问题详情:
.如图,抛物线y=与x轴交于A,B(点A在点B的左侧)与y轴交于点C,连接AC、BC.过点A作AD∥BC交抛物线于点D(8,10),点P为线段BC下方抛物线上的任意一点,过点P作PE∥y轴交线段AD于点E.
(1)如图1.当PE+AE最大时,分别取线段AE,AC上动点G,H,使GH=5,若点M为GH的中点,点N为线段CB上一动点,连接EN、MN,求EN+MN的最小值;
(2)如图2,点F在线段AD上,且AF:DF=7:3,连接CF,点Q,R分别是PE与线段CF,BC的交点,以RQ为边,在RQ的右侧作矩形RQTS,其中RS=2,作∠ACB的角平分线CK交AD于点K,将△ACK绕点C顺时针旋转75°得到△A′CK′,当矩形RQTS与△A′CK′重叠部分(面积不为0)为轴对称图形时,请直接写出点P横坐标的取值范围.
【回答】
【解答】解:(1)在抛物线y=x2﹣x﹣6中,
当y=0时,x1=﹣2,x2=6,
当x=0时,y=﹣6,
∵抛物线y=x2﹣x﹣6与x轴交于A,B(点A在点B左侧),与y轴交于点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°,
过点D作DL⊥x轴于点L,
在Rt△ADL中,
DL=10,AL=10,
tan∠DAL==,
∴∠DAB=30°,
把点A(﹣2,0),D(8,10)代入直线解析式,
得,
解得k=,b=2,
∴yAD=x+2,
设点E的横坐标为a,EP⊥y轴于点Q,
则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+
∴根据函数的*质可知,当a=5时,PE+AE有最大值,
∴此时E(5,7),
过点E作EF⊥CB交CB的延长线于点F,
则∠EAC=∠ACB=∠ACF=90°,
∴四边形ACFE是矩形,
作点E关于CB的对称点E',
在矩形ACFE中,由矩形的*质及平移规律知,
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′的中点,
∴,,
∴xE′=9,yE′=﹣5,
∴E'(9,﹣5),
连接AE',交BC于点N,则当GH的中点M在E′A上时,EN+MN有最小值,
∴AE′==2,
∵M是Rt△AGH斜边中点,
∴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°,
由旋转知,△CA′K′≌△CAK,∠AC′A′=75°,
∴∠OCA′=75°﹣∠ACO=45°,∠AC′K′=45°,
∴OCK′=90°,
∴K′C⊥y轴,△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),
将A′(2,2﹣6),K′(4,﹣6),代入一次函数解析式,
得,
解得k=﹣1,b=4﹣6,
∴yA′K′=﹣x+4﹣6,
∵CB∥AD,
∴将点C(0,﹣6),B(6,0)代入一次函数解析式,
得,
解得k=,b=﹣6,
∴yCB=x﹣6,
联立yA′K′=﹣x+4﹣6和yCB=x﹣6,
得﹣x+4﹣6=x﹣6,
∴x=6﹣6,
∴直线CB与A′K′的交点横坐标是6﹣6,
∵当EP经过A′时,点P的横坐标是2,
∴如图2,当2<xP<6﹣6时,重叠部分是轴对称图形;
如图3,由于RS的长度为2,由图可看出当xP=2﹣1时,重叠部分同样为轴对称图形;
综上,当xP=2﹣1或2<xP<6﹣6时,
矩形RQRS和△A′CK′重叠部分为轴对称图形.
知识点:二次函数与一元二次方程
题型:解答题