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文档简介
胡不归模型
一、知识导航
在前面的最值问题中往往都是求某个线段最值或者形如7M+必最值,除此之外我们还可能会遇上形如
aPA+kP^'这样的式子的最值,此类式子一般可以分为两类问题:(1)胡不归问题;(2)阿氏圆.本
文简单介绍“胡不归”模型.
【故事介绍】
从前有个少年外出求学,某天不幸得知老父亲病危的消息,便立即赶路回家.根据“两点之间线段最
短”,虽然从他此刻位置幺到家8之间是一片砂石地,但他义无反顾踏上归途,当赶到家时,老人刚咽
了气,小伙子追悔莫及失声痛哭.邻居告诉小伙子说,老人弥留之际不断念叨着“胡不归?胡不归?…”
(“胡”同“何”)
而如果先沿着驿道/。先走一段,再走砂石地,会不会更早些到家?
【模型建立】
如图,一动点。在直线aCV外的运动速度为T4,在直线4CV上运动的速度为以,且V1VV2,/、B
为定点,点C在直线ACV上,确定点。的位置使生++的值最小.
B
【问题分析】
-A-C1-B-C=-1AC\,亍己左=乜,
匕KKJ匕
即求8G■后4C的最小值.
【问题解决】
构造射线AD使得sinZDAN=k,CHIAC二k,CH^kAC.
将问题转化为求BC+8最小值,过8点作助工/。交AGV于点C,交/。于〃点,此时838取
到最小值,即8C+后4C最小.
【模型总结】
在求形如“PA+kPB'的式子的最值问题中,关键是构造与以中相等的线段,将“PA+kPg'型问题转
化为'3+用'型.
而这里的心必须是一条方向不变的线段,方能构造定角利用三角函数得到此打的等线段.
二、典例精析
如图,AABC中,AB=AC=1Q,tanA=2,BE_LAC于点E,。是线段BE上的一个动点,则8+手8。的最
小值是.
【分析】本题关键在于处理“日瓦M',
考虑tanA=2,△A3E三边之比为1:2:石,sinZABE^-,故作£)//
LAB交AB于H悬,则DH=与BD.
问题转化为CD+O8最小值,故C、。、H共线时值最小,此时C£>+r>H=CH=BE=4百.
【小结】本题简单在于题目已经将54线作出来,只需分析角度的三角函数值,作出垂线。即可解决问
题,若稍作改变,将图形改造如下:
则需自行构造a,如下图,这一步正是解决“胡不归”问题关键所在.
A
三、中考真题演练
1.(2023・山东・中考真题)已知抛物线y=-d+6x+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点。(0,4),其对称
⑴求抛物线的表达式;
(3)如图2,动点尸在直线AC上方的抛物线上,过点尸作直线AC的垂线,分别交直线AC,线段5c于点E,
F,过点尸作尸轴,垂足为G,求尸G+0FP的最大值.
【分析】(1)由题易得c的值,再根据对称轴求出6的值,即可解答;
(3)求得3C所在直线的解析式为%=-4x+4,设尸(利-苏-3根+4),设PE所在直线的解析式为:
m
%=t+%,得%=f-布-2加+4,令%=%,解得x=;a,分别表示出FG和垃PF,再对FG+也FP
进行化简计算,配方成顶点式即可求解.
