题目内容
【题目】如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(5,)、点B(9,﹣10),与y轴交于点C,点P是直线AC上方抛物线上的一个动点;
(1)求抛物线对应的函数解析式;
(2)过点P且与y轴平行的直线l与直线BC交于点E,当四边形AECP的面积最大时,求点P的坐标;
(3)当∠PCB=90°时,作∠PCB的角平分线,交抛物线于点F.
①求点P和点F的坐标;
②在直线CF上是否存在点Q,使得以F、P、Q为顶点的三角形与△BCF相似,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+2x﹣1;(2)点P坐标为( , );(3)①P(3,2),F(6,﹣1);②存在,理由见解析,点Q的坐标为(4,﹣1)或(﹣3,﹣1)
【解析】
(1)根据抛物线经过点A,点B,运用待定系数法即可求得抛物线对应的函数表达式;
(2)根据直线BC为: 可设点P的坐标为 则E 进而得到PE= 最后根据四边形AECP的面积=△APE面积+△CPE面积,求得点P坐标为
(3)①根据∠PCB=90°,CF平分∠PCB,可得∠BCF=45°,进而得出CF∥x轴,则当y=-1时, 解得F 再根据直线CP为: 可得当
时,可得P
②根据直线CB: 直线PF: 可得CB∥PF,即可得到∠BCF=∠PFC=45°,故在直线CF上存在满足条件的点Q,再设Q 由题可得CF=6,CB= PF= 最后分两种情况进行讨论:当△PFQ1∽△BCF时,当△PFQ∽△FCB时,分别求得t的值,即可得出点Q的坐标为
(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(5, )、点B(9,﹣10),
解得
∴抛物线对应的函数表达式为
(2)由抛物线可得,C(0,﹣1),B(9,﹣10),
∴直线BC为:y=﹣x﹣1,
设点P的坐标为(m,﹣m2+2m﹣1),则E(m,﹣m﹣1),
∴PE=﹣m2+2m﹣1﹣(﹣m﹣1)=﹣m2+3m,
∴四边形AECP的面积=△APE面积+△CPE面积
= ×(﹣m2+3m)×m+×(﹣m2+3m)×(5﹣m)
=(﹣m2+3m)
=﹣m2+m,
=﹣(m﹣)2+,
∴当m=时,﹣m2+2m﹣1=,
∴点P坐标为 ;
(3)①过点B作BH⊥
∵C(0,﹣1),B(9,﹣10),
∴CH=BH=9,
∴∠BCH=45°,
∵∠PCB=90°,CF平分∠PCB,
∴∠BCF=45°,
∴∠FCH=90°,即CF∥x轴,
当y=﹣1时,﹣1=﹣x2+2x﹣1,
解得x1=0,x2=6,
∴F(6,﹣1),
∵CP⊥CB,C(0,﹣1),
∴直线CP为:y=x﹣1,
当x﹣1=﹣x2+2x﹣1时,解得x1=0,x2=3,
当x=3时,y=2,
∴P(3,2);
②∵直线CB:y=﹣x﹣1,直线PF:y=﹣x+5,
∴CB∥PF,
∴∠BCF=∠PFC=45°,
∴在直线CF上存在满足条件的点Q,
设Q(t,﹣1),
由题可得CF=6,CB=9,PF=3,
(ⅰ)如图所示,当△PFQ1∽△BCF时,
,即
解得t=4,
∴Q1
(ⅱ)如图所示,当△PFQ∽△FCB时,
,即
解得t=﹣3,
∴Q2(﹣3,﹣1).
综上所述,点Q的坐标为(4,﹣1)或(﹣3,﹣1).