题目内容
【题目】如图,已知抛物线y=ax2+bx+1经过点(2,6),且与直线 相交于A,B两点,点A在y轴上,过点B作BC⊥x轴,垂足为点C(4,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若P是直线AB上方该抛物线上的一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交AB于点E,求线段PE的最大值;
(3)在(2)的条件,设PC与AB相交于点Q,当线段PC与BE相互平分时,请求出点Q的坐标.
【答案】
(1)
解:∵ BC⊥x轴,垂足为点C(4,0),且点B在直线y= x+1上,
∴点B的坐标为(4,3),
∵抛物线y=ax2+bx+1经过点(2,6)和点(4,3),
∴ ,解得 ,
故抛物线的解析式为y=-x2+ +1.
(2)
解:设动点P的坐标为(x, -x2+ +1),则点E的坐标为(x, ),
∵PD⊥x轴于点D,且点P在x轴上,
∴PE=PD-ED=(-x2+ +1)-( )=-x2+4x=-(x-2)2+4,
∴当x=2时,PE有最大值4.
(3)
解:连接CE,PB,∵PC与BE互相平分,
∴四边形PECB是平行四边形,
∴PE=BC,
∴-x2+4x=3,即x2-4x+3=0,
解得:x1=1,x2=3.
∵点Q为PC的中点,
∴①当x=1时,点P的坐标为(1, ),
由中点公式可得Q( , ),
∴点Q的坐标为( , ).
②当x=3时,点P的坐标为(3, ),
由中点公式可得Q( , ),
∴点Q的坐标为( , ),
综上所述,点Q的坐标为( , )或( , ).
【解析】(1)抛物线的解析式里有两个未知数,需要两个坐标的点,已知(2,6),需要求出点B坐标,因为BC⊥x轴,则B的横坐标为4,代入直线解析式即可求出B的坐标,再把(2,6)和B的坐标代入抛物线,即可求得;(2)因为PD⊥x轴于点D,则PE=PD-DE,且PD=P的纵坐标,DE=E的纵坐标,可设P的横从标为x,则可分别表示出P的纵坐标,E的纵坐标,即可得到PE关于x的关系式,求其最值,一般还要注意x的取值范围;(3)由PC与BE互相平分,可得四边形PECB是平行四边形,则PE=BC,由(2)得PE=-x2+4x,构造方程解出x的值,再运用中点公式( , )求出点Q,或者求出直线PC,再求PC与BE的交点即可.
【考点精析】解答此题的关键在于理解二次函数的图象的相关知识,掌握二次函数图像关键点:1、开口方向2、对称轴 3、顶点 4、与x轴交点 5、与y轴交点,以及对二次函数的性质的理解,了解增减性:当a>0时,对称轴左边,y随x增大而减小;对称轴右边,y随x增大而增大;当a<0时,对称轴左边,y随x增大而增大;对称轴右边,y随x增大而减小.