题目内容
【题目】如图,二次函数的图像与轴交于点A、B,与轴交于点C.
(1) ; ;
(2)点P为该函数在第一象限内的图像上的一点,过点P作于点Q,连接PC,
①求线段PQ的最大值;
②若以P、C、Q为顶点的三角形与相似,求点P的坐标.
【答案】(1);
(2)①PQ的最大值是;②P的坐标为或
【解析】试题分析:(1)设交点式y=a(x+1)(x-4),再展开可得到-4a=2,解得a=-,即可得到b的值;
(2)①作PN⊥x轴于N,交BC于M,如图,先利用待定系数法求出直线BC的解析式为y=-x+2,设P(t,-t2+t+2),则M(t,-t+2),用t表示出PM=-t2+2t,再证明△PQM∽△BOC,利用相似比得到PQ=-t2+t,然后利用二次函数的性质解决问题;②讨论:当∠PCQ=∠OBC时,△PCQ∽△CBO,PC∥x轴,利用对称性可确定此时P点坐标;当∠CPQ=∠OBC时,△CPQ∽△CBO,则∠CPQ=∠MPQ,所以△PCM为等腰三角形,则PC=PM,利用两点间的距离公式得到t2+(-t2+t+2-2)2=(-t2+2t)2,然后解方程求出t得到此时P点坐标.
试题解析:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x4),
即y=ax23ax4a,
则4a=2,解得a=,
则b=-3a=;
(2)(2)①作PN⊥x轴于N,交BC于M,如图,
BC=,
当x=0时,y=-x2+x+2=2,则C(0,2),
设直线BC的解析式为y=mx+n,
把C(0,2),B(4,0)得,解得,
∴直线BC的解析式为y=x+2,
设P(t, t2+t+2),则M(t, t+2),
∴PM=t2+t+2(t+2)= t2+2t,
∵∠NBM=∠NPQ,
∴△PQM∽△BOC,
∴,即PQ=,
∴PQ=t2+t= (t2)2+,
∴当t=2时,线段PQ的最大值为;
②当∠PCQ=∠OBC时,△PCQ∽△CBO,
此时PC∥OB,点P和点C关于直线x=对称,
∴此时P点坐标为(3,2);
当∠CPQ=∠OBC时,△CPQ∽△CBO,
∵∠OBC=∠NPQ,
∴∠CPQ=∠MPQ,
而PQ⊥CM,
∴△PCM为等腰三角形,
∴PC=PM,
∴t2+(t2+t+22)2=(t2+2t)2,
解得t=,
此时P点坐标为(, ),
综上所述,满足条件的P点坐标为(3,2)或(, ).