问题 解答题

已知:抛物线y=ax2+4ax+t与x轴的一个交点为A(﹣1,0)。

(1)求抛物线与x轴的另一个交点B的坐标;

(2)D是抛物线与y轴的交点,C是抛物线上的一点,且以AB为一底的梯形ABCD的面积为9,求此抛物线的解析式;(3)E是第二象限内到x轴、y轴的距离的比为5:2的点,如果点E在(2)中的抛物线上,且它与点A在此抛物线对称轴的同侧,问:在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△APE的周长最小?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由。

答案

解:(1)依题意,抛物线的对称轴为x=﹣2,

∵抛物线与x轴的一个交点为A(﹣1,0),

∴由抛物线的对称性,可得抛物线与x轴的另一个交点B的坐标为(﹣3,0);

(2)∵抛物线y=ax2+4ax+t与x轴的一个交点为A(﹣1,0)

∴a(﹣1)2+4a(﹣1)+t=0

∴t=3a

∴y=ax2+4ax+3a

∴D(0,3a)

∴梯形ABCD中,AB∥CD,且点C在抛物线y=ax2+4ax+3a上,

∵C(﹣4,3a)

∴AB=2,CD=4

∵梯形ABCD的面积为9

(AB+CD)·OD=9

(2+4)|3a|=(AB+CD)·OD=9

∴a±1

∴所求抛物线的解析式为y=x2+4x+3或y=﹣x2﹣4x﹣3;

(3)设点E坐标为(x0,y0),依题意,x0<0,y0>0,且

∴y0=﹣x0

①设点E在抛物线y=x2+4x+3上,

∴y0=x02+4x0+3

解方程组

∵点E与点A在对称轴x=﹣2的同侧

∴点E坐标为(),

设在抛物线的对称轴x=﹣2上存在一点P,使△APE的周长最小,

∵AE长为定值,

∴要使△APE的周长最小,只须PA+PE最小

∴点A关于对称轴x=﹣2的对称点是B(﹣3,0)

∴由几何知识可知,P是直线BE与对称轴x=﹣2的交点

设过点E、B的直线的解析式为y=mx+n

,解得

∴直线BE的解析式为y=x+

∴把x=﹣2代入上式,得y=

∴点P坐标为(﹣2,

②设点E在抛物线y=﹣x2﹣4x﹣3上

∴y0=﹣x02﹣4x0﹣3,

解方程组消去y0

∴△<0

∴此方程无实数根,

综上,在抛物线的对称轴上存在点P(﹣2,),使△APE的周长最小。

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