题目内容


如图,抛物线y=(x-3)2-1与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为D了.

(1)求点A,B,D的坐标;

(2)连接CD,过原点O作OE⊥CD,垂足为H,OE与抛物线的对称轴交于点E,连接AE,AD.求证:∠AEO=∠ADC;

(3)以(2)中的点E为圆心,1为半径画圆,在对称轴右侧的抛物线上有一动点P,过点P作⊙E的切线,切点为Q,当PQ的长最小时,求点P的坐标,并直接写出点Q的坐标.


(1)顶点D的坐标为(3,-1).

令y=0,得(x-3)2-1=0,

解得x1=3+,x2=3-.

∵点A在点B的左侧,

∴A点坐标(3-,0),B点坐标(3+,0).

(2)过D作DG⊥y轴,垂足为G.

则G(0,-1),GD=3.

令x=0,则y=,∴C点坐标为(0,).

∴GC=-(-1)=.

设对称轴交x轴于点M.

∵OE⊥CD,

∴∠GCD+∠COH=90°.

∵∠MOE+∠COH=90°,

∴∠MOE=∠GCD.

又∵∠CGD=∠OMN=90°,

∴△DCG∽△EOM.

∴.

∴EM=2,即点E坐标为(3,2),ED=3.

由勾股定理,得AE2=6,AD2=3,

∴AE2+AD2=6+3=9=ED2.

∴△AED是直角三角形,即∠DAE=90°.

设AE交CD于点F.

∴∠ADC+∠AFD=90°.

又∵∠AEO+∠HFE=90°,

∴∠AFD=∠HFE,

∴∠AEO=∠ADC.

(3)由⊙E的半径为1,根据勾股定理,得PQ2=EP2-1.

要使切线长PQ最小,只需EP长最小,即EP2最小.

设P坐标为(x,y),由勾股定理,得EP2=(x-3)2+(y-2)2.

∵y=(x-3)2-1,

∴(x-3)2=2y+2.

∴EP2=2y+2+y2-4y+4

     =(y-1)2+5.

当y=1时,EP2最小值为5.

把y=1代入y=(x-3)2-1,得(x-3)2-1=1,

解得x1=1,x2=5.

又∵点P在对称轴右侧的抛物线上,

∴x1=1舍去.

∴点P坐标为(5,1).

此时Q点坐标为(3,1)或().   


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