Question

【題目】在平面直角坐標(biāo)系中，已知拋物線y＝x2+kx+c的圖象經(jīng)過點(diǎn)C（0，1），當(dāng)x＝2時(shí)，函數(shù)有最小值．

（1）求拋物線的解析式；

（2）直線l⊥y軸，垂足坐標(biāo)為（0，﹣1），拋物線的對(duì)稱軸與直線l交于點(diǎn)A．在x軸上有一點(diǎn)B，且AB＝，試在直線l上求異于點(diǎn)A的一點(diǎn)Q，使點(diǎn)Q在△ABC的外接圓上；

（3）點(diǎn)P（a，b）為拋物線上一動(dòng)點(diǎn)，點(diǎn)M為坐標(biāo)系中一定點(diǎn)，若點(diǎn)P到直線l的距離始終等于線段PM的長(zhǎng)，求定點(diǎn)M的坐標(biāo)．

Answer 1

【答案】（1）y＝x2﹣x+1； （2）Q（1，﹣1）；（3）M（2，1）

【解析】

（1）由已知可求拋物線解析式為y＝x2﹣x+1；

（2）由題意可知A（2，﹣1），設(shè)B（t，0），由AB＝，所以（t﹣2）2+1＝2，求出B（1，0）或B（3，0），當(dāng)B（1，0）時(shí)，A、B、C三點(diǎn)共線，舍去，所以B（3，0），可證明△ABC為直角三角形，BC為外接圓的直徑，外接圓的圓心為BC的中點(diǎn)（，），半徑為，設(shè)Q（x，﹣1），則有（x﹣）2+（+1）2＝（）2，即可求Q（1，﹣1）；

（3）設(shè)頂點(diǎn)M（m，n），P（a，b）為拋物線上一動(dòng)點(diǎn)，則有b＝a2﹣a+1，因?yàn)?/span>P到直線l的距離等于PM，所以（m﹣a）2+（n﹣b）2＝（b+1）2，可得+（2n﹣2m+2）a+（m2+n2﹣2n﹣3）＝0，由a為任意值上述等式均成立，有，可求定點(diǎn)M的坐標(biāo)．

解：（1）∵圖象經(jīng)過點(diǎn)C（0，1），

∴c＝1，

∵當(dāng)x＝2時(shí)，函數(shù)有最小值，即對(duì)稱軸為直線x＝2，

∴，解得：k＝﹣1，

∴拋物線解析式為y＝x2﹣x+1；

（2）由題意可知A（2，﹣1），設(shè)B（t，0），

∵AB＝，

∴（t﹣2）2+1＝2，

∴t＝1或t＝3，

∴B（1，0）或B（3，0），

∵B（1，0）時(shí)，A、B、C三點(diǎn)共線，舍去，

∴B（3，0），

∴AC＝2，BC＝，

∴∠BAC＝90°，

∴△ABC為直角三角形，BC為外接圓的直徑，外接圓的圓心為BC的中點(diǎn)（，），半徑為，

設(shè)Q（x，﹣1），則有（x﹣）2+（+1）2＝（）2，

∴x＝1或x＝2（舍去），

∴Q（1，﹣1）；

（3）設(shè)頂點(diǎn)M（m，n），∵P（a，b）為拋物線上一動(dòng)點(diǎn)，

∴b＝a2﹣a+1，

∵P到直線l的距離等于PM，

∴（m﹣a）2+（n﹣b）2＝（b+1）2，

∴+（2n﹣2m+2）a+（m2+n2﹣2n﹣3）＝0，

∵a為任意值上述等式均成立，

∴，

∴，

此時(shí)m2+n2﹣2n﹣3＝0，

∴定點(diǎn)M（2，1）．