如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(-4,3)、B(2,0)两点,对称轴为y轴,经过点C(0,-2)的直线l与x轴平行,P(m,n)是抛物线上的动点

发布时间:2020-08-09 20:59:56

如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(-4,3)、B(2,0)两点,对称轴为y轴,经过点C(0,-2)的直线l与x轴平行,P(m,n)是抛物线上的动点,O为坐标原点.
(1)求直线AB和抛物线的函数解析式;
(2)以A为圆心,AO为半径画⊙A,判断直线l与⊙A的位置关系,并说明理由;
(3)设PO=d1,点P到直线l的距离为d2,试探索d1、d2间的数量关系;
(4)D点在直线AB上,D点的横坐标为-2,当△PDO的周长最小时,求四边形CODP的面积.

网友回答

解:(1)设直线AB的解析式为y=kx+b,则有:

解得:,
∴直线AB的解析式为y=-x+1;
由题意知:抛物线的对称轴为y轴,则抛物线经过(-4,3),(2,0),(-2,0)三点;
设抛物线的解析式为:y=a(x-2)(x+2),
则有:3=a(-4-2)(-4+2),
解得:a=,
∴抛物线的解析式为:y=x2-1;

(2)∵A(-4,3),
∴OA==5;
∵A到直线l的距离为:3-(-2)=5;
∴⊙A的半径等于圆心A到直线l的距离,
即直线l与⊙A相切;

(3)d1=d2.
理由:∵P(m,n)是抛物线上的动点,
∴设P(x,x2-1),
∴PO=d1===x2+1,点P到直线l的距离为d2=x2-1-(-2)=x2+1,
∴d1=d2;

(4)过P作PM∥y轴,交直线l于M;
则P(m,n),M(m,-2);
∴PO2=m2+n2,PM2=(n+2)2;
∵n=m2-1,即m2=4n+4;
∴PO2=n2+4n+4=(n+2)2,
∴PO2=PM2,
即PO=PM;
∵D点的横坐标为-2,
∴D(-2,2),则OD的长为定值;
若△PDO的周长最小,则PO+PD的值最小;
∵PO+PD=PD+PM≥DM,
∴PD+PO的最小值为DM,
即当D、P、M三点共线时PD+PM=PO+PD=DM;
此时点P的横坐标为-2,代入抛物线的解析式可得y=1-1=0,
即P(-2,0);
∴S四边形CODP=S△POD+S△POC=×2×2+×2×2=4.
解析分析:(1)用待定系数法即可求出直线AB的解析式;根据抛物线的对称轴为y轴,可得抛物线经过(-4,3),(2,0),(-2,0)三点,然后用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)根据A点坐标可求出半径OA的长,然后判断A到直线l的距离与半径OA的大小关系即可;
(3)首先设P(x,x2-1),即可求得d1、d2的长,继而可求得d1、d2间的数量关系;
(4)根据直线AB的解析式可求出D点的坐标,即可得到OD的长,由于OD的长为定值,若△POD的周长最小,那么PD+OP的长最小,可过P作y轴的平行线,交直线l于M;首先证PO=PM,此时PD+OP=PD+PM,而PD+PM≥DM,因此PD+PM最小时,应有PD+PM=DM,即D、P、M三点共线,由此可求得P点的坐标;又由S四边形CODP=S△POD+S△POC,即可求得
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