题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx-3与轴交于,两点(点在点左侧),A(-1,0),B(3,0),直线与抛物线交于,两点,其中点的横坐标为。
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)是线段上的一个动点,过点作轴的平行线交抛物线于点,求线段长度的最大值;
(3)点是抛物线上的动点,在轴上是否存在点,使,,,这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的点坐标;如果不存在,请说明理由。
【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2);(3)存在4个符合条件的F点,分别为F(﹣3,0),(1,0),(4+,0),(4﹣,0).
【解析】
(1)将A、B的坐标代入抛物线中,易求出抛物线的解析式;
(2)将C点横坐标代入抛物线的解析式中,即可求出C点的坐标.由待定系数法可求出直线AC的解析式.PE的长实际是直线AC与抛物线的函数值的差,可设P点的横坐标为x,用x分别表示出P、E的纵坐标,即可得到关于PE的长、x的函数关系式,根据所得函数的性质即可求得PE的最大值;
(3)此题要分两种情况:①以AC为边,②以AC为对角线.确定平行四边形后,可直接利用平行四边形的性质求出F点的坐标.
(1)将A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx-3,得:a=1,b=﹣2,∴y=x2﹣2x﹣3.
(2)将C点的横坐标x=2代入y=x2﹣2x﹣3,得:y=﹣3,∴C(2,﹣3),∴直线AC的函数解析式是y=﹣x﹣1.
设P点的横坐标为x(﹣1≤x≤2),则P、E的坐标分别为:P(x,﹣x﹣1),E(x,x2﹣2x﹣3).
∵P点在E点的上方,∴PE=(﹣x﹣1)﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣x2+x+2,∴当x=时,PE的最大值=.
(3)存在.讨论如下:
①如图,连接C与抛物线和y轴的交点.
∵C(2,﹣3),G(0,﹣3),∴CG∥x轴,此时AF=CG=2,∴F点的坐标是(﹣3,0);
②如图,AF=CG=2,A点的坐标为(﹣1,0),因此F点的坐标为(1,0);
③如图,设F(x,0).
∵ACFG是平行四边形,∴AF的中点与CG的中点重合.
∵AF的中点的纵坐标为0,∴C,G两点的纵坐标互为相反数,∴G点的纵坐标为3,∴x2﹣2x﹣3=3,解得:x=1±,∴G点的坐标为(1±,3),∴AF的中点的横坐标=CG的中点的横坐标,∴ ,解得:x=,∴F的坐标为(,0).
综上所述:存在4个符合条件的F点,分别为F(﹣3,0),(1,0),(4+,0),(4﹣,0).