题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,抛物线交x轴于A,B两点,交y轴于点C(0,3),tan∠OAC=.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点H是线段AC上任意一点,过H作直线HN⊥x轴于点N,交抛物线于点P,求线段PH的最大值;
(3)点M是抛物线上任意一点,连接CM,以CM为边作正方形CMEF,是否存在点M使点E恰好落在对称轴上?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)M(﹣4,0)或(,)或(,)或(2,0).
【解析】
试题分析:(1)∵C(0,3),∴OC=3,∵tan∠OAC=,∴OA=4,∴A(﹣4,0).
把A(﹣4,0)、C(0,3)代入中,得:,解得:,∴抛物线的解析式为.
(2)设直线AC的解析式为y=kx+b,把A(﹣4,0)、C(0,3)代入y=kx+b中,得:,解得:,∴直线AC的解析式为.
设N(x,0)(﹣4<x<0),则H(x,),P(x,),∴PH== =,∵<0,∴PH有最大值,当x=2时,PH取最大值,最大值为.
(3)过点M作MK⊥y轴于点K,交对称轴于点G,则∠MGE=∠MKC=90°,∴∠MEG+∠EMG=90°,∵四边形CMEF是正方形,∴EM=MC,∠MEC=90°,∴∠EMG+∠CMK=90°,∴∠MEG=∠CMK.
在△MCK和△MEG中,∵∠MEG=∠CMK,∠MGE=∠CKM,EM=MC,∴△MCK≌△MEG(AAS),∴MG=CK.
由抛物线的对称轴为x=﹣1,设M(x,),则G(﹣1,),K(0,),∴MG=|x+1|,CK=||=| |=||,∴|x+1|=||,∴=±(x+1),解得:x1=﹣4,x2=,x3=,x4=2,代入抛物线解析式得:y1=0,y2=,y3=,y4=0,∴点M的坐标是(﹣4,0),(,),(,)或(2,0).