如图,抛物线y=-x2+(m+2)x-3(m-1)交x轴于A、B,交y轴于C.直线y=(m+1)x-3经过点A.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点Q为线段AB上的动点,过点Q作QE∥AC,交BC于E,连CQ.当S△CQE的面积最大时,求点Q的坐标;
(3)直线y=kx(k<0)交直线y=(m+1)x-3于P,交抛物线y=-x2+(m+2)x-3(m-1)于点M,过M作x轴的垂线,垂足为D,交直线y=(m+1)x-3于N.△PMN能否为等腰三角形?若能,求k的值;若不能,说明理由.
网友回答
解:(1)由-x2+(m+2)x-3(m-1)=0,
得x1=m-1,x2=3.
∴A(3,0)B(m-1,0).
∵直线y=(m+1)x-3过A点,
∴m=0,
∴函数解析式分别为:y=-x2+2x+3,y=x-3;
(2)把x=0代入y=-x2+2x+3,得y=3.
∴C(0,3).
设Q(m,0),过点D作DE⊥x轴于D.
由(1)知:B(-1,0),A(3,0),
∴AB=4,BQ=m+1
∵EQ∥AC,∴△BQE∽△BAC,
∴
即,
∴DE=
∴S△CPD=S△CAP-S△DAP
=
=
=
∴当m=1时,S△CPD有最大值,此时P(1,0)
(3)设直线y=x-3交y轴于点C
∴C(0,-3),A(3,0)
∴OC=OA
∴∠OAC=∠NAD=45°
若△PMN为等腰三角形,且k<0,则PN=PM.
当PN=PM时,则∠PNM=∠PMN=45°
∵∠ODM=90°
∴OD=DM,设M的坐标为(m,-m)
∴-m=km,k=-1
当PN=MN时,
∵MN∥OC
∴
∠ACO=∠PN
∴PC=OC=3
过点P作PH垂直y轴于H
∴PH=CP=
CH=PH=
OH=3-
∴P
又点P在直线y=kx上
∴
综上,k=-1或k=1-.
解析分析:本题是一道二次函数综合试题
(1)利用二次函数与x轴的交点求函数的解析式,当y=0时就可以求出点A、B的坐标.再利用直线的解析式求出m的值从而求出二次函数的解析式.
(2)要求面积最大时Q点坐标,就应该想到建立有关的表示三角形面积的二次函数求最值,把△CEQ的面积表示出来就可,关键是利用三角形相似求出△BQE的高.
(3)根据等腰三角形的判定及性质分情况讨论所成的等腰三角形,首先可以利用直线y=x-3求出于y轴的交点.然后就可以根据情况求出k值.
点评:本题考查的是一道二次函数综合试题,考查了根据坐标求解析式,三角形相似,三角形的面积,二次函数顶点坐标的运用,等腰三角形.是一道难度较大的题.