题目内容

如图,在平面直角坐标系中,点A在y轴的正半轴上,点B在第一象限,点C的坐标为(3,0).AB∥x轴,且OA=AB,抛物线y=ax2+bx+2经过点A、B、C.连 结BC,过点B作BD⊥BC,交OA于点D.将∠CBD绕点B按顺时针方向旋转得到∠EBF,角的两边分别交x轴的正半轴、y轴的正半轴于E、F.
(1)求a、b的值.
(2)当直线BF经过抛物线y=ax2+bx+2的顶点时,求CE的长.
(3)连结EF.设△BEF与△BEC的面积之差为S.当CE为何值时S最小,求出这个最小值.
考点:二次函数综合题
专题:
分析:(1)把点B、C的坐标分别代入抛物线解析式,列出关于a、b的方程组,通过解方程组来求它们的值;
(2)如图,过点G作GH⊥AB于点H,过点B作BM⊥OC于点M.构建全等三角形:△EBM≌△FBA(AAS).则EM=AF.tan∠ABF=
AF
AB
=
HG
HB
,易求AF=
4
3
.故CE=CM+EM=1+
4
3
=
7
3

(3)设CE=m,则EM=m-1或1-m.在直角△BEM中,利用勾股定理得到BE2=EM2+BM2=m2-2m+5.又由(2)中的全等三角形的对应边相等推知:BF=BE.易求S=
1
2
(m-2)2+
1
2
.根据抛物线的性质知:当m=2时,S最小=
1
2
解答:解:(1)根据题意,B(2,2),C(3,0),则
4a+2b+2=2
9a+3b+2=0.

解得
a=-
2
3
b=
4
3
.


(2)由(1)知,经过A、B、C的抛物线为y=-
2
3
x2+
4
3
x+2

故顶点G的坐标为(1,
8
3
).
如图,过点G作GH⊥AB于点H,
则AH=BH=1,GH=
8
3
-2=
2
3

过点B作BM⊥OC于点M.则四边形ABMO为正方形.
∴BA=BM.
∵∠ABM=∠EBF=90°,
∴∠EBM=∠FBA.
∵∠BME=∠BAF=90°,
∴在△EBM与△FBA中,
∠EBM=∠FBA
∠BME=∠BAF=90°
BM=BA

∴△EBM≌△FBA(AAS).
∴EM=AF.
∵tan∠ABF=
AF
AB
=
HG
HB

∴AF=
4
3

∴EM=AF=
4
3

又∵C(3,0),B(2,2),
∴CM=1.
∴CE=CM+EM=1+
4
3
=
7
3
;                                      

(3)如图,连接EF.
设CE=m,则EM=m-1或1-m,
∴BE2=EM2+BM2=(m-1)2+2 2=m2-2m+5.
又∵△FBA≌△EBM,
∴BF=BE.
∴S=S△BEF-S△BEC
S=
1
2
(m-2)2+
1
2

当m=2时,S最小=
1
2
点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有待定系数法求二次函数解析式,坐标与图形的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质以及三角形的面积求法等.该题综合性比较强,难度较大.解题时,要注意数形结合的数学思想方法的应用.
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