题目内容
【题目】如图,一次函数y=x+3与坐标轴交于A、C两点,过A、C两点的抛物线y=ax2-2x+c与x轴交于另一点B抛物线顶点为E,连接AE.
(1)求该抛物线的函数表达式及顶点E坐标;
(2)点P是线段AE上的一动点,过点P作PF平行于y轴交AC于点B连接EF,求△PEF面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)若点M为坐标轴上一点,点N为平面内任意一点,是否存在这样的点,使A、E、M、N为顶点的四边形是以AE为对角线的矩形?如果存在,请直接写出N点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2-2x+3,顶点E(-1,4);(2)当x=-2时,S△PEF有最大值为,点P(-2,2);(3)点N坐标为:N(-3,4)或(-1,4)或(1,-4)或(3,-4).
【解析】
(1)一次函数y=x+3与坐标轴交于A、C两点,则点A、C的坐标为(-3,0)、(0,3),将点A、C的坐标代入二次函数表达式,即可求解;
(2)S△PEF=PF×(xE-x)=×(2x+6-x-3)(-1-x)=-(x+3)(x+1),即可求解;
(3)分点M(m,0)在x轴上、点M在y轴上两种情况分别求解.
(1)一次函数y=x+3与坐标轴交于A、C两点,则点A、C的坐标为(-3,0)、(0,3),
将点A、C的坐标代入二次函数表达式得:,解得:,
故抛物线的表达式为:y=x2-2x+3,
顶点E(-1,4);
(2)将点A、E的坐标代入一次函数表达式并解得:
直线AE的表达式为:y=2x+6,
设点P(x,2x+6),则点F(x,x+3),
S△PEF=PF×(xE-x)=×(2x+6-x-3)(-1-x)=-(x+3)(x+1),
当x=-2时,S△PEF有最大值为,
此时点P(-2,2);
(3)点A、E的坐标分别为(-3,0)、(-1,4),AE2=20,
①当点M(m,0)在x轴上时,
设点N(s,t),
则AE=MN,且AE中点坐标为MN中点坐标,
即:,解得:,
故点N(-3,4)或(-1,4);
②当点M在y轴上时,
同理可得:点N(1,-4)或(3,-4);
综上,点N坐标为:N(-3,4)或(-1,4)或(1,-4)或(3,-4).