题目内容
【题目】如图,抛物线与轴交、两点(点在点左侧),直线与抛物线交于、两点,其中点的横坐标为2.
(1)求、两点的坐标及直线的函数表达式;
(2)是线段上的一个动点,过点作轴的平行线交抛物线于点,求线段长度的最大值;
(3)点是抛物线上的动点,在轴上是否存在点,使、、、四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,写出所有满足条件的点坐标(请直接写出点的坐标,不要求写过程);如果不存在,请说明理由.
【答案】(1),,。(2)。(3),,,.
【解析】
(1)因为抛物线与x轴相交,所以可令y=0,解出A、B的坐标.再根据C点在抛物线上,C点的横坐标为2,代入抛物线中即可得出C点的坐标.再根据两点式方程即可解出AC的函数表达式;
(2)根据P点在AC上可设出P点的坐标.E点坐标可根据已知的抛物线求得.因为PE都在垂直于x轴的直线上,所以两点之间的距离为yp-yE,列出方程后结合二次函数的性质即可得出答案;
(3)此题要分两种情况:①以AC为边,②以AC为对角线.确定平行四边形后,可直接利用平行四边形的性质求出F点的坐标.
(1)令y=0,解得x1=-1或x2=3,
∴A(-1,0)B(3,0),
将C点的横坐标x=2代入y=x2-2x-3得y=-3,
∴C(2,-3),
∴直线AC的函数解析式是y=-x-1;
(2)设P点的横坐标为x(-1≤x≤2),
则P、E的坐标分别为:P(x,-x-1),
E(x,x2-2x-3),
∵P点在E点的上方,PE=(-x-1)-(x2-2x-3)=-x2+x+2=-(x-)2+,
∴当x=时,PE的最大值=;
(3)存在4个这样的点,分别是,,,.
①如图1,
连接C与抛物线和y轴的交点,那么CG∥x轴,此时AF=CG=2,因此F点的坐标是(-3,0);
②如图2,
AF=CG=2,A点的坐标为(-1,0),因此F点的坐标为(1,0);
③如图3,
此时C,G两点的纵坐标互为相反数,因此G点的纵坐标为3,代入抛物线中即可得出G点的坐标为(1+,3),
设直线GF的解析式为y=-x+h,
将G点代入后可得出直线的解析式为y=-x+4+,
因此直线GF与x轴的交点F的坐标为(4+,0);
④如图4,
同③可求出F的坐标为(4-,0).
总之,符合条件的F点共有4个.