题目内容
【题目】如图,抛物线y=ax2+2x﹣3与x轴交于A、B两点,且B(1,0)![]()
(1)求抛物线的解析式和点A的坐标;
(2)如图1,点P是直线y=x上的动点,当直线y=x平分∠APB时,求点P的坐标;
(3)如图2,已知直线y=
x﹣
分别与x轴、y轴交于C、F两点,点Q是直线CF下方的抛物线上的一个动点,过点Q作y轴的平行线,交直线CF于点D,点E在线段CD的延长线上,连接QE.问:以QD为腰的等腰△QDE的面积是否存在最大值?若存在,请求出这个最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)解:把B(1,0)代入y=ax2+2x﹣3,
可得a+2﹣3=0,解得a=1,
∴抛物线解析式为y=x2+2x﹣3,
令y=0,可得x2+2x﹣3=0,解得x=1或x=﹣3,
∴A点坐标为(﹣3,0)
(2)解:若y=x平分∠APB,则∠APO=∠BPO,
如图1,若P点在x轴上方,PA与y轴交于点B′,
![]()
由于点P在直线y=x上,可知∠POB=∠POB′=45°,
在△BPO和△B′PO中
,
∴△BPO≌△B′PO(ASA),
∴BO=B′O=1,
设直线AP解析式为y=kx+b,把A、B′两点坐标代入可得
,解得
,
∴直线AP解析式为y=
x+1,
联立
,解得
,
∴P点坐标为(
,
);
若P点在x轴下方时,同理可得△BOP≌△B′OP,
∴∠BPO=∠B′PO,
又∠B′PO在∠APO的内部,
∴∠APO≠∠BPO,即此时没有满足条件的P点,
综上可知P点坐标为(
,
)
(3)解:如图2,作QH⊥CF,交CF于点H,
![]()
∵CF为y=
x﹣
,
∴可求得C(
,0),F(0,﹣
),
∴tan∠OFC=
=
,
∵DQ∥y轴,
∴∠QDH=∠MFD=∠OFC,
∴tan∠HDQ=
,
不妨设DQ=t,DH=
t,HQ=
t,
∵△QDE是以DQ为腰的等腰三角形,
∴若DQ=DE,则S△DEQ=
DEHQ=
×
t×t=
t2,
若DQ=QE,则S△DEQ=
DEHQ=
×2DHHQ=
×
t×
t=
t2,
∵
t2<
t2,
∴当DQ=QE时△DEQ的面积比DQ=DE时大.
设Q点坐标为(x,x2+2x﹣3),则D(x,
x﹣
),
∵Q点在直线CF的下方,
∴DQ=t=
x﹣
﹣(x2+2x﹣3)=﹣x2﹣
x+
,
当x=﹣
时,tmax=3,
∴(S△DEQ)max=
t2=
,
即以QD为腰的等腰三角形的面积最大值为 ![]()
【解析】(1)利用待定系数法把B坐标代入解析式即可;(2)由平分可得△BPO≌△B′PO或△BOP≌△B′OP,连立y=x与AP的解析式可解决;(3)最值问题可利用函数思想解决,构建关于面积的函数,利用配方法解决.