Question

如圖，拋物線y=-（x²+2x-24）與x軸相交于A、B兩點，點H是拋物線的頂點，以AB為直徑作圓G交拋物線對稱軸于E、F兩點．
（1）求頂點H的坐標(biāo)．
（2）點P是拋物線對稱軸（x軸上方）上的一點，且滿足⊙P與直線AH和⊙G都相切，求點P的坐標(biāo)．
（3）過點E作⊙G的切線L．點M、N分別是y軸與直線L上的動點，四邊形GMNA的周長是否有最小值？若有，求點M、N的坐標(biāo)；若沒有，請說明理由．

Answer 1

解：（1）∵y=-（x²+2x-24）=-（x+1）²+12，
∴頂點H（-1，12）．

（2）由y=-（x²+2x-24）=-（x+6）（x-4）知：A（-6，0）、B（4，0），則：G（-1，0）、E（-1，5）；
在Rt△HAG中，AG=GE=5，HG=12，則：AH==13；
設(shè)PE=x，分兩種情況討論：
①⊙P與⊙G內(nèi)切，且與直線AH相切；
HE=HG-GE=12-5=7，HP1=7+x；
設(shè)⊙P與AH的切點為C，連接CP，如右圖，則有：Rt△HCP₁∽Rt△HGA，
∴=?=，解得：x=
∴GP₁=GE-EP₁=5-x=，P₁（-1，）；
②⊙P與⊙G外切，且與直線AH相切；
設(shè)⊙P與AH的切點為D，同①可知：=?=，解得：x=
∴GP₂=GE+EP₂=5+x=，P₂（-1，）；
綜上，點P的坐標(biāo)為（-1，）或（-1，）．

（3）由題意知，直線L：y=5；
作A（-6，0）關(guān)于直線L的對稱點A′，則：A′（-6，10）；
作G（-1，0）關(guān)于y軸的對稱點G′，則：G′（1，0）；
連接A′G′，則直線A′G′與y軸、直線L的交點為符合條件的M、N點；
設(shè)直線A′G′的解析式為：y=kx+b，代入A′、G′兩點的坐標(biāo)，有：
，解得
∴直線A′G′：y=-x+；
則：M（0，）、N（-，5）．
綜上，四邊形GMNA的周長有最小值，此時M（0，）、N（-，5）．
分析：（1）將拋物線的解析式進(jìn)行配方，即可得出頂點的坐標(biāo)．
（2）由（1）的拋物線解析式不難求出A、B兩點的坐標(biāo)，而A、B關(guān)于點G對稱，由此求得G點的坐標(biāo)，進(jìn)而能求出AG、GH、AH的長；然后分兩種情況討論：
①⊙P與⊙G內(nèi)切，且與直線AH相切時；設(shè)⊙P與AH的切點為C，連接CP，由相似三角形：△HPC和△HAG，列出關(guān)于HP、CP、AG、AH的比例關(guān)系式，由此求出點P的坐標(biāo)；
②⊙P與⊙G外切，且與直線AH相切時；設(shè)⊙P與AH的切點為D，連接DP，后面的思路和解法同①．
（3）在四邊形GMNA中，只有GA邊是確定的，另外的三邊長都不明確，所以在求四邊形的最小周長時需要做兩個對稱點：①作點A關(guān)于直線L的對稱點A′，②作點G關(guān)于y軸的對稱點G′；連接A′G′，那么該直線與直線L和y軸的交點即為符合條件的N、M點．
點評：這道二次函數(shù)綜合題綜合考查了圓與軸對稱圖形的性質(zhì)等重要知識點；（2）題中，⊙P、⊙G的內(nèi)、外切關(guān)系要分開進(jìn)行討論，連接切點作出相似三角形也是重要的解題思路；最后一題中，根據(jù)軸對稱圖形的性質(zhì)以及兩點間線段最短作出兩個對稱點是解答題目的關(guān)鍵所在．