Question

如圖在平面平面直角系中，拋物線y=ax²+bx+c（a≠0）的圖象與軸交于點A（-2，0）、B（4，0），與軸交于點C（0，4），直線l是拋物線的對稱軸，與x軸交于點D，點P是直線l上一動點．
（1）求此拋物線的表達式．
（2）當AP+CP的值最小時，求點P的坐標；再以點A為圓心，AP的長為半徑作
⊙A．求證：BP與⊙A相切．
（3）點P在直線l上運動時，是否存在等腰△ACP？若存在，請寫出所有符合條件的點P坐標；若不存在，請說明理由．

Answer 1

解：（1）設(shè)拋物線的解析式為y=a（x+2）（x-4），
把C（0，4）代入得4=-8a，解得a=-，
∴此拋物線的表達式為y=-（x+2）（x-4）=-x²+x+4；

（2）拋物線的對稱軸為直線x=-=1，
∵AP+CP的值最小，AC為定值，則過C作CC′⊥l交拋物線與C′，則點C與C′為對稱點，連AC′交直線x=1與點P，連PC，
∴C′的坐標為（2，4），
設(shè)直線AC′的解析式為y=kx+b，把A（-2，0）和C′（2，4）代入得-2k+b=0，2k+b=4，解得k=1，b=2，
∴直線AC′的解析式為y=x+2，
令x=1，則y=3，
所以P點坐標為（1，3）；
連BP，如圖，
∵PD=3，DA=1-（-2）=3，BD=4-1=3，
∴△PDB和△PBD都為等腰直角三角形，
∴∠APB=45°+45°=90°，
∴PB為⊙A的切線；

（3）存在．
當PC=PA，作AC的中垂線交直線x=1于P₁點，P₁C=P₁A，
設(shè)P₁（1，y），
則y²+3²=1²+（4-y）²，解得y=1，
∴P1（1，1）；
當AP=AC=2以A圓心、AC為半徑交直線x=1于P₂、P₃，連AP₂，AP₃，
P₂D==，
∴P₂的坐標為（1，），P₃的坐標為（1，-）；
當CP=CA=2，以C為圓心、AC為半徑交直線x=1于P₄、P₅，連CP₄，CP₅，過C作CE⊥直線x=1于E點，
同理可得到P₄的坐標為（1，4+），P₅的坐標為（1，4-）．
∴符合條件的點P坐標為：（1，1）、（1，）、（1，-）、（1，4+）、（1，4-）．
分析：（1）利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式：設(shè)拋物線的交點式y(tǒng)=a（x+2）（x-4），然后把C（0，4）代入得4=-8a，解出a即可；
（2）先求出對稱軸為直線x=1，過C作CC′⊥l交拋物線與C′，則點C與C′為對稱點，連AC′交直線x=1與點P，連PC，此時AP+CP的值最小，C′的坐標為（2，4）；利用待定系數(shù)法可求直線
AC′的解析式為y=x+2，令x=1，則y=3，確定P點坐標為（1，3）；連BP，如圖，易得PD=3，DA=1-（-2）=3，BD=4-1=3，則△PDB和△PBD都為等腰直角三角形，得到∠APB=45°+45°=90°，根據(jù)切線的判定定理即可得到BP與⊙A相切；
（3）分類討論：當CP=CA，點P與點A關(guān)于y軸對稱，則P₁點坐標為（2，0）；當AP=AC=2，以A圓心、AC為半徑交直線x=1于P₂、P₃，連AP₂，AP₃，利用勾股定理計算出
P₂D=，于是可確定P₂的坐標為（1，），P₃的坐標為（1，-）；當CP=CA=2，以C為圓心、AC為半徑交直線x=1于P₄、P₅，連CP₄，CP₅，過C作CE⊥直線x=1于E點，用同樣的方法可求出P₄的坐標為（1，4+），P₅的坐標為（1，4-）．
點評：本題考查了二次函數(shù)的綜合題：先利用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式，然后利用二次函數(shù)的性質(zhì)得到對稱軸方程．同時考查了等腰直角三角形的判定與性質(zhì)、分類討論思想的運用以及切線的判定方法．