内容正文:
宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来
冲刺2025年中考之二次函数二倍角存在性
【构造二倍角的方法】
1) 构造二倍角的三角函数,并通过勾股定理求解.(左图)
2) 等腰三角形的外角.(右图)
3)二倍角公式与夹角公式连用
二倍角公式,夹角公式
把二倍角转化为角相等的常用方法
1) 利用角平分线转化;
2) 利用等腰三角形顶角的外角转化;
3) 利用直角三角形斜边中线得等腰三角形转化.
例1、如图,抛物线y=ax2+6x+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C,连接AC.直线y=x﹣5经过点B、C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)P为抛物线上一点,连接AP,若AP将△ABC的面积分成相等的两部分,求P点坐标;
(3)在直线BC上是否存在点M,使直线AM与直线BC形成的夹角(锐角)等于∠ACB的2倍?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
例2、已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上的动点.
(1)抛物线的解析式为 ,抛物线的顶点坐标为 ;
(2)如图1,是否存在点P,使四边形BOCP的面积为8?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,连接OP交BC于点D,当S△CPD:S△BPD=1:2时,请求出点D的坐标;
(4)如图3,点E的坐标为(0,﹣1),点G为x轴负半轴上的一点,∠OGE=15°,连接PE,若∠PEG=2∠OGE,请求出点P的坐标.
例3、如图1,已知抛物线y=x2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣3,0),B两点,与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图2,点F是该抛物线的对称轴(x轴上方部分)上的一个动点,连接AF,将△ABF沿直线AF翻折,得到△AB'F,当点B′落在该抛物线的对称轴上时,求点F的坐标;
(3)如图3,点D是该抛物线的顶点,点P(m,n)是第一象限内该抛物线上的一个点,分别连接AD、AC、AP,当∠PAB=2∠CAD时,求m的值.
例4、如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(1,﹣1)、B(﹣3,3),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点P为该抛物线上位于直线AB下方的一点,且点P的横坐标为m,过点P作PQ∥y轴,交线段AB于点Q.
①当△APQ为直角三角形时,求m的值;
②当﹣3<m<0时,若∠PCA=3∠ACO,求m的值.
例5、如图,已知抛物线与轴交于点和,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点是线段上的一个动点(不与点,重合),过点作轴的平行线交抛物线于点,连接,当线段长度最大时,判断四边形的形状并说明理由;
(3)如图2,在(2)的条件下,是的中点,过点的直线交抛物线于点,且.在轴上是否存在点,使得为等腰三角形?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
模考专练
(2022•槐荫区二模)如图,抛物线与轴分别交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点,若且.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图1,点是该抛物线的顶点,点是第二象限内抛物线上的一个点,分别连接、、,当时,求的值;
(3)如图2,的角平分线交轴于点,过点的直线与射线,分别交于,,已知当直线绕点旋转时,为定值,请直接写出该定值.
(2023年商河一模)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线经过两点,与x轴的另一个交点为C.
(1)求抛物线的解析式.
(2)D为直线上方抛物线上一动点.
①连接交于点E,若,求点D坐标;
②是否存在点D,使得的度数恰好是的2倍?如果存在,请求出点D的坐标;如果不存在,请说明理由.
(2023年天桥三模)如图,抛物线与轴交于点,两点,与轴交于点,直线经过,两点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)点是直线上方抛物线上一点,其横坐标为,过点作直线轴于点,交直线于点.当时,求点的坐标
(3)在(2)的条件下,在轴上是否存在点,使得?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
(2024·四川资阳·中考真题)已知平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴的正半轴交于C点,且,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P是抛物线在第一象限内的一点,连接,过点P作轴于点D,交于点K.记,的面积分别为,,求的最大值;
(3)如图2,连接,点E为线段的中点,过点E作交x轴于点F.抛物线上是否存在点Q,使?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
(2024·山东烟台·中考真题)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,,,对称轴为直线,将抛物线绕点旋转后得到新抛物线,抛物线与轴交于点,顶点为,对称轴为直线.