【详解】(1)解:抛物线与y轴交于点。(0,4),
c=4,
3
:对称轴为x=——,
J抛物线的解析式为y=-/一3%+4;
(3)设BC所在直线的解析式为%=%x+4,
k[+l\=0
把8、C坐标代入得:
4=4
勺=—4
解得
4=4
%——4%+4,
9:OA=OC,
:.ZCAO=45°f
ZAEB=90°,
・•・直线PE与%轴所成夹角为45。,
设P(m,-m2—3m+4)
设尸石所在直线的解析式为:%=-x+%,
把点P代入得瓦=-m2-2m+4,
2
y2=-x-m-2m+4,
令%=%,贝I-4x+4=加之一2%+4,
m2+2m
解得%=
3
—4(加2+2m)
••FG=y—-----------^+4
F3
_2
>J2PF=V2—―士=A/2・y/2-(xF.^p)=—(m-m
cos453
22
.「-4(m+2m)2(m-m\2(5Y49
••FG+42FP=—----------^+4+-^---------/=--m+-+—
332J6
・・•点P在直线AC上方,
-4<m<0,
540
工当机=-7时,尸G+血尸尸的最大值为高.
26
【点睛】本题考查了二次函数综合问题,利用数形结合的思想是解题的关键.
2.(2023•黑龙江绥化•中考真题)如图,抛物线必=加+法+c的图象经过A(-6,0),5(-2,0),。(0,6)三点,
(1)求抛物线和一次函数的解析式.
(3)将抛物线%=ax?+b尤+c的图象向右平移8个单位长度得到抛物线%,此抛物线的图象与x轴交于M,N
两点(/点在N点左侧).点尸是抛物线%上的一个动点且在直线NC下方.已知点尸的横坐标为机.过点
P作PDLNC于点。.求为何值时,CD+gpD有最大值,最大值是多少?
【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;
(3)得出CQN是等腰直角三角形,印>£>是等腰直角三角形,则m==点P在抛物线为上,
2
且横坐标为加得出〃(加,-m+6),进而可得==疗+3机)=一乎一+芈则
;如.半.一O喈’根据二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)解:把A(—6,0),5(-2,0),C(0,6)代入+c
36a-6Z?+c=0
得<4〃一2b+c=0
c=6
1
a二一
2
解得<。=4
c=6
19,
y1=—x+4x+6
才巴3(—2,0)代入y=米+6得上=3
y=3x+6
ii
29
(3)Vyi=-x+4x+6向右平移8个单位长度得到抛物线为=](尤一8)一+4(x-8)+6
1,
当必=0,即5(犬一8)+4(尤-8)+6=0
解得:Xj=2,X2=6
:.M(2,0),N(6,0)
:%过河,N,C三点
1,
y2=—<-4x+6
在直线NC下方的抛物线为上任取一点P,作轴交NC于点H,过点我作法?,丫轴于点G
:N(6,0),C(0,6)
/.ON=OC
.CON是等腰直角三角形
VZCHG=45°,NGHP=90。
:.NPHD=45。
又PDLCN
.HPD是等腰直角三角形
,HD=DP^—HP
2
•••点P在抛物线为上,且横坐标为机
CG=GH=m
CH=^2m
,•*%v=f+6
HP=-m+6-1—m2-4m+6|=--m2+3m
(2)2
HD=DP=—Lm2+3/n]=-^^加2m
2I2)42
CD+-PD=CH+HD+-PD=CH+-PD=-Jim+-f-—m2
2222(42J
372f1371690
=--------m-------H-------------
8I3)24
.♦.当力==时,CO+!PO的最大值为皿1.
3224
【点睛】本题考查了二次函数综合运用,正方形的性质,二次函数的性质,分类讨论,熟练掌握二次函数
的性质是解题的关键.
