于A,B两点(点B在点A右侧),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式和A,B两点的坐标;
(2)如图1,若点P是抛物线上B、C两点之间的一个动点(不与B、C重合),是否存在点P,使四边形PBOC的面积最大?若存在,求点P的坐标及四边形PBOC面积的最大值;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,若点M是抛物线上任意一点,过点M作y轴的平行线,交直线BC于点N,当MN=3时,求点M的坐标.
【考点】待定系数法、二次函数极值问题、点的存在性问题、一元二次方程、分类讨论 【解答】解:(1)∵抛物线的对称轴是直线x=3,
∴﹣=3,解得a=﹣,
∴抛物线的解析式为:y=﹣当y=0时,﹣
x2+x+4.
x2+x+4=0,解得x1=﹣2,x2=8,
∴点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(8,0). 答:抛物线的解析式为:y=﹣0).
(2)当x=0时,y=﹣
x2+x+4;点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(8,
x2+x+4=4,
∴点C的坐标为(0,4).
设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),将B(8,0),C(0,4)代入y=kx+b得
,解得
∴直线BC的解析式为y=﹣
,
x+4.
假设存在点P,使四边形PBOC的面积最大, 设点P的坐标为(x,﹣则点D的坐标为(x,﹣则PD=﹣
x2+x+4),如图所示,过点P作PD∥y轴,交直线BC于点D,
x+4), x+4)=﹣
x2+2x,
x2+x+4﹣(﹣
∴S四边形PBOC=S△BOC+S△PBC =
×8×4+
PD?OB x2+2x)
=16+×8(﹣
=﹣x2+8x+16 =﹣(x﹣4)2+32
∴当x=4时,四边形PBOC的面积最大,最大值是32 ∵0<x<8,
∴存在点P(4,6),使得四边形PBOC的面积最大.
答:存在点P,使四边形PBOC的面积最大;点P的坐标为(4,6),四边形PBOC面积的最大值为32. (3)设点M的坐标为(m,﹣∴MN=|﹣
+
+4﹣(﹣
+)|=|﹣
+4)则点N的坐标为(m,﹣
+2m|,
),
又∵MN=3, ∴|﹣
+2m|=3,
当0<m<8时,﹣+2m﹣3=0,解得m1=2,m2=6,
∴点M的坐标为(2,6)或(6,4); 当m<0或m>8时,﹣∴点M的坐标为(4﹣2
,
+2m+3=0,解得m3=4﹣2﹣1)或(4+2
,﹣,
,m4=4+2
,
﹣1). ﹣1)或(4+2
,﹣
﹣1).
答:点M的坐标为(2,6)、(6,4)、(4﹣2
5.(2019年四川省达州市)如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(1,0),B(﹣3,0). (1)求抛物线的解析式及其顶点C的坐标;
(2)设点D是x轴上一点,当tan(∠CAO+∠CDO)=4时,求点D的坐标;
(3)如图2.抛物线与y轴交于点E,点P是该抛物线上位于第二象限的点,线段PA交
BE于点M,交y轴于点N,△BMP和△EMN的面积分别为m、n,求m﹣n的最大值.
【考点】待定系数法、二次函数极值问题、相似三角形、分类讨论 【解答】解:(1)由题意把点(1,0),(﹣3,0)代入y=﹣x2+bx+c, 得,
,
解得b=﹣2,c=3, ∴y=﹣x2﹣2x+3 =﹣(x+1)2+4,
∴此抛物线解析式为:y=﹣x2﹣2x+3,顶点C的坐标为(﹣1,4); (2)∵抛物线顶点C(﹣1,4), ∴抛物线对称轴为直线x=﹣1,
设抛物线对称轴与x轴交于点H, 则H(﹣1,0),
在Rt△CHO中,CH=4,OH=1, ∴tan∠COH=
=4,
∵∠COH=∠CAO+∠ACO, ∴当∠ACO=∠CDO时,
tan(∠CAO+∠CDO)=tan∠COH=4, 如图1,当点D在对称轴左侧时, ∵∠ACO=∠CDO,∠CAO=∠CAO, ∴△AOC∽△ACD, ∴
=
,
=2
=
,
,AO=1,
∵AC=∴
∴AD=20, ∴OD=19, ∴D(﹣19,0);
当点D在对称轴右侧时,点D关于直线x=1的对称点D'的坐标为(17,0), ∴点D的坐标为(﹣19,0)或(17,0); (3)设P(a,﹣a2﹣2a+3),
将P(a,﹣a2﹣2a+3),A(1,0)代入y=kx+b, 得,
,