如图，在直角坐标系中，已知点A（0，1），B（-4，4），将点B绕点A顺时针方向90°得到点C；顶点在坐标原点的拋物线经过点B．（1）求抛物线的解析式和点C的坐标；（2）抛物线上一动点P，设

Question

如图，在直角坐标系中，已知点A（0，1），B（-4，4），将点B绕点A顺时针方向90°得到点C；顶点在坐标原点的拋物线经过点B．
（1）求抛物线的解析式和点C的坐标；
（2）抛物线上一动点P，设点P到x轴的距离为d₁，点P到点A的距离为d₂，试说明d₂=d₁+1；
（3）在（2）的条件下，请探究当点P位于何处时，△PAC的周长有最小值，并求出△PAC的周长的最小值．

Answer 1

（1）设抛物线的解析式：y=ax²，
∵拋物线经过点B（-4，4），
∴4=a•4²，解得a=(1)/(4)，
所以抛物线的解析式为：y=(1)/(4)x²；
过点B作BE⊥y轴于E，过点C作CD⊥y轴于D，如图，
∵点B绕点A顺时针方向旋转90°得到点C，
∴Rt△BAE≌Rt△ACD，
∴AD=BE=4，CD=AE=OE-OA=4-1=3，
∴OD=AD+OA=5，
∴C点坐标为（3，5）；
（2）设P点坐标为（a，b），过P作PF⊥y轴于F，PH⊥x轴于H，如图，
∵点P在抛物线y=(1)/(4)x²上，
∴b=(1)/(4)a²，
∴d₁=(1)/(4)a²，
∵AF=OF-OA=PH-OA=d₁-1=(1)/(4)a²-1，PF=a，
在Rt△PAF中，PA=d₂=√(AF2+PF2)=√(((1)/(4)a2−1)2+a2)
=(1)/(4)a²+1，
∴d₂=d₁+1；
（3）作直线y=1，过C点作y=1 的垂线，交抛物线于P点，则P即为所求的点．
由（1）得AC=5，
∴△PAC的周长=PC+PA+5
=PC+PH+6，
要使PC+PH最小，则C、P、H三点共线，
∴此时P点的横坐标为3，把x=3代入y=(1)/(4)x²，得到y=(9)/(4)，
即P点坐标为（3，(9)/(4)），此时PC+PH=5，
∴△PAC的周长的最小值=5+6=11．