3.(2023•四川内江・中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=++6x+c与x轴交于3(4,0),C(-2,0)
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若点尸是直线A3下方抛物线上的一动点,过点尸作无轴的平行线交A3于点K,过点尸作y轴的平行线
交x轴于点D,求与;PK+尸。的最大值及此时点尸的坐标;
【分析】(1)将A、B、C代入抛物线解析式求解即可;
(2)可求直线A3的解析式为y=gx-2,设尸[根,:(0<m<4),可求
K\-m2\,从而可求1尸犬+尸£)=一,*+3,7+2,即可求解;
1242J222
【详解】(1)解:由题意得
16a+4b+c=0
<4〃一2b+c=0,
c=-2
1
a=
4
解得:</?二一5
c=-2
二抛物线的解析式为
(2)解:设直线A3的解析式为>=履+"则有
4左+b=0
b=-2
k=L
解得:,2,
b=-2
・,・直线AB的解析式为y=;
设尸]机,:机2_;m_2
(0<m<4),
1c121c
_x_2=_m—TTI-2,
242
解得:x=-m2-m,
2
K6
42J
|m12-m
PK=m-
=—m2+2m,
2
112
/.—PK=——m+m,
24
PD=-|—m2--m-2|
(42)
11c
=——m2+—m+2,
42
1111
/.—PK+PD=——m7+m——m9+—m+2
2442
13
=——m2+—m+2
22
3175
,当根==时,:PK+尸。的最大值为?,
22o
(3、
故:1PK+即的最大值25为P35.
2o1,1。J
4.(2023•天津・中考真题)已知抛物线y=-*+6x+c(b,c为常数,c>l)的顶点为尸,与》轴相交于A,
一b
8两点(点A在点8的左侧),与y轴相交于点C,抛物线上的点M的横坐标为加,且-c<〃z<],过点M
作MN_LAC,垂足为N.
⑴若"=-2,c=3.
①求点P和点A的坐标;
②当=0时,求点Af的坐标;
(2)若点A的坐标为(―GO),^MP//AC,当4V+3MN=9应时,求点"的坐标.
【答案】(1)①点P的坐标为(-1,4);点A的坐标为(-3,0);②点/的坐标为(-2,3)
【分析】(1)①待定系数法求解析式,然后化为顶点式,即可求得尸的坐标,令>=0,解方程,即可求得A
的坐标;
②过点以作MELx轴于点E,与直线AC相交于点尸.得出。4=OC.可得RtAOC中,
NQ4c=45。.RtA£F中,EF=AE.设点”(私---2"+3),点E。%。).根据MN=及,解方程即可
求解;
(2)根据题意得出抛物线的解析式为y=-d+(l-c)x+c.得点”(八-加+(l-c)zn+c),其中
_c<m<lz£.则顶点p的坐标为[二,对称轴为直线/”==.过点"作MQL/于点Q,
2(24)2
则/M2尸=90°,点。]宁,一疗+(1-C)MI+CJ.由MP〃AC,得/尸加。=45°.于是MQ=QP.得出
q=-2加-1,C2=-2m+1(舍).,同(I),过点加作MEJ_x轴于点E,与直线AC相交于点/,则点矶7”,0),
点八私-初-1),点疗-1).根据已知条件式,建立方程,解方程即可求解.
【详解】(1)解:①由b=-2,c=3,得抛物线的解析式为y=/-2x+3.
y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,
•••点P的坐标为(T4).
当y=0时,-x2-2x+3=0.解得占=-3,々=1.又点A在点8的左侧,
;•点A的坐标为(—3,0).
②过点/作ME轴于点E,与直线AC相交于点厂.
•.•点4(—3,0),点C(0,3),
AOA=OC.可得RtAOC中,NO4c=45。.
中,EF=AE.
:抛物线y=-V一2x+3上的点/的横坐标为"Z,其中一3(根<-1,
设点“9九,-病-2m+3),点网根,0).
得EF=AE=m—(—3)=m+3.即点F(m,m+3).
FM=(-〃/-2m+3)-(祖+3)=-m2-3m.
RtFMN中,可得ZMFN=45°.
FM=-J2MN.又MN=6,
得FM=2.即-m2_3帆=2.解得吗=-2,%=-1(舍).
点河的坐标为(-2,3).
(2),点A(-c,O)在抛物线yu-f+fer+c上,其中c>l,
—c2—bc+c=O.得b=l—c.
,抛物线的解析式为y=-f+(l—c)x+c.
