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问题: 中考难题

已知一元二次方程x^2-2x-3=0的二根是抛物线y=ax^2+bx+c与x轴交点A,B的横坐标(点B在点A右边),且抛物线经过点C(2,-6)
1,求解析式和顶点坐标
2. 若直线AC与抛物线对称轴交点为Q,求Q的坐标.
3重点问题是:在x轴上找一点M,当MC+MQ最小时,求点M的坐标.

解答:

已知一元二次方程x^2-2x-3=0的二根是抛物线y=ax^2+bx+c与x轴交点A,B的横坐标(点B在点A右边),且抛物线经过点C(2,-6)
1,求解析式和顶点坐标
一元二次方程x^2-2x-3=0的二根是(x+1)(x-3)=0
x1=-1、x2=3
所以,点A(-1,O)、点B(3,0)
因为抛物线经过A、B两点,故,设抛物线方程为:y=a(x+1)(x-3)
又,抛物线经过点C(2,-6)
所以:a*(2+1)*(2-3)=-6
则,a=2
所以,抛物线解析式为:y=2(x+1)(x-3)=2x^2-4x-6
对称轴为x=-b/2a=1
所以,当x=1时,有y=2-4-6=-8
则顶点坐标为:(1,-8)

2. 若直线AC与抛物线对称轴交点为Q,求Q的坐标.
由前面知,点A(-1,0)、点C(2,-6)
则,过AC两点的直线方程为y=kx+b
那么:
-k+b=0
2k+b=-6
解得:k=-2、b=-2
所以,AC所在的直线方程为:y=-2x-2
且,由前面知,抛物线的对称轴为x=1
所以,当x=1时,y=-2x-2=-2*1-2=-4
即,交点Q(1,-4)

3重点问题是:在x轴上找一点M,当MC+MQ最小时,求点M的坐标.
作点Q关于x轴的对称点Q'(1,4)
连接Q'C,则它与x轴的交点即为所求点M
(这是因为Q、Q'关于x轴对称,那么x轴就是QQ'的垂直平分线。那么x轴上任意一点到Q、Q'两点的距离都相等。
现在,要保证MC+MQ(亦即MQ')最小,那么只有当MC和MQ'在同一直线上时才最小。
或者,根据三角形两边之和大于第三边也可以证明。假设x轴上异于M的任意一点N,因为x轴是Q、Q'的垂直平分线,那么:NQ=NQ',则:NQ+NC=NQ'+NC
而,在△NQ'C中,由两边之和大于第三边就有:
NQ'+NC>CQ'=MQ'+MC=MQ+MC
所以,点M即为所求)
那么,过点Q'(1,4),C(2,-6)的直线方程为:y=kx+b
k+b=4
2k+b=-6
解得:k=-10、b=14
所以,直线Q'C的方程是:y=-10x+14
那么,它与x轴的交点为-10x+14=0
即,x=7/5
故,点M(7/5,0)