题目内容
【题目】如图,已知二次函数的图象与x轴分别交于A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求此二次函数解析式;
(2)点D为抛物线的顶点,试判断△BCD的形状,并说明理由;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得PC+PA最短?若P点存在,求出P点的坐标;若P点不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2﹣4x+3;(2)△BCD为直角三角形;(3)存在.P(2,1).
【解析】
(1)根据点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出二次函数解析式;
(2)利用配方法及二次函数图象上点的坐标特征,可求出点C、D的坐标,利用两点间的距离公式可求出CD、BD、BC的长,由BC2+BD2=CD2可证出△BCD为直角三角形;
(3)由(1)知该抛物线的对称轴为x=2,点A关于对称轴x=2的对称点为点B,连接BC,则直线BC与对称轴x=2的交点即为点P.求出BC所在直线解析式,求出x=2时y的值,进而得出答案.
(1)将A(1,0)、B(3,0)代入y=ax2+bx+3,得:
,解得:,
∴此二次函数解析式为y=x2﹣4x+3.
(2)△BCD为直角三角形,理由如下:
∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴顶点D的坐标为(2,﹣1).
当x=0时,y=x2﹣4x+3=3,
∴点C的坐标为(0,3).
∵点B的坐标为(3,0),
∴BC==3,
BD=,
CD==2.
∵BC2+BD2=20=CD2,
∴∠CBD=90°,
∴△BCD为直角三角形.
(3)存在.
由(1)知该抛物线的对称轴为x=2,
点A关于对称轴x=2的对称点为点B,连接BC,则直线BC与对称轴x=2的交点即为点P.
令直线BC的解析式为y=kx+b,代入点C(0,3)和点B(3,0),
得,
解得.
所以直线BC的解析式为y=-x+3.
当x=2时,y=-2+3=1,
所以点P(2,1).