(1)分别求抛物线和的表达式;
(2)如图,点的坐标为,动点在直线上,过点作轴与直线交于点,连接,.求的最小值;
(3)如图,点的坐标为,动点在抛物线上,试探究是否存在点,使?若存在,请直接写出所有符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
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宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来
冲刺2025年中考之二次函数二倍角存在性
【构造二倍角的方法】
1) 构造二倍角的三角函数,并通过勾股定理求解.(左图)
2) 等腰三角形的外角.(右图)
3)二倍角公式与夹角公式连用
二倍角公式,夹角公式
把二倍角转化为角相等的常用方法
1) 利用角平分线转化;
2) 利用等腰三角形顶角的外角转化;
3) 利用直角三角形斜边中线得等腰三角形转化.
例1、如图,抛物线y=ax2+6x+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C,连接AC.直线y=x﹣5经过点B、C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)P为抛物线上一点,连接AP,若AP将△ABC的面积分成相等的两部分,求P点坐标;
(3)在直线BC上是否存在点M,使直线AM与直线BC形成的夹角(锐角)等于∠ACB的2倍?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解(1)由y=x﹣5得点B坐标(5,0),点C坐标为(0,﹣5),
把B(5,0),C(0,﹣5)代入抛物线y=ax2+6x+c得,
,
解得a=﹣1,c=﹣5,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+6x﹣5;
(2)作BC的中点N,连接AN并延长交抛物线于P,如图:
∵N为BC中点,
∴直线AN将△ABC的面积分成相等的两部分,即P是满足条件的点,
∵B(5,0),C(0,5),N为BC中点,
∴N(,),
设y=﹣x2+6x﹣5=0,
解得:x1=1,x2=5,
∴A(1,0),
设直线AN解析式为y=mx+n,
将A(1,0),N(,)代入得:,
解得:,
∴直线AN解析式为yx,
解方程组,
解得:或,
∴P(,);
(3)存在点M,使AM与直线BC的夹角等于∠ACB的2倍,
设抛物线的对称轴l与直线BC相交于点P,
分两种情况:
①点M在AP左边时,
∵∠AMB=2∠ACB,∠AMB=∠ACM+∠CAM,
∴∠ACM=∠CAM,
∴AM=CM,
∵点M在直线y=x﹣5上,
设点M的坐标为(m,m﹣5),
根据两点间距离公式,
AM2=(1﹣m)2+(0﹣m+5)2=2m2﹣12m+26,
CM2=(0﹣m)2+(﹣5﹣m+5)2=2m2,
∴2m2﹣12m+26=2m2,解得m,
∴M点的坐标为(,),
②点M在PO右边,
此时∠AM2C=∠AM1B,
∴AM1=AM2,
∵AP⊥BC,
∴点P是M1M2的中点,
根据中点坐标公式得M2(,),
∴M点的坐标为(,)或(,).
例2、已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0)和点B(﹣3,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上的动点.
(1)抛物线的解析式为 ,抛物线的顶点坐标为 ;
(2)如图1,是否存在点P,使四边形BOCP的面积为8?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,连接OP交BC于点D,当S△CPD:S△BPD=1:2时,请求出点D的坐标;
(4)如图3,点E的坐标为(0,﹣1),点G为x轴负半轴上的一点,∠OGE=15°,连接PE,若∠PEG=2∠OGE,请求出点P的坐标.
【解答】解:(1)函数的表达式为:y=a(x﹣1)(x+3)=a(x2+2x﹣3),
即:﹣3a=3,
解得:a=﹣1.
故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣2x+3.
