题目内容
【题目】如图1,已知抛物线经过点(9,10),交轴于点,直线∥轴,点是直线下方抛物线上的动点.
(1)直接写出抛物线的解析式为 ,点的坐标为 、的坐标为 _;
(2)过点且与轴平行的直线与直线、分别交于点、,当四边形的面积最大时,求点的坐标;
(3)如图2,当点为抛物线的顶点时,在直线上是否存在点,使得以、、为顶点的三角形与相似,若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1),B(0,1),C(6,1);(2)P();(3)Q(-3,1),或(4,1).
【解析】分析:(1)由点A坐标可得抛物线解析式,求出x=0时y的值即可知点B坐标,再根据抛物线对称性得出点C坐标;
(2)设点P(m, m-2m+1),表示出PD=m+3m,再用S四边形PBDC=S△BDC+S△APC=BC×PD,建立函数关系式,求出极值即可;
(3)先判断出PE=CE,再得到∠PCE=∠DBE,以C、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似,分两种情况计算即可.
本题解析:
(1)将点A(9,10)代入得:81a18+1=10,
解得:a=,
∴抛物线解析式为y=x2x+1,
当x=0时,y=1,即点B(0,1),
∵抛物线对称轴为x=3,
∴点B关于对称轴的对称点C坐标为(6,1),
故答案为:y=x2x+1,(0,1),(6,1);
(2)如图2,
设直线AB的解析式为y=kx+b,
将A(9,10)、B(0,1)代入得: ,
解得: ,
∴直线AB的解析式为y=x+1,
设点P(m, m2m+1)
∴D(m,m+1)
∴PD=m+1(m2m+1)= m+3m,
∵BC⊥PD,BC=6,
∴S四边形PBDC=S△BDC+S△APC=BC×DE+12BC×PE=BC(DE+PE)= BC×PD=×6×(m+3m)=m+9m=(m)+,
∵0<m<6,
∴当m=时,四边形PBDC的面积取得最大值,
此时点P的坐标为(,;
(3)如图2,
∵y=x2x+1= (x3)2,
∴P(3,2),
∴PE==3,CE==3,
∴PE=CE,
∴∠PCE=45°
同理可得:∠DBE=45°,
∴∠PCE=∠DBE,
∴在直线AC上存在满足条件的Q,
设Q(t,1)且AB=9,BC=6,CP=3,
∵以C. P、Q为顶点的三角形与△ABC相似,
①当△CPQ∽△BAC时,
∴,
∴,
∴t=4,
∴Q(4,1)
②当△CPQ∽△BCA时,
∴,
∴,
∴t=3,
∴Q(3,1),
综上,点Q的坐标为(4,1)或(3,1).