所以抛物线的函数关系式是y=-(x+1)(x-3)=-x2+2x+3. (2)如图2,抛物线的对称轴是直线x=1.
当点P落在线段BC上时,PA+PC最小,△PAC的周长最小. 设抛物线的对称轴与x轴的交点为H. BHPH由,BO=CO,得PH=BH=2. ?BOCO所以点P的坐标为(1, 2).
图2
(3)点M的坐标为(1, 1)、(1,6)、(1,?6)或(1,0).
考点伸展
第(3)题的解题过程是这样的: 设点M的坐标为(1,m).
在△MAC中,AC2=10,MC2=1+(m-3)2,MA2=4+m2.
①如图3,当MA=MC时,MA2=MC2.解方程4+m2=1+(m-3)2,得m=1. 此时点M的坐标为(1, 1).
②如图4,当AM=AC时,AM2=AC2.解方程4+m2=10,得m??6. 此时点M的坐标为(1,6)或(1,?6).
③如图5,当CM=CA时,CM2=CA2.解方程1+(m-3)2=10,得m=0或6. 当M(1, 6)时,M、A、C三点共线,所以此时符合条件的点M的坐标为(1,0).
图3 图4 图5
例2 2012年临沂市中考第26题
如图1,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置. (1)求点B的坐标;
(2)求经过A、O、B的抛物线的解析式;
(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
图1
动感体验
请打开几何画板文件名“12临沂26”,拖动点P在抛物线的对称轴上运动,可以体验到,⊙O和⊙B以及OB的垂直平分线与抛物线的对称轴有一个共同的交点,当点P运动到⊙O与对称轴的另一个交点时,B、O、P三点共线.
请打开超级画板文件名“12临沂26”,拖动点P,发现存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形
思路点拨
1.用代数法探求等腰三角形分三步:先分类,按腰相等分三种情况;再根据两点间的距离公式列方程;然后解方程并检验.
2.本题中等腰三角形的角度特殊,三种情况的点P重合在一起.
满分解答
(1)如图2,过点B作BC⊥y轴,垂足为C.
在Rt△OBC中,∠BOC=30°,OB=4,所以BC=2,OC?23. 所以点B的坐标为(?2,?23).
(2)因为抛物线与x轴交于O、A(4, 0),设抛物线的解析式为y=ax(x-4), 代入点B(?2,?23),?23??2a?(?6).解得a??3. 633223x(x?4)??x?x. 663(3)抛物线的对称轴是直线x=2,设点P的坐标为(2, y).
所以抛物线的解析式为y??①当OP=OB=4时,OP2=16.所以4+y2=16.解得y??23. 当P在(2,23)时,B、O、P三点共线(如图2).
②当BP=BO=4时,BP2=16.所以42?(y?23)2?16.解得y1?y2??23. ③当PB=PO时,PB2=PO2.所以42?(y?23)2?22?y2.解得y??23. 综合①、②、③,点P的坐标为(2,?23),如图2所示.
图2 图3
考点伸展
如图3,在本题中,设抛物线的顶点为D,那么△DOA与△OAB是两个相似的等腰三角形.
332323,得抛物线的顶点为D(2,x(x?4)??(x?2)2?).
366323因此tan?DOA?.所以∠DOA=30°,∠ODA=120°.
3由y??
例3 2011年湖州市中考第24题
如图1,已知正方形OABC的边长为2,顶点A、C分别在x、y轴的正半轴上,M是BC的中点.P(0,m)是线段OC上一动点(C点除外),直线PM交AB的延长线于点D.
(1)求点D的坐标(用含m的代数式表示); (2)当△APD是等腰三角形时,求m的值;
(3)设过P、M、B三点的抛物线与x轴正半轴交于点E,过点O作直线ME的垂线,