一个动点(P与点A、C不重合)连结PB、PD,设l是△PBD的周长,当l取最小值时,求点P的坐标及l的最小值并判断此时点P是否在(2)中所求的抛物线上,请充分说明你的判断理由.

【答案】
(1)(1,2 );(0,
(2)

解:因为抛物线y=﹣ x2+bx+c过点A、E,

由待定系数法得:c= ,b=

抛物线的解析式为y=﹣ x2+ x+


(3)

解:作点D关于AC的对称点D',

连接BD'交AC于点P,则PB与PD的和取最小值,

即△PBD的周长L取最小值,如图2

∵D、D′关于直线AC对称,

∴DD′⊥AC,即∠D′DC=30°,

DF= ,DD'=2

求得点D'的坐标为(4, ),

直线BD'的解析式为:y= x+

直线AC的解析式为:y=﹣ x+3

求直线BD'与AC的交点可,得

点P的坐标( ).

此时BD'= = =2

所以△PBD的最小周长L为2 +2,

把点P的坐标代入y=﹣ + x+ 成立,

所以此时点P在抛物线上.


【解析】解:(1)连接AD,如图1

∵△ABC是边长为4的等边三角形,又B的坐标为(﹣1,0),BC在x轴上,A在第一象限,
∴点C在x轴的正半轴上,
∴C的坐标为(3,0),由中点坐标公式,得:D的坐标为(1,0).
显然AD⊥BC且AD= BD=2
∴A的坐标是(1,2 ).
OE= AD,得E(0, );
(1)△ABC是边长为4的等边三角形,则BC=4,而点D为BC的中点,BD=2,点B(﹣1,0),则OD=1,就可以求出A的横坐标,等边三角形的高线长,就是A的纵坐标.在直角三角形OBE中,根据三角函数可以求出OE的长,即得到E点的纵坐标.(2)已经求出A,E的坐标,根据待定系数法就可以求出函数的解析式.(3)先作点D关于AC的对称点D',连接BD'交AC于点P,则PB与PD的和取最小值,即△PBD的周长L取最小值.根据三角函数求的D′的坐标,再求出直线BD′的解析式,以及直线AC的解析式,两直线的交点就是P的坐标.把点P的坐标代入二次函数的解析式,就可以判断是否在函数的图象上.

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