题目内容
【题目】如图,已知二次函数的图象经过点A(4,4)、B(5,0)和原点O.P为二次函数图象上的一个动点,过点P作x轴的垂线,垂足为D(m,0),并与直线OA交于点C.
(1)求出二次函数的解析式;
(2)当点P在直线OA的上方时,求线段PC的最大值;
(3)当m>0时,探索是否存在点P,使得△PCO为等腰三角形,如果存在,求出P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+5x;(2)当点P在直线OA的上方时,线段PC的最大值是4;(3)存在,P的坐标是(4﹣,2+3
)或(4+
,2﹣3
)或(6,﹣6)或(5,0).
【解析】
(1)设y=ax(x﹣5),把A点坐标代入即可求出答案;
(2)根据点的坐标求出PC=﹣m2+4m,化成顶点式即可求出线段PC的最大值;
(3)当0<m<4时,仅有OC=PC,列出方程,求出方程的解即可;当m≥4时,PC=CD﹣PD=m2﹣4m,OC=m,分为三种情况:①当OC=PC时,m2﹣4m=
m,求出方程的解即可得到P的坐标;同理可求:②当OC=OP时,③当PC=OP时,点P的坐标.综合上述即可得到答案.
解:(1)设y=ax(x﹣5),
把A点坐标(4,4)代入得:4a(4﹣5)=4,
解得a=﹣1,
函数的解析式为y=﹣x2+5x,
答:二次函数的解析式是y=﹣x2+5x.
(2)解:0<m<4,PC=PD﹣CD,
∵D(m,0),PD⊥x轴,P在y=﹣x2+5x上,C在直线OA上,A(4,4),
∴P(m,﹣m2+5m),C(m,m)
∴PC=PD﹣CD=﹣m2+5m﹣m=﹣m2+4m,
=﹣(m﹣2)2+4,
∵a=﹣1<0,开口向下,
∴有最大值,
当D(2,0)时,PCmax=4,
答:当点P在直线OA的上方时,线段PC的最大值是4.
(3)当0<m<4时,仅有OC=PC,∴﹣m2+4m=m,
解得m=4﹣,
∴P(4﹣,2+3
);
当m≥4时,PC=CD﹣PD=m2﹣4m,OC=m,
由勾股定理得:OP2=OD2+DP2=m2+m2(m﹣5)2,
①当OC=PC时,m2﹣4m=m,
解得:m=4+或m=0(舍去),
∴P(4+,2﹣3
);
②当OC=OP时,(m)2=m2+m2(m﹣5)2,
解得:m1=6,m2=4,
∵m=4时,P和A重合,即P和C重合,不能组成△POC,
∴m=4舍去,
∴P(6,﹣6);
③当PC=OP时,m2(m﹣4)2=m2+m2(m﹣5)2,
解得:m=5,
∴P(5,0),
答:存在,P的坐标是(4﹣,2+3
)或(4+
,2﹣3
)或(6,﹣6)或(5,0).
