Question

【題目】如圖1，在平面直角坐標(biāo)系中，拋物線y= 與x軸交于A、B兩點(diǎn)（點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)），與y軸交于點(diǎn)C，拋物線的頂點(diǎn)為點(diǎn)D，過(guò)點(diǎn)B作BC的垂線，交對(duì)稱軸于點(diǎn)E．

（1）求證：點(diǎn)E與點(diǎn)D關(guān)于x軸對(duì)稱；
（2）點(diǎn)P為第四象限內(nèi)的拋物線上的一動(dòng)點(diǎn)，當(dāng)△PAE的面積最大時(shí)，在對(duì)稱軸上找一點(diǎn)M，在y軸上找一點(diǎn)N，使得OM+MN+NP最小，求此時(shí)點(diǎn)M的坐標(biāo)及OM+MN+NP的最小值；
（3）如圖2，平移拋物線，使拋物線的頂點(diǎn)D在射線AD上移動(dòng)，點(diǎn)D平移后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為D′，點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)A′，設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)F，將△FBC沿BC翻折，使點(diǎn)F落在點(diǎn)F′處，在平面內(nèi)找一點(diǎn)G，若以F′、G、D′、A′為頂點(diǎn)的四邊形為菱形，求平移的距離．

Answer 1

【答案】
（1）證明：如圖1中，令y=0，得到 x2﹣ x﹣3=0，解得x=﹣ 或3 ，

∴A（﹣ ，0），B（3 ，0），

令x=0，可得y=﹣3，

∴C（0，﹣3），

∵y= x2﹣ x﹣3= （x﹣ ）2﹣4，

∴頂點(diǎn)D（ ，﹣4），設(shè)對(duì)稱軸與x軸交于F，則BF=2 ，

∵△EFB∽△BOC，

∴ = ，

∴ = ，

∴EF=4，

∴E（ ，4），

∴E、D關(guān)于x軸對(duì)稱．

（2）過(guò)點(diǎn)P作PQ∥y軸，交直線AE于點(diǎn)Q．

∵yAE= x+2，

∴設(shè)P（a， a2﹣ a﹣3），Q（a， a+2），（0＜a＜3 ），

∴PQ=（ a+2）﹣（ a2﹣ a﹣3）=﹣ a2+2 a+5，

∴S△PAE= PQ|xE﹣xA|= （﹣ a2+2 a+5）2 =﹣ a2+4a+5 ，

∴當(dāng)a=﹣ =2 時(shí)，S△PAE最大，此時(shí)P（2 ，﹣3），

作點(diǎn)O關(guān)于對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn)O′（2 ，0），作點(diǎn)P關(guān)于Y軸的對(duì)稱點(diǎn)P′（﹣2 ，﹣3），連接O′P′，分別交對(duì)稱軸、y軸于點(diǎn)M、N，此時(shí)M、N即為所求．

∴yP′O′= x﹣ ，當(dāng)x= 時(shí)，y=﹣ ，

∴M（ ，﹣ ），

∴OM+MN+NP的最小值O′P′= = ．

（3）∵F′（ ，﹣ ），A（﹣ + t，﹣2t），D（ ，﹣4），

設(shè)平移距離為 t，則A′（﹣ + t，﹣2t），D′（ + t，﹣4﹣2t），

A′F2=6t2﹣24t+ ，D′F′2=6t2+ ，A′D′2=24，

①當(dāng)A′F2=D′F′2時(shí)，6t2﹣24t+ =6t2+ ，解得t=1．

②當(dāng)A′F′2=A′D′2時(shí)，6t2﹣24t+ =24，解得t= ．

③當(dāng)D′F′2=A′D′2時(shí)，24=6t2+ ，解得t= 或﹣ （舍棄），

∴平移的距離 t= ， ， ．

【解析】（1）首先求出A、B、C、D的坐標(biāo)，再根據(jù)△EFB∽△BOC對(duì)應(yīng)邊成比例得出方程，推出EF的長(zhǎng)度，求出點(diǎn)E的坐標(biāo)即可解決問(wèn)題；
（2）過(guò)點(diǎn)P作PQ∥y軸，交直線AE于點(diǎn)Q．構(gòu)建 二次函數(shù)，利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出點(diǎn)P的坐標(biāo)，作點(diǎn)O關(guān)于對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn)O′，作點(diǎn)P關(guān)于Y軸的對(duì)稱點(diǎn)P′，連接O′P′，分別交對(duì)稱軸、y軸于點(diǎn)M、N，此時(shí)M、N即為所求；
（3）由題意得F,A,D三點(diǎn)的坐標(biāo)，設(shè)平移距離為 t，則得出A′，D′的坐標(biāo)，可得A′F2，，D′F′2，A′D′2的長(zhǎng)度，然后分三種情形①當(dāng)A′F2=D′F′2時(shí)，②當(dāng)A′F′2=A′D′2時(shí)，③當(dāng)D′F′2=A′D′2時(shí)列出方程即可解決問(wèn)題。
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解作軸對(duì)稱圖形的相關(guān)知識(shí)，掌握畫對(duì)稱軸圖形的方法：①標(biāo)出關(guān)鍵點(diǎn)②數(shù)方格，標(biāo)出對(duì)稱點(diǎn)③依次連線，以及對(duì)相似三角形的性質(zhì)的理解，了解對(duì)應(yīng)角相等，對(duì)應(yīng)邊成比例的兩個(gè)三角形叫做相似三角形．