题目内容
如图,在平面直角坐标系中,点A(-1,0),点C(0,| 3 |
2
| ||
| 3 |
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在点P,使△ABP为直角三角形?若存在,直接写出P点坐标;若不存在,请说明理由;
(3)试探究在直线AC上是否存在一点M,使得△MOB的周长最小?若存在,求出的周长最小
| b |
| 2a |
| b |
| 2a |
| 4ac-b2 |
| 4a |
分析:(1)抛物线解析式中有两个待定系数a,c,根据直线AC解析式求点A、C坐标,代入抛物线解析式即可;
(2)分析不难发现,△ABP的直角顶点只可能是P,设P(a,b),作PE⊥AB,利用△APE∽△PBE,利用比例线段建立等量关系求出点P的坐标.
(3)由于B,O是定点,BO的长一定,实际上就是求BM+OM最小,找出点B关于直线AC的对称点F,连接OF,交AC于点M,点M即为所求,由(2)可知,BC⊥AC,延长BC到F,使BC=FC,作FG⊥AB,交AB于点G,利用中位线的性质可得FG的长,在Rt△GFO中利用勾股定理就可以求出OF的长,从求出△OMB的周长.
(2)分析不难发现,△ABP的直角顶点只可能是P,设P(a,b),作PE⊥AB,利用△APE∽△PBE,利用比例线段建立等量关系求出点P的坐标.
(3)由于B,O是定点,BO的长一定,实际上就是求BM+OM最小,找出点B关于直线AC的对称点F,连接OF,交AC于点M,点M即为所求,由(2)可知,BC⊥AC,延长BC到F,使BC=FC,作FG⊥AB,交AB于点G,利用中位线的性质可得FG的长,在Rt△GFO中利用勾股定理就可以求出OF的长,从求出△OMB的周长.
解答:解:(1)由题意,得
解得
抛物线的解析式为:y=-
x2+
x+
;
(2)∵抛物线与x轴交于点B
∴当y=0时,则
0=-
x2+
x+
解得;
x1=-1,x2=3,
∴B(3,0),
设P(a,b),则有b=-
a2+
a+

则有P(a,-
a2+
a+
),
∴AE=a+1,BE=3-a,PE=-
a2+
a+
.
如图:作PE⊥AB于E,
∴∠AEP=∠BEP=90°
∵∠APB=90°
∴△APE∽△PBE
∴
=
∴
=
解得:a1=0,a2=3,(在x轴上,舍去)a2=2,a4=-1(在x轴上,舍去)
∴P(0,
)或P(2,
).
(3)由(2)知AC⊥BC,延长BC至点F,使CF=BC,连接OF交AC于点M,连接BM,作FG⊥AB于G,
∴FG∥OC,△MOB的周长最小.
C△MOB=BO+MO+MB=BO+OF
∵CF=BC
∴GO=BO
∴CO是△BFG的中位线
∴GF=2OC
∵B(3,0),C(0,
)
∴0B=3,OC=
∴OG=3,GF=2
,在Rt△GFO中,由勾股定理,得
OF=
∴OF=
∴C△MOB=
+3
∴C△MOB的最小值是:
+3.
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抛物线的解析式为:y=-
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| 3 |
2
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| 3 |
| 3 |
(2)∵抛物线与x轴交于点B
∴当y=0时,则
0=-
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| 3 |
2
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| 3 |
| 3 |
x1=-1,x2=3,
∴B(3,0),
设P(a,b),则有b=-
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| 3 |
2
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| 3 |
| 3 |
则有P(a,-
| ||
| 3 |
2
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| 3 |
| 3 |
∴AE=a+1,BE=3-a,PE=-
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| 3 |
2
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| 3 |
| 3 |
如图:作PE⊥AB于E,
∴∠AEP=∠BEP=90°
∵∠APB=90°
∴△APE∽△PBE
∴
| AE |
| PE |
| PE |
| BE |
∴
| a+1 | ||||||||||
-
|
-
| ||||||||||
| 3-a |
解得:a1=0,a2=3,(在x轴上,舍去)a2=2,a4=-1(在x轴上,舍去)
∴P(0,
| 3 |
| 3 |
(3)由(2)知AC⊥BC,延长BC至点F,使CF=BC,连接OF交AC于点M,连接BM,作FG⊥AB于G,
∴FG∥OC,△MOB的周长最小.
C△MOB=BO+MO+MB=BO+OF
∵CF=BC
∴GO=BO
∴CO是△BFG的中位线
∴GF=2OC
∵B(3,0),C(0,
| 3 |
∴0B=3,OC=
| 3 |
∴OG=3,GF=2
| 3 |
OF=
(2
|
∴OF=
| 21 |
∴C△MOB=
| 21 |
∴C△MOB的最小值是:
| 21 |
点评:本题是一道二次函数的综合题,考查了利用待定系数法求抛物线的解析式,直角三角形的判定及性质,轴对称的运用,勾股定理的运用等知识点.
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