如图,矩形的边 $OA$ 在 $x$ 轴上,边 $OC$ 在 $y$ 轴上,点 $B$ 的坐标为 $\left(10,8\right)$,沿直线 $OD$ 折叠矩形,使点 $A$ 正好落在 $BC$ 上的 $E$ 处,$E$ 点坐标为 $\left(6,8\right)$,抛物线 $y=-\dfrac 1 3 x^2+\dfrac {10} 3 x$ 经过 $O,A,E$ 三点.点 $P$ 是抛物线对称轴上的一动点,当 $\triangle PAD$ 的周长最小时,求点 $P$ 的坐标.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    几何部分
    >
    线段最值
    >
    轴对称之最短路径
【答案】
$P$ 点的坐标是 $\left(5,\dfrac 5 2 \right)$
【解析】
由题意可知:$AD=ED$,$ BE=|10-6|=4 $,$AB=8$,
设 $AD$ 为 $x$,则 $ED=x$,$BD=AB-AD=8-x$.
在 $\mathrm {Rt}\triangle BDE$ 中,$ED^2=EB^2+BD^2$,即 $x^2=4^2+\left(8-x\right)^2$.
解得 $x=5$,即 $AD=5$.
所以 $D$ 点的坐标是 $\left(10,5\right)$.
因为 $\triangle PAD$ 的周长 $l=PA+PD+AD=PA+PD+5$,抛物线的对称轴是线段 $OA$ 的垂直平分线,点 $P$ 是抛物线对称轴上的一动点,
所以 $PO=PA$,
所以 $l=PA+PD+5=PO+PD+5$,
所以当 $PO+PD$ 最小时,$l$ 最小,
所以当点 $P$ 移动到直线 $OD$ 与抛物线对称轴的交点处时 $PO+PD$ 最小.
设直线 $OD$ 的方程为 $y=kx$,将 $D$ 点的坐标 $\left(10,5\right)$ 代入得 $5=10k$,
求得 $k=\dfrac 1 2 $,
所以直线 $OD$ 的方程为 $y=\dfrac 1 2 x$.
当 $x=5$ 时,$y=\dfrac 5 2 $.
所以 $P$ 点的坐标是 $\left(5,\dfrac 5 2 \right)$.
答案 解析 备注
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