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).
