如图在平面平面直角系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与轴交于点A(-2,0)、B(4,0),与轴交于点C(0,4),直线l是抛物线的对称轴,与x轴交于点

发布时间:2020-08-09 07:17:45

如图在平面平面直角系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与轴交于点A(-2,0)、B(4,0),与轴交于点C(0,4),直线l是抛物线的对称轴,与x轴交于点D,点P是直线l上一动点.
(1)求此抛物线的表达式.
(2)当AP+CP的值最小时,求点P的坐标;再以点A为圆心,AP的长为半径作
⊙A.求证:BP与⊙A相切.
(3)点P在直线l上运动时,是否存在等腰△ACP?若存在,请写出所有符合条件的点P坐标;若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x-4),
把C(0,4)代入得4=-8a,解得a=-,
∴此抛物线的表达式为y=-(x+2)(x-4)=-x2+x+4;

(2)抛物线的对称轴为直线x=-=1,
∵AP+CP的值最小,AC为定值,则过C作CC′⊥l交抛物线与C′,则点C与C′为对称点,连AC′交直线x=1与点P,连PC,
∴C′的坐标为(2,4),
设直线AC′的解析式为y=kx+b,把A(-2,0)和C′(2,4)代入得-2k+b=0,2k+b=4,解得k=1,b=2,
∴直线AC′的解析式为y=x+2,
令x=1,则y=3,
所以P点坐标为(1,3);
连BP,如图,
∵PD=3,DA=1-(-2)=3,BD=4-1=3,
∴△PDB和△PBD都为等腰直角三角形,
∴∠APB=45°+45°=90°,
∴PB为⊙A的切线;

(3)存在.
当PC=PA,作AC的中垂线交直线x=1于P1点,P1C=P1A,
设P1(1,y),
则y2+32=12+(4-y)2,解得y=1,
∴P1(1,1);
当AP=AC=2以A圆心、AC为半径交直线x=1于P2、P3,连AP2,AP3,
P2D==,
∴P2的坐标为(1,),P3的坐标为(1,-);
当CP=CA=2,以C为圆心、AC为半径交直线x=1于P4、P5,连CP4,CP5,过C作CE⊥直线x=1于E点,
同理可得到P4的坐标为(1,4+),P5的坐标为(1,4-).
∴符合条件的点P坐标为:(1,1)、(1,)、(1,-)、(1,4+)、(1,4-).
解析分析:(1)利用待定系数法求二次函数的解析式:设抛物线的交点式y=a(x+2)(x-4),然后把C(0,4)代入得4=-8a,解出a即可;
(2)先求出对称轴为直线x=1,过C作CC′⊥l交抛物线与C′,则点C与C′为对称点,连AC′交直线x=1与点P,连PC,此时AP+CP的值最小,C′的坐标为(2,4);利用待定系数法可求直线
AC′的解析式为y=x+2,令x=1,则y=3,确定P点坐标为(1,3);连BP,如图,易得PD=3,DA=1-(-2)=3,BD=4-1=3,则△PDB和△PBD都为等腰直角三角形,得到∠APB=45°+45°=90°,根据切线的判定定理即可得到BP与⊙A相切;
(3)分类讨论:当CP=CA,点P与点A关于y轴对称,则P1点坐标为(2,0);当AP=AC=2,以A圆心、AC为半径交直线x=1于P2、P3,连AP2,AP3,利用勾股定理计算出
P2D=,于是可确定P2的坐标为(1,),P3的坐标为(1,-);当CP=CA=2,以C为圆心、AC为半径交直线x=1于P4、P5,连CP4,CP5,过C作CE⊥直线x=1于E点,用同样的方法可求出P4的坐标为(1,4+),P5的坐标为(1,4-).

点评:本题考查了二次函数的综合题:先利用待定系数法求函数的解析式,然后利用二次函数的性质得到对称轴方程.同时考查了等腰直角三角形的判定与性质、分类讨论思想的运用以及切线的判定方法.
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