得点M(〃2,-〃/+(1-C)〃Z+C),其中
••v_T2A\(1-C)2jl+c)2
•y——X-rI1-CIX~rC——X-----------------------,
v7I2J4
,顶点p的坐标为[宁,,对称轴为直线/:》=一•
过点/作M2,/于点Q,则/M2尸=90。,点。(宁,-疗+
由MP〃AC,得NPMQ=45。.于是MQ=QP.
.1—c(l+c)2r2/i\n
..-......m=——--------y—m+(l-c)m+cj.
即(c+2利)2=1.解得C]=一2加-1,。2=-2m+1(舍).
同(I),过点以作轴于点E,与直线AC相交于点尸,
则点E(m,0),点网以一罐一1),点/(犯病-1).
'•*AN+3MN=AF+FN+3MN=j2EF+2>/2FM=942,
0(-相-1)+2忘(加2-1+帆+1)=9底.
即2机2+m-10=0.解得叫=—|,〃12=2(舍).
521
.,.点的坐标为
M2,T
【点睛】本题考查了二次函数的综合运用,角度问题,线段问题,待定系数法求解析式,熟练掌握二次函
数的性质是解题的关键.
5.(2023•福建泉州•模拟预测)如图,已知抛物线>=5(尤+2)(尤-4)(人为常数,且%>0)与》轴从左至右
依次交于A,8两点,与y轴交于点C,经过点8的直线y=与抛物线的另一交点为。.
备用图
⑴若点。的横坐标为-5,求抛物线的函数表达式;
⑵在(1)条件下,设尸为线段8。上一点(不含端点),连接AF,一动点〃从点A出发,沿线段"以每
秒1个单位的速度运动到产,再沿线段FD以每秒2个单位的速度运动到。后停止.当点歹的坐标是多少
时,点/在整个运动过程中用时最少?
【答案】⑴"』一空x-典
-999
⑵卜2,2百)
【分析】(1)由点3的坐标求出直线30的解析式,再由点。的横坐标代入直线3D的解析式求出点。的坐
标,然后将点。的坐标代入抛物线解析式求3从而得到抛物线的函数表达式;
(2)过点。作轴于点E,过点。和点P分别作x轴的平行线和V轴的平行线,交于点N,过点A作
AH工DN于点H,由点8和点。的坐标求线段OE、BE和3。的长度,得到/DBE=30。,结合速度可知
时间为+然后利用“30。角所对的直角边是斜边的一半”得;DF=NF,从而得到
[AF+^-DF]=(AF+NF^B=AH,进而求得此时点P坐标.
k
【详解】(1)解:对于y=Xx+2)(x-4),当y=0时,*=-2或x=4,
8
/.A(-2,0),5(4,0),
将点B(4,0)代入y=-,得:-1~x4+b=0
.473
••bz-----,
3
贝IJ直线BD的解析式为:y=_Bx+处,
33
当x=-5时,>=-。?(5)+#=3不,
.•.味5,3@,
将点刃卜5,3君)代入y=:(x+2)(x-4),得:1(-5+2)(-5-4)=3^,
.,8A/3
9•k----,
9
二抛物线的表达式为:y=*(x+2)(x-4)=号V-手x-孚;
(2)由题意得:点"的运动时间为+
过点。作轴于点E,
•.•味5,3⑹,5(4,0),
/.DE=3y[3,EB=9,BD=6币,
NDBE=30°,
过点。和点/分别作*轴的平行线和y轴的平行线,交于点N,
ZDBE=NFDN=30。,
:.NF=-DF,
2
:.AF+-DF=AF+NF,
2
过点A作于点H,此时(AF+NF^—AH,
...AH与直线30的交点即为所求点尸,
VA(-2,0),
.•.当x=-2时,y=_[x(-2)+¥=2A,
•••点F的坐标为卜2,2力)时,点加在整个运动过程中用时最少.
