题目内容
【题目】如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点P是位于直线BC上方抛物线上的一个动点,求△BPC面积的最大值;
(3)若点D是y轴上的一点,且以B,C,D为顶点的三角形与相似,求点D的坐标;
(4)若点E为抛物线的顶点,点F(3,a)是该抛物线上的一点,在轴、轴上分别找点M、N,使四边形EFMN的周长最小,求出点M、N的坐标.
【答案】(1);(2)△BPC面积的最大值为 ;(3)D的坐标为(0,1)或(0,);(4)M(,0),N(0,)
【解析】
(1)抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x-5)=a(x2-4x-5),即-5a=5,解得:a=-1,即可求解;
(2)利用S△BPC=×PH×OB=(-x2+4x+5+x-5)=(x-)2+,即可求解;
(3)B、C、D为顶点的三角形与△ABC相似有两种情况,分别求解即可;
(4)作点E关于y轴的对称点E′(-2,9),作点F(2,9)关于x轴的对称点F′(3,-8),连接E′、F′分别交x、y轴于点M、N,此时,四边形EFMN的周长最小,即可求解.
解:(1)把,分别代入得:
∴
∴抛物线的表达式为:.
(2)如图,过点P作PH⊥OB交BC于点H
令x=0,得y=5
∴C(0,5),而B(5,0)
∴设直线BC的表达式为:
∴
∴
设,则
∴
∴
∴
∴△BPC面积的最大值为.
(3)如图,∵ C(0,5),B(5,0)
∴OC=OB,
∴∠OBC=∠OCB=45°
∴AB=6,BC=
要使△BCD与△ABC相似
则有或
①当时
∴
则
∴D(0,)
② 当时,
CD=AB=6,
∴D(0,1)
即:D的坐标为(0,1)或(0,)
(4)∵
∵E为抛物线的顶点,
∴E(2,9)
如图,作点E关于y轴的对称点E'(﹣2,9),
∵span>F(3,a)在抛物线上,
∴F(3,8),
∴作点F关于x轴的对称点F'(3,8),
则直线E' F'与x轴、y轴的交点即为点M、N
设直线E' F'的解析式为:
则
∴
∴直线E' F'的解析式为:
∴,0),N(0,).