题目内容
【题目】已知抛物线C1:y=﹣ x2+bx+c的对称轴是x=2,且经过点(6,0).
(1)求抛物线C1的解析式;
(2)将抛物线C1向下平移2个单位后得到抛物线C2 , 如图,直线y=kx﹣2k+1交抛物线C2于A,B两点(点A在点B的左边),交抛物线C2的对称轴于点C,M(xA , 3),xA表示点A横坐标,求证:AC=AM;
(3)在(2)的条件下,请你参考(2)中的结论解决下列问题:
①若CM=AM,求 的值;
②请你探究:在抛物线C2上是否存在点P,使得PO+PC取得最小值?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】
(1)解:∵抛物线C1的对称轴为直线x=2,且抛物线与x轴的一个交点坐标为(6,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(﹣2,0),
∴抛物线C1的解析式为y=﹣ (x+2)(x﹣6),
即y=﹣ x2+x+3
(2)证明:∵抛物线C1的解析式为y=﹣ (x﹣2)2+4,
∴抛物线C2的解析式为y=﹣ (x﹣2)2+2,
∵直线y=kx﹣2k+1过定点(2,1),
而直线y=kx﹣2k+1交抛物线C2的对称轴于点C,
∴C(2,1),
设A[x,﹣ (x﹣2)2+2)],
∴AC2=(x﹣2)2+[﹣ (x﹣2)2+2﹣1]2= (x﹣2)4+ (x﹣2)2+1,
AM2=[﹣ (x﹣2)2+2﹣3]2= (x﹣2)4+ (x﹣2)2+1,
∴AC=AM
(3)解:①∵AC=AM,CM=AM,
∴△ACM是等边三角形.
∴∠AMC=∠ACM=60°,
直线y=3交直线x=2于D点,过点B作BE⊥直线y=3于点E,如图1,则由(2)可知BC=BE,易证∠MCD=60°,∠BCE=∠DCE=30°,
在Rt△CDE中,tan∠DCE=tan30°= = ,
在Rt△CDM中,tan∠CMD=tan30°= = ,
∴ = ,
∵AM∥DC∥EB,
∴ = = ;
②存在.
如图2,y轴与抛物线的交点记作点P,与直线y=3的交点记作点H,
由(2)可知PC=PH,
如图,在抛物线上取异于点P的P′,作P′H′⊥直线y=3于H′,P′Q⊥y轴于点Q,
由(2)可知P′C=PH′,
易得四边形HH′P′Q为矩形,
∴P′H′=QH,
∵OP′>OQ,
∴OQ+QH<OP′+P′H′,
∴OP+PH<OP′+P′C,
∴点P(0,1)使得PO+PC取得最小值.
【解析】(1)根据已知点的坐标和对称轴求出此抛物线与x轴的另一个交点坐标,即可求出抛物线的解析式。
(2)先抛物线C1写成顶点式,再根据平移规律(上加下减),求出抛物线C2的函数解析式,而交抛物线C2的对称轴于点C,,可知点C(2,1),再设出点A的坐标,利用勾股定理求出AC2、AM2即可得到AC=AM。
(3)①由已知易征得△ACM是等边三角形.直线y=3交直线x=2于D点,过点B作BE⊥直线y=3于点E,在Rt△CDE中和Rt△CDM中,利用解直角三角形得出 、的值,从而得到DE:DM的值,再由AM∥DC∥EB,得出对应线段成比例,即可求得结果;②y轴与抛物线的交点记作点P,与直线y=3的交点记作点H,先证明四边形HH′P′Q为矩形,得到P′H′=QH,再利用OP′>OQ得出OP+PH<OP′+P′C,,于是可判断点P(0,1)使得PO+PC取得最小值。
【考点精析】解答此题的关键在于理解勾股定理的概念的相关知识,掌握直角三角形两直角边a、b的平方和等于斜边c的平方,即;a2+b2=c2,以及对解直角三角形的理解,了解解直角三角形的依据:①边的关系a2+b2=c2;②角的关系:A+B=90°;③边角关系:三角函数的定义.(注意:尽量避免使用中间数据和除法).