题目内容
【题目】如图,抛物线经过点
和点
,与
轴交于点
.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点是直线
上方抛物线上一动点,过点
作
于点
,
平行于
轴,交
于点
,设点
的横坐标为
,试求出线段
的最大值,并写出此时点
的坐标;
(3)抛物线上是否存在一点,使得
,若存在,请直接写出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)
,
;(3)点
的坐标为
或
.
【解析】
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)如图1,延长交
轴于点
,先利用锐角三角函数的知识得到MD与ME的关系式,把求MD的最大值转化为求ME的最大值,再利用ME=MF-EN得出ME关于m的函数关系式,然后利用二次函数的性质即可求出ME的最大值,问题即得解决;
(3)如图2,作点关于
轴的对称点
,先证明
是等腰三角形,得
=
∠ABC,当点P在x轴上方时,过点
作
交
轴于点
,则
,于是只要求出直线
的解析式,再与抛物线的解析式联立组成方程组,解方程组即得符合条件的点P;当点P在x轴下方时,作点
关于
轴的对称点
,作直线
,再求直线BH与抛物线的交点即得符合条件的另一个点P.
解:(1)将点和点
代入
,得
.解得
∴抛物线的解析式为.
(2)如图1,延长交
轴于点
,
则,
∵,
∴.
∵A(0,4)
∴.
∴.
∴.
∴当线段最长时,
最长.
∵点的横坐标为
,∴点
的坐标为
.
∵点,
,∴直线
的解析式为
.
∴,∴
.
∴当时,线段
取最大值为
.
∴相应的MD的最大值为,此时点M的坐标为
.
(3)点的坐标为
或
.
理由如下:如图2,作点关于
轴的对称点
,∵OB=3,OA=4,∴AB=5,
∵=8,∴BC=5=AB,∴
是等腰三角形,∴
=
∠ABC,
当点P在x轴上方时,过点作
交
轴于点
,则
,∴直线BG与抛物线的交点即为符合条件的点P.
此时,∴点
,∴直线
的解析式为
.
联立方程组,解得
,
(舍去),
∴点P的坐标为(5,4);
当点P在x轴下方时,作点关于
轴的对称点
,作直线
,则
,可得另一直线
的解析式为
.
解方程组,得
,
(舍去),
∴点P的坐标为(11,-7);
综上,抛物线上存在一点,使得
,且点P的坐标为(5,4)或(11,-7).