顶点坐标为(﹣1,4);
故答案为:y=﹣x2﹣2x+3;(﹣1,4);
(2)不存在,理由:
如答图1,连接BC,过点P作y轴的平行线交BC于点H,
直线BC的表达式为:y=x+3,
设点P(x,﹣x2﹣2x+3),点H(x,x+3),
则S四边形BOCP=S△OBC+S△PBC3×3(﹣x2﹣2x+3﹣x﹣3)×3=8,
整理得:3x2+9x+7=0,
解得:Δ<0,故方程无解,
则不存在满足条件的点P;
(3)∵OB=OC,
∴∠CBO=45°,
∵S△CPD:S△BPD=1:2,
∴BDBC32,yD=BDsin∠CBO=2,
则点D(﹣1,2);
(4)如答图2,设直线PE交x轴于点H,
∵∠OGE=15°,∠PEG=2∠OGE=30°,
∴∠OHE=45°,
∴OH=OE=1,
则直线HE的表达式为:y=﹣x﹣1,
联立方程,得
解得:x(舍去正值),
故点P(,).
例3、如图1,已知抛物线y=x2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣3,0),B两点,与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图2,点F是该抛物线的对称轴(x轴上方部分)上的一个动点,连接AF,将△ABF沿直线AF翻折,得到△AB'F,当点B′落在该抛物线的对称轴上时,求点F的坐标;
(3)如图3,点D是该抛物线的顶点,点P(m,n)是第一象限内该抛物线上的一个点,分别连接AD、AC、AP,当∠PAB=2∠CAD时,求m的值.
【分析】(1)运用待定系数法把点A,C的坐标代入抛物线y=x2+bx+c,解方程组即可;
(2)根据抛物线对称轴公式可求出x=﹣1,则AB=4,AE=2,由翻折的性质可得:AB′=AB=4,AF=FB=FB′,设点F(﹣1,a),运用三角函数定义即可求得答案;
(3)连接CD,过点P作PH⊥x轴于点H,作∠PAB的平分线AG交PH于点G,过点G作GM⊥AP于点M,证明△PMG∽△PHA,运用相似三角形性质及三角函数、勾股定理建立方程求解即可.
解:(1)把点A(﹣3,0),C(0,﹣3)代入抛物线y=x2+bx+c,
得:,
解得:,
∴抛物线的函数表达式为y=x2+2x﹣3;
(2)如图2,由(1)可得抛物线的函数表达式为y=x2+2x﹣3,A(﹣3,0),
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣=﹣1,
∴当y=0时,x2+2x﹣3=0,
解得:x1=﹣3,x2=1,
∴B(1,0),
∴AB=1﹣(﹣3)=4,AE=2,AF=BF,
由翻折的性质可得:AB′=AB=4,AF=FB=FB′,
∴AE=AB′,
∵∠AEB′=90°,
∴∠AB′E=30°,
∴∠AFE=2∠AB′E=60°,
设点F(﹣1,a),
∴EF=a,
∵tan∠AFE=,
∴EF===,
∴a=,
∴F(﹣1,);
(3)如图3,连接CD,过点P作PH⊥x轴于点H,作∠PAB的平分线AG交PH于点G,过点G作GM⊥AP于点M,
由(1)(2)可得:抛物线y=x2+2x﹣3,对称轴为直线x=﹣1,
∴D(﹣1,﹣4),
∵A(﹣3,0),C(0,﹣3),
∴AD==2,CD==,AC==3,
∵AD2=(2)2=20,CD2+AC2=()2+(3)2=20,
∴AD2=CD2+AC2,
∴△ACD是直角三角形,
∴tan∠CAD==,
∵AG平分∠PAB,GM⊥AP,GH⊥AB,
∴∠PAB=2∠MAG=2∠GAH,GH=GM,∠PMG=∠PHA=90°,
∵∠PAB=2∠CAD,
∴∠MAG=∠GAH=∠CAD,
∴tan∠MAG=tan∠GAH=tan∠CAD=,
∵P(m,n),A(﹣3,0),
∴AH=3+m,PH=n,
∴GH=GM=AH•tan∠GAH=,
∵∠PMG=∠PHA=90°,∠APH=∠APH,
∴△PMG∽△PHA,
∴=,即=,
∴PM=,
∴PG=PH﹣GH=n﹣,
在Rt△PMG中,PM2+GM2=PG2,
∴()2+()2=(n﹣)2,
∴n=m+①,
∵点P在抛物线y=x2+2x﹣3上,
∴n=m2+2m﹣3②,
联立①②式可得:4m2+5m﹣21=0,
解得:m1=﹣3,m2=,
∵点P(m,n)是第一象限内该抛物线上的一个点,
∴m=.
