题目内容
【题目】如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点是轴上的一点,且以为顶点的三角形与相似,求点的坐标;
(3)如图2,轴玮抛物线相交于点,点是直线下方抛物线上的动点,过点且与轴平行的直线与,分别交于点,,试探究当点运动到何处时,四边形的面积最大,求点的坐标及最大面积;
(4)若点为抛物线的顶点,点是该抛物线上的一点,在轴,轴上分别找点,,使四边形的周长最小,求出点,的坐标.
【答案】(1) y=x2﹣4x﹣5,(2) D的坐标为(0,1)或(0,);(3) 当t=时,四边形CHEF的面积最大为.(4) P(,0),Q(0,﹣).
【解析】
试题分析:(1)根据待定系数法直接抛物线解析式;
(2)分两种情况,利用相似三角形的比例式即可求出点D的坐标;
(3)先求出直线BC的解析式,进而求出四边形CHEF的面积的函数关系式,即可求出最大值;
(4)利用对称性找出点P,Q的位置,进而求出P,Q的坐标.
试题解析:(1)∵点A(﹣1,0),B(5,0)在抛物线y=ax2+bx﹣5上,
∴,
∴,
∴抛物线的表达式为y=x2﹣4x﹣5,
(2)如图1,令x=0,则y=﹣5,
∴C(0,﹣5),
∴OC=OB,
∴∠OBC=∠OCB=45°,
∴AB=6,BC=5,
要使以B,C,D为顶点的三角形与△ABC相似,则有或,
①当时,
CD=AB=6,
∴D(0,1),
②当时,
∴,
∴CD=,
∴D(0,),
即:D的坐标为(0,1)或(0,);
(3)设H(t,t2﹣4t﹣5),
∵CE∥x轴,
∴点E的纵坐标为﹣5,
∵E在抛物线上,
∴x2﹣4x﹣5=﹣5,∴x=0(舍)或x=4,
∴E(4,﹣5),
∴CE=4,
∵B(5,0),C(0,﹣5),
∴直线BC的解析式为y=x﹣5,
∴F(t,t﹣5),
∴HF=t﹣5﹣(t2﹣4t﹣5)=﹣(t﹣ )2+,
∵CE∥x轴,HF∥y轴,
∴CE⊥HF,
∴S四边形CHEF=CEHF=﹣2(t﹣)2+,
当t=时,四边形CHEF的面积最大为.
(4)如图2,
∵K为抛物线的顶点,
∴K(2,﹣9),
∴K关于y轴的对称点K'(﹣2,﹣9),
∵M(4,m)在抛物线上,
∴M(4,﹣5),
∴点M关于x轴的对称点M'(4,5),
∴直线K'M'的解析式为y=x﹣,
∴P(,0),Q(0,﹣).