Question

（本题满分12分）如图甲，分别以两个彼此相邻的正方形OABC与CDEF的边OC、OA所在直线为x轴、y轴建立平面直角坐标系（O、C、F三点在x轴正半轴上）.若⊙P过A、B、E三点(圆心在x轴上)，抛物线y=14x²+bx+c经过A、C两点，与x轴的另一交点为G，M是FG的中点，正方形CDEF的面积为1.

1.（1）求B点坐标；

2.（2）求证：ME是⊙P的切线；

3.（3）设直线AC与抛物线对称轴交于N，Q点是此对称轴上不与N点重合的一动点，①求△ACQ周长的最小值；

②若FQ＝t，S_△ACQ＝S，直接写出S与t之间的函数关系式.

Answer

1.（1）如图甲，连接PE、PB，设PC=n，

∵正方形CDEF的面积为1，

∴CD=CF=1，

根据圆和正方形的对称性知：OP=PC=n，

∴BC=2PC=2n，

∵而PB=PE，

∴PB2=BC2+PC2=4n2+n2=5n2，PE2=PF2+EF2=（n+1）2+1，

∴5n2=（n+1）2+1，

解得：n=1或n=- 12（舍去），

∴BC=OC=2，

∴B点坐标为（2，2）；

2.（2）如图甲，由（1）知A（0，2），C（2，0），

∵A，C在抛物线上，

\∴ {c=214×4+2b+c=0，

解得： {c=2b=-32，

∴抛物线的解析式为：y= 14x2- 32x+2= 14（x-3）2- 14，

∴抛物线的对称轴为x=3，即EF所在直线，

∵C与G关于直线x=3对称，

∴CF=FG=1，

∴MF= 12FG= 12，

在Rt△PEF与Rt△EMF中，

∠EFM=∠EFP，

∵ FMEF=121=12， EFPF=12，

∴ FMEF=EFPF，

∴△PEF∽△EMF，

∴∴∠EPF=∠FEM，

∴∠PEM=∠PEF+∠FEM=∠PEF+∠EPF=90°，

∴ME是⊙P的切线；

3.

（3）①如图乙，延长AB交抛物线于A′，连CA′交对称轴x=3于Q，连AQ，

则有AQ=A′Q，

∴△ACQ周长的最小值为AC+A′C的长，

∵A与A′关于直线x=3对称，

∴A（0，2），A′（6，2），

∴A′C=（6-2）2+22=2 5，而AC=22+22=2 2，

∴△ACQ周长的最小值为2 2+2 5；

②当Q点在F点上方时，S=t+1，

当Q点在线段FN上时，S=1-t，

当Q点在N点下方时，S=t-1．

【解析】略