【答案】
分析:(1)由待定系數(shù)法可求得拋物線(xiàn)的解析式.
(2)連接BC,交直線(xiàn)l于點(diǎn)D,根據(jù)拋物線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸的性質(zhì),點(diǎn)B與點(diǎn)A關(guān)于直線(xiàn)l對(duì)稱(chēng),∴AD=BD.
∴AD+CD=BD+CD,由“兩點(diǎn)之間,線(xiàn)段最短”的原理可知:D在直線(xiàn)BC上AD+CD最短,所以D是直線(xiàn)l與直線(xiàn)BC的交點(diǎn),
設(shè)出直線(xiàn)BC的解析式為y=kx+b,可用待定系數(shù)法求得BC直線(xiàn)的解析式,故可求得BC與直線(xiàn)l的交點(diǎn)D的坐標(biāo).
(3)由(2)可知,當(dāng)AD+CD最短時(shí),D在直線(xiàn)BC上,由于已知A,B,C,D四點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)線(xiàn)段之間的長(zhǎng)度,可以求出△ABD是直角三角形,即BC與圓相切.由于AB⊥l,故由垂徑定理知及切線(xiàn)長(zhǎng)定理知,另一點(diǎn)D與現(xiàn)在的點(diǎn)D關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng),所以另一點(diǎn)D的坐標(biāo)為(1,-2).
解答:解:
(1)設(shè)拋物線(xiàn)的解析式為y=a(x+1)(x-3).(1分)
將(0,3)代入上式,得3=a(0+1)(0-3).
解,得a=-1.(2分)∴拋物線(xiàn)的解析式為y=-(x+1)(x-3).
即y=-x
2+2x+3.(3分)
(2)連接BC,交直線(xiàn)l于點(diǎn)D.
∵點(diǎn)B與點(diǎn)A關(guān)于直線(xiàn)l對(duì)稱(chēng),
∴AD=BD.(4分)
∴AD+CD=BD+CD=BC.
由“兩點(diǎn)之間,線(xiàn)段最短”的原理可知:
此時(shí)AD+CD最小,點(diǎn)D的位置即為所求.(5分)
設(shè)直線(xiàn)BC的解析式為y=kx+b,
由直線(xiàn)BC過(guò)點(diǎn)(3,0),(0,3),
得
解這個(gè)方程組,得
∴直線(xiàn)BC的解析式為y=-x+3.(6分)
由(1)知:對(duì)稱(chēng)軸l為
,即x=1.
將x=1代入y=-x+3,得y=-1+3=2.
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(1,2).(7分)
說(shuō)明:用相似三角形或三角函數(shù)求點(diǎn)D的坐標(biāo)也可,答案正確給(2分).
(3)①連接AD.設(shè)直線(xiàn)l與x軸的交點(diǎn)記為點(diǎn)E.
由(2)知:當(dāng)AD+CD最小時(shí),點(diǎn)D的坐標(biāo)為(1,2).
∴DE=AE=BE=2.
∴∠DAB=∠DBA=45度.(8分)
∴∠ADB=90度.
∴AD⊥BD.
∴BD與⊙A相切.(9分)
②∵另一點(diǎn)D與D(1,2)關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng),
∴D(1,-2).(11分)
點(diǎn)評(píng):本題考查拋物線(xiàn)與數(shù)軸交點(diǎn)問(wèn)題,以及頂點(diǎn)坐標(biāo)公式,頂點(diǎn)與對(duì)稱(chēng)軸之間的關(guān)系,圓與直線(xiàn)相切時(shí)的性質(zhì),兩點(diǎn)之間線(xiàn)段最短,垂徑定理和切線(xiàn)長(zhǎng)定理等定理.