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  • 已知拋物線y=﹣x²+2x+3經(jīng)過(guò)A﹙﹣1,0﹚,B﹙3,0﹚,C﹙0,3﹚三點(diǎn),直線L是拋物線的對(duì)稱(chēng)軸.

    已知拋物線y=﹣x²+2x+3經(jīng)過(guò)A﹙﹣1,0﹚,B﹙3,0﹚,C﹙0,3﹚三點(diǎn),直線L是拋物線的對(duì)稱(chēng)軸.
    ﹙1﹚設(shè)點(diǎn)P是直線L上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)△PAC的周長(zhǎng)最小時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo)
    ﹙2﹚在直線L上是否存在點(diǎn)M,使△MAC為等腰三角形.若存在,直接寫(xiě)出所有符合條件的點(diǎn)M的坐標(biāo).若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由
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    優(yōu)質(zhì)解答
    第一個(gè)問(wèn)題:
    設(shè)點(diǎn)C關(guān)于直線L的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為D,連AD與直線L的交點(diǎn)就是滿足條件的點(diǎn)P.
    下面證明點(diǎn)P是滿足條件的:
    ∵C、D關(guān)于直線L對(duì)稱(chēng),∴PC=PD,∴PA+PC=PA+PD=AD.
    在直線L上取點(diǎn)P外的任意一點(diǎn)Q,則:A、D、Q連成一個(gè)三角形角,∴QA+QD>AD.
    顯然有:QC=QD,∴QA+QC>AD.
    ∴點(diǎn)P是使(PA+PD)最小的點(diǎn),而AC是定值,∴此時(shí)△PAC的周長(zhǎng)最小.
    ∴點(diǎn)P是滿足條件的點(diǎn).
    下面求出點(diǎn)P的坐標(biāo):
    ∵y=-x^2+2x+3=-x^2+2x-1+4=-(x-1)^2+4,
    ∴拋物線的對(duì)稱(chēng)軸L的方程是:x=1.
    在y=-x^2+2x+3中,令y=3,得:-x^2+2x=0,∴x(x-2)=0,∴x=0,或x=2.
    ∴點(diǎn)D的坐標(biāo)是(2,3).
    ∴AD的斜率=(0-3)/(-1-2)=1,∴AD的方程是:y=x+1.
    令y=x+1中的x=1,得:y=2.
    ∴點(diǎn)P的坐標(biāo)是(1,2).
    第二個(gè)問(wèn)題:
    設(shè)存在滿足條件的點(diǎn)M(1,m),使△MAC是等腰三角形.
    一、當(dāng)AM=AC時(shí),(-1-1)^2+(0-m)^2=(-1-0)^2+(0-3)^2=10,
      ∴m^2=6,∴m=√6,或m=-√6.
      ∴此時(shí)點(diǎn)M的坐標(biāo)是(1,√6),或(1,-√6).
    二、當(dāng)CM=AC時(shí),(0-1)^2+(3-m)^2=10,∴(3-m)^2=9,
      ∴3-m=3,或3-m=-3,∴m=0,或m=6.
      ∵拋物線方程是:y=-(x-1)^2+4,∴m≦4,∴m=6不合理,應(yīng)舍去.
      ∴此時(shí)點(diǎn)M的坐標(biāo)是(1,0).
    三、當(dāng)CM=AM時(shí),(0-1)^2+(3-m)^2=(-1-1)^2+(0-m)^2,
      ∴1+(3-m)^2=4+m^2,∴(3-m)^2-m^2=3,
      ∴[(3-m)+m][(3-m)-m]=3,∴3-2m=1,∴2m=2,∴m=1.
      ∴此時(shí)點(diǎn)M的坐標(biāo)是(1,1).
    綜上可知,滿足條件的點(diǎn)M是存在的,坐標(biāo)是:
    (1,√6),或(1,-√6),或(1,0),或(1,1).
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