题目内容
【题目】已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过点A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,OC=3.
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(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)点P为抛物线在直线BC下方图形上的一动点,当△PBC面积最大时,求点P的坐标;
(3)若点Q为线段OC上的一动点,问:AQ+
QC是否存在最小值?若存在,求岀这个最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2﹣4x+3,则顶点D(2,﹣1);(2)P(
,﹣
);(3)H
,而点A(1,0),则AH=
,即:AQ+
QC的最小值为
.
【解析】
将坐标(1,0),B(3,0)代入计算即可得出抛物线的解析式,即可计算出D的坐标.
将点B、C的坐标代入一次函数表达式计算,设点P(x,x2﹣4x+3),则点H(x,﹣x+3),求出x的值即可.
(3)存在,过点C作与y轴夹角为30°的直线CH,过点A作AH⊥CH,垂足为H,
则HQ=
CQ,Q+
QC最小值=AQ+HQ=AH,求出k值,再将A的坐标代入计算即可解答.
(1)函数的表达式为:y=a(x﹣1)(x﹣3)=a(x2﹣4x+3),即:3a=3,解得:a=1,
故抛物线的表达式为:y=x2﹣4x+3,则顶点D(2,﹣1);
(2)将点B、C的坐标代入一次函数表达式:y=mx+n并解得:
直线BC的表达式为:y=﹣x+3,过点P作y轴的平行线交BC于点H,
设点P(x,x2﹣4x+3),则点H(x,﹣x+3),
则S△PBC=
PH×OB=
(﹣x+3﹣x2+4x﹣3)=
(﹣x2+3x),
∵﹣
<0,故S△PBC有最大值,此时x=
,故点P(
,﹣
);
(3)存在,理由:
如上图,过点C作与y轴夹角为30°的直线CH,过点A作AH⊥CH,垂足为H,
则HQ=
CQ,Q+
QC最小值=AQ+HQ=AH,
直线HC所在表达式中的k值为
,直线HC的表达式为:y=
x+3…①
则直线AH所在表达式中的k值为﹣
,
则直线AH的表达式为:y=﹣
x+s,将点A的坐标代入上式并解得:
则直线AH的表达式为:y=﹣
x+
…②,
联立①②并解得:x=
,
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故点H(
,
),而点A(1,0),则AH=
,即:AQ+
QC的最小值为
.