题目内容
【题目】已知抛物线y=ax2+bx+2经过A(﹣1,0),B(2,0),C三点.直线y=mx+ 交抛物线于A,Q两点,点P是抛物线上直线AQ上方的一个动点,作PF⊥x轴,垂足为F,交AQ于点N.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①,当点P运动到什么位置时,线段PN=2NF,求出此时点P的坐标;
(3)如图②,线段AC的垂直平分线交x轴于点E,垂足为D,点M为抛物线的顶点,在直线DE上是否存在一点G,使△CMG的周长最小?若存在,请求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
解:∵抛物线y=ax2+bx+2经过A(﹣1,0),B(2,0),
∴将点A和点B的坐标代入得: ,解得a=﹣1,b=1,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2
(2)
解:直线y=mx+ 交抛物线与A、Q两点,把A(﹣1,0)代入解析式得:m=
,
∴直线AQ的解析式为y= x+
.
设点P的横坐标为n,则P(n,﹣n2+n+2),N(n, n+
),F(n,0),
∴PN=﹣n2+n+2﹣( n+
)=﹣n2+
n+
,NF=
n+
.
∵PN=2NF,即﹣n2+ n+
=2×(
n+
),解得:n=﹣1或
.
当n=﹣1时,点P与点A重合,不符合题意舍去.
∴点P的坐标为( ,
)
(3)
解:∵y=﹣x2+x+2,=﹣(x﹣ )2+
,
∴M( ,
).
如图所示,连结AM交直线DE与点G,连结CG、CM此时,△CMG的周长最小.
设直线AM的函数解析式为y=kx+b,且过A(﹣1,0),M( ,
).
根据题意得: ,解得
.
∴直线AM的函数解析式为y= +
.
∵D为AC的中点,
∴D(﹣ ,1).
设直线AC的解析式为y=kx+2,将点A的坐标代入得:﹣k+2=0,解得k=2,
∴AC的解析式为y=2x+2.
设直线DE的解析式为y=﹣ x+c,将点D的坐标代入得:
+c=1,解得c=
,
∴直线DE的解析式为y=﹣ x+
.
将y=﹣ x+
与y=
+
联立,解得:x=﹣
,y=
.
∴在直线DE上存在一点G,使△CMG的周长最小,此时G(﹣ ,
)
【解析】(1)将点A和点B的坐标代入抛物线的解析式得到关于b、c的方程组,然后求得a,b的值,从而得到问题的答案;(2)把A(﹣1,0)代入y=mx+ 求得m的值,可得到直线AQ的解析式,设点P的横坐标为n,则P(n,﹣n2+n+2),N(n,
n+
),F(n,0),
然后用含n的式子表示出PN、NF的长,然后依据PN=2NF列方程求解即可;(3)连结AM交直线DE与点G,连结CG、CM此时,△CMG的周长最小,先求得点M的坐标,然后求得AM和DE的解析式,最后在求得两直线的交点坐标即可.
【考点精析】本题主要考查了二次函数的性质的相关知识点,需要掌握增减性: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增大而减小才能正确解答此题.
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