题目内容
【题目】如图1,抛物线
交x轴于点
,
,交y轴于点C.
求抛物线的解析式;
如图2,D点坐标为
,连结
若点H是线段DC上的一个动点,求
的最小值.
如图3,连结AC,过点B作x轴的垂线l,在第三象限中的抛物线上取点P,过点P作直线AC的垂线交直线l于点E,过点E作x轴的平行线交AC于点F,已知
.
求点P的坐标;
在抛物线
上是否存在一点Q,使得
成立?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
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【答案】(1)y=x2+x﹣6;(2)OH+
HC的最小值为3
;(3)①点P坐标为(﹣2,﹣4);②点Q的坐标为(﹣1,﹣6).
【解析】
(1)把交点坐标代入抛物线交点式表达式,即可求解;
(2)作点O关于直线BC的对称点O′,过点O′作O′G⊥y轴交DC与点H、交y轴与点G,在图示的位置时,OH+
HC为最小值,即可求解;
(3)①PE=CF,则PEcosβ=SFcosβ,即:PE=FS,即可求解;②求出HP所在的直线表达式与二次函数联立,求得交点即可.
解:(1)设抛物线的表达式为:y=a(x﹣x1)(x﹣x2)=(x+3)(x﹣2)=x2+x﹣6,
抛物线的表达式为:y=x2+x﹣6…①,
(2)作点O关于直线DC的对称点O′交CD于点M,过点O′作O′G⊥y轴交DC与点H、交y轴与点G,
∵OD=2
,OC=6,则∠OCD=30°,∴GH=
HC,
在图示的位置时,OH+
HC=GH+OH,此时为最小值,长度为GO′,
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∵O′O⊥DC,∴∠OO′H=∠OCD=30°,
∴OM=
OC=3=
OO′,
在Rt△OO′G中,GO′=OO′cos∠OO′G=6cos30°=3
,
即:OH+
HC的最小值为3
;
(3)①设点P的坐标为(m,n),n=m2+m﹣6,
直线AC表达式的k值为﹣2,则直线PE表达式的k值为
,
设直线PE的表达式为:y=
x+b,
将点P坐标代入上式并解得:b=n﹣
m,
则点E的坐标为(2,1+n﹣
m),点F的坐标为(
m﹣
n﹣
,1+n﹣
m),
过点P作x轴的平行线交直线l于点M,过点F作y轴平行线交过C点作x轴的平行线于点S,
∵AC⊥PE,∴∠EPM=∠SFC=β,
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∵PE=CF,则PEcosβ=SFcosβ,即:PE=FS,
∴1+n﹣
m+6=2﹣m,即:2m2+3m﹣2=0,
解得:m=
或﹣2(舍去m=
),
故点P坐标为(﹣2,﹣4),
点E坐标为(2,﹣2);
②过点P作x轴的平行线交直线l于点M、交y轴于点R,作EN⊥PB于点N,
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则:PM=4=BM=4,EM=BM=2,
则PE=
,EN=BEsin∠NBE=2×sin45°=
,
设:∠QPC=∠BPE=α,
则sin∠BPE=
=
=sinα,则tanα=
,
过点P作y轴的平行线交过C点与x轴的平行线于点L,延长PQ交CL于点H,过点H作HG⊥PC,
则:PL=PR=RC=CL=2,即四边形PRCL为正方形,
∴∠PCH=45°,设:GH=GC=m,
PG=
=3m,PC=PG+GC=4m=2
,则m=
,
CH=
m=1,即点H坐标为(﹣1,﹣6),
则HP所在的直线表达式为:y=﹣2x﹣8…②,
①②联立并解得:x=﹣1或﹣2(x=﹣2和点P重合,舍去),
故点Q的坐标为(﹣1,﹣6).
故答案为:(1)y=x2+x﹣6;(2)OH+
HC的最小值为3
;(3)①点P坐标为(﹣2,﹣4);②点Q的坐标为(﹣1,﹣6).