题目内容
【题目】如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣5与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图2,CE∥x轴与抛物线相交于点E,点H是直线CE下方抛物线上的动点,过点H且与y轴平行的直线与BC,CE分别相交于点F,G,试探究当点H运动到何处时,四边形CHEF的面积最大,求点H的坐标;
(3)若点K为抛物线的顶点,点M(4,m)是该抛物线上的一点,在x轴,y轴上分别找点P,Q,使四边形PQKM的周长最小,求出点P,Q的坐标.
【答案】(1)y=x2﹣4x﹣5(2)(,﹣);(3)P(,0),Q(0,﹣)
【解析】整体分析:
(1)用待定系数法求抛物线的解析式;(2)设H(t,t2-4t-5),用含t的代数式表示FH的长,求出CE的长,用对角线互相垂直的四边形的面积等于对角线积的一半,把四边形CHEF的面积表示为关于t的二次函数,用二次函数的性质求解;(3)作点M,K关于x轴,y轴对称点M′,K′,连接M′K′,分别交x轴,y轴于点P,Q,求出M′K′的解析式,即可得到点P,Q的坐标.
解:(1)把A(-1,0),B(5,0)代入y=ax2+bx-5得
,解得
∴二次函数的表达式为y=x2-4x-5
(2)如图2,设H(t,t2-4t-5),
∵CE||x轴,∴-5=x2-4x-5,解得,x1=0,x2=4,
∴E(4,-5),∴CE=4,
∵B(5,0),C(0,-5),
∴,
∴直线BC的解析式为y2=x-5,∴F(t,t-5),
∵CE||x轴,HF||y轴,∴CE⊥HF,
∴四边形CHEF的面积=)2+,
∴H(.
(3)如图3,
∵点K为顶点,∴K(2,-9),
∴点K关于y轴的对称点K′的坐标为(-2,-9).
∵M(4,m),∴M(4,-5),
∴点M关于x轴的对称点M′的坐标为(4,5).
设直线K′M′的解析式为y3=a3x+b3,
,∴
∴直线BC的解析式为y3=,
∴P,Q的坐标分别为P(,0),Q(0,-.