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),

发布时间:2020-08-10 14:45:01

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.

网友回答

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.
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