【题目】如图,抛物线
过点
,且与直线
交于B、C两点,点B的坐标为
.
![]()
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D为抛物线上位于直线
上方的一点,过点D作
轴交直线
于点E,点P为对称轴上一动点,当线段
的长度最大时,求
的最小值;
(3)设点M为抛物线的顶点,在y轴上是否存在点Q,使
?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式
;(2)
的最小值为
;(3)点Q的坐标:
、
.
【解析】
(1)将点B的坐标为
代入
,
,B的坐标为
,将
,
代入
,解得
,
,因此抛物线的解析式
;
(2)设
,则
,
,当
时,
有最大值为2,此时
,作点A关于对称轴的对称点
,连接
,与对称轴交于点P.
,此时
最小;
(3)作
轴于点H,连接
、
、
、
、
,由
,
,可得
,
因为
,
,所以
,可知
外接圆的圆心为H,于是
设
,则
,
或
,求得符合题意的点Q的坐标:
、
.
解:(1)将点B的坐标为
代入
,
,
∴B的坐标为
,
将
,
代入
,
![]()
解得
,
,
∴抛物线的解析式
;
(2)设
,则
,
,
∴当
时,
有最大值为2,
此时
,
作点A关于对称轴的对称点
,连接
,与对称轴交于点P.
![]()
,此时
最小,
∵
,
∴
,
,
即
的最小值为
;
(3)作
轴于点H,连接
、
、
、
、
,
![]()
∵抛物线的解析式
,
∴
,
∵
,
∴
,![]()
∵
,
,
∴
,
可知
外接圆的圆心为H,
![]()
∴![]()
设
,
则
,
或![]()
∴符合题意的点Q的坐标:
、
.