题目:

(2008·东城区二模)如图,已知抛物线y=ax
2+bx+2的图象经过点A和点B.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)把(1)中的抛物线先向左平移1个单位长度,再向上或向下平移多少个单位长度能使抛物线与直线AB只有一个交点?写出此时抛物线的解析式.
(3)将(2)中的抛物线向右平移
个单位长度,再向下平移t个单位长度(t>0),此时,抛物线与x轴交于M、N两点,直线AB与y轴交于点P.当t为何值时,过M、N、P三点的圆的面积最小?最小面积是多少?
答案
解:(1)由图象可知A(1,0),B(4,6),代入y=ax
2+bx+2.
得
解得
∴抛物线的解析式为y=x
2-3x+2.
(2)原抛物线的解析式可配方为
y=(x-)2-,抛物线向左平移1个单位长度后解析式为
y=(x-)2-,设向上或向下平移h个单位长度,则解析式为
y=(x-)2-+h.
由A、B两点坐标可求得直线AB的解析式为y=2x-2,
由
得
(x-)2-+h=2x-2,化简得x
2-3x+h+2=0,
∵抛物线与直线只有一个交点,即此一元二次方程只有唯一的根,
∴b
2-4ac=0,即9-4×(h+2)=0.∴
h=,也就是抛物线再向上平移
个单位长度能与直线AB只有一个交点,此时抛物线的解析式为
y=(x-)2.
(3)抛物线
y=(x-)2向右平移
个单位长度,再向下平移t个单位长度,
解析式为y=(x-3)
2-t.
令y=0,即(x-3)
2-t=0,则x
1=3+
,x
2=3-
.
由(2)知:点P(0,-2).
∵过M、N、P三点的圆的圆心一定在直线x=3上,点P为定点,
∴要使圆的面积最小,圆的半径应等于点P到直线x=3的距离,此时,半径为3,面积为9π.
设圆心为C,MN的中点为E,连接CE,CM.
在三角形CEM中,∵ME
2+CE
2=CM
2,
∴(
)
2+2
2=3
2,∴t=5.
∴当t=5时,过M、N、P三点的圆的面积最小,最小面积为9π··.
解:(1)由图象可知A(1,0),B(4,6),代入y=ax
2+bx+2.
得
解得
∴抛物线的解析式为y=x
2-3x+2.
(2)原抛物线的解析式可配方为
y=(x-)2-,抛物线向左平移1个单位长度后解析式为
y=(x-)2-,设向上或向下平移h个单位长度,则解析式为
y=(x-)2-+h.
由A、B两点坐标可求得直线AB的解析式为y=2x-2,
由
得
(x-)2-+h=2x-2,化简得x
2-3x+h+2=0,
∵抛物线与直线只有一个交点,即此一元二次方程只有唯一的根,
∴b
2-4ac=0,即9-4×(h+2)=0.∴
h=,也就是抛物线再向上平移
个单位长度能与直线AB只有一个交点,此时抛物线的解析式为
y=(x-)2.
(3)抛物线
y=(x-)2向右平移
个单位长度,再向下平移t个单位长度,
解析式为y=(x-3)
2-t.
令y=0,即(x-3)
2-t=0,则x
1=3+
,x
2=3-
.
由(2)知:点P(0,-2).
∵过M、N、P三点的圆的圆心一定在直线x=3上,点P为定点,
∴要使圆的面积最小,圆的半径应等于点P到直线x=3的距离,此时,半径为3,面积为9π.
设圆心为C,MN的中点为E,连接CE,CM.
在三角形CEM中,∵ME
2+CE
2=CM
2,
∴(
)
2+2
2=3
2,∴t=5.
∴当t=5时,过M、N、P三点的圆的面积最小,最小面积为9π··.