题目内容
(本题11分)如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为(1,4),交x轴于A、B,交y轴于D,其中B点的坐标为(3,0)
(1)求抛物线的解析式
(2)如图
2,过点A的直线与抛物线交于点E,交y轴于点F,其中E点的横坐标为2,若直线PQ为抛物线的对称轴,点G为PQ上一动点,则
轴上是否存在一点H,使D、G、F、H四点围成的四边形周长最小.若存在,求出这个最小值及G、H的坐
标;若不存在,请说明理由.
(3)如图3,抛物线上是否存在一点
,过点
作
轴的垂线,垂足为
,过点
作直线
,交线段
于点
,连接
,使
~
,若存在,求出点
的坐标;若不存在,说明理由.
图1 图2
图3
(1)求抛物线的解析式
(2)如图
(3)如图3,抛物线上是否存在一点
解:(1
)设所求抛物线的解析式为:
,依题意,将点B(3,0)代入,得
解得:a=-1 ∴所求抛物线的解析式为:
(2)如图6,在y轴的负半轴上取一点I,使得点F与点I关于x轴对称,
在x轴上取一点H,连接HF、HI、HG、GD、GE,则HF=HI…………………①
设过A、E两点的一次函数解析式为:y=kx+b(k≠0),
∵点E在抛物线上且点E的横坐标为2,将x=2代入抛物线
,得

∴点E坐标为(2,3)
又∵抛物线
图像分别与x轴、y轴交于点A、B、D
∴当y=0时,
,∴x=-1或x=3
当x=0时,y=-1+4=3,
∴点A(-1,0),点B(3,0),点D(0,3)
又∵抛物线的对称轴为:直线x=1,
∴点D与点E关于PQ对称,GD=GE…………………②
分别将点A(-1,0)、点E(2,3)代入y=kx+b,得:
解得:
过A、E两点的一次函数解析式为:y=x+1
∴当x=0
时,y=1
∴点F坐标为(0,1)
∴
=2………………………………………③
又∵点F与点I关于x轴
对称,
∴点I坐标为(0,-1)
∴
………④
又∵要使四边形DFHG的周长最小,由于DF是一个定值,
∴只要使
DG+GH+HI最小即可
由图形的对称性和①、②、③,可知,
DG+GH+HF=EG+GH+HI
只有当EI为一条直线时,EG+GH+HI最小
设过E(2,3)、I(0,-1)两点的函数解析式为:
,
分别将点E(2,3)、点I(0,-1)代入
,得:

解得:
过I、E两点的一次函数解析式为:y=2x-1
∴当x=1时,y=1;当y=0时,x=
;
∴点G坐标为(1,1),点H坐标为(
,0)
∴四边形DFHG的周长最小为:DF+DG+GH+HF=DF+EI
由③和④,可知:
DF+EI=
∴四边形DFHG的周长最小为
。
(3)如图7,

由
题意可知,∠NMD=∠MDB,
要使,△DNM∽△BMD,只要使
即可,
即:
………………………………⑤
设点M的坐标为(a,0),由MN∥BD,可得
△AMN∽△ABD,
∴
再由(1)、(2)可知,AM=1+a,BD=
,AB=4
∴
∵
,
∴⑤式可写成:
解得
或
(不合题意,舍去)∴点M的坐标为(
,0)
又∵点T在抛物线
图像上,
∴当x=
时,y=
∴点T的坐标为(
,
).
(2)如图6,在y轴的负半轴上取一点I,使得点F与点I关于x轴对称,
在x轴上取一点H,连接HF、HI、HG、GD、GE,则HF=HI…………………①
设过A、E两点的一次函数解析式为:y=kx+b(k≠0),
∵点E在抛物线上且点E的横坐标为2,将x=2代入抛物线
∴点E坐标为(2,3)
又∵抛物线
∴当y=0时,
当x=0时,y=-1+4=3,
∴点A(-1,0),点B(3,0),点D(0,3)
又∵抛物线的对称轴为:直线x=1,
∴点D与点E关于PQ对称,GD=GE…………………②
分别将点A(-1,0)、点E(2,3)代入y=kx+b,得:
解得:
过A、E两点的一次函数解析式为:y=x+1
∴当x=0
∴点F坐标为(0,1)
∴
又∵点F与点I关于x轴
∴点I坐标为(0,-1)
∴
又∵要使四边形DFHG的周长最小,由于DF是一个定值,
∴只要使
由图形的对称性和①、②、③,可知,
DG+GH+HF=EG+GH+HI
只有当EI为一条直线时,EG+GH+HI最小
设过E(2,3)、I(0,-1)两点的函数解析式为:
分别将点E(2,3)、点I(0,-1)代入
解得:
过I、E两点的一次函数解析式为:y=2x-1
∴当x=1时,y=1;当y=0时,x=
∴点G坐标为(1,1),点H坐标为(
∴四边形DFHG的周长最小为:DF+DG+GH+HF=DF+EI
由③和④,可知:
DF+EI=
∴四边形DFHG的周长最小为
(3)如图7,
由
要使,△DNM∽△BMD,只要使
即:
设点M的坐标为(a,0),由MN∥BD,可得
△AMN∽△ABD,
∴
再由(1)、(2)可知,AM=1+a,BD=
∴
∵
∴⑤式可写成:
解得
又∵点T在抛物线
∴当x=
略
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