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3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=...

 昵称32901809 2019-12-02
3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣1/2x ²+bx+c的图象与直线y=﹣ x+3交于A、B两点,且点A在y轴上,点B的坐标是(4,1).

(1)求抛物线的函数解析式;

(2)过点A作AC⊥AB交x轴于点C.

①求点C的坐标;

②在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得△PAC的周长最小?若存在,求出此时PA+PC的值;若不存在,说明理由;

③除点C外,在坐标轴上是否存在点Q,使得△QAB为直角三角形?若存在,直接写出所有能使△QAB为直角三角形点Q的坐标;若不存在,请说明理由.

【解析】(1)先由y=﹣1/2x+3,可得与y轴的交点A的坐标,再把B(4,1)和A(0,3)代入y=﹣1/2x ²+bx+c,运用待定系数法即可求出抛物线的函数解析式;

(2)①设直线AB与x轴交于点D,则D(6,0),由△AOC∽△DOA可得,OC=3/2,即点C的坐标为(﹣3/2,0);

②由抛物线:y=﹣1/2x ²+3/2x+3,可得其对称轴为直线x=3/2,设点A关于x=3/2的对称点为A′(3,3),连接A′C交直线x=3/2于点P,根据轴对称的性质和两点之间线段最短可知,此时PA+PC的值最小,即△PAC的周长的值最小,运用两点间的距离公式求出A′C的长度,即为此时PA+PC的值;

③分两种情况:

(i)以B为直角顶点时,过B点作AB的垂线与x轴交于点Q₁,与y轴交于点Q₂,

易求直线BQ1的解析式为y=2x﹣7,所以Q₁(7/2,0),Q₂(0,﹣7);

(ii)以Q为直角顶点时,以AB为直径作圆交x轴于Q₃,Q4,与y轴交于点Q5,

以AB为直径的圆的方程为(x﹣2)²+(y﹣2)²=5,

当y=0时,x=1或3,所以Q₃(1,0),Q4(3,0);

当x=0时,y=1或3,所以Q5(0,1).

综上可知,所求点Q的坐标为:Q₁(7/2,0),Q₂(0,﹣7),Q₃(1,0),Q4(3,0),Q5(0,1).



例4.如图,抛物线y=x²﹣4x﹣5与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点D.

(1)求A,B,C三点的坐标及抛物线的对称轴.

(2)如图1,点E(m,n)为抛物线上一点,且2<m<5,过点E作EF∥x轴,交抛物线的对称轴于点F,作EH⊥x轴于点H,求四边形EHDF周长的最大值.

(3)如图2,点P为抛物线对称轴上一点,是否存在点P,使以点P,B,C为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.



【解析】(1)分别令x=0和y=0代入抛物线的解析式中,可得A(-1,0),B(5,0),C(0,-5),可得对称轴x=2;

(2)根据矩形周长公式表示四边形EHDF周长,并根据二次函数的顶点式可得四边形EHDF周长的最大值;

如图1,∵E(m,n),且2<m<5,∴E在第四象限,

∴EF=m﹣2,EH=n=﹣m²+4m+5,

设四边形EHDF周长为W,

则W=2(EF+EH)=2(m﹣2﹣m²+4m+5)=﹣2m²+10m+6=﹣2(m﹣5/2)²+37/2,

∵﹣2<0,∴当m=5/2时,四边形EHDF周长的最大值是37/2;

(3)分三种情况:

①当∠CBP=90°时,如图2,根据△PDB∽△BOC,列比例式得:PD=DB,可得结论;

②当∠BCP=90°时,如图3,根据△PCG∽△BDG,则CG/PG=DG/BG,可得PG的长,从而写出P的坐标;

③以AB为直径画圆,交对称轴于P ₁、P ₂,如图4,根据△P ₁DB∽△CHP ₁,则P ₁D/BD=CH/HP ₁,列方程可得结论.

综上所述,点P的坐标为(2,3)或(2,﹣7)或(2,﹣6)或(2,1).

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