题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣ax2+bx+3与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.
(1)求直线AC及抛物线的解析式,并求出D点的坐标;
(2)若P为线段BD上的一个动点,过点P作PM⊥x轴于点M,求四边形PMAC的面积的最大值和此时点P的坐标;
(3)若点P是x轴上一个动点,过P作直线1∥AC交抛物线于点Q,试探究:随着P点的运动,在抛物线上是否存在点Q,使以点A、P、Q、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=3x+3,y=﹣x2+2x+3,顶点D的坐标为(1,4);(2)四边形PMAC的面积的最大值为,此时点P的坐标为(,);(3)点Q的坐标为(2,3)或(1,﹣3)或(1,﹣3).
【解析】
(1)先求出点C坐标,然后利用待定系数法即可求出直线AC及抛物线的解析式,把抛物线的一般式转化为顶点式即可求出D点的坐标;
(2)先根据待定系数法求出直线BD的解析式,设点P的横坐标为p,然后根据S四边形PMAC=S△OAC+S梯形OMPC即可得出S四边形PMAC与p的关系式,再根据二次函数的性质解答即可;
(3)由题意得PQ∥AC且PQ=AC,设点P的坐标为(x,0),当点Q在x轴上方时,则点Q的坐标为(x+1,3),把点Q的坐标代入抛物线的解析式即可求出x,进而可得点Q坐标;当点Q在x轴下方时,则点Q的坐标为(x﹣1,﹣3),同样的方法求解即可.
(1)∵抛物线y=﹣ax2+bx+3与y轴交于点C,
∴点C(0,3),
设直线AC的解析式为y=k1x+b1(k1≠0).
∵点A(﹣1,0),点C(0,3),
∴,解得:,
∴直线AC的解析式为y=3x+3.
∵抛物线y=﹣ax2+bx+3与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,
∴,解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴顶点D的坐标为(1,4);
(2)设直线BD的解析式为y=kx+b.
∵点B(3,0),点D(1,4),
∴,得,
∴直线BD的解析式为y=﹣2x+6.
∵P为线段BD上的一个动点,
∴设点P的坐标为(p,﹣2p+6).
∵OA=1,OC=3,OM=p,PM=﹣2p+6,
∴S四边形PMAC=S△OAC+S梯形OMPC=﹣p2p=﹣(p)2,
∵1<p<3,
∴当p时,四边形PMAC的面积取得最大值为,此时点P的坐标为(,);
(3)∵直线l∥AC,以点A、P、Q、C为顶点的四边形是平行四边形,
∴PQ∥AC且PQ=AC.
设点P的坐标为(x,0),由A(﹣1,0),C(0,3),
当点Q在x轴上方时,则点Q的坐标为(x+1,3),
此时,﹣(x+1)2+2(x+1)+3=3,
解得:x1=﹣1(舍去),x2=1,
∴点Q的坐标为(2,3);
当点Q在x轴下方时,则点Q的坐标为(x﹣1,﹣3),
此时,﹣(x﹣1)2+2(x﹣1)+3=﹣3,
整理得:x2﹣4x﹣3=0,
解得:x1=2,x2=2,
∴点Q的坐标为(1,﹣3)或(1,﹣3),
综上所述:点Q的坐标为(2,3)或(1,﹣3)或(1,﹣3).
【题目】为了帮助本市一名患“白血病”的高中生,某班15名同学积极捐款,他们捐款数额如下表:
捐款的数额(单位:元) | 5 | 10 | 20 | 50 | 100 |
人数(单位:个) | 2 | 4 | 5 | 3 | 1 |
关于这15名同学所捐款的数额,下列说法正确的是
A.众数是100 B.平均数是30 C.极差是20 D.中位数是20