题目内容
【题目】如图,已知抛物线分别交x轴、y轴于点A(2,0)、B(0,4),点P是线段AB上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交抛物线于点D.
(1)若.
①求抛物线的解析式;
②当线段PD的长度最大时,求点P的坐标;
(2)当点P的横坐标为1时,是否存在这样的抛物线,使得以B、P、D为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,求出满足条件的抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) ①y=-2x2+2x+4;②P的坐标是(1,2); (2)见解析.
【解析】
(1)①把A、B的坐标代入抛物线解析式,由a+b=0,解方程组即可得出结论;
②设直线AB的解析式为,把A的坐标代入即可求出k的值,从而得到直线AB的解析式.设P点坐标为(m,﹣2m+4),则D(m,-2m2+2m+4),可表示出PD的长,利用二次函数的性质即可得出结论;
(2)如图2,利用勾股定理计算出AB的长,再求出P的坐标,则可计算出PB的长,接着表示出抛物线解析式为y=ax2﹣2(a+1)x+4,则可用a表示出点D坐标为(1,2﹣a),所以PD=﹣a,由于∠DPB=∠OBA,根据相似三角形的判定方法,当时,△PDB∽△BOA,即;当时,△PDB∽△BAO,即,然后解方程分别求出a的值,从而得到对应的抛物线的解析式.
(1)①把A(2,0)、B(0,4)代入得:.
∵a+b=0,∴
∴,∴抛物线的解析式为y=-2x2+2x+4;
②设直线AB的解析式为,则,∴,∴直线AB的解析式为.
设P点坐标为(m,﹣2m+4),则D(m,-2m2+2m+4),∴PD=﹣2m2+2m+4﹣(﹣2m+4)=﹣2m2+4m,∴当时,线段PD的长度最大,此时点P的坐标是(1,2).
(2)存在.
如图2,OB=4,OA=2,则AB==2.
当x=1时,y=﹣2x+4=2,则P(1,2),∴PB==.
把A(2,0)代入y=ax2+bx+4得4a+2b+4=0,解得:b=-2a-2,∴抛物线的解析式为y=ax2-2(a+1)x+4.
当x=1时,y=ax2-2(a+1)x+4=a-2a-2+4=2-a,则D(1,2-a),∴PD=2-a-2=﹣a.
∵DC∥OB,∴∠DPB=∠OBA.
当时,△PDB∽△BOA,即,解得:a=-2,此时抛物线解析式为y=-2x2+2x+4;
当时,△PDB∽△BAO,即,解得:a=-,此时抛物线解析式为y=-x2+3x+4.
综上所述:满足条件的抛物线的解析式为y=﹣2x2+2x+4或y=-x2+3x+4.