【点睛】本题考查了二次函数和一次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求抛物线解析式、特殊角的直
角三角形三边关系,第2问的突破点是利用转化的思想结合“30。角所对的直角边是斜边的一半”将;。尸进
行转化,然后利用垂线段最短求得用时最小时的点F坐标.
6.(2023•广西柳州•二模)已知抛物线丫=/+灰+。(。中0)过点4(1,0),3(3,0)两点,与V轴交于点C,
OC=3,
(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)点P为抛物线上位于直线3C下方的一动点,当PBC面积最大时,求点尸的坐标;
(3)若点。为线段OC上的一动点,问:AQ+^C。是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,
请说明理由.
【答案】⑴解析式为y=%2-4x+3,顶点。的坐标为。(2,-1)
⑵点p的坐标为尸j
(3)存在,最小值为®±1
2
【分析】(1)根据题意设抛物线的交点式,然后代入点C的坐标,求解即可;
(2)作尸加//丁轴,交BC于点通过设尸和M的坐标,利用“割补法”表示出Sme,从而利用二次函数
的性质求解最值即可;
(3)将直线CQ绕着。点逆时针旋转30。,并过点C作其垂线,垂足为N,分别连接AQ,QN,CN,构
造出含30。角的直角三角形,然后转换为求AQ+N。得最小值,继而确定当A、Q、N三点共线时,满足
AQ+NQ取得最小值,此时利用含30。角的直角三角形的性质分段求解再相加即可得出结论.
【详解】(1)解:由题意,设抛物线解析式为y=a(xT)(x-3),其中awO,
•/0C=3,
点C的坐标为C(0,3),
将C(0,3)代入y=a(x—l)(x—3),解得:a=l,
y=(x—l)(x—3)=厂—4x+3,
抛物线的解析式为y=f_以+3,
-4
:对称轴为直线X---=2,
.,.将x=2代入y=f-4%+3,得:y=-l,
...顶点。的坐标为。(2,-1);
(2)解:•;3(3,0),C(0,3),
直线3c的解析式为:y=-尤+3,
•••点P在抛物线上,且位于直线BC下方,
设尸(p炉一4p+3),其中,0<p<3,
如图所示,作PM//y轴,交2C于点〃,
M(p,-p+3),
2
・,.PM=yM-yP=-p+3p,
SPBC=SPMS+SPMC,SPMB=3PM«XB_Xp),SPMC=3PM«Xp-Xc),
,,SPBC=—PM^XB-XP)+—PM^XP-XC)=—PM^XB-xc),
S咏=gPM•(4-%)=J("2+3p)x3,
整理可得:S
3
.•.当P=Q时,S.BC取得最大值,
如下图所示,将直线CQ绕着。点逆时针旋转30。,并过点C作其垂线,垂足为N,
分别连接A。,QN,CN,则/CQN=30。,ZCNQ=90°,
.,.在RtZkCNQ中,cosZCQN=cos30°=—=—,
CQ2
,随着。点的运动,总有NQ=^CQ,
'AQ+^-CQ^AQ+NQ,
要使得AQ+gC。取得最小值,即要使得AQ+NQ取得最小值,
如下图,当A、Q、N三点共线时,满足AQ+N0取得最小值,
此时,ZCNQ=ZAOQ=90°,NCQN=ZAQO=30。,
•/OA=1,
:.AQ=2,OQ=6
:.CQ=OC-OQ=3-s/3,
/.NQ=CQ.cos30。=(3-塔义=龙卢,
..czcC373-33月+1
・・AQ+NQ=2+---=---,
,AQ+半C。存在最小值,最小值为湾里.
【点睛】本题考查求二次函数解析式,二次函数综合面积问题,以及利用“胡不归”模型构造三角形求线段和
最值问题,掌握二次函数的基本性质,熟练运用函数思想解决图形面积问题是解题关键.
