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如图所示 在平面直角坐标系中 抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过点A(-1 0) B(3 0

时间:2023-05-26 09:56:02

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如图所示 在平面直角坐标系中 抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过点A(-1 0) B(3 0

问题补充:

如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过点A(-1,0),B(3,0)其顶点为D,连接BD,点P是线段BD上一个动点(不与B,D重合),过点P作y轴的垂线,垂足为E连接BE.

(1)求抛物线的解析式,并写出顶点D的坐标;

(2)如果点P的坐标为(x,y),△PBE的面积为S,求S与x的函数关系式,写出自变量x的取值范围,并求出S的最大值;

(3)在(2)的条件下,当S取得最大值时,过点P作x轴的垂线,垂足为F,连接EF在这条抛物线上是否存在一点Q,使得直线EF为线段PQ的垂直平分线?若存在,请求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.

答案:

解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过点A(-1,0),B(3,0),

∴解得,

抛物线的解析式为:y=-x2+2x+3,

∴y=-(x-1)2+4,

∴D(1,4);

(2)设BD的解析式为y=kx+b,则有

解得,

∴BD的解析式为:y=-2x+6,

∵P的坐标为(x,y),

∴P的坐标为(x,-2x+6),

∴PE=x,

∴S=,

∴S=-x2+3x?? (1<x<3),

S=-(x-)2+,

∴S的最大值为.

(3)不存在.

当x=时,y=-2×+6=3,

∴P(,3),

∴PF=3

∴四边形PEOF是矩形.

作点P关于直线EF的对称点P′,连接P′E,P′F.

过P′作P′H⊥y轴于H,P′F交y轴于点M,

设MC=m,则MF=m,P′M=3-m,P′E=,

在Rt△P′MC中,由勾股定理,

( )2+(3-m)2=m2,

解得m=,

∴MF=MC=,P′M=

∵△P′CM∽△HEP′

∵CM?P′H=P′M?P′E,

∴P′H=,

由△EHP′∽△EP′M,

可得 EH:EP′=EP′:EM,EH=.

∴OH=3-=.

∴P′坐标(-,).

将x=-代入抛物线的解析式,得y=≠

∴不在抛物线上.

解析分析:(1)本题需先根据抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过(-1,0)B(3,0)两点,分别求出a、b的值,再代入抛物线y=ax2+bx+3即可求出它的解析式.

(2)本题首先设出BD解析式y=kx+b,再把B、D两点坐标代入求出k、b的值,得出BD解析式,再根据面积公式即可求出最大值.

(3)本题需先根据(2)得出最大值来,求出点P的坐标,得出四边形PEOF是矩形,再作点P关于直线EF的对称点P′设出MC=m,则MF=m.从而得出P′M与P′E的值,根据勾股定理,得出m的值,再由△EHP′∽△EP′M,得出EH和OH的值,最后求出P′的坐标,判断出不在抛物线上.

点评:本题考查了运用待定系数法求得函数的解析式;根据二次函数的解析式求得函数的最值;勾股定理、相似三角形的性质进行计算,注意数形结合的思想.

如图所示 在平面直角坐标系中 抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过点A(-1 0) B(3 0)其顶点为D 连接BD 点P是线段BD上一个动点(不与B D重合)

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