Question

已知拋物線y=ax²+bx+c（0＜2a＜b）的頂點(diǎn)為P（x，y），點(diǎn)A（1，y_A）、B（0，y_B）、C（-1，y_C）在該拋物線上．
（Ⅰ）當(dāng)a=1，b=4，c=10時(shí)，
①求頂點(diǎn)P的坐標(biāo)；
②求的值；
（Ⅱ）當(dāng)y≥0恒成立時(shí)，求的最小值．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）將a=1，b=4，c=10代入解析式，即可得到二次函數(shù)解析式；
①將二次函數(shù)化為頂點(diǎn)式，即可得到拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)；
②將A（1，y_A）、B（0，y_B）、C（-1，y_C）分別代入解析式，即可求出y_A、y_B、y_C的值，然后計(jì)算的值即可；
（Ⅱ）根據(jù)0＜2a＜b，求出x=＜-1，作出圖中輔助線：點(diǎn)A作AA₁⊥x軸于點(diǎn)A₁，則AA₁=y_A，OA₁=1．連接BC，過(guò)點(diǎn)C作CD⊥y軸于點(diǎn)D，則BD=y_B-y_C，CD=1．過(guò)點(diǎn)A作AF∥BC，交拋物線于點(diǎn)E（x₁，y_E），交x軸于點(diǎn)F（x₂，0），證出Rt△AFA₁∽R(shí)t△BCD，得到==1-x₂，再根據(jù)△AEG∽△BCD得到=1-x₁，然后求出y_A、y_B、y_C、y_E的表達(dá)式，然后y≥0恒成立，得到x₂≤x₁＜-1，從而利用不等式求出的最小值．
解答：解：（Ⅰ）若a=1，b=4，c=10，
此時(shí)拋物線的解析式為y=x²+4x+10．
①∵y=x²+4x+10=（x+2）²+6，
∴拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為P（-2，6）．
②∵點(diǎn)A（1，y_A）、B（0，y_B）、C（-1，y_C）在拋物線y=x²+4x+10上，
∴y_A=15，y_B=10，y_C=7．
∴==5．

（Ⅱ）由0＜2a＜b，得x=＜-1．
由題意，如圖過(guò)點(diǎn)A作AA₁⊥x軸于點(diǎn)A₁，則AA₁=y_A，OA₁=1．
連接BC，過(guò)點(diǎn)C作CD⊥y軸于點(diǎn)D，則BD=y_B-y_C，CD=1．
過(guò)點(diǎn)A作AF∥BC，交拋物線于點(diǎn)E（x₁，y_E），交x軸于點(diǎn)F（x₂，0），
則∠FAA₁=∠CBD．
于是Rt△AFA₁∽R(shí)t△BCD．
有，即==1-x₂．
過(guò)點(diǎn)E作EG⊥AA₁于點(diǎn)G，
易得△AEG∽△BCD．
有，即=1-x₁．
∵點(diǎn)A（1，y_A）、B（0，y_B）、C（-1，y_C）、E（x₁，y_E）在拋物線y=ax²+bx+c上，
得y_A=a+b+c，y_B=c，y_C=a-b+c，y_E=，
∴=1-x₁．
化簡(jiǎn)，得，
解得x₁=-2（x₁=1舍去）．
∵y≥0恒成立，根據(jù)題意，有x₂≤x₁＜-1，
則1-x₂≥1-x₁，即1-x₂≥3．
∴的最小值為3．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了配方法求二次函數(shù)頂點(diǎn)坐標(biāo)，函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征，以及相似三角形的性質(zhì)，利用不等式求最值，綜合性很強(qiáng)，旨在考查同學(xué)們的綜合邏輯思維能力，要認(rèn)真對(duì)待．