题目内容

如图,在平面直角坐标系中,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC,OA=1,OC=4,抛物线,y=x2+bx+c经过A,B两点,抛物线的顶点为D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点E是Rt△ABC斜边AB上一动点(点A、B除外),过点E作x轴的垂线交抛物线于点F,当线段EF的长度最大时,求点E的坐标;
(3)若在抛物线的对称轴上恰好存在唯一的点P,使△EFP是以EF为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点P的坐标;请确定此时点E的坐标.
考点:二次函数综合题
专题:
分析:(1)先根据OA=1,OC=4,得到点A坐标为(-1,0),点B坐标为(4,5),再根据待定系数法得到抛物线的解析式;
(2)根据待定系数法得到直线AB的解析式,设点E(t,t+1).则F(t,t2-2t-3),-1<t<4,根据两点间的距离公式得到EF=-(t-
3
2
)2+
25
4
,从而得到线段EF的长度最大时点E的坐标;
(3)分两种情况:①当1<t<4时;②当-1<t<1时;进行讨论可得点E的坐标.
解答:解:(1)∵OA=1,OC=4,
∴点A坐标为(-1,0),点B坐标为(4,5),
将点A坐标和点B坐标代入抛物线的解析式,可得
1-b+c=0
16+4b+c=5
,
解得
b=-2
c=-3
.
故抛物线的解析式为y=x2-2x-3.

(2)∵直线AB经过点A(-1,0),B(4,5),
∴直线AB的解析式为y=x+1.
设点E(t,t+1).则F(t,t2-2t-3),-1<t<4,
∴EF=(t+1)-(t2-2t-3)=-t2+3t+4=-(t-
3
2
)2+
25
4
,
∴当t=
3
2
时,EF的最大值为
25
4
.
∴点E的坐标为(
3
2
,
5
2
).

(3)若在抛物线的对称轴上恰好存在唯一的点P.使△EFP是以EF为直角边的直角三角形.则以EF为直径的圆必与抛物线的对称轴相切.
①当1<t<4时,

t-1=
-t2+3t+4
2
,
解得t=3.
此时点E的坐标为(3,2).
②当-1<t<1时

1-t=
-t2+3t+4
2
,
解得t=
5-
33
2
,
此时点E的坐标为(
5-
33
2
,
7-
33
2
).
综上,点E的坐标为(3,4)和(
5-
33
2
,
7-
33
2
).
点评:考查了二次函数综合题,涉及的知识点有:待定系数法求抛物线的解析式,待定系数法求直线的解析式,两点间的距离公式,函数最值问题,分类思想的应用,综合性较强,有一定的难度.
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