题目内容
如图,直线y=﹣
x+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线y=ax2+
x+c经过B、C两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点E是直线BC上方抛物线上的一动点,当△BEC面积最大时,请求出点E的坐标和△BEC面积的最大值?
(3)在(2)的结论下,过点E作y轴的平行线交直线BC于点M,连接AM,点Q是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
![]()
解:(1)∵直线y=﹣
x+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,
∴点B的坐标是(0,3),点C的坐标是(4,0),
∵抛物线y=ax2+
x+c经过B、C两点,
∴![]()
解得![]()
∴y=﹣
x2+
x+3.
(2)如图1,过点E作y轴的平行线EF交直线BC于点M,EF交x轴于点F,
,
∵点E是直线BC上方抛物线上的一动点,
∴设点E的坐标是(x,﹣
x2+
x+3),
则点M的坐标是(x,﹣
x+3),
∴EM=﹣
x2+
x+3﹣(﹣
x+3)=﹣
x2+
x,
∴S△ABC=S△BEM+S△MEC
=![]()
=
×(﹣
x2+
x)×4
=﹣
x2+3x
=﹣
(x﹣2)2+3,
∴当x=2时,即点E的坐标是(2,3)时,△BEC的面积最大,最大面积是3.
(3)在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形.
①如图2,
,
由(2),可得点M的横坐标是2,
∵点M在直线y=﹣
x+3上,
∴点M的坐标是(2,
),
又∵点A的坐标是(﹣2,0),
∴
AM=
=
,
∴AM所在的直线的斜率是:
;
∵y=﹣
x2+
x+3的对称轴是x=1,
∴设点Q的坐标是(1,m),点P的坐标是(x,﹣
x2+
x+3),
则![]()
解得
或
,
∵x<0,
∴点P的坐标是(﹣3,﹣
).
②如图3,
,
由(2),可得点M的横坐标是2,
∵点M在直线y=﹣
x+3上,
∴点M的坐标是(2,
),
又∵点A的坐标是(﹣2,0),
∴AM=
=
,
∴AM所在的直线的斜率是:
;
∵y=﹣
x2+
x+3的对称轴是x=1,
∴设点Q的坐标是(1,m),点P的坐标是(x,﹣
x2+
x+3),
则![]()
解得
或
,
∵x>0,
∴点P的坐标是(5,﹣
).
③如图4,
,
由(2),可得点M的横坐标是2,
∵点M在直线y=﹣
x+3上,
∴点M的坐标是(2,
),
又∵点A的坐标是(﹣2,0),
∴AM=
=
,
∵y=﹣
x2+
x+3的对称轴是x=1,
∴设点Q的坐标是(1,m),点P的坐标是(x,﹣
x2+
x+3),
则![]()
解得
,
∴点P的坐标是(﹣1,
).
综上,可得
在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形,
点P的坐标是(﹣3,﹣
)、(5,﹣
)、(﹣1,
).