题目内容
【题目】如图,在在平面直角坐标系中,抛物线的顶点坐标为,点C(0,6)是抛物线与y的交点.
(1)求抛物线与x轴的交点A,B的坐标(A在B的左边);
(2)设直线y=h(h为常数,0<h<6)与直线BC交于点D,与y交于点E,与AC交于点F,连AE,定点M的坐标为(﹣2,0).
①求h为何值时,△AEF的面积S最大;
②问:是否存在这样的直线y=h,使△BDM是等腰三角形?若存在,请求出h的值和点D的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)A(﹣3,0),B(2,0);(2)①当h=3时,△AEF的面积S最大;②存在直线y=h使△BDM是等腰三角形,当h=时,点D的坐标为(,);当h=时,点D的坐标为(2﹣,).
【解析】
(1)设抛物线的解析式为y=a(x+)2+,将C(0,6)代入抛物线即可求a,再令y=0从而可求出A,B两点的坐标;
(2)分别求出直线AC的解析式为y=2x+6,直线BC的解析式为y=﹣3x+6,①根据题意可得E(0,h),F(h﹣3,h),则S=×h×(3﹣h),将解析式化为顶点式可求得△AEF的面积S最大;②先求出D(2﹣h,h),BM=4,再分以下三种情况求解:当MB=MD=4时,根据MD2=16,结合勾股定理列出关于h的方程,求出h以及点D坐标;当MB=DB=4时,根据DB2=16,结合勾股定理列出关于h的方程,求出h以及点D坐标;当MD=BD时,因为O为BM的中点,且y轴垂直平分BM,则点D在y轴上,此时不成立.
解:(1)抛物线的顶点坐标为,
设抛物线的解析式为y=a(x+)2+,
又C(0,6)在抛物线上,
∴6=a+,
∴a=﹣1,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+6,
令y=0,得﹣x2﹣x+6=0,解得x1=-3,x2=2,
∴A(﹣3,0),B(2,0);
(2)设直线AC的解析式为y=kx+b,将点A(-3,0),点C(0,6)代入解析式得,
,解得,
∴直线AC的解析式为y=2x+6,
同理可求得直线BC的解析式为y=﹣3x+6,
①根据题意可得E(0,h),
又点F在直线AC上,且点F的纵坐标为h,∴点F的坐标为(h﹣3,h),
∴S=×h×(3﹣h)=﹣h2+h=﹣(h﹣3)2+,
当h=3时,△AEF的面积S最大;
②∵点D在直线BC上,且点D的纵坐标h,∴点D坐标为(2﹣h,h),
∵M的坐标为(﹣2,0),∴BM=4,
当MB=MD时,MD=4,
∴MD2=+h2=16,
∴h=或h=0,
∵0<h<6,
∴h=,
∴D(,);
当MB=DB时,
h2+h2=16,
∴h=±,
∴h=,
∴D(2﹣,);
当MD=BD时,
又因为O为BM的中点,且y轴垂直平分BM,则点D在y轴上,
∴此时不成立.
综上所述,存在直线y=h使△BDM是等腰三角形,当h=时,点D的坐标为(,);当h=时,点D的坐标为(2﹣,).