题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+1交y轴于点A,交x轴正半轴于点B(4,0),与过A点的直线相交于另一点D(3,),过点D作DC⊥x轴,垂足为C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P在线段OC上(不与点O,C重合),过P作PN⊥x轴,交直线AD于M,交抛物线于点N,NE⊥AD于点E,求NE的最大值;
(3)若P是x轴正半轴上的一动点,设OP的长为t.是否存在t,使以点M,C,D,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+
x+1;(2)
;(3)t=
时,以点M,C,D,N为顶点的四边形是平行四边形
【解析】
(1)把B(4,0),点D(3,)代入y=ax2+bx+1即可得出抛物线的解析式;
(2)先用含t的代数式表示P、M坐标,再根据三角形的面积公式求出△PCM的面积与t的函数关系式,然后运用配方法可求出△PCM面积的最大值;
(3)若四边形DCMN为平行四边形,则有MN=DC,故可得出关于t的二元一次方程,解方程即可得到结论.
(1)将点B、D的坐标代入二次函数表达式得:
,解得:
,
则函数的表达式为:y=﹣x2+
x+1;
(2)设直线AD函数表达式为:y=mx+n,将点A(0,1)、D (3,)代入得:
解得:
∴直线AD的表达式为:y=x+1,
∴A点的坐标为(0,1)
设直线AD 与x轴交于H点,则H(-2,0)
∴tan∠AHO=,
∵PN⊥x轴, NE⊥AD
则tan∠ENP=an∠AHO=,则cos∠ENP=
,
设点N(m,﹣m2+
m+1)、点M(
m+1),
则NE=MNcos∠ENP=(﹣
m2+
m+1﹣
m﹣1)=﹣
(m﹣
)2+
,
故当m=时,则NE的最大值为
;
(3)设:OP=t,则点M(t, t+1)、N(t,﹣
t2+
t+1),
∴|MN|=|-t2+
t+1-
t-1|=|-
t2+
t|,CD=
,
如图1,如果以点M、C、D、N为顶点的四边形是平行四边形,
∴MN=CD,即-t2+
t=
,整理得:3t2-9t+10=0,
∵△=-39,
∴方程无实数根,
∴此种情况不存在t,
如图2,如果以点M、C、D、N为顶点的四边形是平行四边形,
∴MN=CD,即t2-
t=
,
∴t=或
(负值舍去),
∴当t=时,以点M、C、D、N为顶点的四边形是平行四边形.
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