题目内容
【题目】如图,已知抛物线 y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为 Q(2,﹣1),且与 y 轴交于点 C(0,3), 与 x 轴交于 A、B 两点(点 A 在点 B 的右侧),点 P 是抛物线上的一动点,从点 C 沿抛物线向 点 A 运动(点 P 与 A 不重合),过点 P 作 PD∥y 轴,交 AC 于点 D.
(1)求该抛物线的函数关系式及 A、B 两点的坐标;
(2)求点 P 在运动的过程中,线段 PD 的最大值;
(3)若点 P 与点 Q 重合,点 E 在 x 轴上,点 F 在抛物线上,问是否存在以 A,P,E,F 为顶 点的平行四边形?若存在,直接写出点 F 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y = x - 4x + 3,A (3,0),B (1,0) ;(2) ;(3) (,1) , ( ,1) .
【解析】
(1)已知抛物线的顶点坐标,可将抛物线的解析式设为顶点式,然后将函数图象经过的C点坐标代入上式中,即可求出抛物线的解析式,令y=0,求出两根,即可得出A、B的坐标;
(2)用待定系数法求出直线AC的解析式,设D(x,﹣x+3),则P(x,x﹣4x+3),表示出PD的长,利用二次函数的性质即可解答;
(3)当点 P 的坐标为 P(2,﹣1)(即顶点 Q)时,分两种情况讨论:①以 AP 为边进行构造平行四边形;②以 AP 为对角线进行构造平行四边形.
(1)∵抛物线的顶点为Q(2,﹣1),∴设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2﹣1,将C(0,3)代入上式,得: 3=a(0﹣2)2﹣1,解得:a=1,∴y=(x﹣2)2﹣1,即y=x2﹣4x+3.
令y=0,得:x2﹣4x+3=0,解得:x1=1,x2=3.
∵点A在点B的右边,∴A(3,0),B(1,0);
(2)设直线 AC 的函数关系式为 y=mx+n,将 A(3,0),C(0,3)代入上式得:,解得: ,∴y=﹣x+3.
∵D 在 y=﹣x+3 上,P 在 y=x2﹣4x+3 上,且 PD∥y 轴,∴设D(x,﹣x+3),则P(x,x﹣4x+3),∴PD=﹣x+3-(x2﹣4x+3)= -x2+3x=,∴当 x = 时,PD 取得最大值为.
(3)当点 P 的坐标为 P(2,﹣1)(即顶点 Q)时:
①以 AP 为边进行构造平行四边形.平移直线 AP 交 x 轴于点 E,交抛物线于 F.
∵P(2,﹣1),∴可设 F(x,1),∴x﹣4x+3=1,= ,=,∴符合条件的 F 点有两个,即 F1(,1),F2(,1).
②以 AP 为对角线进行构造平行四边形,不存在这种情况,舍去.
综上所述:符合条件的 F 点有两个,即 ( ,1),(,1).