试题

题目:
(2008·莆田)如图:抛物线经过A(-3,0)、B(0,4)、C(4,0)三点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)已知AD=AB(D在线段AC上),有一动点P从点A沿线段AC以每秒1个单位长度的速度移动;同时另一个动点Q以某一速度从点B沿线段BC移动,经过t秒的移动,线段PQ被BD垂直平分,求t的值;
(3)在(2)的情况下,抛物线的对称轴上是否存在一点M,使MQ+MC有最小值?青果学院若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.(注:抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为x=-
b
2a

答案
解:(1)解法一:设抛物线的解析式为
y=a(x+3)(x-4)
因为B(0,4)在抛物线上,
所以4=a(0+3)(0-4)
解得a=-
1
3

所以抛物线解析式为
y=-
1
3
(x+3)(x-4)=-
1
3
x2+
1
3
x+4
解法二:设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),
依题意得:c=4且
9a-3b+4=0
16a+4b+4=0

解得
a=-
1
3
b=
1
3

所以所求的抛物线的解析式为y=-
1
3
x2+
1
3
x+4.

(2)连接DQ,在Rt△AOB中,AB=
AO2+BO2
=
32+42
=5
所以AD=AB=5,AC=AO+CO=3+4=7,CD=AC-AD=7-5=2
因为BD垂直平分PQ,
所以PD=QD,PQ⊥BD,
所以∠PDB=∠QDB
因为AD=AB,
所以∠ABD=∠ADB,∠ABD=∠QDB,
所以DQ∥AB
所以∠CQD=∠CBA.∠CDQ=∠CAB,
所以△CDQ∽△CAB,
DQ
AB
=
CD
CA

DQ
5
=
2
7
,DQ=
10
7

所以AP=AD-DP=AD-DQ=5-
10
7
=
25
7

t=
25
7
÷1=
25
7

所以t的值是
25
7

青果学院
(3)答:对称轴上存在一点M,使MQ+MC的值最小
理由:因为抛物线的对称轴为x=-
b
2a
=
1
2

所以A(-3,0),C(4,0)两点关于直线x=
1
2
对称
连接AQ交直线x=
1
2
于点M,则MQ+MC的值最小
∵过点Q作QE⊥x轴于E,
∴∠QED=∠BOA=90度
DQ∥AB,∠BAO=∠QDE,△DQE∽△ABO,
QE
BO
=
DQ
AB
=
DE
AO

QE
4
=
10
7
5
=
DE
3

所以QE=
8
7
,DE=
6
7

所以OE=OD+DE=2+
6
7
=
20
7

所以Q(
20
7
8
7

设直线AQ的解析式为y=kx+m(k≠0)
20
7
k+m=
8
7
-3k+m=0

由此得
k=
8
41
m=
24
41

所以直线AQ的解析式为y=
8
41
x+
24
41

联立
x=
1
2
y=
8
41
x+
24
41

由此得
x=
1
2
y=
8
41
x+
24
41

所以M(
1
2
28
41

则:在对称轴上存在点M(
1
2
28
41
),使MQ+MC的值最小.
解:(1)解法一:设抛物线的解析式为
y=a(x+3)(x-4)
因为B(0,4)在抛物线上,
所以4=a(0+3)(0-4)
解得a=-
1
3

所以抛物线解析式为
y=-
1
3
(x+3)(x-4)=-
1
3
x2+
1
3
x+4
解法二:设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),
依题意得:c=4且
9a-3b+4=0
16a+4b+4=0

解得
a=-
1
3
b=
1
3

所以所求的抛物线的解析式为y=-
1
3
x2+
1
3
x+4.

(2)连接DQ,在Rt△AOB中,AB=
AO2+BO2
=
32+42
=5
所以AD=AB=5,AC=AO+CO=3+4=7,CD=AC-AD=7-5=2
因为BD垂直平分PQ,
所以PD=QD,PQ⊥BD,
所以∠PDB=∠QDB
因为AD=AB,
所以∠ABD=∠ADB,∠ABD=∠QDB,
所以DQ∥AB
所以∠CQD=∠CBA.∠CDQ=∠CAB,
所以△CDQ∽△CAB,
DQ
AB
=
CD
CA

DQ
5
=
2
7
,DQ=
10
7

所以AP=AD-DP=AD-DQ=5-
10
7
=
25
7

t=
25
7
÷1=
25
7

所以t的值是
25
7

青果学院
(3)答:对称轴上存在一点M,使MQ+MC的值最小
理由:因为抛物线的对称轴为x=-
b
2a
=
1
2

所以A(-3,0),C(4,0)两点关于直线x=
1
2
对称
连接AQ交直线x=
1
2
于点M,则MQ+MC的值最小
∵过点Q作QE⊥x轴于E,
∴∠QED=∠BOA=90度
DQ∥AB,∠BAO=∠QDE,△DQE∽△ABO,
QE
BO
=
DQ
AB
=
DE
AO

QE
4
=
10
7
5
=
DE
3

所以QE=
8
7
,DE=
6
7

所以OE=OD+DE=2+
6
7
=
20
7

所以Q(
20
7
8
7

设直线AQ的解析式为y=kx+m(k≠0)
20
7
k+m=
8
7
-3k+m=0

由此得
k=
8
41
m=
24
41

所以直线AQ的解析式为y=
8
41
x+
24
41

联立
x=
1
2
y=
8
41
x+
24
41

由此得
x=
1
2
y=
8
41
x+
24
41

所以M(
1
2
28
41

则:在对称轴上存在点M(
1
2
28
41
),使MQ+MC的值最小.
考点梳理
二次函数综合题.
(1)因为抛物线经过的三点为与两坐标轴的交点,故有两种方法(1)用一般式解答,(2)用交点式(两点式)解答;
(2)找到变化过程中的不变关系:△CDQ∽△CAB,根据相似三角形的性质计算;
(3)因为A、C关于x=
1
2
对称,所以MQ+MC的最小值即为MQ+MA的最小值,根据两点之间线段最短,A、M、Q共线时MQ+MC可取最小值.
此题将用待定系数法求二次函数解析式、动点问题和最小值问题相结合,有较大的思维跳跃,考查了同学们的应变能力和综合思维能力,是一道好题.
压轴题;动点型.
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