题目内容

【题目】如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(﹣3,0)

(1)求这条抛物线的解析式;
(2)设(1)中的抛物线交y轴于C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出点Q的坐标;若不存在说明理由;

【答案】
(1)解:抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)(x+3),即y=﹣x2﹣2x+3;


(2)解:存在.

当x=0时,y=﹣x2﹣2x+3=3,则C(0,3),

抛物线的对称轴为直线x=﹣1,

连接BC交直线x=﹣1于Q,如图,

∵点A与点B关于直线x=﹣1对称,

∴QA=QB,

∴QA+QC=QB+QC=BC,

∴此时QA+QC的值最小,

∴此时△QAC的周长最小,

设直线BC的解析式为y=kx+b,

把B(﹣3,0),C(0,3)代入得 ,解得

∴直线BC的解析式为y=x+3,

当x=﹣1时,y=x+3=2,

∴满足条件的Q点的坐标为(﹣1,2);

;(3)(1)中抛物线在第二象限的图象是否存在一点P,使得△PBC的面积最大?若存在,求出点P的坐标及△PBC面积的最大值;若不存在,请说明理由.

解:存在.

过PD∥y轴交BC于P,如图,

设P(x,﹣x2﹣2x+3)(﹣3<x<0),则D(x,x+3),

∴PD=﹣x2﹣2x+3﹣(x+3)=﹣x2﹣3x,

∴S△PBC=S△PBD+S△PCD= 3PD=﹣ x2 x=﹣ (x+ 2+

当x=﹣ 时,S△PBC值最大,最大值为

此时P点坐标为(﹣ ).


【解析】(1)利用交点式可直接得到抛物线的解析式;(2)先确定C(0,3),抛物线的对称轴为直线x=﹣1,连接BC交直线x=﹣1于Q,如图,利用两点之间线段最短解决最短路径问题得到此时QA+QC的值最小,从而确定此时△QAC的周长最小,再利用待定系数法求出直线BC的解析式为y=x+3,然后计算自变量为﹣1时的一次函数值即可得到满足条件的Q点的坐标;(3)过PD∥y轴交BC于P,如图,设P(x,﹣x2﹣2x+3)(﹣3<x<0),则D(x,x+3),则PD可表示为﹣x2﹣3x,利用三角形面积公式得到S△PBC=﹣ x2 x,然后利用二次函数的性质求解.

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