問題詳情:
如圖,拋物線y=ax2+bx+c的圖象過點A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3).
(1)求拋物線的解析式;
(2)在拋物線的對稱軸上是否存在一點P,使得△PAC的周長最小,若存在,請求出點P的座標及△PAC的周長;若不存在,請説明理由;
(3)在(2)的條件下,在x軸上方的拋物線上是否存在點M(不與C點重合),使得S△PAM=S△PAC?若存在,請求出點M的座標;若不存在,請説明理由.
【回答】
【分析】(1)由於條件給出拋物線與x軸的交點A(﹣1,0)、B(3,0),故可設交點式y=a(x+1)(x﹣3),把點C代入即求得a的值,減小計算量.
(2)由於點A、B關於對稱軸:直線x=1對稱,故有PA=PB,則C△PAC=AC+PC+PA=AC+PC+PB,所以當C、P、B在同一直線上時,C△PAC=AC+CB最小.利用點A、B、C的座標求AC、CB的長,求直線BC解析式,把x=1代入即求得點P縱座標.
(3)由S△PAM=S△PAC可得,當兩三角形以PA為底時,高相等,即點C和點M到直線PA距離相等.又因為M在x軸上方,故有CM∥PA.由點A、P座標求直線AP解析式,即得到直線CM解析式.把直線CM解析式與拋物線解析式聯立方程組即求得點M座標.
【解答】解:(1)∵拋物線與x軸交於點A(﹣1,0)、B(3,0)
∴可設交點式y=a(x+1)(x﹣3)
把點C(0,3)代入得:﹣3a=3
∴a=﹣1
∴y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3
∴拋物線解析式為y=﹣x2+2x+3
(2)在拋物線的對稱軸上存在一點P,使得△PAC的周長最小.
如圖1,連接PB、BC
∵點P在拋物線對稱軸直線x=1上,點A、B關於對稱軸對稱
∴PA=PB
∴C△PAC=AC+PC+PA=AC+PC+PB
∵當C、P、B在同一直線上時,PC+PB=CB最小
∵A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)
∴AC=,BC=
∴C△PAC=AC+CB=最小
設直線BC解析式為y=kx+3
把點B代入得:3k+3=0,解得:k=﹣1
∴直線BC:y=﹣x+3
∴yP=﹣1+3=2
∴點P(1,2)使△PAC的周長最小,最小值為.
(3)存在滿足條件的點M,使得S△PAM=S△PAC.
∵S△PAM=S△PAC
∴當以PA為底時,兩三角形等高
∴點C和點M到直線PA距離相等
∵M在x軸上方
∴CM∥PA
∵A(﹣1,0),P(1,2),設直線AP解析式為y=px+d
∴ 解得:
∴直線AP:y=x+1
∴直線CM解析式為:y=x+3
∵ 解得:(即點C),
∴點M座標為(1,4)
知識點:各地中考
題型:綜合題