例4、如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(1,﹣1)、B(﹣3,3),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点P为该抛物线上位于直线AB下方的一点,且点P的横坐标为m,过点P作PQ∥y轴,交线段AB于点Q.
①当△APQ为直角三角形时,求m的值;
②当﹣3<m<0时,若∠PCA=3∠ACO,求m的值.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(1,﹣1)、B(﹣3,3),
∴,
∴a=1,b=1,
∴抛物线的解析式为:y=x2+x﹣3,
(2)①∵PQ∥y轴,
∴∠APQ=90°或∠QAP=90°,
当∠APQ=90°时,
点P的纵坐标为﹣1,
∴点P(﹣2,﹣1),
∴m=﹣2,
当∠QAP=90°时,
直线PA的解析式为y=x﹣2,
由,
解得或,
∴P(﹣1,﹣3),
∴m=﹣1
综上所述:m=﹣1或﹣2,
(2)②连接AC、BC交x轴于F,延长CP交x轴于M,作FH⊥CM于H,
∵A(1,﹣1)、B(﹣3,3)、C(0,﹣3),
∴tan∠ACO=tan∠BCO,
∴∠ACO=∠BCO,
∵∠PCA=3∠ACO,
∴∠MCF=∠FCO,
∵FH⊥CH,
∴△HCF≌△OCF(AAS),
∴FH=OF=,CH=CO=3,
∵△MHF∽△MOC,
∴,
∴设MH=x,则MO=2x,
在△MHF中,
由勾股定理得:,
解得x=0或2,
∴M(﹣4,0),
∴直线MC的函数关系式为:y=﹣,
直线MC与抛物线表达式联立得:
﹣,
∴x1=0,x2=﹣,
∴m的值为﹣.
例5、如图,已知抛物线与轴交于点和,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点是线段上的一个动点(不与点,重合),过点作轴的平行线交抛物线于点,连接,当线段长度最大时,判断四边形的形状并说明理由;
(3)如图2,在(2)的条件下,是的中点,过点的直线交抛物线于点,且.在轴上是否存在点,使得为等腰三角形?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)将点代入,
得,
对称轴为直线,
,
,
,
,
,
抛物线的解析式为;
(2)令,则,
,
令,则,
或,
,,
设直线的解析式为,
,
,
,
设,则,
,
当时,的长度最大,
,,
,,
,
四边形是平行四边形;
(3)存在点,使得为等腰三角形,理由如下:
过点作轴的垂线,过点作轴交于点,过点作轴的垂线,
轴,
,
,
,
,是的中点,
,
,
,
,
设,
,
解得(舍或,
,
,
设,
①当时,,
,
或;
②当时,,
此时无解;
③当时,的中点,,
,
,
,
综上所述:点的坐标为或或.
模考专练
(2022•槐荫区二模)如图,抛物线与轴分别交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点,若且.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图1,点是该抛物线的顶点,点是第二象限内抛物线上的一个点,分别连接、、,当时,求的值;
(3)如图2,的角平分线交轴于点,过点的直线与射线,分别交于,,已知当直线绕点旋转时,为定值,请直接写出该定值.
