2
y D C P A O 图1 B x A C y E O F 图2 B x 解:(1)∵抛物线y=-x+bx+c经过点A(-1,0),C(0,3)
???-1-b+c=0?k=2?∴ 解得? ?c=3?c=3??
∴抛物线的解析式为y=-x+2x+3
2
(2)令-x+2x+3=0,得x1=-1,x2=3,∴B(3,0), 设直线BC的解析式为y=kx+b′
2
y D C ???3k+b′=0?k=-1?∴ 解得? ′?b=3?b′=3??
∴直线BC的解析式为y=-x+3 设P(a,3-a),则D(a,-a+2a+3)
22
∴PD=-a+2a+3-(3-a)=-a+3a ∴S△BDC=S△PDC+S△PDB
2
P A O B x
=
111
PD2a+PD2(3-a)=PD23 222
3332272
=-(-a+3a)=-(a-)+
2228
y E C H N M A O F B x
333
∴当a=时,△BDC的面积最大,此时P(,)
222
(3)∵y=-x+2x+3=-(x-1)+4
∴OF=1,EF=4,OC=3
过C作CH⊥EF于H点,则CH=EH=1 当M在EF左侧时
22
MFFN
∵∠MNC=90°,∴△MNF∽△NCH,∴=
NHHC
设FN=n,则NH=3-n,∴
2
1-mn= 3-n1
y E C H 即n-3n-m+1=0
2
关于n的方程有解,△=(-3)-4(-m+1)≥0
5
得m≥-
4
当M在EF右侧时
连接CE,在Rt△CHE中,CH=EH=1 ∴∠CEH=45°,即∠CEF=45°
作EM⊥CE交x轴于点M,则∠FEM=45°
A O F B M x ∵FM=EF=4,∴OM=5
即N为点E时,OM=5,∴m≤5
综上,m的变化范围为:-
5
≤m≤5 4
141.(湖北天门、仙桃、潜江、江汉油田)如图,抛物线y=ax+bx+2交x轴于A(-1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,与过点C且平行于x轴的直线交于另一点D,点P是抛物线上一动点. (1)求抛物线解析式及点D坐标;
(2)点E在x轴上,若以A,E,D,P为顶点的四边形是平行四边形,求此时点P的坐标;
(3)过点P作直线CD的垂线,垂足为Q,若将△CPQ沿CP翻折,点Q的对应点为Q′.是否存在点P,使Q′ 恰好落在x轴上?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,说明理由.
y y
C D C D
x x A O B A O B
备用图
2
解:(1)∵抛物线y=ax+bx+2经过A(-1,0),B(4,0)两点
2
??a-b+2=0∴? 解得:?16a+4b+2=0?
?
?3?b=2
a=-
12
123
∴y=-x+x+2
22
123
当y=2时,-x+x+2=2,解得:x1=3,x2=0(舍去)
22
∴点D坐标为(3,2)
(2)A,E两点都在x轴上,AE有两种可能: ①当AE为一边时,AE∥PD,∴P1(0,2)
②当AE为对角线时,根据平行四边形对角顶点到另一条对角线距离相等, 可知P点、D点到直线AE(即x轴)的距离相等 ∴P点的纵坐标为-2,代入抛物线的解析式
-
3+413-41123
x+x+2=-2,解得:x1=,x2= 2222
3-413+41∴P2(,-2),P3(,-2)
22
综上所述:P1(0,2),P2(
3-413+41
,-2),P3(,-2) 22
(3)存在满足条件的点P,显然点P在直线CD下方 123
设直线PQ交x轴于F,点P的坐标为(a,-a+a+2)
22
①当P点在y轴右侧时(如图1),CQ=a, 123123PQ=2-(-a+a+2)=a-a
2222
y C D Q P A O Q′ F B x
∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠CQ′O+∠OCQ′=90°
∴∠FQ′P=∠OCQ′,又∵∠COQ′=∠Q′FP=90°
Q′CPQ′
∴△COQ′∽△Q′FP,∴= COQ′F
