题目内容
【题目】如图,抛物线y=-x2+2x+3与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,顶点为D.
(1)求出A、B、C三点的坐标和抛物线的对称轴;
(2)连接BC,与抛物线的对称轴交于点E,点P为线段BC上的一个动点,过点P作PF∥DE交抛物线于点F,设点P的横坐标为m;
①用含m的代数式表示线段PF的长,并求出当m为何值时,四边形PEDF为平行四边形?
②设△BCF的面积为S,求S与m的函数关系式,S是否有最大值?如有,请求出最大值,没有请说明理由.
【答案】(1)A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3),抛物线对称轴为直线x=1;(2)见解析
【解析】
试题(1)对于抛物线解析式,令y=0求出x的值,确定出A与B坐标,令x=0求出y的值确定出C的做准备,进而求出对称轴即可;(2)①根据B与C坐标,利用待定系数法确定出直线BC解析式,进而表示出E与P坐标,根据抛物线解析式确定出D与F坐标,表示出PF,利用平行四边形的判定方法确定出m的值即可;②连接BF,设直线PF与x轴交于点M,求出OB的长,三角形BCF面积等于三角形BFP面积加上三角形CFP面积,列出S关于m的二次函数解析式,利用二次函数性质确定出S取得最大值时m的值即可.
试题解析:(1)对于抛物线y=﹣x2+2x+3,
令x=0,得到y=3;
令y=0,得到﹣x2+2x+3=0,即(x﹣3)(x+1)=0,
解得:x=﹣1或x=3,
则A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3),抛物线对称轴为直线x=1;
(2)①设直线BC的函数解析式为y=kx+b,
把B(3,0),C(0,3)分别代入得:,
解得:k=﹣1,b=3,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,
当x=1时,y=﹣1+3=2,
∴E(1,2),
当x=m时,y=﹣m+3,
∴P(m,﹣m+3),
令y=﹣x2+2x+3中x=1,得到y=4,
∴D(1,4),
当x=m时,y=﹣m2+2m+3,
∴F(m,﹣m2+2m+3),
∴线段DE=4﹣2=2,
∵0<m<3,
∴yF>yP,
∴线段PF=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,
连接DF,由PF∥DE,得到当PF=DE时,四边形PEDF为平行四边形,
由﹣m2+3m=2,得到m=2或m=1(不合题意,舍去),
则当m=2时,四边形PEDF为平行四边形;
②连接BF,设直线PF与x轴交于点M,由B(3,0),O(0,0),可得OB=OM+MB=3,
∵S=S△BPF+S△CPF=PFBM+PFOM=PF(BM+OM)=PFOB,
∴S=×3(﹣m2+3m)=﹣m2+m(0<m<3),
则当m=时,S取得最大值.