(2022•槐荫区二模)如图,抛物线与轴分别交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点,若且.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图1,点是该抛物线的顶点,点是第二象限内抛物线上的一个点,分别连接、、,当时,求的值;
(3)如图2,的角平分线交轴于点,过点的直线与射线,分别交于,,已知当直线绕点旋转时,为定值,请直接写出该定值.
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1),
,
,
,
,
将点、代入,
,
解得,
;
(2),
,
令,则,
解得或,
,
,,,
,
是直角三角形,
,
在中,取,
,
,
,
,
在中,,
,
解得,
,
,
,
,
设直线的解析式为,
,
解得,
,
联立方程组,
解得(舍或,
;
(3)过点作交于点,过点作轴交于点,
平分,
,
,,
,,
,
,
,
,
设直线的解析式为,
,,
,
设直线的解析式为,
,
解得,
,
联立方程组,
解得,
,,
,
设,则,,
,
,
,
.
(2023年商河一模)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线经过两点,与x轴的另一个交点为C.
(1)求抛物线的解析式.
(2)D为直线上方抛物线上一动点.
①连接交于点E,若,求点D坐标;
②是否存在点D,使得的度数恰好是的2倍?如果存在,请求出点D的坐标;如果不存在,请说明理由.
【解析】
【分析】(1)分别令和代入中可得点和点的坐标,利用待定系数法求抛物线的函数解析式;
(2)①过点作轴于,交于点,证明,设点,,根据相似三角形性质建立方程求解即可;
②过点作轴,交抛物线于点,过点作轴,交于点,先证明,然后设点,应用三角函数定义建立方程求解.
【小问1详解】
在中,令时,,
,
令时,,
,
,
把,代入中得:
,
解得:,
抛物线的函数解析式为:;
【小问2详解】
①如图1,过点作轴于,交于点,
设点,,
,
轴,
,
,
,
,
,
,
即:,
,
解得:,,
点为直线上方抛物线上的点,
的坐标为或;
②存在点,使得,理由如下:
如图2,过点作轴,交抛物线于点,过点作轴,交于点,
,
,
,
在中,,,
,
,
设点,则,,
,
解得:,
点的坐标为;
存在点,使得,此时点.
(2023年天桥三模)如图,抛物线与轴交于点,两点,与轴交于点,直线经过,两点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)点是直线上方抛物线上一点,其横坐标为,过点作直线轴于点,交直线于点.当时,求点的坐标
(3)在(2)的条件下,在轴上是否存在点,使得?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】
【分析】(1)将、代入,得,求得,进而可得二次函数解析式;
(2),,解得,,则,待定系数法求直线的解析式为,设,则,则,,由,可得,计算求出满足要求的解即可,进而可得点坐标;
(3)如图,记与轴的交点为,过作于,由,可知是的平分线,则,由,解得,设,则,,,证明,则,即,计算求出满足要求的,进而可得点坐标,根据对称性求解另一点坐标即可.
【小问1详解】
解:将、代入,得,
解得,
∴,
∴抛物线的解析式为;
【小问2详解】
解:,,解得,,
∴,
设直线的解析式为,
将,代入得,,解得,
∴,
∴直线的解析式为,
设,则,
∴,,
∵,
∴,
解得,,
当时,与重合,舍去,
当时,;
【小问3详解】
解:存在,点的坐标为或.
如图,记与轴的交点为,过作于,
∵,
∴是的平分线,
∴,
∵,
∴,
设,则,,,
∵,,
∴,
∴,即,解得(舍去),,
∴,
由对称的性质可得,
综上,存在,点的坐标为或.
