题目内容
(2013•海淀区一模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2-2mx+m2+m的顶点为C.
(1)求点C的坐标(用含m的代数式表示);
(2)直线y=x+2与抛物线交于A、B两点,点A在抛物线的对称轴左侧.
①若P为直线OC上一动点,求△APB的面积;
②抛物线的对称轴与直线AB交于点M,作点B关于直线MC的对称点B'.以M为圆心,MC为半径的圆上存在一点Q,使得QB′+
QB的值最小,则这个最小值为
.
(1)求点C的坐标(用含m的代数式表示);
(2)直线y=x+2与抛物线交于A、B两点,点A在抛物线的对称轴左侧.
①若P为直线OC上一动点,求△APB的面积;
②抛物线的对称轴与直线AB交于点M,作点B关于直线MC的对称点B'.以M为圆心,MC为半径的圆上存在一点Q,使得QB′+
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| 2 |
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| 10 |
分析:(1)把函数解析式整理成顶点式形式,然后写出点C的坐标;
(2)①联立直线与抛物线求出交点A、B的坐标,然后求出AB的长,再根据AB∥OC求出两平行线间的距离,最后根据三角形的面积公式列式计算即可得解;
②根据A、B的坐标求出AM、BM的长,再求出点M的坐标,从而得到⊙M的半径为2,取MB的中点N,连接QB、QN、QB′,然后利用两边对应成比例夹角相等两三角形相似求出△MNQ和△MQB相似,再根据相似三角形对应边成比例求出QN=
QB,然后根据三角形任意两边之和大于第三边判断出Q、N、B′三点共线时QB′+
QB最小,然后噶呢句勾股定理列式计算即可得解.
(2)①联立直线与抛物线求出交点A、B的坐标,然后求出AB的长,再根据AB∥OC求出两平行线间的距离,最后根据三角形的面积公式列式计算即可得解;
②根据A、B的坐标求出AM、BM的长,再求出点M的坐标,从而得到⊙M的半径为2,取MB的中点N,连接QB、QN、QB′,然后利用两边对应成比例夹角相等两三角形相似求出△MNQ和△MQB相似,再根据相似三角形对应边成比例求出QN=
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解答:解:(1)∵y=x2-2mx+m2+m=(x-m)2+m,
∴顶点坐标为C(m,m).
(2)①∵y=x+2与抛物线y=x2-2mx+m2+m交于A、B两点,
∴联立
,
解得
,
,
∵点A在点B的左侧,
∴A(m-1,m+1),B(m+2,m+4),
∴AB=
=3
,
∵直线OC的解析式为y=x,直线AB的解析式为y=x+2,
∴AB∥OC,两直线AB、OC之间距离h=2×
=
,
∴S△APB=
AB•h=
×3
×
=3;
②∵A(m-1,m+1),B(m+2,m+4),
∴AM=1×
=
,BM=2×
=2
,
由M点坐标(m,m+2),C点坐标(m,m)可知以MC为半径的圆的半径为 (m+2)-m=2
取MB的中点N,连接QB、QN、QB′,
则MN=
BM=
×2
=
,
∵
=
=
,∠QMN=∠BMQ,
∴△MNQ∽△MQB,
∴
=
=
,
∴QN=
QB,
由三角形三边关系,当Q、N、B′三点共线时QB′+
QB最小,
∵直线AB的解析式为y=x+2,
∴直线AB与对称轴夹角为45°,
∵点B、B′关于对称轴对称,
∴∠BMB′=90°,
由勾股定理得,QB′+
QB最小值=
=
=
.
故答案为:
.
∴顶点坐标为C(m,m).
(2)①∵y=x+2与抛物线y=x2-2mx+m2+m交于A、B两点,
∴联立
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解得
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∵点A在点B的左侧,
∴A(m-1,m+1),B(m+2,m+4),
∴AB=
| (m-1-m-2)2+(m+1-m-4)2 |
| 2 |
∵直线OC的解析式为y=x,直线AB的解析式为y=x+2,
∴AB∥OC,两直线AB、OC之间距离h=2×
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| 2 |
∴S△APB=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 2 |
| 2 |
②∵A(m-1,m+1),B(m+2,m+4),
∴AM=1×
| 2 |
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| 2 |
| 2 |
由M点坐标(m,m+2),C点坐标(m,m)可知以MC为半径的圆的半径为 (m+2)-m=2
取MB的中点N,连接QB、QN、QB′,
则MN=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 2 |
| 2 |
∵
| MN |
| QM |
| QM |
| BM |
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| 2 |
∴△MNQ∽△MQB,
∴
| QN |
| QB |
| MN |
| QM |
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∴QN=
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| 2 |
由三角形三边关系,当Q、N、B′三点共线时QB′+
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| 2 |
∵直线AB的解析式为y=x+2,
∴直线AB与对称轴夹角为45°,
∵点B、B′关于对称轴对称,
∴∠BMB′=90°,
由勾股定理得,QB′+
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| 2 |
| B′M2+MN2 |
(2
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故答案为:
| 10 |
点评:本题是二次函数综合题型,主要利用了二次函数解析式的转化,联立两函数解析式求交点坐标,勾股定理的应用,三角形的面积的求解,相似三角形的判定与性质,本题难点在于(2)②,作辅助线构造出相似三角形并得到与
QB相等的线段是解题的难点,也关键.
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