解题思路:(1)待定系数法求解析式即可,求得解析式后转换成顶点式即可.
(2)因为AB为直径,所以当抛物线上的点P在⊙C的内部时,满足∠APB为钝角,所以-1<m<0,或3<m<4.
(3)左右平移时,使A′D+DB″最短即可,那么作出点C′关于x轴对称点的坐标为C″,得到直线P″C″的解析式,然后把A点的坐标代入即可.
(1)∵抛物线y=ax2+bx-2(a≠0)过点A,B,
∴
a−b−2=0
16a+4b−2=0,
解得:
a=
1
2
b=−
3
2,
∴抛物线的解析式为:y=[1/2]x2-[3/2]x-2;
∵y=[1/2]x2-[3/2]x-2=[1/2](x-[3/2])2-[25/8],
∴C([3/2],-[25/8]).
(2)如图1,以AB为直径作圆M,则抛物线在圆内的部分,能使∠APB为钝角,
∴M([3/2],0),⊙M的半径=[5/2].
∵P是抛物线与y轴的交点,
∴OP=2,
∴MP=
OP2+OM2=[5/2],
∴P在⊙M上,
∴P的对称点(3,-2),
∴当-1<m<0或3<m<4时,∠APB为钝角.
(3)存在;
抛物线向左或向右平移,因为AB、P′C′是定值,所以A、B、P′、C′所构成的多边形的周长最短,只要AC′+BP′最小;
第一种情况:抛物线向右平移,AC′+BP′>AC+BP,
第二种情况:向左平移,如图2所示,由(2)可知P(3,-2),
又∵C([3/2],-[25/8])
∴C'([3/2]-t,-[25/8]),P'(3-t,-2),
∵AB=5,
∴P″(-2-t,-2),
要使AC′+BP′最短,只要AC′+AP″最短即可,
点C′关于x轴的对称点C″([3/2]-t,[25/8]),
设直线P″C″的解析式为:y=kx+b,
−2=(−2−t)k+b
25
8=(
3
2−t)k+b,
解得
k=
41
28
b=
41
28t+
13
14
∴直线y=[41/28]x+[41/28]t+[13/14],
点A在直线上,
∴-[41/28]+[41/28]t+[13/14]=0
∴t=[15/41].
故将抛物线向左平移[15/41]个单位连接A、B、P′、C′所构成的多边形的周长最短.
点评:
本题考点: 二次函数综合题.
考点点评: 本题考查了待定系数法求解析式,顶点坐标,二次函数的对称性,以及距离之和最小的问题,涉及考点较多,有一定的难度.