题目内容

【题目】已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(1,0),B(3,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点P在该抛物线上滑动,则满足SPAB=1的点P有几个?求出所有点P的坐标;
(3)在该抛物线的对称轴上存在点M,使得△MAC的周长最小,求出这个点M的坐标.

【答案】
(1)解:将点A(1,0)、B(3,0)代入y=﹣x2+bx+c中,

得: ,解得:

∴该抛物线的解析式为y=﹣x2+4x﹣3


(2)解:设点P的坐标为(x,y).

∵AB=2,SPAB= AB|y|=1,

∴y=±1.

当y=1时,有1=﹣x2+4x﹣3,即x2﹣4x+4=(x﹣2)2=0,

解得:x1=x2=2;

当y=﹣1时,有﹣1=﹣x2+4x﹣3,即x2﹣4x+2=0,

解得:x3=2﹣ ,x4=2+

∴满足条件的点P有三个坐标分别为(2,1),(2+ ,﹣1),(2﹣ ,﹣1)


(3)解:假设存在.

过点C作抛物线的对称轴的对称点C′,连接AC′交抛物线对称轴于点M,连接MC,任取抛物线对称轴上除M外的任意一点N,连接NA,NC、NC′,如图所示.

∵NA+NC=NA+NC′>AC′=MA+MC′=MA+MC,

∴当点A、M、C′三点共线时,△MAC的周长最小.

∵抛物线的解析式为y=﹣x2+4x﹣3,

∴点C的坐标为(0,﹣3),抛物线的对称轴为x=﹣ =2,

∴C′(4,﹣3).

设直线AC′的解析式为y=mx+n,

∵点A(1,0)、C′(4,﹣3)在直线AC′上,

,解得:

∴直线AC′的解析式为y=﹣x+1.

联立直线AC′的解析式和抛物线的对称轴成方程组:

解得:

∴直线AC′与对称轴x=2的交点为(2,﹣1),即M(2,﹣1),

∴存在点M(2,﹣1),可使△AMC的周长最小


【解析】(1)结合点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(2)设点P的坐标为(x,y).结合三角形的面积公式求出y=±1,将其代入抛物线解析式中求出x值,由此即可得出结论;(3)假设存在,过点C作抛物线的对称轴的对称点C′,连接AC′交抛物线对称轴于点M,连接MC,任取抛物线对称轴上除M外的任意一点N,连接NA,NC、NC′,利用三角形两边之和大于第三边得出点A、M、C′三点共线时,△MAC的周长最小.由抛物线的解析式找出点C的坐标以及抛物线的对称轴,利用对称的性质找出点C′的坐标,结合点A、C′的坐标利用待定系数法求出直线AC′的解析式,再联立直线AC′的解析式与抛物线的对称轴成方程组,解方程组即可求出点M的坐标.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用抛物线与坐标轴的交点的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握一元二次方程的解是其对应的二次函数的图像与x轴的交点坐标.因此一元二次方程中的b2-4ac,在二次函数中表示图像与x轴是否有交点.当b2-4ac>0时,图像与x轴有两个交点;当b2-4ac=0时,图像与x轴有一个交点;当b2-4ac<0时,图像与x轴没有交点.

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