题目内容
【题目】如图,直线y =-x+4与x轴,y轴分别交于点B,C,点A在x轴负半轴上,且OA=OB, 抛物线y =ax2+bx+4经过A,B,C三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是第一象限内抛物线上的动点,设点P的横坐标为m,过点P作PD⊥BC,垂足为D,用含m的代数式表示线段PD的长,并求出线段PD的最大值;
(3)设点E为抛物线对称轴与直线BC的交点,若A,B,E三点到同一直线的距离分别是d1,d2,d3,问是否存在直线l,使得d1= d2=d3? 若存在,请直接写出d3的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=-x2+ x+4;(2)当m=2时,PE最大,最大值为;(3)存在,满足题意的d3的值为2或6或.
【解析】
(1)由直线y=-x+4得出B(4,0),C(0,4),即可得出A(-2,0),将A与B坐标代入抛物线解析式求出a与b的值,即可确定出抛物线解析式;
(2)已知P点横坐标,根据直线AB、抛物线的解析式,求出C、P的坐标,由此得到线段PC的长;在Rt△OBC中,∠OCB=45°,根据平行线的性质得出∠PFD=45°,解直角三角形即可求出PD的表达式,利用二次函数的性质求出PD的最大值即可.
(3)见解析.
解:(1)由y=-x+4得 当x=0时,y=4; 当y=0时,x=4.
∴ B(4,0) , C(0,4), ∴ OB=4.
∴ OA=OB=2, ∴ 点 A(-2,0).
把A(-2,0),B(4,0)分别代入抛物线y=ax2+bx+4中,得
解得
∴ 抛物线的解析式为 y=-x2+ x+4.
(2)∵ 点P的横坐标为m,则P(m,-m2+ m+4).
过点P作PF∥y轴交BC于点F,则F(m,-m+4) .
∴ PF=-m2+ m+4-(-m+4)=-m2+2m.
在Rt△OBC中,OB=4,OC=4.
又 PF∥y轴, ∴ ∠PFD=∠OCB=45°.
∴ PD=PF·sin∠PFD= PF·sin∠OCB =(-m2+2m)=-img src="http://thumb.zyjl.cn/questionBank/Upload/2020/10/22/06/64e53364/SYS202010220603483477190214_DA/SYS202010220603483477190214_DA.008.png" width="28" height="45" style="-aw-left-pos:0pt; -aw-rel-hpos:column; -aw-rel-vpos:paragraph; -aw-top-pos:0pt; -aw-wrap-type:inline" />(m-2)2+.
∵ 0<m<4,-<0,∴ 当m=2时,PE最大,最大值为.
(3)存在,∵y=-x2+ x+4=-(x-1)+,
∴C点坐标为(1,3),
如图,d1= d2=d3 ,
满足题意的d3的值为2或6或.