题目内容
【题目】如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为x=﹣1,且抛物线经过 A(1,0),C(0,3)两点,与x轴交于点B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴x=﹣1上找一点M,使点M到点A的距离与到点C的距离之和最小,求此时点M的坐标;
(3)设点P为抛物线对称轴x=﹣1上的一个动点,求使△BPC为直角三角形的点P的坐标.
【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;(2)当点M的坐标为(﹣1,2)时,点M到点A和点C的距离之和最小;(3)P(﹣1,﹣2)或(﹣1,4)或(﹣1,)或(﹣1,).
【解析】
(1)根据对称轴公式及A、C两点坐标代入即可求出抛物线的解析式;
(2)根据两条线段之和最短时的作图方法找到M即可,然后利用B、C的坐标求出直线BC的解析式,利用BC和对称轴即可求出M的坐标;
(3)设P(﹣1,t),根据平面直角坐标系中任意两点之间的距离公式,即可表示出CB2,PB2和PC2,然后根据直角顶点分类讨论,利用勾股定理求t即可.
解:(1)根据题意得:,解得:,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3.
(2)点A的对称点为B,连接BC,直线BC与对称轴x=﹣1的交点为M,则此时AM+MC的值最小.
∵点A与点B关于x=﹣1对称,A(1,0),
∴B(﹣3,0).
设BC的解析式为y=mx+n,将点B和点C的坐标代入得:,解得:m=1,n=3.
∴直线BC的解析式为y=x+3.
将x=﹣1代入y=x+3得:y=2,
∴M(﹣1,2).
∴当点M的坐标为(﹣1,2)时,点M到点A和点C的距离之和最小.
(3)设P(﹣1,t).
∵P(﹣1,t),B(﹣3,0),C(0,3),
∴CB2=18,PB2=(﹣1+3)2+t2=t2+4,PC2=(﹣1)2+(t﹣3)2=t2﹣6t+10.
①当点B为直角顶点时,则BC2+PB2=PC2,即18+t2+4=t2﹣6t+10,解得t=﹣2,
∴P(﹣1,﹣2).
②当点C为直角顶点时,BC2+PC2=PB2,即18+t2﹣6t+10=t2+4,解得t=4,
∴P(﹣1,4).
③当点P为直角顶点时,PC2+PB2=BC2,即t2+4+t2﹣6t+10=18,解得:t=或t=,
∴P(﹣1,)或(﹣1,).
综上所述,点P的坐标为P(﹣1,﹣2)或(﹣1,4)或(﹣1,)或(﹣1,).