题目内容
【题目】如图,抛物线与x轴交两点A(﹣1,0),B(3,0),过点A作直线AC与抛物线交于C点,它的坐标为(2,﹣3).
(1)求抛物线及直线AC的解析式;
(2)P是线段AC上的一个动点,(不与A,C重合),过P点作y轴的平行线交抛物线于E点,点E与点A、C围成三角形,求出△ACE面积的最大值;
(3)点G为抛物线上的动点,在x轴上是否存在点F,使A、C、F、G这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,直接写出所有满足条件的F点坐标;如果不存在,如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)直线AC的函数解析式是y=﹣x﹣1;(2)S△ACE=;(3)存在4个符合条件的F点.
【解析】
(1)将A、B坐标代入y=x2+bx+c,利用待定系数法可求得二次函数解析式,设直线AC的解析式为:y=mx+n,将A、C坐标代入,利用待定系数法即可求得直线AC的解析式;
(2)设点P的横坐标为x(﹣1≤x≤2),则P(x,﹣x﹣1),E(x,x2﹣2x﹣3),由S△ACE=PE|xC﹣xA|,而|xC﹣xA|的值是确定的,因此只要求得PE的最大值即可;
(3)分CG与AF平行、CF与AG平行,分别画出符合题意的图形,分别进行求解即可得.
(1)将A(﹣1,0),B(3,0)代入y=x2+bx+c,
得,解得:,
∴y=x2﹣2x﹣3,
设直线AC的解析式为:y=mx+n,
将A、C坐标代入得
,解得:,
∴直线AC的函数解析式是y=﹣x﹣1;
(2)设点P的横坐标为x(﹣1≤x≤2),则P(x,﹣x﹣1),E(x,x2﹣2x﹣3),
∵点P在点E的上方,
∴PE=(﹣x﹣1)﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣x2+x+2=﹣(x﹣)2+,
∴当x=时,PE的最大值为,
∴S△ACE=PE|xC﹣xA|=××3=;
(3)①如图,连接C与抛物线和y轴的交点,
∵C(2,﹣3),G(0,﹣3)
∴CG∥X轴,此时AF=CG=2,
∴F点的坐标是(﹣3,0);
②如图,AF=CG=2,A点的坐标为(﹣1,0),因此F点的坐标为(1,0);
③如图,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),由于直线GF的斜率与直线AC的相同,因此可设直线GF的解析式为y=﹣x+h,将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,同③可求出F的坐标为(4﹣,0);
综合四种情况可得出,存在4个这样的点F,分别是F1(1,0),F2(﹣3,0),F3(4+,0),F4(4﹣,0).