题目内容
【题目】抛物线y=x2+bx+c与x轴分别交于点A.B,与y轴交于点C,A点坐标为(-1,0),B点坐标为(3,0),顶点为D.
(1)求抛物线解析式;
(2)若点M在抛物线的对称轴上,求△ACM周长的最小值;
(3)以点P为圆心的圆经过A、B两点,且与直线CD相切,求点P的坐标.
【答案】(1)y=x2-2x-3;(2)△ACM周长的最小值为3+;(3)点P的坐标为(1,4+2)或(1,4-2).
【解析】
(1)根据点A,B的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线解析式;
(2)连接BC,交抛物线对称轴于点M,此时AM+CM取得最小值,最小值为BC的长度,利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点C的坐标,根据点B,C的坐标,利用待定系数法即可求出直线BC的解析式,代入x=1即可求出点M的坐标,利用两点间的距离公式可求出BC,AC的长度,进而可得出△ACM周长的最小值;
(3)过点P作PE⊥CD,垂足为点E,则△PDE为等腰直角三角形,进而可得出PE=PD,设点P的坐标为(1,m),由PA=PE可得出关于m的方程,解之即可得出点P的坐标.
(1)将A(-1,0),B(3,0)代入y=x2+bx+c,得:
,解得:,
∴抛物线解析式为y=x2-2x-3.
(2)连接BC,交抛物线对称轴于点M,此时AM+CM取得最小值,最小值为BC的长度,如图1所示,
当x=0时,y=x2-2x-3=-3,
∴点C的坐标为(0,-3).
设直线BC的解析式为y=kx+a(k≠0),
将B(3,0),C(0,-3)代入y=kx+a,得:
,解得:,
∴直线BC的解析式为y=x-3.
∵y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,顶点D的坐标为(1,-4).
当x=1时,y=x-3=-2,
∴当点M的坐标为(1,-2)时,AM+CM取得最小值,最小值BC==3.
∵点A的坐标为(-1,0),点C的坐标为(0,-3),
∴AC==,
∴△ACM周长的最小值为3+.
(3)过点P作PE⊥CD,垂足为点E,如图2所示.
∵以点P为圆心的圆经过A、B两点,
∴点P在直线x=1上.
∵点C的坐标为(0,-3),点D的坐标为(1,-4),
∴直线CD的解析式为y=-x-3,
∴∠PDE=45°,
∴△PDE为等腰直角三角形,
∴PE=PD.
设点P的坐标为(1,m).
∵PA=PE,
∴=(m+4),
整理,得:m2-8m-8=0,
解得:m1=4+2,m2=4-2,
∴点P的坐标为(1,4+2)或(1,4-2).