已知等腰三角形ABC的两个顶点分别是A(0,1)、B(0,3),第三个顶点C在x轴的正半轴上.关于y轴对称的抛物线y=ax2+bx+c经过A、D(3,-2)、P三点,

发布时间:2020-08-05 01:17:54

已知等腰三角形ABC的两个顶点分别是A(0,1)、B(0,3),第三个顶点C在x轴的正半轴上.关于y轴对称的抛物线y=ax2+bx+c经过A、D(3,-2)、P三点,且点P关于直线AC的对称点在x轴上.
(1)求直线BC的解析式;
(2)求抛物线y=ax2+bx+c的解析式及点P的坐标;
(3)设M是y轴上的一个动点,求PM+CM的取值范围.

网友回答

解:(1)∵A(0,1),B(0,3),
∴AB=2,
∵△ABC是等腰三角形,且点C在x轴的正半轴上,
∴AC=AB=2,
∴OC==.
∴C(,0).
设直线BC的解析式为y=kx+3,
∴k+3=0,
∴k=-.
∴直线BC的解析式为y=-x+3.

(2)∵抛物线y=ax2+bx+c关于y轴对称,
∴b=0.
又抛物线y=ax2+bx+c经过A(0,1),D(3,-2)两点.

解得
∴抛物线的解析式是y=-x2+1.
在Rt△AOC中,OA=1,AC=2,易得∠ACO=30°.
在Rt△BOC中,OB=3,OC=,易得∠BCO=60°.
∴CA是∠BCO的角平分线.
∴直线BC与x轴关于直线AC对称.
点P关于直线AC的对称点在x轴上,则符合条件的点P就是直线BC与抛物线y=-x2+1的交点.
∵点P在直线BC:y=-x+3上,故设点P的坐标是(x,-x+3).
又∵点P(x,-x+3)在抛物线y=-x2+1上,
∴-x+3=-x2+1.
解得x1=,x2=2.
故所求的点P的坐标是P1(,0),P2(2,-3).

(3)要求PM+CM的取值范围,可先求PM+C′M的最小值.
(I)当点P的坐标是OC=时,点P与点C重合,
故PM+CM=2CM.
显然CM的最小值就是点C到y轴的距离为,
∵点M是y轴上的动点,
∴PM+CM无最大值,
∴PM+CM≥2.
(II)当点P的坐标是(2,-3)时,由点C关于y轴的对称点C′(-,0),
故只要求PM+MC'的最小值,显然线段PC'最短.易求得PC'=6.
∴PM+CM的最小值是6.
同理PM+CM没有最大值,
∴PM+CM的取值范围是PM+CM≥6.
综上所述,当点P的坐标是(,0)时,PM+CM≥2,
当点P的坐标是(2,-3)时,PM+CM≥6.

解析分析:(1)根据第三个顶点C在x轴的正半轴上,利用勾股定理求出OC的长,进而求出C点坐标,应用待定系数法即可求出直线BC的解析式;
(2)由于抛物线解析式关于y轴对称,可知一次项系数为0,利用待定系数法,设出一般式,将A(0,1),D(3,-2)代入解析式即可求出二次函数解析式;根据轴对称定义和角平分线的定义,利用特殊角判断出则符合条件的点P就是直线BC与抛物线y=-x2+1的交点.
(3)根据轴对称定义和性质,作出C关于y轴的对称点C′,将求PM+CM的取值范围转化为求PM+C′M的取值范围.

点评:此题考查了对函数题综合应用和分析解答的能力.(1)(2)小题难度不大,主要应用待定系数法即可解答,(3)要根据轴对称的性质,将折线转化为两点之间线段最短的问题来解答.
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