(2024·四川资阳·中考真题)已知平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴的正半轴交于C点,且,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P是抛物线在第一象限内的一点,连接,过点P作轴于点D,交于点K.记,的面积分别为,,求的最大值;
(3)如图2,连接,点E为线段的中点,过点E作交x轴于点F.抛物线上是否存在点Q,使?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,或
【分析】(1)先求点坐标,待定系数法求出函数解析式即可;
(2)求出的解析式,设,则:,将转化为二次函数求最值即可;
(3)易得垂直平分,设,勾股定理求出点坐标,三线合一结合同角的余角相等,推出,分别作点关于轴和直线的对称点,直线,与抛物线的交点即为所求,进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
把,,代入函数解析式得:
∴,解得:;
∴;
(2)∵,,
∴设直线的解析式为:,把,代入,得:,
∴,
设,则:,
∴,,,
∴,
∴
,
∴当时,的最大值为;
(3)存在:
令,
解得:,
∴,
∵,点为的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
设,则:,
在中,由勾股定理,得:,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
①取点关于轴的对称点,连接,交抛物线与点,则:,,
设的解析式为:,
则:,解得:,
∴,
联立,解得:(舍去)或,
∴;
②取关于的对称点,连接交于点,连接交抛物线于点,
则:,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
过点作轴,则:,,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为:,
则:,解得:,
∴,
联立,解得:(舍去)或,
∴;
综上:或.
(2024·山东烟台·中考真题)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,,,对称轴为直线,将抛物线绕点旋转后得到新抛物线,抛物线与轴交于点,顶点为,对称轴为直线.
(1)分别求抛物线和的表达式;
(2)如图,点的坐标为,动点在直线上,过点作轴与直线交于点,连接,.求的最小值;
(3)如图,点的坐标为,动点在抛物线上,试探究是否存在点,使?若存在,请直接写出所有符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)存在,或
【分析】(1)先求出点A、B、C坐标,再用待定系数法求出抛物线的表达式,求出其顶点坐标,由旋转可知抛物线的二次项系数为原来的相反数,顶点坐标与抛物线的顶点坐标关于原点对称,即可求解;
(2)将点F向右平移2个单位至,则,,过点D作直线的对称点为,连接,则四边形为平行四边形,则,,因此,即可求解;
(3)当点P在直线右侧抛物线上时,可得,作H关于直线的对称点,则点在直线上,可求直线的表达式为,联立, 解得:或(舍),故;当点P在直线左侧抛物线上时,延长交y轴于点N,作的垂直平分线交于点Q,交y轴于点M,过点E作轴于点K,则,可得,可证明出,由,得,设,则,,在和中,由勾股定理得,解得:或(舍),所以,可求直线表达式为:,联立,解得:或(舍),故.
【详解】(1)解:设对称轴与x轴交于点G,
由题意得,
∵对称轴为直线,
∴,
∴,
∴,
将A、B、C分别代入,
得:,
解得:,
∴,
∴,顶点为
∵抛物线绕点旋转后得到新抛物线,
∴抛物线的,顶点为,
∴的表达式为:,即
(2)解:将点F向右平移2个单位至,则,,过点D作直线的对称点为,连接,
∴,
∵,
∴直线为直线,
∵轴,
∴,
对于抛物线,令,则,
∴,
∵点D与点关于直线对称,
∴点,
∵轴,,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∴,
当点三点共线时,取得最小值,
而,
∴的最小值为;
(3)解:当点P在直线右侧抛物线上时,如图:
∵抛物线,
∴
∵轴,
∴,
∵,
∴,
∴,
作H关于直线的对称点,则点在直线上,
∵点的坐标为,直线:,
∴,
设直线的表达式为:,
代入,,
得:,
解得:,
∴直线的表达式为,
联立,得:,
解得:或(舍),
∴;
②当点P在直线左侧抛物线上时,延长交y轴于点N,作的垂直平分线交于点Q,交y轴于点M,过点E作轴于点K,则,如图:
∵垂直平分,
∴,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
由点
得:,
∵,
∴,
∴,
∴,
设,
∴,,
在和中,由勾股定理得,
∴,
解得:或(舍)
∴,
∴,
∴,
设直线表达式为:,
代入点N,E,
得:,
解得:
∴直线表达式为:,
联立,
得:,
整理得:
解得:或(舍),
∴,
综上所述,或.
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