题目
如图,二次函数 的图象经过点 和点 ,点
(1)
求二次函数 的解析式;
(2)
在图①中仅用尺规作图(保留作图痕迹,不要求写作法)在 轴上确定点 ,使∠ =∠ ,直接写出点 的坐标;
(3)
在(2)的条件下,如图②,过点P的直线 交二次函数 的图象于D ,E ,且 ,过点D、E作 轴的垂线段,垂足分别是F、G,连接PF、PG, ①求证:无论 为何值,总有∠FPO=∠PGO; ②当PF+PG取最小值时,求点O到直线 的距离.
答案: 解:将点 A(−1,54) 和点 C(−4,5) 代入二次函数 y=ax2+c , 得 {a+c=5416a+c=5 ,解得: {a=14c=1 所以二次函数的解析式为 y=14x2+1
解:如图,点P即为所求. 点P坐标为(0,2)
解:①证明:将点P(0,2)代入直线 y=kx+b ,得 b=2联立 {y=14x2+1y=kx+2 ,化简得: x2−4kx−4=0 ,解得 x=2k±2k2+1∵ x1<0<x2 ∴ x1=2k−2k2+1 , x2=2k+2k2+1 ∴OF= -x1=-2k+2k2+1 ,OG= x2=2k+2k2+1∴ OF×OG=4 = OP2∴ OFOP=OPOG ,即△FOP∽△POG∴∠FPO=∠PGO②∵ x1+x2=4k , x1x2=−4∴ (PF+PG)2=PF2+2×PF×PG+PG2=x12+4+2x12+4×x22+4+x22+4= (x1+x2)2−2x1x2+8+2(x1x2)2+4(x1+x2)2−8x1x2+16= 16k2+16+16k2+1不妨令 t=k2+1 , t≥1∴PF+PG=4 t2+t=(t+12)2−14∴当 k=0 时, t=1 ,此时PF+PG取最小值 42∴点O到直线 y=kx+b 的距离即OP=2