题目内容
【题目】抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0)和点B(5,0).
(1)求该抛物线所对应的函数解析式;
(2)该抛物线与直线相交于C、D两点,点P是抛物线上的动点且位于x轴下方,直线PM∥y轴,分别与x轴和直线CD交于点M、N.
①连结PC、PD,如图1,在点P运动过程中,△PCD的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由;
②连结PB,过点C作CQ⊥PM,垂足为点Q,如图2,是否存在点P,使得△CNQ与△PBM相似?若存在,求出满足条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)①
;②存在,(2,
)或(
,
).
【解析】
试题(1)由A、B两点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(2)①可设出P点坐标,则可表示出M、N的坐标,联立直线与抛物线解析式可求得C、D的坐标,过C、D作PN的垂线,可用t表示出△PCD的面积,利用二次函数的性质可求得其最大值;
②当△CNQ与△PBM相似时有或
两种情况,利用P点坐标,可分别表示出线段的长,可得到关于P点坐标的方程,可求得P点坐标.
试题解析:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0)和点B(5,0),
∴,解得
∴该抛物线对应的函数解析式为;
(2)①∵点P是抛物线上的动点且位于x轴下方,
∴可设P(t,)(1<t<5),
∵直线PM∥y轴,分别与x轴和直线CD交于点M、N,
∴M(t,0),N(t,),
∴PN=.
联立直线CD与抛物线解析式可得,解得
或
,
∴C(0,3),D(7,),
分别过C、D作直线PN的直线,垂足分别为E、F,如图1,
则CE=t,DF=7﹣t,
∴S△PCD=S△PCN+S△PDN=PN·CE+
PNDF=
PN=
,
∴当t=时,△PCD的面积有最大值,最大值为
;
②存在.
∵∠CQN=∠PMB=90°,
∴当△CNQ与△PBM相似时,有或
两种情况,
∵CQ⊥PM,垂足为Q,
∴Q(t,3),且C(0,3),N(t,),
∴CQ=t,NQ=﹣3=
,
∴,
∵P(t,),M(t,0),B(5,0),
∴BM=5﹣t,PM=0﹣()=
,
当时,则PM=
BM,即
,解得t=2或t=5(舍去),此时P(2,
);
当时,则BM=
PM,即5﹣t=
(
),解得t=
或t=5(舍去),此时P(
,
);
综上可知存在满足条件的点P,其坐标为P(2,)或(
,
).
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