定义一种变换:平移抛物线F1得到抛物线F2,使F2经过F1的顶点A.设F2的对称轴分别交F1,F2于点D,B,点C是点A关于直线BD的对称点.
(1)如图1,若F1:y=x2,经过变换后,得到F2:y=x2+bx,点C的坐标为(2,0),则:
①b的值等于;
②四边形ABCD为
A、平行四边形;B、矩形;C、菱形;D、正方形.
(2)如图2,若F1:y=ax2+c,经过变换后,点B的坐标为(2,c-1),求△ABD的面积;
(3)如图3,若F1:y=x2-x+,经过变换后,AC=2,点P是直线AC上的动点,求点P到点D的距离和到直线AD的距离之和的最小值.
网友回答
解:(1)-2;D;
(2)∵F2:y=a(x-2)2+c-1,
而A(0,c)在F2上,可得a=.
∴DB=(4a+c)-(c-1)=2,
∴S△ABD=2;
(3)当点C在点A的右侧时(如图1),
设AC与BD交于点N,
抛物线y=x2-x+,配方得y=(x-1)2+2,
其顶点坐标是A(1,2),
∵AC=2,
∴点C的坐标为(1+2,2).
∵F2过点A,
∴F2解析式为y=(x-1-)2+1,
∴B(1+,1),
∴D(1+,3)
∴NB=ND=1,
∵点A与点C关于直线BD对称,
∴AC⊥DB,且AN=NC
∴四边形ABCD是菱形.
∴PD=PB.
作PH⊥AD交AD于点H,则PD+PH=PB+PH.
要使PD+PH最小,即要使PB+PH最小,
此最小值是点B到AD的距离,即△ABD边AD上的高h.
∵DN=1,AN=,DB⊥AC,
∴∠DAN=30°,
故△ABD是等边三角形.
∴h=AD=
∴最小值为.
当点C在点A的左侧时(如图2),同理,最小值为.
综上,点P到点D的距离和到直线AD的距离之和的最小值为.
解析分析:(1)已知F2的解析式,把已知坐标代入即可得出b的值;
(2)在(1)的基础上求出S△ABD;
(3)要分情况讨论点C在点A的左边还是右边,作PH⊥AD交AD于点H,则PD+PH=PB+PH,是PB+PH值最小可求出h的最小值.
点评:本题综合考查的是考生的作图能力以及二次函数的灵活运用,难度较大.