题目内容
【题目】如图1,抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<4),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.
(1)求a的值和直线AB的函数表达式;
(2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,若
,求m的值;
(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接AE′、BE′,求AE′+
BE′的最小值.
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【答案】(1)a=-
,y=-
x+3;(2)2;(3)
.
【解析】
令y=0,求出抛物线与x轴交点,列出方程即可求出a,根据待定系数法可以确定直线AB解析式.
由△PNM∽△ANE,推出
=
,列出方程即可解决问题.
在y轴上,取一点M使得OM=
,构造相似三角形,可以证明AM就是E′A+
E′B的最小值.
将A(4,0)代入抛物线解析式得,a=-
,抛物线解析式为
-![]()
当x=0时,y=3,所以B(0,3),设直线解析式为y=kx+b,将A,B点的坐标代入得![]()
解得![]()
y=-![]()
(2)因为E(m,0)(0<m<4),
OE=m、AE=4-m、PE=-
m2+
m+3,①
由平行,可证 △AEN ∽△AOB,
因其对应边成比例,得
AN=
(4-m),NE=
(4-m),
由两角相等,可证 △AEN∽△PMN,
又
=
,得
=![]()
PN=
(4-m)
PE=PN+NE=
(4-m) ②,
由①②得m=2或m=-4(负不合,舍)
所以m=2.
(3)由m=2得E(2,0),OE=OE′=2.
在y轴上取F,使
=
,
(此处可得OF=
,勾股定理得AF=
)
又
=
,
且∠FOE′=∠E′OB,
∴△FOE′∽△E′OB,
∴
=![]()
FE′=
E′B,
E′A+
E′B=E′A+FE′≥AF=
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最小值为
.