已知:拋物線y=ax2-4ax+m與x軸的一個(gè)交點(diǎn)為A(1,0).
(1)求拋物線與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)點(diǎn)C是拋物線與y軸的交點(diǎn),且△ABC的面積為3,求此拋物線的解析式;
(3)點(diǎn)D是(2)中開(kāi)口向下的拋物線的頂點(diǎn).拋物線上點(diǎn)C的對(duì)稱點(diǎn)為Q,把點(diǎn)D沿對(duì)稱軸向下平移5個(gè)單位長(zhǎng)度,設(shè)這個(gè)點(diǎn)為P;點(diǎn)M、N分別是x軸、y軸上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)四邊形PQMN的周長(zhǎng)最短時(shí),求PN+MN+QM的長(zhǎng).(結(jié)果保留根號(hào))
分析:(1)先求出拋物線的動(dòng)對(duì)稱軸,根據(jù)拋物線與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱,即可求得拋物線與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)先求出點(diǎn)C的坐標(biāo),再結(jié)合△ABC的面積為3的條件便可求出拋物線的解析式;
(3)先根據(jù)題意求出D、Q、P三點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)一步解答便可求出當(dāng)四邊形PQMN的周長(zhǎng)最短時(shí),PN+MN+QM的長(zhǎng).
解答:解:(1)依題意,拋物線的對(duì)稱軸為x=2.
∵拋物線與x軸的一個(gè)交點(diǎn)為A(1,0),
∴由拋物線的對(duì)稱性,可得拋物線與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,0);(1分)
(2)∵拋物線y=ax
2-4ax+m與x軸的一個(gè)交點(diǎn)為A(1,0),
| ∴a•12-4a×1+m=0 | m=3a | y=ax2-4ax+3a |
| |
,
∴C(0,3a).(2分)
∵△ABC的面積為3,
AB=2,OC=|3a|,
S
△ABC=
AB•OC=×2•OC=OC=3.
∴|3a|=3.
∴a=±1,m=±3.
∴所求拋物線的解析式為y=x
2-4x+3或y=-x
2+4x-3;(4分)
(3)依題意知,拋物線的解析式為.y=-x
2+4x-3,
∴點(diǎn)D(2,1),C(0,-3),P(2,-4).
設(shè)Q(x,y),
∵點(diǎn)C與點(diǎn)Q關(guān)于x=2對(duì)稱,
∴點(diǎn)Q坐標(biāo)(4,-3).(6分)
分別作P、Q關(guān)于y軸、x軸的對(duì)稱點(diǎn)P′、Q′,
連接P′Q′,分別交x軸、y軸于點(diǎn)M、N.
連接PN、MQ,則此時(shí)四邊形PQMN的周長(zhǎng)最短.(7分)
∴P′(-2,-4),Q′(4,3).
過(guò)P′作P′E垂直Q′E于E.∴E(4,-4).
∴P′E=6,Q′E=7,
由作圖可知,PN=P′N,QM=Q′M.
∴PN+MN+QM=P’N+MN+Q′M=P′Q′=
=.
∴PN+MN+QM的長(zhǎng)為
.(8分)
點(diǎn)評(píng):本題是二次函數(shù)的綜合題,其中涉及到的知識(shí)點(diǎn)有拋物線的公式的求法動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題等知識(shí)點(diǎn),是各地中考的熱點(diǎn)和難點(diǎn),解題時(shí)注意數(shù)形結(jié)合數(shù)學(xué)思想的運(yùn)用,同學(xué)們要加強(qiáng)訓(xùn)練,屬于中檔題.