问题详情:
如图,抛物线与轴交于,与轴交于点.已知直线过两点.
(1)求抛物线和直线的表达式;
(2)点是抛物线上的一个动点,
①如图,若点在第一象限内,连接,交直线于点.设的面积为,的面积为,求的最大值;
②如图2,抛物线的对称轴与轴交于点,过点作,垂足为.点是对称轴上的一个动点,是否存在以点为顶点的四边形是平行四边形?
若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【回答】
(1),;(2)①;②存在,点P的坐标为(2,),点Q的坐标为(1,2)或(1,)
【解析】
(1)把A(-1,0),B(3,0)代入可求得抛物线的表达式,再求得点C的坐标,把B(3,0),C的坐标代入即可求解;
(2)①设点D的坐标为(,),利用待定系数法求得直线PA的表达式为,解方程,求得点P的横坐标为,利用平等线分线段成比例定理求得,得到,利用二次函数的*质即可求解;
②根据等腰直角三角形的*质求得点的坐标为(2,),分当EF为边和EF为对角线时两种情况讨论,即可求解.
【详解】
(1)把A(-1,0),B(3,0)代入得:
,
解得:,
∴抛物线的表达式为,
令,则,
∴点C的坐标为(0,3),
把B(3,0),C(0,3)代入得:
,
解得:,
∴直线的表达式为;
(2)①∵PA交直线BC于点,
∴设点D的坐标为(,),
设直线PA的表达式为,
∴,
解得:,
∴直线PA的表达式为,
∴,
整理得:,
解得:(不合题意,舍去),
∴点D的横坐标为,点P的横坐标为,
分别过点D、P作x轴的垂线,垂足分别为M、N,如图:
∴DM∥PN,OM=,ON=,OA=1,
∴
,
∵,
∴当时,分子取得最大值,即有最大值,最大值为;
②存在,理由如下:
作于G,如图,
∵的对称轴为:,
∴OE=1,
∵B(3,0),C(0,3)
∵OC=OB=3,∠OCB=90,
∴△OCB是等腰直角三角形,
∵∠EFB=90,BE=OB-OE=2,
∴△OCB是等腰直角三角形,
∴EG=GB=EG=1,
∴点的坐标为(2,),
当EF为边时,
∵EFPQ为平行四边形,
∴QE=PF,QE∥PF∥轴,
∴点P的横坐标与点F的横坐标同为2,
当时,,
∴点P的坐标为(2,),
∴QE=PF=3-1=2,
点Q的坐标为(1,2);
当EF为对角线时,如图,
∵四边形PEQF为平行四边形,
∴QE=PF,QE∥PF∥轴,
同理求得:点P的坐标为(2,),
∴QE=PF=3-1=2,
点Q的坐标为(1,);
综上,点P的坐标为(2,),点Q的坐标为(1,2)或(1,);
【点睛】
本题主要考查了一元二次方程的解法,待定系数法求二次函数解析式,等腰直角三角形的判定和*质,平行线公线段成比例定理,等高的三角形的面积的比等于底边的比,二次函数的*质以及平行四边形的对边的判定和*质,(3)注意要分AB是对角线与边两种情况讨论.
知识点:相似三角形
题型:综合题