如图,抛物线y=ax2+bx+2经过点A(-1,0),B(5,0),与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点P为线段AB上一点,连接PC.将线段PC绕点P顺时针旋转90°得到线段PF,连接BF.设点P的坐标为(t,0),△PBF的面积为S,求S与t的函数关系式,并求出当△PBF的面积最大时,点P的坐标及此时△PBF的最大面积;
(3)在(2)的条件下,点P在线段OB上移动的过程中,△PBF能否成为等腰三角形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.
网友回答
解:(1)(法一)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+2(a≠0),把A(-1,0),B(5,0),三点代入解析式得:,
解得;
∴;
(法二)设抛物线的解析式为y=a(x-5)(x+1),
把(0,2)代入解析式得:2=-5a,
∴;
∴,
即;
(2)①过点F作FD⊥x轴于D,如图1,
当点P在原点左侧时(-1≤t<0),BP=5-t,DF=-t;
∴S△PBF==-t(-1≤t≤0),
当t=-1时,S△PBF有最大值2;此时P点坐标为(-1,0);
②当点P在原点右侧时(0<t≤5),如图2,DF=t,BP=5-t;
∴S△PBF==-t2+t(0<t≤5);
当t=时,S△PBF有最大值;此时坐标为(,0);
综上S与t的函数关系式为S=,
当t=时,S△PBF有最大值;此时坐标为(,0);
(3)能;
设P点坐标为(t,0),
当-1≤t≤0时,这样的等腰三角形不存在,
当0<t≤5时,如图3,F点坐标为(2+t,t),
PF=,FB=,
若△PBF是等腰三角形,则PF=FB,
解得t=1或t=5(不符合题意舍去),
故当t=1时△PBF是等腰三角形.
解析分析:(1)因为抛物线过A、B、C三点,所以此三点的坐标使抛物线的解析式成立.
(2)①此题要分作两种情况进行讨论:
①当P点位于原点左侧,线段OA上;此时-1≤t≤0,可过F作FD⊥x轴于D,由此可得到DF的长,以BP为底,DF为高,即可求得△BPF的面积表达式,也就得到了关于S、t的函数关系式;
②当P点位于原点右侧,线段OB上;此时0<t≤5,可仿照一的方法进行求解;
(3)设P点坐标为(t,0),假若这样的等腰三角形存在,再进行分类,当P点在线段OA上和线段OB上,求出FB和PF的长,令|BF|=|PF|,求出t的值即可.
点评:此题考查了二次函数解析式的确定、以及三角形面积的求法等重要知识点;在求有关动点问题时要注意分析题意分情况讨论结果,此题综合性较强,难度较大.