如图,在平面直角坐标系中,已知点A(0,1)、B(3,5),以AB为边作如图所示的正方形ABCD,顶点在坐标原点的抛物线恰好经过点D,P为抛物线上的一动点.(1)直接

发布时间:2020-08-12 16:16:05

如图,在平面直角坐标系中,已知点A(0,1)、B(3,5),以AB为边作如图所示的正方形ABCD,顶点在坐标原点的抛物线恰好经过点D,P为抛物线上的一动点.
(1)直接写出点D的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)求点P到点A的距离与点P到x轴的距离之差;
(4)当点P位于何处时,△APB的周长有最小值,并求出△APB的周长的最小值.

网友回答

解:(1)设D点的坐标为(x,y),过A点作x的平行线l,过B点作BE⊥l于E点,过D点作DF⊥l于F点,
∵B点坐标为(3,5)、A点坐标为(0,1),
∴AE=3,BE=4,
∵正方形ABCD,
∴AD=AB,
∵∠BAE+∠DAF=∠DAF+∠FAD,
在Rt△AEB和Rt△DFA中,

∴在Rt△AEB和Rt△DFA中,
∴AF=BE=4,DF=AE=3,
∴D点的坐标为(-4,4);
D(-4,4);

(2)设抛物线解析式为y=ax2,抛物线经过点D坐标(-4,4),
即4=16a,解得a=,
因此,所求抛物线解析式为y=x2;

(3)设P点坐标为(x,x2),A点坐标为(0,1),
|PA|==x2+1,点P到x轴的距离d=x2
点P到点A的距离与点P到x轴的距离之差=|PA|-d=x2+1-x2=1;

(4)作A点关于x轴的对称点A′,过A′作x轴的平行线m,过B点作BE⊥直线m交于点E,P′点就是△APB的周长有最小值时P点的位置,
∵A点坐标为(0,1),
∴A′点坐标为(0,-1),
首先证明P′A=P′E,
设P′点坐标为(x,y),
|P′A|===|y+1|,|P′E|=|y+1|,
于是证明出P′A=P′E,
而点P'在抛物线上,且其横坐标为3,
∴点P'坐标为(3,);由于两点之间线段最短,那么此时△APB的周长最短;
因此,当点P为(3,)时,△APB的周长值最小,且为L=|AB|+|AP|+|BP|=|AB|+|BE|=5+6=11.
解析分析:(1)设D点的坐标为(x,y),过A点作x的平行线l,过B点作BE⊥l于E点,过D点作DF⊥l于F点,根据点A(0,1)和B(3,5)可以求出AE、BE的长,然后再证明Rt△AEB≌Rt△DFA,求出AF和DF的长,进而求出D点的坐标.
(2)设抛物线解析式为y=ax2,把D点坐标代入求出a的值,进而求出抛物线解析式;
(3)设P点坐标为(x,x2),分别求出P点到A点的距离和到x轴的距离,求出两距离之差即可;
(4)作A点关于x轴的对称点A′,过A′作x轴的平行线m,过B点作BE⊥直线m交于点E,P′点就是△APB的周长有最小值时P点的位置,首先证明P′A=P′E,然后P′坐标,进而求出△APB的周长有最小值.

点评:本题主要考查二次函数的综合题的知识点,涉及到抛物线的性质,两点间距离的求法,此题难度较大,特别是(4)问,需要同学们很强的解答二次函数试题的综合能力.
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