题目内容
【题目】抛物线与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),且A,B两点的坐标分别为(-2,0),(8,0),与y轴交于点C(0,-4),连接BC,以BC为一边,点O为对称中心作菱形BDEC,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线L交抛物线于点Q,交BD于点M.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P在线段OB上运动时,试探究m为何值时,四边形CQMD是平行四边形?
(3)位于第四象限内的抛物线上是否存在点N,使得△BCN的面积最大?若存在,求出N点的坐标,及△BCN面积的最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) 抛物线解析式为y=x2-x-4;(2) 当m=4时,四边形CQMD是平行四边形; (3) S△BCN= 8.
【解析】
(1)用待定系数法直接求出抛物线解析式;
(2)由菱形的对称性可知,点D的坐标,根据待定系数法可求直线BD的解析式,根据平行四边形的性质可得关于m的方程,求得m的值;再根据平行四边形的判定可得四边形CQMD的形状;
(3)先判断出点N在平行于BC且与抛物线只有一个交点时的位置,确定出点N的坐标,用面积和差求出三角形BCN的面积.
(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,
根据题意得,
∴抛物线解析式为y=x2-x-4.
(2)∵C(0,-4),
∴由菱形的对称性可知,点D的坐标为(0,4).
设直线BD的解析式为y=kx+b',则解得k=-,b'=4.
∴直线BD的解析式为y=-x+4.
∵l⊥x轴,
∴点M的坐标为,点Q的坐标为.
如图,当MQ=DC时,四边形CQMD是平行四边形,
∴=4-(-4).化简得m2-4m=0,解得m1=0(不合题意舍去),m2=4.
∴当m=4时,四边形CQMD是平行四边形.
(3)存在,理由:
当过点N平行于直线BC的直线与抛物线只有一个交点时,△BCN的面积最大.
∵B(8,0),C(0,-4),
∴BC=4.直线BC解析式为y=x-4,设过点N平行于直线BC的直线L解析是为y=x+n①,
∵抛物线解析式为y=x2-x-4②,联立①②得,x2-8x-4(n+4)=0,③
∴Δ=64+16(n+4)=0,
∴n=-8,
∴直线L解析式为y=x-8,将n=-8代入③中得,x2-8x+16=0
∴x=4,
∴y=-6,
∴N(4,-6),
如图,过点N作NG⊥AB,
∴S△BCN=S四边形OCNG+S△MNG-S△OBC=(4+6)×4+(8-4)×6-×8×6=8.