.如圖,拋物線y=與x軸交於A,B(點A在點B的左側)與y軸交於點C,連接AC、BC.過點A作AD∥BC交拋物...
問題詳情:
.如圖,拋物線y=與x軸交於A,B(點A在點B的左側)與y軸交於點C,連接AC、BC.過點A作AD∥BC交拋物線於點D(8,10),點P為線段BC下方拋物線上的任意一點,過點P作PE∥y軸交線段AD於點E.
(1)如圖1.當PE+AE最大時,分別取線段AE,AC上動點G,H,使GH=5,若點M為GH的中點,點N為線段CB上一動點,連接EN、MN,求EN+MN的最小值;
(2)如圖2,點F在線段AD上,且AF:DF=7:3,連接CF,點Q,R分別是PE與線段CF,BC的交點,以RQ為邊,在RQ的右側作矩形RQTS,其中RS=2,作∠ACB的角平分線CK交AD於點K,將△ACK繞點C順時針旋轉75°得到△A′CK′,當矩形RQTS與△A′CK′重疊部分(面積不為0)為軸對稱圖形時,請直接寫出點P橫座標的取值範圍.
【回答】
【解答】解:(1)在拋物線y=x2﹣x﹣6中,
當y=0時,x1=﹣2,x2=6,
當x=0時,y=﹣6,
∵拋物線y=x2﹣x﹣6與x軸交於A,B(點A在點B左側),與y軸交於點C,
∴A(﹣2,0),B(6,0),C(0,﹣6),
∴AB=8,AC=,BC=,
在△ABC中,
AC2+BC2=192,AB2=192,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,
∵AD∥BC,
∴∠CAD=90°,
過點D作DL⊥x軸於點L,
在Rt△ADL中,
DL=10,AL=10,
tan∠DAL==,
∴∠DAB=30°,
把點A(﹣2,0),D(8,10)代入直線解析式,
得,
解得k=,b=2,
∴yAD=x+2,
設點E的橫座標為a,EP⊥y軸於點Q,
則E(a, a+2),Q(a,0),P(a, a2﹣a﹣6),
∴EQ=a+2,EP=a+2﹣(a2﹣a﹣6)=a2+a+8,
∴在Rt△AEB中,
AE=2EQ=a+4,
∴PE+AE=a+4+(a2+a+8)
=a2a+12
=(a﹣5)2+
∴根據函數的*質可知,當a=5時,PE+AE有最大值,
∴此時E(5,7),
過點E作EF⊥CB交CB的延長線於點F,
則∠EAC=∠ACB=∠ACF=90°,
∴四邊形ACFE是矩形,
作點E關於CB的對稱點E',
在矩形ACFE中,由矩形的*質及平移規律知,
xF﹣xE=xC﹣xA,yE﹣yF=yA﹣yC,
∵A(﹣2,0),C(0,﹣6),E(5,7),
∴xF﹣5=0﹣(﹣2),7﹣yF=0﹣(﹣6),
∴xF=7,yF=1,
∴F(7,1),
∵F是EE′的中點,
∴,,
∴xE′=9,yE′=﹣5,
∴E'(9,﹣5),
連接AE',交BC於點N,則當GH的中點M在E′A上時,EN+MN有最小值,
∴AE′==2,
∵M是Rt△AGH斜邊中點,
∴AM=GH=,
∴EN+MN=E′M=2﹣,
∴EN+MN的最小值是2﹣.
(2)在Rt△AOC中,
∵tan∠ACO==,
∴∠AOC=30°,
∵KE平分∠ACB,
∴∠ACK=∠BCK=45°,
由旋轉知,△CA′K′≌△CAK,∠AC′A′=75°,
∴∠OCA′=75°﹣∠ACO=45°,∠AC′K′=45°,
∴OCK′=90°,
∴K′C⊥y軸,△CAK′是等腰直角三角形,
∴A′C=AC=4,
∴xA′==2,yA′=2﹣6,
∴A′(2,2﹣6),
∴K′(4,﹣6),
將A′(2,2﹣6),K′(4,﹣6),代入一次函數解析式,
得,
解得k=﹣1,b=4﹣6,
∴yA′K′=﹣x+4﹣6,
∵CB∥AD,
∴將點C(0,﹣6),B(6,0)代入一次函數解析式,
得,
解得k=,b=﹣6,
∴yCB=x﹣6,
聯立yA′K′=﹣x+4﹣6和yCB=x﹣6,
得﹣x+4﹣6=x﹣6,
∴x=6﹣6,
∴直線CB與A′K′的交點橫座標是6﹣6,
∵當EP經過A′時,點P的橫座標是2,
∴如圖2,當2<xP<6﹣6時,重疊部分是軸對稱圖形;
如圖3,由於RS的長度為2,由圖可看出當xP=2﹣1時,重疊部分同樣為軸對稱圖形;
綜上,當xP=2﹣1或2<xP<6﹣6時,
矩形RQRS和△A′CK′重疊部分為軸對稱圖形.
知識點:二次函數與一元二次方程
題型:解答題