题目内容
【题目】如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,直线y=﹣x+3与y轴交于点C,与x轴交于点D.点P是直线CD上方的抛物线上一动点,过点P作PF⊥x轴于点F,交直线CD于点E,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求PE的长最大时m的值.
(3)Q是平面直角坐标系内一点,在(2)的情况下,以PQCD为顶点的四边形是平行四边形是否存在?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+4x+5;(2)当m=时,PE最长;(3)点Q的坐标为(,)、(﹣,)或(,﹣).
【解析】
(1)由点A,B的坐标,利用待定系数法可求出抛物线的解析式;
(2)利用一次函数图象上点的坐标特征可得出点C,D的坐标,进而可得出0<m<4,由点P的横坐标为m可得出点P,E的坐标,进而可得出PE=﹣m2m+2,再利用二次函数的性质即可解决最值问题;
(3)分PE为对角线、PC为对角线、CD为对角线三种情况考虑,由平行四边形的性质(对角线互相平分)结合点P,C,D的坐标可求出点Q的坐标,此题得解.
(1)将A(﹣1,0),B(5,0)代入y=﹣x2+bx+c,得:
,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4x+5.
(2)∵直线yx+3与y轴交于点C,与x轴交于点D,∴点C的坐标为(0,3),点D的坐标为(4,0),∴0<m<4.
∵点P的横坐标为m,∴点P的坐标为(m,﹣m2+4m+5),点E的坐标为(m,m+3),∴PE=﹣m2+4m+5﹣(m+3)=﹣m2m+2=﹣(m)2.
∵﹣1<0,04,∴当m时,PE最长.
(3)由(2)可知,点P的坐标为().
以PQCD为顶点的四边形是平行四边形分三种情况(如图所示):
①以PD为对角线.
∵点P的坐标为(),点D的坐标为(4,0),点C的坐标为(0,3),∴点Q的坐标为(4﹣0,0﹣3),即();
②以PC为对角线.
∵点P的坐标为(),点D的坐标为(4,0),点C的坐标为(0,3),∴点Q的坐标为(0﹣4,3﹣0),即();
③以CD为对角线.
∵点P的坐标为(),点D的坐标为(4,0),点C的坐标为(0,3),∴点Q的坐标为(0+4,3+0),即().
综上所述:在(2)的情况下,存在以PQCD为顶点的四边形是平行四边形,点Q的坐标为()、()或().