.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+2x﹣3经过坐标轴上A,B,C

.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+2x3经过坐标轴上ABC三点,动点P在抛物线上.

1)求证:OA=OC

2)是否存在点P,使得ACP是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由;

3)过动点PPE垂直y轴于点E,交直线AC于点D,过点Dx轴的垂线,垂足为F,连接EF,直接写出DEF外接圆的最小面积.

答案

【考点】二次函数综合题.

【分析】1)根据自变量与函数值的对应关系,可得AC点的坐标,可得答案;

2A为直角顶点时,根据根据等腰三角形的性质,可得2的度数,3的度数,根据对顶角的性质,可得4的度数,根据等腰直角三角形的性质,可得P1H1=H1G,可得关于a的方程,根据解方程,可得a的值,再根据自变量与函数值的对应关系,可得答案;C为直角顶点时,根据角的和差,可得P2CH2=45°,根据等腰直角三角形的性质,可得关于a的方程,根据解方程,可得a的值,再根据自变量与函数值的对应关系,可得答案;

3)根据矩形的性质,可得ODEF的关系,根据垂线段的性质,可得OD的长,根据圆的面积公式.

【解答】1)证明:由抛物线y=x2+2x3

y=0,则x2+2x3=0,解得x1=3x2=1

所以A(﹣30),即OA=3

x=0,则y=3

所以C0,﹣3),即OC=3

所以OA=OC             

2)解:A为直角顶点时,过点AAP1AC,交抛物线于点P1,交y轴于点G,过P1P1H1y轴于点H1,如图1所示

由(1OA=OCAOC=90°

∴△AOC为等腰直角三角形,

∴∠1=2=45°

∵∠P1AC=90°

∴∠P1AO=45°3=45°

∴∠4=3=45°

∴∠H1P1G=45°

AOGP1H1G为等腰直角三角形

OA=OG=3P1H1=H1G

P1aa2+2a3

a=a2+2a33

解得a1=2a2=3(舍)

此时a2+2a3=5

所以P1坐标是(25);

C为直角顶点时,过点CCP2AC,交抛物线于点P2,过P2P2H2y轴于点H2,如图2所示

∵∠1=45°P2CA=90°

∴∠P2CH2=45°

∵∠P2H2C=90°

∴△P2H2C为等腰直角三角形.

P2H2=H2C

P2aa2+2a3

则﹣a=a22a+33

解得a1=1a2=0(舍去),

此时a2+2a3=4

所以P2坐标是(﹣1,﹣4

综上所述,点P坐标是(25)或(﹣1,﹣4).

3DEF的外接圆面积最小等于

如图3所示

因为DEF为直角三角形,则它外接圆的直径为线段EF,要使圆的面积最小,则直径EF必须取最小值,

又因为EFOD是矩形OEDF的对角线,所以EF=OD

因为点到线的距离,垂线段最短,得

OD最小值=

EF=时,DEF的外接圆面积最小,得

π2=

DEF的外接圆面积最小等于

【点评】本题考查了二次函数综合题,利用自变量与函数值的对应关系得出AC点的坐标是解题关键;利用等腰三角形的性质得出关于a的方程式解题关键,要分类讨论,以防遗漏;利用矩形的性质得出ODEF的关系是解题关键,又利用了垂线段的性质.

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