题目内容
17.(1)求过A、B、C三点的抛物线的解析式;
(2)设点G是对称轴上一点,求当△GAB周长最小时,点G的坐标;
(3)若抛物线对称轴交x轴于点P,在平面直角坐标系中,是否存在点Q,使△PAQ是以PA为腰的等腰直角三角形?若存在,写出所有符合条件的点Q的坐标,并选择其中一个的加以说明;若不存在,说明理由.
分析 (1)由线段长度求出三个点的坐标,再用待定系数法求解即可;
(2)找到点B关于抛物线对称轴的对称点A,取AB与抛物线对称轴的交点即可;
(3)分别过点P,A作AP的垂线,取点Q,根据等腰直角三角形构建全等三角形即可求解.
解答 解:(1)由题意可求,A(0,2),B(-1,0),点C的坐标为(4,0).
设过A、B、C三点的抛物线的解析式为y=a(x-4)(x+1),
把点A(0,2)代入,解得:a=-$\frac{1}{2}$,
所以抛物线的解析式为:y=-$\frac{1}{2}$(x-4)(x+1)=-$\frac{1}{2}$x2+$\frac{3}{2}$x+2,
(2)如图1,![]()
抛物线y=-$\frac{1}{2}$x2+$\frac{3}{2}$x+2的对称轴为:x=$\frac{3}{2}$,
由点C是点B关于直线:x=$\frac{3}{2}$的对称点,所以直线AC和直线x=$\frac{3}{2}$的交点即为△GAB周长最小时的点G,
设直线AC的解析式为:y=mx+n,把A(0,2),点C(4,0)代入得:.
$\left\{\begin{array}{l}{2=n}\\{0=4m+n}\end{array}\right.$,
解得:$\left\{\begin{array}{l}{m=-\frac{1}{2}}\\{n=2}\end{array}\right.$,
所以:y=-$\frac{1}{2}$x+2,
当x=$\frac{3}{2}$时,y=$\frac{5}{4}$,
所以此时点G($\frac{3}{2}$,$\frac{5}{4}$);
(3)如图2,![]()
使△PAQ是以PA为腰的等腰直角三角形的所有符合条件的点Q的坐标:Q1($\frac{7}{2}$,$\frac{3}{2}$),Q2(-$\frac{1}{2}$,-$\frac{3}{2}$),Q3(2,$\frac{7}{2}$),Q4(-2,$\frac{1}{2}$),
证明:过点Q1作Q1M⊥x轴,垂足为M,
由题意:∠APQ1=90°,AP=PQ1,
∴∠APO+∠MPQ1=90°,
∵∠APO+∠PAO=90°,
∴∠PAO=∠MPQ1,
在△AOP和△MPQ1中,
$\left\{\begin{array}{l}{∠AOP=∠PM{Q}_{1}}\\{∠PAO=∠MP{Q}_{1}}\\{AP={Q}_{1}P}\end{array}\right.$,
∴△AOP≌△MPQ1,
∴PM=AO=2,Q1M=OP=$\frac{3}{2}$,
∴OM=$\frac{7}{2}$,
此时点Q的坐标为:($\frac{7}{2}$,$\frac{3}{2}$).
点评 此题主要考查二次函数的综合问题,会运用待定系数法求函数解析式;结合对称点解决线段和最小问题;熟悉等腰直角三角形的性质,并应用于点的存在的研究;熟悉菱形的性质,并运用于菱形顶点的存在性研究是解决此题的关键.
| A. | $\frac{16}{27}$ | B. | $\frac{9}{8}$ | C. | $\frac{8}{27}$ | D. | $\frac{27}{16}$ |
| A. | 144 | B. | 96 | C. | 24 | D. | 12 |
| A. | a>0,m>0 | B. | a>0,n<0 | C. | m>0,n<0 | D. | m<0,n<0 |