题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与y轴的交点为A(0,3),与x轴的交点分别为B(2,0),C(6,0).直线AD∥x轴,在x轴上位于点B右侧有一动点E,过点E作平行于y轴的直线l与抛物线、直线AD的交点分别为P,Q.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点E在线段BC上时,求△APC面积的最大值;
(3)是否存在点P,使以A,P,Q为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,求出此时点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣2x+3;(2);(3)存在,(,0)或(,0)或(14,0)
【解析】
(1)按交点式设成抛物线解析式,再将点A坐标代入,即可得出结论;
(2)先利用待定系数法求出直线AC解析式,进而表示出PF,利用三角形的面积公式得出S=﹣(t﹣3)2+,即可得出结论;
(3)①再分2<t<8和t>时,表示出AQ=t,PQ=﹣t2+2t,再分两种情况,利用相似三角形的对应边成比例建立方程求解即可得出结论.
(1)∵抛物线B(2,0)、C(6,0),
∴设抛物线为:,
把点A(0,3)代入,
得,
∴a,
∴该抛物线解析式为:;
(2)设直线AC的解析式为:,
∴,
解得,
∴直线AC的解析式为:,
设△APC面积为S,
如图,设直线l与AC交点为F,
设P(t,t2﹣2t+3)(2≤t≤6),则F(t,﹣t+3),
∴PF=﹣t+3-(t2﹣2t+3)t2+t,
∴St2×6
=﹣2+,
∴当t=3时,S最大值,
即△APC面积的最大值为;
(3)存在点P,
理由:连接AB,则△AOB中,∠AOB=90°,
∵点A、B的坐标分别为(0,3)、(2,0),
∴AO=3,BO=2,
设点E的坐标为(t,0)(>2),
则Q(t,3),P(t,t2﹣2t+3),
当t2﹣2t+3=3时,此时,点P,Q重合,即t=0(舍)或t=8,不能构成△APQ,
∴t≠8,
①当2<t<8时,AQ=t,PQ=3-(t2﹣2t+3)=﹣t2+2t,
当△AOB∽△AQP时,
∴,
∴,
解得:t=0(舍)或t=,
∴点E的坐标为(,0),
若△AOB∽△PQA,
则,
∴,
解得:t=0(舍)或t=2(舍),
②当t>8时,AQ=t, PQ=t2﹣2t+3-3=t2-2t,
若△AOB∽△AQP,
则∴,
∴,
解得:t=0(舍)或t=,
∴点E的坐标为(,0),
若△AOB∽△PQA,
则,
即,
解得:t=0(舍)或t=14,
∴点E的坐标为(14,0),
综上所述,点E的坐标为(,0)或(,0)或(14,0).