题目内容
【题目】如图1,关于x的二次函数y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣3,0),点C(0,3),点D为二次函数的顶点,DE为二次函数的对称轴,E在x轴上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)DE上是否存在点P到AD的距离与到x轴的距离相等?若存在求出点P,若不存在请说明理由;
(3)如图2,DE的左侧抛物线上是否存在点F,使2S△FBC=3S△EBC?若存在求出点F的坐标,若不存在请说明理由.
【答案】
(1)
解:(1)∵二次函数y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣3,0),点C(0,3),
∴,
解得,
∴抛物线的解析式y=﹣x2﹣2x+3,
(2)
解:存在,
当P在∠DAB的平分线上时,如图1,作PM⊥AD,
设P(﹣1,m),则PM=PDsin∠ADE=(4﹣m),PE=m,
∵PM=PE,
∴(4﹣m)=m,m=﹣1,
∴P点坐标为(﹣1,﹣1);
当P在∠DAB的外角平分线上时,如图2,作PN⊥AD,
设P(﹣1,n),则PN=PDsin∠ADE=(4﹣n),PE=﹣n,
∵PM=PE,
∴(4﹣n)=﹣n,n=﹣﹣1,
∴P点坐标为(﹣1,﹣﹣1);
综上可知存在满足条件的P点,其坐标为(﹣1,﹣1)或(﹣1,﹣﹣1);
(3)
解法1:
∵抛物线的解析式y=﹣x2﹣2x+3,
∴B(1,0),
∴S△EBC=EBOC=3,
∵2S△FBC=3S△EBC,
∴S△FBC=,
过F作FQ⊥x轴于点H,交BC的延长线于Q,过F作FM⊥y轴于点M,如图3,
∵S△FBC=S△BQH﹣S△BFH﹣S△CFQ=HBHQ﹣BHHF﹣QFFM=BH(HQ﹣HF)﹣QFFM=BHQF﹣QFFM=QF(BH﹣FM)= FQOB=FQ=,
∴FQ=9,
∵BC的解析式为y=﹣3x+3,
设F(x0,﹣x02﹣2x0+3),
∴﹣3x0+3+x02+2x0﹣3=9,
解得:x0=或(舍去),
∴点F的坐标是(,).
解法2:
设点F的坐标为(x,﹣x2﹣2x﹣3),过点F作FM垂直y轴于点M,并与BC交于点N,如图4,
CM=CO﹣MO=3﹣(﹣x2﹣2x﹣3)=x2+2x,
易得MN=CM=x2+x,
∴FN=FM+MN=﹣x+x2+x=x2﹣x,
同解法1可求得S△FBC=,
即S△FBC=S△CFN+S△FNB=FNCM+FNMO=FNCO=(x2﹣x)=,
解得:x0=或(舍去),
∴点F的坐标是(,).
【解析】(1)把A、C两点坐标代入可求得b、c,可求得抛物线解析式;
(2)当点P在∠DAB的平分线上时,过P作PM⊥AD,设出P点坐标,可表示出PM、PE,由角平分线的性质可得到PM=PE,可求得P点坐标;当
点P在∠DAB外角平分线上时,同理可求得P点坐标;
(3)可先求得△FBC的面积,过F作FQ⊥x轴,交BC的延长线于Q,可求得FQ的长,可设出F点坐标,表示出B点坐标,从而可表示出FQ的长
可求得F点坐标.