7.(2022・四川成都・模拟预测)抛物线>=办2+汝+6分别交x轴于点A(1,O),B(-3,0),交y轴于点C,
抛物线的对称轴与x轴相交于点。,点M为线段OC上的动点,点N为线段AC上的动点,且MNLAC.
⑴求抛物线的表达式;
(2)线段MN,NC在数量上有何关系,请写出你的理由;
(3)在V,N移动的过程中,是否有最小值,如果有,请写出理由.
Wy=--x2-—x+y/3
33
(2)NC=43MN,见解析
⑶有,最小值为6
【分析】(1)利用待定系数法即可求解;
(2)在RtAOC中,OC=G,OA=l,MNLAC,有/MNC=90°,即可得tan/OC4=^=黑,
问题得解;
(3)先求出/OC4=30。,即4c=60。,即有MN=,CM,则OM+,MC的最小值是。的最小
22
值,即点。到AC的垂线段。N的长,问题随之得解.
【详解】(1)把点A。,。),3(-3,0)代入抛物线”办2+法+君中得:
6
a=-----
〃+z?+y/3—03
解得:,
9Q-3b+g=026
b=-------
3
••・抛物线的解析式为:片-看--孚x+5
(2)NC=43MN,
理由是:如图1,
令尤=0,则y=JL即C(0,后),
:A(l,0),C(0,A/3),
,OC=y/3,OA=1,
在RtAOC中,OC=6,OA=1,
,:MN1AC,
:.ZMNC=90°,
MN
tan^OCA=—
OCIvc
1MN
国一RE
NC=6MN;
(3)在M,N移动的过程中,有最小值是收,理由如下:
由(2)知:tanNOCA==—j==—-
OC733
AZOCA=30°,即NOAC=60°,
2
,的最小值是DM+MN的最小值,即。、M、N三点共线时,点。到AC的垂线段。N的长,
如图2,
K2
抛物线解析式为:y=_』一也x+5,
33
.二对称轴是:x——1,即。(-1,0),
・•・AD=OA+OD=1+1=2,
在中,ZDAN=60°,
DN=ADxsinADAN=6,
即DM+-MC=DM+MN=DN=y/3,
2
...在M,N移动的过程中,。河有最小值是
【点睛】本题主要考查了利用待定系数法求解抛物线解析式,二次函数的性质,解直角三角形以及垂线段
最短等知识.题目难度不大,细心作答即可.掌握二次函数的性质是解答本题的关键.
4
8.(2022•广西梧州•中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线y=-1尤-4分别与尤,y轴交于点A,B,
(1)求此抛物线的解析式;
⑵若点C的坐标是(0,6),将△ACO绕着点C逆时针旋转90。得到AECF,点A的对应点是点E.
①写出点E的坐标,并判断点£是否在此抛物线上;
3
②若点尸是y轴上的任一点,求gBP+EP取最小值时,点P的坐标.
[答案]⑴y=
lo2
3
⑵①点E在抛物线上;②尸(0,
【分析】(1)先求出A、B坐标,然后根据待定系数法求解即可;
(2)①根据旋转的性质求出项三AO=3,CF=CO=6,从而可求E的坐标,然后把E的坐标代入(1)的函数
解析式中,从而判断出点E是否在抛物线上;
②过点E作交y轴于尸,垂足为sinZABO=4?=—=则”尸=合82,得
ABBP55
3
-BP+EP^HP+PE,可知"0+PE的最小值为EH的长,从而解决问题.
