题目内容
17.如图,抛物线y=$\frac{2}{3}$x2+bx+c经过点B(3,0),C(0,-2),直线l:y=-$\frac{2}{3}$x-$\frac{2}{3}$交y轴于点E,且与抛物线交于A,D两点,P为抛物线上一动点(不与A,D重合).(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P在直线l下方时,过点P作PM∥x轴交l于点M,PN∥y轴交l于点N,求PM+PN的最大值.
(3)设F为直线l上的点,以E,C,P,F为顶点的四边形能否构成平行四边形?若能,求出点F的坐标;若不能,请说明理由.
分析 (1)把B(3,0),C(0,-2)代入y=$\frac{2}{3}$x2+bx+c解方程组即可得到结论;
(2)设P(m,$\frac{2}{3}$m2-$\frac{4}{3}$m-2),得到N(m,-$\frac{2}{3}$m-$\frac{2}{3}$),M(-m2+2m+2,$\frac{2}{3}$m2-$\frac{4}{3}$m-2),根据二次函数的性质即可得到结论;
(3)求得E(0,-$\frac{2}{3}$),得到CE=$\frac{4}{3}$,设P(m,$\frac{2}{3}$m2-$\frac{4}{3}$m-2),①以CE为边,根据CE=PF,列方程得到m=1,m=0(舍去),②以CE为对角线,连接PF交CE于G,CG=GE,PG=FG,得到G(0,-$\frac{4}{3}$),设P(m,$\frac{2}{3}$m2-$\frac{4}{3}$m-2),则F(-m,$\frac{2}{3}$m-$\frac{2}{3}$),列方程得到此方程无实数根,于是得到结论.
解答 解:(1)把B(3,0),C(0,-2)代入y=$\frac{2}{3}$x2+bx+c得,$\left\{\begin{array}{l}{\frac{2}{3}×{3}^{2}+3b+c=0}\\{c=-2}\end{array}\right.$,
∴$\left\{\begin{array}{l}{b=-\frac{4}{3}}\\{c=-2}\end{array}\right.$
∴抛物线的解析式为:y=$\frac{2}{3}$x2-$\frac{4}{3}$x-2;
(2)设P(m,$\frac{2}{3}$m2-$\frac{4}{3}$m-2),
∵PM∥x轴,PN∥y轴,M,N在直线AD上,
∴N(m,-$\frac{2}{3}$m-$\frac{2}{3}$),M(-m2+2m+2,$\frac{2}{3}$m2-$\frac{4}{3}$m-2),
∴PM+PN=-m2+2m+2-m-$\frac{2}{3}$m-$\frac{2}{3}$-$\frac{2}{3}$m2+$\frac{4}{3}$m+2=-$\frac{5}{3}$m2+$\frac{5}{3}$m+$\frac{10}{3}$=-$\frac{5}{3}$(m-$\frac{1}{2}$)2+$\frac{15}{4}$,
∴当m=$\frac{1}{2}$时,PM+PN的最大值是$\frac{15}{4}$;
(3)能,
理由:∵y=-$\frac{2}{3}$x-$\frac{2}{3}$交y轴于点E,
∴E(0,-$\frac{2}{3}$),
∴CE=$\frac{4}{3}$,
设P(m,$\frac{2}{3}$m2-$\frac{4}{3}$m-2),
若以E,C,P,F为顶点的四边形能构成平行四边形,![]()
①以CE为边,∴CE∥PF,CE=PF,
∴F(m,-$\frac{2}{3}$m-$\frac{2}{3}$),
∴-$\frac{2}{3}$m-$\frac{2}{3}$-$\frac{2}{3}$m2+$\frac{4}{3}$m+2=$\frac{4}{3}$,或$\frac{2}{3}$m2-$\frac{4}{3}$m-2+$\frac{2}{3}$m+$\frac{2}{3}$=$\frac{4}{3}$,
∴m1=1,m2=0(舍去),m3=$\frac{1+\sqrt{17}}{2}$,m4=$\frac{1-\sqrt{17}}{2}$,
②以CE为对角线,连接PF交CE于G,
∴CG=GE,PG=FG,
∴G(0,-$\frac{4}{3}$),
设P(m,$\frac{2}{3}$m2-$\frac{4}{3}$m-2),则F(-m,$\frac{2}{3}$m-$\frac{2}{3}$),
∴$\frac{1}{2}$×($\frac{2}{3}$m2-$\frac{4}{3}$m-2+$\frac{2}{3}$m-$\frac{2}{3}$)=-$\frac{4}{3}$,
∴m=1,m=0(舍去),
综上所述,F(1,-$\frac{4}{3}$),($\frac{1+\sqrt{17}}{2}$,-$\frac{\sqrt{17}}{3}$),($\frac{1-\sqrt{17}}{2}$,$\frac{\sqrt{17}}{3}$),(-1,0)以E,C,P,F为顶点的四边形能构成平行四边形.
点评 本题考查了待定系数法求函数的解析式,平行四边形的性质,二次函数的性质,正确的理解题意是解题的关键.