123
a-a
2a2
∴=,∴Q′F=a-3 2Q′F
图1 22
∴OQ′=OF-Q′F=a-(a-3)=3,CQ=CQ′=3+2=13
即a=13,∴P(13,
-9+313
2
)
Q F y C A O Q′ D B x
②当P点在y轴左侧时(如图2),CQ=-a, PQ=2-(-
123123
a+a+2)=a-a 2222
x ∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠CQ′O+∠OCQ′=90°
∴∠FQ′P=∠OCQ′,又∵∠COQ′=∠Q′FP=90°
Q′CPQ′
∴△COQ′∽△Q′FP,∴= COQ′F
123
a-a22-a
∴=,∴Q′F=3-a 2Q′F
P 图2 22
∴OQ′=Q′F-OF=3-a-(-a)=3,CQ=CQ′=3+2=13
即a=-13,∴P(-13,
-9-313
2
)
-9+313
综上所述,满足条件的点P坐标为(13,
2
2
),(-13,
-9-313
2
)
142.(湖北孝感)如图,抛物线y=ax+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,三个交点坐标分别是A(-1,0),B(3,0),C(0,3). (1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)若P为线段BD上的一个动点,过点P作PM⊥x轴于点M,求四边形PMAC面积的最大值和此时P点的坐标;
(3)若点P是抛物线在第一象限上的一个动点,过点P作PQ∥AC交x轴于点Q.当点P的坐标为____________时,四边形PQAC是平行四边形;当点P的坐标为____________时,四边形PQAC是等腰梯形(直接写出结果,不写求解过程). y y D D
C 2 1 P C 2 1 A -B 1 M 2 3 A x -B 1 2 3 2 -1 O -1 -2 -1 O -1 -x 2 2 备用图 解:(1)∵抛物线y=ax+bx+c过点C(0,3),∴c=3
2
又∵抛物线y=ax+bx+c过点A(-1,0)、B(3,0)
2
???0=a-b+3?a=-1∴? 解得:? ?0=9a+3b+3?b=2??
∴抛物线的解析式为y=-x+2x+3
22
∵y=-x+2x+3=-(x-1)+4 ∴顶点D的坐标是(1,4)
(2)设直线BD的解析式为y=kx+n(k≠0),把B、D的坐标代入,得
2
???0=3k+n?k=-2? 解得:? ?4=k+n?n=6??
y C 2 1 D P ∴直线BD的解析式为y=-2x+6
∵P点在线段BD上,∴设P点坐标为(m,-2m+6) 又∵PM⊥x轴于点M,∴PM=-2m+6,OM=m 又∵A(-1,0),C(0,3),∴OA=1,OC=3 ∴S四边形PMAC=S△OAC+S梯形PMOC
A -B 1 M 2 3 2 -11
=×1×3+(-2m+6+3)2m 22
1 O -1 -x
93921052
=-m+m+=-(m-)+
22416
2
∵1<
99105
<3,∴当m= 时,四边形PMAC面积的最大值为 4416
93此时P点坐标是(,)
42
1115
(3)(2,3);(,)
416
y C D P 提示:①当四边形PQAC是平行四边形时
则CP∥x轴
∵点P在抛物线上
∴点P与点C关于抛物线的对称轴x=1对称 ∵C(0,3),∴P(2,3)
②当四边形PQAC是等腰梯形时 则∠QAC=∠PCA
在OC上取点E,使∠EAO=∠OCP,连接AE,设OE=x 则∠EAC=∠ECA,∴AE=CE=3-x
在Rt△OAE中,由勾股定理得:OA+OE =AE
A O Q B x 222
y C D 4222
∴1+x=(3-x),解得x= 3
∴tan∠OCP=tan∠EAO=
OE4= OA3
E 2
过点P作PF⊥y轴于点F,设P(m,-m+2m+3)
22
则PF=m,CF=3-(-m+2m+3)=m-2m
PF4m4
∴tan∠OCP==,∴2= CF3m-2m3
A O F Q P B x