【详解】(1)解:当%=0时,尸4,
4
当,二0时,一§%—4=0,
x=-3,
AA(-3,0),B(0,-4),
士5A、B代入抛物线丁=之%2+灰+。,
c=-4
•••抛物线解析式为y=尤2—:》一4.
lo2
(2)解:①(-3,0),C(0,6),
.\AO=3,CO=6,
由旋转知:EF=AO=3,CF=CO=6,ZFCO=90°
至IJ尤轴的距离为6-3=3,
...点E的坐标为(6,3),
当x=3时,y=—x62--x6-4=3,
182
・••点E在抛物线上;
\OA=3,08=4,
\AB=5,
HP3
sinZABO=-----
AB~BP5
3
\HP=-BP,
3
\-BP+EP=HP+PE,
\HP+PE的最小值为EH的长,
作EGLy轴于G,
':ZGEP=ZAB0,
tanNGEP=tan/ABO,
.PG_A0
•茄一茄
.PG_3
9~6~~4f
9
•・PG=-,
2
93
\0P=--3=-
22
3
•・P(0,——).
2
【点睛】本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式,旋转的性质,三角函数,两点之
3
间、线段最短等知识,利用三角函数将转化为HP的长是解题的关键.
9.(2018•江苏徐州・一模)如图,抛物线y=-N+/«+c与直线A8交于A(-4,-4),B(0,4)两点,直线AC:
y=-;x-6交y轴与点C,点E是直线A8上的动点,过点E/〃y轴交AC于点R交抛物线于点G.
(1)直接写出抛物线y=-x2+bx+c的解析式为;
(2)在y轴上存在一点H,连接即,HF,当点E运动到什么位置时,以A,E,F,H为顶点的四边形是
矩形?求出此时点E,H的坐标;
(3)在(2)的前提下,以点E为圆心,长为半径作圆,点M为圆E上一动点,求;AM+CM的最小值.
【答案】(1)y=-x2-2x+4;(2)运动到x轴时,此时E(—2,0),H(0,T);(3)在
2
【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线解析式即可;
(2)先判断出要以A,E,F,反为顶点的四边形是矩形,只有所为对角线,利用中点坐标公式建立方程
即可;
(3)先取EG的中点P,进而判断出即可得出尸连接CP交圆E于点
再求出点P的坐标即可得出结论.
【详解】解:⑴将点A(T,-4),3(0,4)代入抛物线解析式可得:
-16-40+c=-4b=-2
,解得
c=4c=4
抛物线的解析式为y=-x2-2x+4
(2)设直线AB解析式为>=区+分
「一44+b=T
将A(-4,-4),3(0,4)代入得,解得
|6=4
由题意可得:C(0,-6)
设_E(a,2a+4),H(0,p),则尸(Q,-;a-6)
,AB='不+8?=4下>BC=10»AC=V42+22=2>/5
AC2+AB2=BC2
_ABC为直角三角形,ABAC=90°
结合图形可得,以4E,F,H为顶点的矩形为矩形AEHE,跖为矩形的对角线
由矩形的性质可得,线段AH、FE的中点重合
则工(_4+0)」(Q+〃),-(-4+p)=-(2a+4--a-6)
22222
解得〃=-2,P=—l
・・・E(—2,0),H(0,-l)
由E点坐标可知,E在x轴上
(3)取EG的中点P,如下图:
由(2)可知,£(—2,0),H(0,—1),A(—4,—4)
EH="AE=275
PE=-EG=—
22
连接CP交圆E于点以,连接EM、AM
EM=EH=y[5
.PEIME
又:NPEM=ZMEA
/\PEM^Z\MEA
.PMME_1
**AM-AE-2
PM=-AM
2
:.^AM+CM=PM+CM>PC,当尸、C、加三点共线时,等号成立
设尸(p,2p+4),
PE2=(p+2y+(2p+4)2=(当了
化简得5(p+2)2=:
4
解得。=-5]或P=-3=(舍去,P在点E的左边)
•*-P(-1>-1)
...PC=J(一|)2+(T+6)2=¥
即!AM+CM的最小值为上叵
【点睛】此题考查了二次函数的综合应用,涉及了待定系数法求解析式,矩形的性质,相似三角形的判定
与性质,中点坐标公式,距离公式,解题的关键是掌握并灵活运用相关性质进行求解.
