题目内容
【题目】如图1,点A在x轴的负半轴上,点B的坐标为(﹣2,﹣4),抛物线y=ax2+bx的对称轴为x=﹣5,该抛物线经过点A、B,点E是AB与对称轴x=﹣5的交点.
(1)如图1,点P为直线AB下方的抛物线上的任意一点,在对称轴x=﹣5上有一动点M,当△ABP的面积最大时,求|PM﹣OM|的最大值以及点P的坐标.
(2)如图2,把△ABO沿射线BA方向平移,得到△CDF,其中点C、D、F分别是点A、B、O的对应点,且点F与点O不重合,平移过程中,是否存在这样的点F,使得以点A、E、F为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,直接写出点F的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)|PM﹣OM|的最大值=2;P(﹣6,﹣6);(2)存在,点F的坐标为:(﹣,)或(﹣5,)或(﹣11,)或(﹣14,7).
【解析】
(1)△ABP的面积S=×PH×(xB﹣xA)=(﹣x﹣5﹣x2﹣x)×(10﹣2)=﹣x2﹣12x﹣20,此时点P(-6,-6),点P关于抛物线对称轴的对称点Q(-4,-6),连接OQ交函数对称轴于点M,则点M为所求,即可求解;
(2)直线AB的表达式为:y=-x-5,当x=-5时,y=-,即点E(-5,-),则设图线向上平移m个单位,则向左平移2m个单位,故点F(-2m,m),而点A(-10,0),即可求解.
(1)函数的对称轴为x=﹣5,则点A(﹣10,0),
则函数表达式为:y=ax(x+10),将点B的坐标代入上式并解得:a=,
故抛物线的表达式为:y=x2+x,
将点A、B的坐标代入一次函数表达式并解得:
直线AB的表达式为:y=﹣x﹣5,
过点P作x轴的垂线交AB于点H,设点P(x,x2+x)、点H(x,﹣x﹣5),
△ABP的面积S=×PH×(xB﹣xA)=(﹣x﹣5﹣x2﹣x)×(10﹣2)=﹣x2﹣12x﹣20,
∵﹣1<0,故当x=﹣6时,S有最大值,此时点P(﹣6,﹣6),
点P关于抛物线对称轴的对称点Q(﹣4,﹣6),连接OQ交函数对称轴于点M,则点M为所求,
同理:直线OQ的表达式为:y=x,当x=﹣5时,y=﹣,即点M(﹣5,﹣);
|PM﹣OM|的最大值=OQ==2;
(2)直线AB的表达式为:y=﹣x﹣5,当x=﹣5时,y=﹣,即点E(﹣5,﹣),
则设图线向上平移m个单位,则向左平移2m个单位,
故点F(﹣2m,m),而点A(﹣10,0),
则AF2=(10﹣2m)2+m2,EF2=(2m﹣5)2+(m+)2,AE2=25+;
①当AF=EF时,则(10﹣2m)2+m2=(2m﹣5)2+(m+)2,解得:m=;
②当AF=AE时,同理可得:m=﹣5或﹣11;
③当EF=AE时,同理可得:m=0(舍去)或7;
综上点F的坐标为:(﹣,)或(﹣5,)或(﹣11,)或(﹣14,7).