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二次函数压轴题最短路径问题


A
E
A
C
P
P
O
B
O
D
B
F
④如图所示,在∠AOB 的边 AO,BO 上分别找一点 E,F 使得 DE+EF+CF 最小.分别过点 C,D 作关于 AO, BO 的对称点 D′,C′,连接 D′C′,并与 AO,BO 分别交于点 E,F,此时 DE+EF+CF 最小,则点 E,F 即 为所求.
A
D' A
∴PC+PD 最短时,P 点的坐标为:P(32,0).
y
C
P
x
O
E
D
2.(11 菏泽)如图,抛物线 y=21x2+bx﹣2 与 x 轴交于 A,B 两点,与 y 轴交于 C 点,且 A(﹣1,0). (1)求抛物线的解析式及顶点 D 的坐标; (2)判断△ABC 的形状,证明你的结论; (3)点 M(m,0)是 x 轴上的一个动点,当 MC+MD 的值最小时,求 m 的值.
A
A
l
l
B
②如图所示,在直线 l 上找一点 P 使得 PA+PB 最小.过点 B 作关于直线 l 的对称点 B′,BB′与直线 l 交 于点 P,此时 PA+PB 最小,则点 P 即为所求.
A B l
A B
l P
B'
③如图所示,在∠AOB 的边 AO,BO 上分别找一点 C,D 使得 PC+CD+PD 最小.过点 P 分别作关于 AO,BO 的对称点 E,F,连接 EF,并与 AO,BO 分别交于点 C,D,此时 PC+CD+PD 最小,则点 C,D 即为所求.
B
B
A
A
A'
C
D
l
C
D D'
l
B'
⑥如图所示,在平面直角坐标系中,点 P 为抛物线(y=14x2)上的一点,点 A(0,1)在 y 轴正半轴.点 P 在什么位置时 PA+PB 最小?过点 B 作直线 l:y=-1 的垂线段 BH′,BH′与抛物线交于点 P′,此时 PA +PB 最小,则点 P 即为所求.
∴代入二次函数 y=x2-2mx+m2-1,得出:m2-1=0,解得:m=±1, ∴二次函数的解析式为:y=x2-2x 或 y=x2+2x; (2)∵m=2, ∴二次函数 y=x2-2mx+m2-1 得:y=x2-4x+3=(x-2)2-1, ∴抛物线的顶点为:D(2,-1), 当 x=0 时,y=3,∴C 点坐标为:(0,3),∴C(0,3)、D(2,-1); (3)当 P、C、D 共线时 PC+PD 最短, 【方法一】 ∵C(0,3)、D(2,-1), 设直线 CD 的解析式为 y=kx+3,代入得:2k+3=-1,∴k=-2,∴y=-2x+3, 当 y=0 时,-2x+3=0,解得 x=32,∴PC+PD 最短时,P 点的坐标为:P(32,0). 【方法二】 过点 D 作 DE⊥y 轴于点 E, ∵PO∥DE,∴PDOE=CCOE ,∴P2O=34,解得:PO=23,
y
y
B
P A x
O
B
P
A
P'
x
O
l H H'
【典型例题】 1.(13 广东)已知二次函数 y=x2-2mx+m2-1. (1)当二次函数的图象经过坐标原点 O(0,0)时,求二次函数的解析式; (2)如图,当 m=2 时,该抛物线与 y 轴交于点 C,顶点为 D,求 C、D 两点的坐标; (3)在(2)的条件下,x 轴上是否存在一点 P,使得 PC+PD 最短?若 P 点存在,求出 P 点的坐标;若 P 点不存在,请说明理由.
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. y
AO
x B
C
D
【思路点拨】
(1)把点 A 的坐标代入求出 b 的值,即可得出抛物线的解析式,通过配方法即可求出顶点 D 的坐标; (2)观察发现△ABC 是直角三角形,可以通过勾股定理的逆定理证明.由抛物线的解析式,分别求出点 B, C 的坐标,再得出 AB,AC,BC 的长度,易得 AC2+BC2=AB2,得出△ABC 是直角三角形; (3)作出点 C 关于 x 轴的对称点 C′,连接 C'D 交 x 轴于点 M,根据“两点之间,线段最短”可知 MC+MD 的值最小.求出直线 C'D 的解析式,即可得出点 M 的坐标,进而求出 m 的值.
【解题过程】
解:(1)∵点
A(-1,0)在抛物线
y=12x2+bx-2
1 上,∴2×(-1
)2+b×(-1)-2=0,解得 b=-23,
∴抛物线的解析式为 y=12x2-32x-2=21(x-23)2-285,∴顶点 D 的坐标为 (32,-285).
(2)当 x=0 时 y=-2,∴C(0,-2),OC=2. 当 y=0 时,21x2-32x-2=0,∴x1=-1,x2=4,∴B (4,0),∴OA=1,OB=4,AB=5. ∵AB2=25,AC2=OA2+OC2=5,BC2=OC2+OB2=20,∴AC2+BC2=AB2. ∴△ABC 是直角三角形.
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最短路径问题——和最小
【方法说明】 “和最小”问题常见的问法是,在一条直线上面找一点,使得这个点与两个定点距离的和最小(将军
饮马问题).如图所示,在直线 l 上找一点 P 使得 PA+PB 最小.当点 P 为直线 AB′与直线 l 的交点时,PA +PB 最小.
A B l
A B
l P
B'
【方法归纳】 ①如图所示,在直线 l 上找一点 B 使得线段 AB 最小.过点 A 作 AB⊥l,垂足为 B,则线段 AB 即为所求.
D
ED
C
C
O
B
O
F
B
C'
⑤如图所示,长度不变的线段 CD 在直线 l 上运动,在直线 l 上找到使得 AC+BD 最小的 CD 的位置.分别
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.
过点 A,D 作 AA′∥CD,DA′∥AC,AA′与 DA′交于点 A′,再作点 B 关于直线 l 的对称点 B′,连接 A′B′ 与直线 l 交于点 D′,此时点 D′即为所求.
y
【思路点拨】
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C
x O
D
.
(1)由二次函数的图象经过坐标原点 O(0,0),直接代入求出 m 的值即可; (2)把 m=2 代入求出二次函数解析式,令 x=0,求出 y 的值,得出点 C 的坐标;利用配方法或顶点坐标 公式求出顶点坐标即可; (3)根据当 P、C、D 共线时根据“两点之间,线段最短”得出 PC+PD 最短,求出 CD 的直线解析式,令 y =0,求出 x 的值,即可得出 P 点的坐标. 【解题过程】 解:(1)∵二次函数的图象经过坐标原点 O(0,0),
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