题目内容
【题目】如图,已知抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)的对称轴为直线x=3,抛物线与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,已知点B的坐标为(8,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M为线段BC上方抛物线上的一点,点N为线段BC上的一点,若MN∥y轴,求MN的最大值;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q使得△ACQ为等腰三角形?若存在,请直接写出符合点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)4;(3)存在,,或
【解析】
(1)利用对称轴公式求得a的值,然后利用待定系数法确定函数关系式;
(2)设直线BC的解析式为y=kx+b,利用待定系数法求出解析式,再表示出MN,然后根据二次函数的最值问题解答;
(3)利用勾股定理列式求出AC,过点C作CD⊥对称轴于D,然后分①AC=CQ时,利用勾股定理列式求出DQ,分点Q在点D的上方和下方两种情况求出点Q到x轴的距离,再写出点的坐标即可;②点Q为对称轴与x轴的交点时,AQ=CQ,再写出点Q的坐标即可.
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)的对称轴为直线x=3,
∴=3,
∴b=﹣6a,
∴抛物线的解析式为y=ax2﹣6ax+4(a≠0).
∵抛物线与x轴交于点B(8,0),
∴64a﹣48a+4=0,
解得,∴,
∴抛物线的解析式为;
(2)当x=0时,y=4,
∴C(0,4).
设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),
将B(8,0),C(0,4)代入得,
解得,
∴直线BC的解析式为.
∵点M为线段BC上方抛物线上的一点,点N为线段BC上的一点,若MN∥y轴,
∴设,,其中0<x<8,
∴MN=
=
=
=
∴当x=4时,MN的值最大,最大值为4;
(3)存在.理由如下:
由勾股定理得,AC==,
过点C作CD⊥对称轴于D,则CD=3,
①AC=CQ时,DQ==,
点Q在点D的上方时,点Q到x轴的距离为4+,
此时点Q1(3,4+),
点Q在点D的下方时,点Q到x轴的距离为4﹣,
此时点Q2(3,4﹣),
②点Q为对称轴与x轴的交点时,AQ=5,
CQ==5,
∴AQ=CQ,
此时,点Q3(3,0),
③当AC=AQ时,∵AC=2,点A到对称轴的距离为5,2<5,
∴这种情形不存在.
综上所述,符合条件的点Q的坐标是,或.