题目内容
【题目】如图,二次函数的图象交轴于、两点,交轴于点,点的坐标为,顶点的坐标为.
(1)求二次函数的表达式和直线的表达式;
(2)点是直线上的一个动点,过点作轴的垂线,交抛物线于点,当点在第一象限时,求线段长度的最大值;
(3)在抛物线上存在异于、的点,使中边上的高为,请直接写出点的坐标.
【答案】(1);;(2);(3),
【解析】
(1)可设抛物线解析式为顶点式,由B点坐标可求得抛物线的解析式,则可求得D点坐标,利用待定系数法可求得直线BD解析式;
(2)设出P点坐标,从而可表示出PM的长度,利用二次函数的性质可求得其最大值;
(3)过Q作QG∥y轴,交BD于点G,过Q和QH⊥BD于H,可设出Q点坐标,表示出QG的长度,由条件可证得△DHG为等腰直角三角形,则可得到关于Q点坐标的方程,可求得Q点坐标.
解:(1)设二次函数的表达式为.
点在该二次函数的图象上,
,
解得,
∴,
该二次函数的表达式为.
因为点在轴上,所以可令,解得.
设直线的表达式为,
把代入得,解得,
直线BD的表达式为.
(2)如图:
设点的横坐标为,则,
∴.
∵,则当时,PM有最大值,
的最大值为.
(3)如图,过Q作QG∥y轴交BD于点G,交x轴于点E,作QH⊥BD于H
设Q(x,-x2+2x+3),则G(x,-x+3),
∴QG=|-x2+2x+3-(-x+3)|=|-x2+3x|,
∵△BOD是等腰直角三角形,
∴∠DBO=45°,
∴∠HGQ=∠BGE=45°,
当△BDQ中BD边上的高为时,即QH=HG=,
∴QG==4,
∴|-x2+3x|=4,
当-x2+3x=4时,△=9-16<0,方程无实数根,
当-x2+3x=-4时,解得x=-1或x=4,
∴点的坐标为:,;
∴综上可知存在满足条件的点Q,其坐标为(-1,0)或(4,-5).