問題詳情:
如圖,二次函數y=x2+bx+c的圖象交x軸於A、D兩點,並經過B點,已知A點座標是(2,0),B點座標是(8,6).
(1)求二次函數的解析式;
(2)求函數圖象的頂點座標及D點的座標;
(3)二次函數的對稱軸上是否存在一點C,使得△CBD的周長最小?若C點存在,求出C點的座標;若C點不存在,請説明理由.
【回答】
【考點】二次函數綜合題;待定係數法求一次函數解析式;二次函數的*質;待定係數法求二次函數解析式;線段的*質:兩點之間線段最短.
【分析】(1)只需運用待定係數法就可求出二次函數的解析式;
(2)只需運用*法就可求出拋物線的頂點座標,只需令y=0就可求出點D的座標;
(3)連接CA,由於BD是定值,使得△CBD的周長最小,只需CD+CB最小,根據拋物線是軸對稱圖形可得CA=CD,只需CA+CB最小,根據“兩點之間,線段最短”可得:當點A、C、B三點共線時,CA+CB最小,只需用待定係數法求出直線AB的解析式,就可得到點C的座標.
【解答】解:(1)把A(2,0),B(8,6)代入y=x2+bx+c,得
,
解得:,
∴二次函數的解析式為y=x2﹣4x+6;
(2)由y=x2﹣4x+6=(x﹣4)2﹣2,得
二次函數圖象的頂點座標為(4,﹣2).
令y=0,得x2﹣4x+6=0,
解得:x1=2,x2=6,
∴D點的座標為(6,0);
(3)二次函數的對稱軸上存在一點C,使得△CBD的周長最小.
連接CA,如圖,
∵點C在二次函數的對稱軸x=4上,
∴xC=4,CA=CD,
∴△CBD的周長=CD+CB+BD=CA+CB+BD,
根據“兩點之間,線段最短”,可得
當點A、C、B三點共線時,CA+CB最小,
此時,由於BD是定值,因此△CBD的周長最小.
設直線AB的解析式為y=mx+n,
把A(2,0)、B(8,6)代入y=mx+n,得
,
解得:,
∴直線AB的解析式為y=x﹣2.
當x=4時,y=4﹣2=2,
∴當二次函數的對稱軸上點C的座標為(4,2)時,△CBD的周長最小.
【點評】本題主要考查了運用待定係數法求拋物線及直線的解析式、拋物線是軸對稱圖形、拋物線上點的座標特徵、兩點之間線段最短、解一元二次方程等知識,在解決問題的過程中,用到了*法、待定係數法等重要的數學方法,而運用“兩點之間線段最短”則是解決第3小題的關鍵.
知識點:二次函數與一元二次方程
題型:綜合題