题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点M(﹣2, ),顶点坐标为N(﹣1, ),且与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线对称轴上的动点,当△PBC为等腰三角形时,求点P的坐标;
(3)在直线AC上是否存在一点Q,使△QBM的周长最小?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
解:由抛物线顶点坐标为N(﹣1, ),可设其解析式为y=a(x+1)2+ ,
将M(﹣2, )代入,得 =a(﹣2+1)2+ ,
解得a=﹣ ,
故所求抛物线的解析式为y=﹣ x2﹣ x+
(2)
解:∵y=﹣ x2﹣ x+ ,
∴x=0时,y= ,
∴C(0, ).
y=0时,﹣ x2﹣ x+ =0,
解得x=1或x=﹣3,
∴A(1,0),B(﹣3,0),
∴BC= =2 .
设P(﹣1,m),
当CP=CB时,有CP= =2 ,解得m= ± ;
当BP=BC时,有BP= =2 ,解得m=±2 ;
当PB=PC时, = ,解得m=0,
综上,当△PBC为等腰三角形时,点P的坐标为(﹣1, + ),(﹣1, ﹣ ),(﹣1,2 ),(﹣1,﹣2 ),(﹣1,0)
(3)
解:由(2)知BC=2 ,AC=2,AB=4,
所以BC2+AC2=AB2,即BC⊥AC.
连结BC并延长至B′,使B′C=BC,连结B′M,交直线AC于点Q,
∵B、B′关于直线AC对称,
∴QB=QB′,
∴QB+QM=QB′+QM=MB′,
所以此时△QBM的周长最小.
由B(﹣3,0),C(0, ),易得B′(3,2 ).
设直线MB′的解析式为y=kx+n,
将M(﹣2, ),B′(3,2 )代入,
得 ,解得 ,
即直线MB′的解析式为y= x+ .
同理可求得直线AC的解析式为y=﹣ x+ .
由 ,解得 ,即Q(﹣ , ).
所以在直线AC上存在一点Q(﹣ , ),使△QBM的周长最小.
【解析】(1)先由抛物线的顶点坐标为N(﹣1, ),可设其解析式为y=a(x+1)2+ ,再将M(﹣2, )代入,得 =a(﹣2+1)2+ ,解方程求出a的值即可得到抛物线的解析式;(2)先求出抛物线y=﹣ x2﹣ x+ 与x轴交点A、B,与y轴交点C的坐标,再根据勾股定理得到BC= =2 .设P(﹣1,m),当△PBC为等腰三角形时分三种情况进行讨论:①CP=CB;②BP=BC;③PB=PC;(3)先由勾股定理的逆定理得出BC⊥AC,连结BC并延长至B′,使B′C=BC,连结B′M,交直线AC于点Q,由轴对称的性质可知此时△QBM的周长最小,由B(﹣3,0),C(0, ),根据中点坐标公式求出B′(3,2 ),再运用待定系数法求出直线MB′的解析式为y= x+ ,直线AC的解析式为y=﹣ x+ ,然后解方程组 ,即可求出Q点的坐标.
【考点精析】认真审题,首先需要了解二次函数的性质(增减性:当a>0时,对称轴左边,y随x增大而减小;对称轴右边,y随x增大而增大;当a<0时,对称轴左边,y随x增大而增大;对称轴右边,y随x增大而减小).