题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与直线y=x+1相交于A(﹣1,0),B(4,m)两点,且抛物线经过点C(5,0).
(1)求抛物线的解析式.
(2)点P是直线上方的抛物线上的一个动点,求△ABP的面积最大时的P点坐标.
(3)若点P是抛物线上的一个动点(不与点A点B重合),过点P作直线PD⊥x轴于点D,交直线AB于点E.当PE=2ED时,求P点坐标;
(4)设抛物线与y轴交于点F,在抛物线的第一象限内,是否存在一点M,使得AM被FC平分?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+4x+5;(2)△ABP的面积最大时,P点坐标为;(3)当PE=2ED时,P点坐标为(2,9)或(6,﹣7);(4)在抛物线上存在一点M,当其坐标为(1,8)或时,AM被FC平分.
【解析】
(1)先根据直线解析式求出B点坐标,再根据A点和C点在轴上写出交点式,最后利用待定系数法求解并化为一般式即得;
(2)过点P作y轴的平行线交AB于点H,先设P点坐标,进而根据P点坐标表示的“铅垂高”PH和点A及点B的水平距离,再根据“三角形面积=铅垂高点A及点B的水平距离”列出二次函数关系,最后即可根据二次函数的性质求出面积最大时点P的坐标;
(3)先设P点坐标,根据PD⊥x轴表示E点和D点的坐标,再根据PE=2ED列出方程求解即得;
(4)先根据F点与C点坐标求出直线FC的解析式,再设M点的坐标并表示出AM的中点,最后将中点坐标代入直线FC的解析式解方程即可.
(1)将交点B(4,m)代入直线y=x+1得B(4,5),
由题意可设抛物线解析式y=a(x+1)(x﹣5),
把B(4,5)代入得,∴,即;
(2)过点P作y轴的平行线交AB于点H,如下图:
设P点坐标为(,)则H点的坐标为(,)
∴
∵A(﹣1,0),B(4,5)
∴=4﹣(﹣1)=5
∴
∴当时△ABP的面积最大
∴P点坐标为
∴△ABP的面积最大时P点坐标为;
(3)设P点坐标为(,)则E点的坐标为(,)
∵P为抛物线上一点
∴存在P点在直线AB上方和下方两种情况.
∴由题意得,,
∵PE=2ED
∴,所以
解得:x1=﹣1(舍),x2=2,x3=6,
当x=2时,y=9;当x=6时,y=﹣7.
即当PE=2ED时,求P点坐标为(2,9)或(6,-7);
(4)存在一点M,使得AM被FC平分,理由如下:
若AM被FC平分,则AM的中点在直线FC上.
∵F(0,4),C(5,0)
∴直线FC的表达式为:yx+4
设M(x,﹣x2+4x+5),A(﹣1,0)
∴AM中点坐标为,
将坐标代入解得:,
把代入抛物线解析式得
把代入抛物线解析式得
∴当点的坐标为(1,8)或时,AM被FC平分.