题目内容
【题目】如图,已知抛物线经过△ABC的三个顶点,其中点A(0,1),点B(﹣9,10),AC∥x轴,点P是直线AC下方抛物线上的动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点P且与y轴平行的直线l与直线AB、AC分别交于点E、F,当四边形AECP的面积最大时,求点P的坐标;
(3)当点P为抛物线的顶点时,在直线AC上是否存在点Q,使得以C、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似,若存在,求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)P(,);(3)Q(﹣4,1),Q(3,1).
【解析】
试题分析:(1)用待定系数法求出抛物线解析式即可;
(2)设点P(m,),表示出PE=,再用S四边形AECP=S△AEC+S△APC=AC×PE,建立函数关系式,求出极值即可;
(3)先判断出PF=CF,再得到∠PCF=∠EAF,以C、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似,分两种情况计算即可.
试题解析:(1)∵点A(0,1).B(﹣9,10)在抛物线上,∴,∴,∴抛物线的解析式为;
(2)∵AC∥x轴,A(0,1)
∴=1,∴=6,=0,∴点C的坐标(﹣6,1),∵点A(0,1).B(﹣9,10),∴直线AB的解析式为y=﹣x+1,设点P(m,),∴E(m,﹣m+1),∴PE=﹣m+1﹣()=,∵AC⊥EP,AC=6,∴S四边形AECP=S△AEC+S△APC=AC×EF+AC×PF=AC×(EF+PF)
=AC×PE=×6×()==
∵﹣6<m<0,∴当m=﹣时,四边形AECP的面积的最大值是,此时点P(,).
(3)∵=,∴P(﹣3,﹣2),∴PF=yF﹣yP=3,CF=xF﹣xC=3,∴PF=CF,∴∠PCF=45°;
同理可得:∠EAF=45°,∴∠PCF=∠EAF,∴在直线AC上存在满足条件的Q,设Q(t,1)且AB=,AC=6,CP=.∵以C、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似,①当△CPQ∽△ABC时,∴,∴,∴t=﹣4,∴Q(﹣4,1);
②当△CQP∽△ABC时,∴,∴,∴t=3,∴Q(3,1).
综上所述:Q(﹣4,1),Q(3,1).