题目内容
【题目】如图, 已知抛物线与y轴相交于C,与x轴相交于A、B,点A的坐标为(2,0),点C的坐标为(0,-1).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点E是线段AC上一动点,过点E作DE⊥x轴于点D,连结DC,当△DCE的面积最大时,求点D的坐标;
(3)在直线BC上是否存在一点P,使△ACP为等腰三角形,若存在,求点P的坐标,若不存在,说明理由.
【答案】(1) y=x2-x-1;(2) D(1,0);(3) P1(2.5,-3.5)、P2(1,-2)、P3(,--1),P4(-,-1).
【解析】
(1)用待定系数法求得二次函数的解析式;
(2)设点D的坐标为(m,0), (0<m<2),由△ADE∽△AOC得,从而求得DE的长,通过△CDE的面积公式求得当m=1时,△CDE的面积最大,即可求出点D的坐标;
(3)求出直线BC的解析式,若三角形为等腰三角形,则有三种可能,利用勾股定理从而求得P点的坐标.
解:(1)∵二次函数的图像经过点A(2,0)C(0,-1)
∴解得:b=-c=-1
∴二次函数的解析式为
(2)设点D的坐标为(m,0), (0<m<2)
∴ OD=m∴AD=2-m由△ADE∽△AOC得,
∴∴DE=
∴△CDE的面积=××m=
当m=1时,△CDE的面积最大,此时点D的坐标为(1,0)
(3)存在.
由(1)知:二次函数的解析式为
设y=0则解得:x1=2, x2=-1,
∴点B的坐标为(-1,0) C(0,-1)
设直线BC的解析式为:y=kx+b
∴解得:k=-1,b=-1,
∴直线BC的解析式为:y=-x-1
在Rt△AOC中,∠AOC=90°
OA=2 OC=1,由勾股定理得:AC=
∵点B(-1,0) 点C(0,-1),∴OB=OC ∠BCO=45°
①当以点C为顶点且PC=AC=时,
设P(k, -k-1),过点P作PH⊥y轴于H,
∴∠HCP=∠BCO=45°,CH=PH=∣k∣,在Rt△PCH中
k2+k2=解得k1=,k2=-
∴P1(,-) P2(-,)
②以A为顶点,即AC=AP=
设P(k, -k-1),过点P作PG⊥x轴于G,
AG=∣2-k∣ GP=∣-k-1∣
在Rt△APG中 AG2+PG2=AP2,(2-k)2+(-k-1)2=5 解得:k1=1,k2=0(舍)
∴P3(1, -2) (3分)
(3)AP=CP,此时AP=CP
2x-2x+5=2x
-2x=-5,x=2.5
代入BC方程,y=-3.5
因此P4(2.5,-3.5)
综上所述,存在四点:P1(2.5,-3.5)、P2(1,-2)、P3(,--1),P4(-,-1).