题目内容
【题目】如图1,在平面直角坐标系中,直线y=x+4与抛物线y=﹣x2+bx+c(b,c是常数)交于A、B两点,点A在x轴上,点B在y轴上.设抛物线与x轴的另一个交点为点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)P是抛物线上一动点(不与点A、B重合),
①如图2,若点P在直线AB上方,连接OP交AB于点D,求的最大值;
②如图3,若点P在x轴的上方,连接PC,以PC为边作正方形CPEF,随着点P的运动,正方形的大小、位置也随之改变.当顶点E或F恰好落在y轴上,直接写出对应的点P的坐标.
【答案】(1) ;(2)①;②P点坐标(,),(, ),(,2 )(,2 )
【解析】
(1)利用直线解析式求出点A、B的坐标,再利用待定系数法求二次函数解析式即可;
(2)作PF∥BO交AB于点F,证△PFD∽△OBD,得比例线段,则PF取最大值时,求得的最大值;
(3)(i)点F在y轴上时,过点P作PH⊥x轴于H,根据正方形的性质可证明△CPH≌△FCO,根据全等三角形对应边相等可得PH=CO=2,然后利用二次函数解析式求解即可;(ii)点E在y轴上时,过点PK⊥x轴于K,作PS⊥y轴于S,同理可证得△EPS≌△CPK,可得PS=PK,则P点的横纵坐标互为相反数,可求出P点坐标;点E在y轴上时,过点PM⊥x轴于M,作PN⊥y轴于N,同理可证得△PEN≌△PCM,可得PN=PM,则P点的横纵坐标相等,可求出P点坐标.
解:(1)直线y=x+4与坐标轴交于A、B两点,
当x=0时,y=4,x=﹣4时,y=0,
∴A(﹣4,0),B(0,4),
把A,B两点的坐标代入解析式得,,解得,,
∴抛物线的解析式为 ;
(2)①如图1,作PF∥BO交AB于点F,
∴△PFD∽△OBD,
∴,
∵OB为定值,
∴当PF取最大值时,有最大值,
设P(x,),其中﹣4<x<0,则F(x,x+4),
∴PF==,
∵且对称轴是直线x=﹣2,
∴当x=﹣2时,PF有最大值,
此时PF=2,;
②∵点C(2,0),
∴CO=2,
(i)如图2,点F在y轴上时,过点P作PH⊥x轴于H,
在正方形CPEF中,CP=CF,∠PCF=90°,
∵∠PCH+∠OCF=90°,∠PCH+∠HPC=90°,
∴∠HPC=∠OCF,
在△CPH和△FCO中,,
∴△CPH≌△FCO(AAS),
∴PH=CO=2,
∴点P的纵坐标为2,
∴,
解得,,
∴,,
(ii)如图3,点E在y轴上时,过点PK⊥x轴于K,作PS⊥y轴于S,
同理可证得△EPS≌△CPK,
∴PS=PK,
∴P点的横纵坐标互为相反数,
∴,
解得x=2(舍去),x=﹣2,
∴,
如图4,点E在y轴上时,过点PM⊥x轴于M,作PN⊥y轴于N,
同理可证得△PEN≌△PCM
∴PN=PM,
∴P点的横纵坐标相等,
∴,
解得,(舍去),
∴,
综合以上可得P点坐标(,),(, ),(,2 )(,2 ).