解:(1)在等腰梯形ABCD中,∵AD∥BC,且∠BAD=∠D=120°,
∴∠ABC=60°;
在△ADC中,AD=CD=2,∠D=120°,所以∠DAC=∠DCA=30°;
∴∠BAC=∠BAD-∠DAC=120°-30°=90°,即△BAC为直角三角形;
在Rt△BAC中,∠ABC=60°,∠BCA=90°-60°=30°,AB=2,所以AC=AB•tan60°=2
;
由于B、C关于直线EF对称,根据阅读资料可知BP+AP的最小值为线段AC的长,即2
.
(2)如图(2),作点A关于直径MN的对称点C,连接BC,则BC与直径MN的交点为符合条件的点P,BC的长为BP+AP的最小值;
连接OA,则∠AON=2∠AMN=60°;
∵点B是
的中点,
∴∠BON=
∠AON=30°;
∵A、C关于直径MN对称,
∴
=
,则∠CON=∠AON=60°;
∴∠BOC=∠BON+∠CON=90°,又OC=OB=
MN=
,
在等腰Rt△BOC中,BC=
OB=
;
即:BP+AP的最小值为
.
(3)①依题意,有:
,解得
∴抛物线的解析式:y=x
2-2x-3;
②取点C关于抛物线对称轴x=1的对称点D,根据抛物线的对称性,得:D(2,-3);
连接AD,交抛物线的对称轴于点M,如图(3)-②;
设直线AD的解析式为y=kx+b,代入A(-1,0)、D(2,-3),得:
,解得
∴直线AD:y=-x-1,M(1,-2);
∴△ACM的周长最小值:l
min=AC+AD=
+3
.
分析:(1)联系题干给出的信息提示,在等腰梯形ABCD中,B、C关于直线EF对称,所以BP+AP的最小值应为线段AC的长,所以只需求出AC长即可;梯形ABCD中,AD∥BC,所以同旁内角∠BAD、∠ABC互补,已知∠BAD=∠D=120°,所以∠ABC=60°,在等腰△ADC中(AD=CD=2),易求得底角∠DAC=30°,此时可以发现△BAC是含30°角的特殊直角三角形,已知AB的长,则线段AC的长可得,由此得解.
(2)延续上面的思路,先作点A关于直径MN的对称点C,连接BC,那么BC与MN的交点即符合点P的要求,BP+AP的最小值应是弦BC的长;已知点B是劣弧AN的中点,所以圆周角∠AMN=
∠AON=∠BON=30°;点A、C关于直径MN对称,那么
=
,因此∠CON=∠AON=60°,由此可以看出△BOC是一个等腰直角三角形,已知⊙O的直径可得半径长,则等腰直角三角形的斜边(即BP+AP的最小值BC长)可求.
(3)①已知抛物线对称轴x=
=1,以及点A、C的坐标,由待定系数法能求出抛物线的解析式;
②△ACM中,点A、C的坐标已确定,所以边AC的长是定值,若△ACM的周长最小,那么AM+CM的值最小,所以此题的思路也可以延续上面两题的思路;过点C作x轴的平行线,交抛物线于另一点D,根据抛物线的对称性点D的坐标易得,首先利用待定系数法求出直线AD的解析式,那么直线AD与抛物线对称轴的交点就是符合条件的点M;在求出点A、C、D三点的坐标后,线段AC、AD的长可得,所以△ACM的周长最小值=AC+AD(其中AD为AM+CM的最小值).
点评:此题主要考查了:等腰梯形的性质、圆周角定理、解直角三角形、利用待定系数法确定二次函数解析式等综合知识;题目的三个小题都是题干阅读信息的实际应用,解题的关键是阅读信息中得到的结论,这就要充分理解轴对称图形的性质以及两点间线段最短的具体含义.