题目内容
【题目】如图,已知抛物线 yx2 bxc经过△ ABC 的三个顶点,其中点 A(0,1),点 B(9,10),AC∥x 轴,点 P 是直线 AC 下方抛物线上的动点,过点 P 且与 y 轴平行的直线 l 与直线 AB、AC 分别交于点 E、F.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图 1,当四边形 AECP 的面积最大时,求点 P 的坐标和四边形 AECP 的最大面积;
(3)如图 2,当点 P 为抛物线的顶点时,在直线 AC 上是否存在点 Q,使得以 C,P,Q 为顶点的三角形与△ ABC 相似?若存在,请直接写出点 Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)时,四边形的面积最大值是,此时;(3)点的坐标为或.
【解析】
(1)根据待定系数法,可得函数解析式;
(2)根据平行于x轴的直线上点的纵坐标相等,可得C点的纵坐标,根据自变量与函数值的对应关系,可得C点坐标,根据待定系数法,可得AB的解析式,根据直线上的点满足函数解析式,可得E点坐标,根据平行于y轴的直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标,可得PE的长,根据面积的和差,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得答案;
(3)根据等腰直角三角形的性质,可得∠PCF=∠EAF,根据相似三角形的判定,可得关于t的方程,根据解方程,可得答案.
(1)将A(0,1),B(9,10)代入函数解析式,
得 ,解得,
抛物线的解析式y=x2-2x+1;
(2)∵轴,,
∴,
解得,(舍),
即点坐标为,
∵点,点,
∴直线的解析式为,
设,∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴当时,四边形的面积最大值是,此时;
(3)∵,,,,
∴,
∴,
同理可得,
∴,
∴在直线上存在满足条件得点,设且,,,
∵以,,为顶点的三角形与相似,
①当时,,,解得,;
②当时,∴,,解得,.
综上所述:当点为抛物线的顶点时,在直线上存在点,使得以、、为顶点的三角形与相似,点的坐标为或.