已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(-2,0)、B(0,1)两点,且对称轴是y轴.经过点C(0,2)的直线l与x轴平行,O为坐标原点,P、Q为抛物线y=a

发布时间:2020-08-11 05:04:05

已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(-2,0)、B(0,1)两点,且对称轴是y轴.经过点C(0,2)的直线l与x轴平行,O为坐标原点,P、Q为抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上的两动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)以点P为圆心,PO为半径的圆记为⊙P,判断直线l与⊙P的位置关系,并证明你的结论;
(3)设线段PQ=9,G是PQ的中点,求点G到直线l距离的最小值.

网友回答

解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是y轴,
∴b=0,
∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(-2,0)、B(0,1)两点,
∴c=1,a=-,
∴所求抛物线的解析式为y=-x2+1;???

(2)设点P坐标为(p,-p2+1),
如图,过点P作PH⊥l,垂足为H,
∵PH=2-(-p2+1)=p2+1,
OP==p2+1,
∴OP=PH,
∴直线l与以点P为圆心,PO长为半径的圆相切;?????

(3)如图,分别过点P、Q、G作l的垂线,垂足分别是D、E、F.连接EG并延长交DP的延长线于点K,
∵G是PQ的中点,
∴易证得△EQG≌△KPG,
∴EQ=PK,
由(2)知抛物线y=-x2+1上任意一点到原点O的距离等于该点到直线l:y=2的距离,
即EQ=OQ,DP=OP,
∴FG=DK=(DP+PK)=(DP+EQ)=(OP+OQ),
∴只有当点P、Q、O三点共线时,线段PQ的中点G到直线l的距离GF最小,
∵PQ=9,
∴GF≥4.5,即点G到直线l距离的最小值是4.5.
解析分析:(1)由抛物线的对称轴为y轴可得:b=0,再把A(-2,0)、B(0,1)两点坐标分别代入函数的解析式求出a、c即可;
(2)因为P在抛物线上,所以设点P坐标为(p,-p2+1)如图,过点P作PH⊥l,垂足为H,根据圆心到直线的距离和圆的半径之间的大小关系可判断直线l与⊙P的位置关系;
(3)图,分别过点P、Q、G作l的垂线,垂足分别是D、E、F.连接EG并延长交DP的延长线于点K,易证得△EQG≌△KPG,由(2)知抛物线y=-x2+1上任意一点到原点O的距离等于该点到直线l:y=2的距离,即EQ=OQ,DP=OP,所以只有当点P、Q、O三点共线时,线段PQ的中点G到直线l的距离GF最小,进而求出点G到直线l距离的最小值.

点评:此题主要考查了二次函数解析式的确定、直线与圆的位置关系、全等三角形等知识,轴对称-最短路线问题,对学生的能力要求极高,难度很大.
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