Question

（本題11分）如圖1，拋物線y=ax²＋bx＋c(a≠0)的頂點為（1,4），交x軸于A、B，交y軸于D，其中B點的坐標(biāo)為（3,0）
（1）求拋物線的解析式
（2）如圖2，過點A的直線與拋物線交于點E，交y軸于點F，其中E點的橫坐標(biāo)為2，若直線PQ為拋物線的對稱軸，點G為PQ上一動點，則軸上是否存在一點H，使D、G、F、H四點圍成的四邊形周長最小.若存在，求出這個最小值及G、H的坐標(biāo)；若不存在，請說明理由.
（3）如圖3，拋物線上是否存在一點，過點作軸的垂線，垂足為，過點作直線，交線段于點，連接，使～，若存在，求出點的坐標(biāo)；若不存在，說明理由.
      圖1                       圖2                          圖3

Answer 1

解：（1）設(shè)所求拋物線的解析式為：，依題意，將點B（3，0）代入，得  解得：a＝－1 ∴所求拋物線的解析式為：
（2）如圖6，在y軸的負(fù)半軸上取一點I，使得點F與點I關(guān)于x軸對稱，
在x軸上取一點H，連接HF、HI、HG、GD、GE，則HF＝HI…………………①
設(shè)過A、E兩點的一次函數(shù)解析式為：y＝kx＋b（k≠0），
∵點E在拋物線上且點E的橫坐標(biāo)為2，將x＝2代入拋物線，得

∴點E坐標(biāo)為（2，3）
又∵拋物線圖像分別與x軸、y軸交于點A、B、D
  
∴當(dāng)y＝0時，，∴x＝－1或x＝3
當(dāng)x＝0時，y＝－1＋4＝3,
∴點A（－1，0），點B（3，0），點D（0，3） 
又∵拋物線的對稱軸為：直線x＝1，   
∴點D與點E關(guān)于PQ對稱，GD＝GE…………………②  
分別將點A（－1，0）、點E（2，3）代入y＝kx＋b，得：   
解得： 
過A、E兩點的一次函數(shù)解析式為：y＝x＋1
∴當(dāng)x＝0時，y＝1  
∴點F坐標(biāo)為（0，1）
∴=2………………………………………③   
又∵點F與點I關(guān)于x軸對稱，  
∴點I坐標(biāo)為（0，－1）   
∴………④
又∵要使四邊形DFHG的周長最小，由于DF是一個定值，
∴只要使DG＋GH＋HI最小即可
由圖形的對稱性和①、②、③，可知，
DG＋GH＋HF＝EG＋GH＋HI
只有當(dāng)EI為一條直線時，EG＋GH＋HI最小
設(shè)過E（2，3）、I（0，－1）兩點的函數(shù)解析式為：，
分別將點E（2，3）、點I（0，－1）代入，得：

解得：
過I、E兩點的一次函數(shù)解析式為：y＝2x－1
∴當(dāng)x＝1時，y＝1；當(dāng)y＝0時，x＝；  
∴點G坐標(biāo)為（1，1），點H坐標(biāo)為（，0）
∴四邊形DFHG的周長最小為：DF＋DG＋GH＋HF＝DF＋EI
由③和④，可知：
DF＋EI＝
∴四邊形DFHG的周長最小為。 
（3）如圖7，

由題意可知，∠NMD＝∠MDB，  
要使，△DNM∽△BMD，只要使即可，
即：………………………………⑤
設(shè)點M的坐標(biāo)為（a，0），由MN∥BD，可得  
△AMN∽△ABD，
∴
再由（1）、（2）可知，AM＝1＋a，BD＝，AB＝4
∴
∵，
∴⑤式可寫成：  
解得 或（不合題意，舍去）∴點M的坐標(biāo)為（，0）
又∵點T在拋物線圖像上，
∴當(dāng)x＝時，y＝ ∴點T的坐標(biāo)為（，）.

解析