已知:如图,抛物线y=x2+bx+c(b、c为常数)经过原点和E(3,0).
(1)求该抛物线所对应的函数关系式;
(2)设A是该抛物线上位于x轴下方、且在对称轴左侧的一个动点,过A作x轴的平行线,交抛物线于另一点D,再作AB⊥x轴于B,DC⊥x轴于C.
①当BC=1时,求矩形ABCD的周长;
②试问矩形ABCD的周长是否存在最大值?如果存在,请求出这个最大值及此时点A的坐标;如果不存在,请说明理由;
③当B(,0)时,x轴上是否存在两点P、Q(点P在点Q的左边),使得四边形PQDA是菱形?若存在,请求出符合条件的所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:
(1)由已知条件,得:
解得:
∴所求的函数关系式为y=x2-3x
(2)①由y=x2-3x,令y=0,
得x2-3x=0,
解得x1=0,x2=3;
∴抛物线与x轴的另一个交点为(3,0)
∴它的顶点为(,-),对称轴为直线x=
∵BC=1,由抛物线和矩形的对称性易知OB=(3-1)=1
∴B(1,0)
∴点A的横坐标x=1,又点A在抛物线y=x2-3x上,
∴点A的纵坐标y=12-3×1=-2.
∴AB=|y|=2
∴矩形ABCD的周长为:2(AB+BC)=6
②∵点A在抛物线y=x2-3x上,可以设A点的坐标为(x,x2-3x),
∴B点的坐标为(x,0).(0<x<)
∴BC=3-2x,A在x轴的下方,
∴x2-3x<0
∴AB=|x2-3x|=3x-x2
∴矩形ABCD的周长P=2[(3x-x2)+(3-2x)]=-2(x-)2+
∵a=-2<0,
∴当x=时,矩形ABCD的周长P最大值是,
此时点A的坐标是(,)
③当B(,0)时,A(,),D(,),
且AD∥PQ.要使四边形PQDA是菱形,则需PA=PQ=AD=2,
有两种情况,当点P在AB的左侧时,
PB===
而B(,0)
∴P(,0),此时Q(,0)
当点P在点B的右侧时,同理可得此时P(,0),Q(,0)
综上所述,存在满足条件的P、Q两点.点P的坐标为(,0)或(,0).
解析分析:(1)把原点及E的坐标分别代入函数关系式即可求出未知数的值,从而求出函数的解析式.
(2)
①根据二次函数解析式,求出与x轴0的交点坐标及抛物线对称轴,根据抛物线和矩形的对称性求出B点坐标,因为AB∥y轴,所以可知A、B横坐标相同,将B点横坐标代入解析式可以求出A点纵坐标,A、B两点纵标之差的绝对值即为AB的长,易求得矩形ABCD的周长;
②因为AB∥y轴,所以可知A、B横坐标相同,设B点横坐标为x,代入解析式可以求出A点纵坐标表达式,再根据抛物线和矩形的对称性,求出BC的长度表达式,然后将周长最值问题转化为关于x的二次函数的最值问题解答;
③分点P在AB的左侧和点P在点B的右侧两种情况解答.先假设该图形存在,根据菱形的性质和图形上点的坐标特点求出满足条件的P、Q两点.
点评:此题将抛物线和矩形菱形的周长和面积问题相结合,是一道中考压轴题.解答时要根据图形上点的坐标特点建立相应表达式,特别是(2)充分利用图形特点,转化为关于二次函数的最值问题解答.