10.(2021九年级•全国•专题练习)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=o%2+6无+。的图象经过点A(-
1,0),B(0,-73),C(2,0),其对称轴与x轴交于点D
(1)求二次函数的表达式及其顶点坐标;
(2)点M为抛物线的对称轴上的一个动点,若平面内存在点N,使得以A,B,M,N为顶点的四边形为菱
形,求点M的坐标;
(3)若尸为y轴上的一个动点,连接P。,求gPB+PO的最小值.
【答案】⑴y=也(x-4)2一型,(J,-至);(2)(1,且)或(;,-也)或(一石+姮)
22828222222
或(J,一g-姮)或(J,-@);(3)遇
22264
【详解】思路引领:(1)将4B、C三点的坐标代入尸aN+bx+c,利用待定系数法即可求出二次函数的表
达式,进而得到其顶点坐标;
(2)当以A,B,M,N为顶点的四边形为菱形时,分三种情况:①以A为圆心AB为半径画弧与对称轴有
两个交点,此时AM=A8;②以8为圆心AB为半径画弧与对称轴有两个交点,此时③线段AB
的垂直平分线与对称轴有一个交点,此时分别列出方程,求解即可;
(3)连接AB,作。于H,交OB于P,此时;PB+P。最小.最小值就是线段求出。H即可.
_A/3
d---
a-b+c=O2
,有
答案详解:(1)由题意,c=-百,解得b=----
2
4〃+2b+c=0
c=-A/3
,••抛物线解析式为y=乎_*飞,
•.3=旦2-与一有=/(X--)2一蛀,
-22、228
•••顶点坐标(J,-%叵);
28
(2)设点M的坐标为(;,y).
VA(-1,0),B(0,-V3),
,A82=I+3=4.
①以A为圆心48为半径画弧与对称轴有两个交点,此时AM=AB,
则(;+1)2+产=4,解得y=±近,
即此时点M的坐标为(1,五)或((,-也);
2222
②以8为圆心A8为半径画弧与对称轴有两个交点,此时BM=AB,
则(;)2+("白)解得尸一g+姮或y=一行一姮,
222
即此时点M的坐标为(;,一6+妪)或(;,一石一反);
③线段AB的垂直平分线与对称轴有一个交点,此时AM=BM,
则(4+1)2+产=(1)2+(y+白)2,解得尸_且,
226
即此时点"的坐标为(1,-B).
26
综上所述,满足条件的点M的坐标为(J,且)或(J,一且)或(J,一石+巫)或(J,一尺叵)
22222222
或(k
26
(3)如图,连接48,作。H_LA8于H,交OB于P,此时;PB+P。最小.
理由:・.・。4=1,OB=6
・•・ZABO=3Q°,
:.PH=-PB
2f
・•・-PB+PD=PH+PD=DH,
2
J此时;尸5+尸。最短(垂线段最短).
3
在R3A。“中,VZAHD=90°,AD=-ZHA£>=60°,
29
sin60°=,
AD
:,DH=^~,
4
PB+PD的最小值为殛.
24
11.(2019•四川绵阳•中考真题)在平面直角坐标系中,将二次函数丁=依2(。>0)的图象向右平移1个单位,
再向下平移2个单位,得到如图所示的抛物线,该抛物线与x轴交于点A、3(点A在点3的左侧),04=1,
经过点A的一次函数y=kx+b(kW0)的图象与y轴正半轴交于点C,且与抛物线的另一个交点为D,MBD
的面积为5.
(1)求抛物线和一次函数的解析式;
(2)抛物线上的动点E在一次函数的图象下方,求AACE面积的最大值,并求出此时点E的坐标;
3
(3)若点尸为》轴上任意一点,在(2)的结论下,求巫+不巳4的最小值.
【答案】(i)y=:f-x-=;尤+9⑵AACE的面积最大值是孑,此时E点坐标为9,-V;
222216<2QJ
3
(3)/^+^^的
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