已知拋物線y=ax2+bx+c與y軸交于點(diǎn)A(0,3),與x軸交于點(diǎn)B(1,0),C(5,0).
(1)求此拋物線的解析式;
(2)若點(diǎn)D為線段OA的一個(gè)三等分點(diǎn),求直線DC的解析式;
(3)設(shè)M為OA中點(diǎn),x軸上有一點(diǎn)E,在拋物線對(duì)稱軸上有一點(diǎn)F.若S=ME+EF+FA,則求當(dāng)S最小時(shí),E、F兩點(diǎn)的坐標(biāo),及此時(shí)S的值.
分析:(1)將A、B、C三點(diǎn)坐標(biāo)代入拋物線的解析式中,通過聯(lián)立方程組求出待定系數(shù)的值,從而確定該拋物線的解析式.
(2)已知A(0,3),那么OA的三等分點(diǎn)應(yīng)該是(0,1)或(0,2),而C點(diǎn)坐標(biāo)已知,分兩種情況,利用待定系數(shù)法求解即可.
(3)若ME+EF+FA的值最小,可取A關(guān)于拋物線對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn)A′,M關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)M′,若連接A′M′,那么與x軸、拋物線對(duì)稱軸的交點(diǎn)必為所求的E、F點(diǎn),可先求出直線A′M′的解析式,進(jìn)而可求出E、F的坐標(biāo),而A′、M′的坐標(biāo)已求得,即可得到A′M′,即此時(shí)S的最小值.
解答:解:(1)根據(jù)題意,設(shè)拋物線的解析式為:y=a(x-5)(x-1),
則有:3=a(0-5)(0-1),
a=
;
∴拋物線的解析式為:y=
(x-5)(x-1)=
x
2-
x+3.
(2)依題意可得OA的三等分點(diǎn)分別為(0,1),(0,2);
設(shè)直線CD的解析式為y=kx+b;
當(dāng)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,1)時(shí),直線CD的解析式為y=-
x+1;
當(dāng)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,2)時(shí),直線CD的解析式為y=-
x+2.
(3)如圖,由題意,可得M(0,
);
點(diǎn)M關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為M′(0,-
),
點(diǎn)A關(guān)于拋物線對(duì)稱軸x=3的對(duì)稱點(diǎn)為A′(6,3);
連接A′M′;
根據(jù)軸對(duì)稱性及兩點(diǎn)間線段最短可知,A′M′的長(zhǎng)就是所求的S最小值;
所以A′M′與x軸的交點(diǎn)為所求E點(diǎn),與直線x=3的交點(diǎn)為所求F點(diǎn);
可求得直線A′M′的解析式為y=
x-
;
可得E點(diǎn)坐標(biāo)為(2,0),F(xiàn)點(diǎn)坐標(biāo)為(3,
);
由勾股定理可求出A′M′=
;
所以此時(shí)S的值最小,且S=ME+EF+FA=
.
點(diǎn)評(píng):此題主要考查了函數(shù)解析式的確定、軸對(duì)稱的性質(zhì)、兩點(diǎn)間線段最短等知識(shí)點(diǎn)的綜合應(yīng)用,(3)題中,根據(jù)軸對(duì)稱和兩點(diǎn)間線段最短等相關(guān)知識(shí)確定出E、F點(diǎn)的位置,是解決問題的關(guān)鍵.