题目内容
【题目】如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=x+3交x轴负半轴于点A,交y轴于点C,交x轴正半轴于点B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线上任意一点,设点P的横坐标为x.
①若点P在第二象限,过点P作PN⊥x轴于N,交直线AC于点M,求线段PM关于x的函数解析式,并求出PM的最大值;
②若点P是抛物线上任意一点,连接CP,以CP为边作正方形CPEF,当点E落在抛物线的对称轴上时,请直接写出此时点P的坐标.
【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2﹣x+3;(2)①当x=﹣2时,线段PM的长有最大值,最大值为;②P点坐标为(﹣4,0)或(﹣,)或(2,0)或(﹣,).
【解析】试题分析:(1)利用一次函数解析式确定当C(0,3),A(﹣4,0),然后利用待定系数法确定抛物线解析式;
(2)①设P(x,﹣x2﹣x+3)(﹣4<x<0),则M(x,x+3),则PM=﹣x2﹣x+3﹣(x+3),然后根据二次函数的性质解决问题;
②作PK⊥y轴于K,交抛物线的对称轴于G,如图,先证明△PEG≌△CPK得到CK=PG,设P(x,﹣x2﹣x+3),抛物线的对称轴为直线x=﹣1,则G(﹣1,﹣x2﹣x+3),K(0,﹣x2﹣x+3),则PG=|﹣1﹣x|=|x+1|,CK=|﹣x2﹣x+3﹣3|=|﹣x2﹣x|,所以|x+1|=|﹣x2﹣x|,然后解绝对值方程求出x,从而得到满足条件的P点坐标.
试题解析:解:(1)当x=0时,y=x+3=3,则C(0,3);
当y=0时,x+3=0,解得:x=﹣4,则A(﹣4,0),把A(﹣4,0),C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c得:,解得:,∴抛物线解析式为y=﹣x2﹣x+3;
(2)①设P(x,﹣x2﹣x+3)(﹣4<x<0),则M(x,x+3),∴PM=﹣x2﹣x+3﹣(x+3)=﹣x2﹣x=﹣(x+2)2+
当x=﹣2时,线段PM的长有最大值,最大值为;
②作PK⊥y轴于K,交抛物线的对称轴于G,如图.∵四边形PEFC为正方形,∴PE=PC,∠EPC=90°.∵∠PGE=∠PKC=90°,∴∠PEG=∠CPK,易得△PEG≌△CPK,∴CK=PG,设P(x,﹣x2﹣x+3),抛物线的对称轴为直线x=﹣1,则G(﹣1,﹣x2﹣x+3),K(0,﹣x2﹣x+3),∴PG=|﹣1﹣x|=|x+1|,CK=|﹣x2﹣x+3﹣3|=|﹣x2﹣x|,∴|x+1|=|﹣x2﹣x|,解方程x+1=﹣x2﹣x得:x1=﹣4,x2=﹣;
解方程x+1=x2+x得:x1=2,x2=﹣;
∴P点坐标为(﹣4,0)或(﹣)或(2,0)或(﹣).