题目内容
【题目】如图,已知抛物线 y
x2 bxc经过△ ABC 的三个顶点,其中点 A(0,1),点 B(9,10),AC∥x 轴,点 P 是直线 AC 下方抛物线上的动点,过点 P 且与 y 轴平行的直线 l 与直线 AB、AC 分别交于点 E、F.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图 1,当四边形 AECP 的面积最大时,求点 P 的坐标和四边形 AECP 的最大面积;
(3)如图 2,当点 P 为抛物线的顶点时,在直线 AC 上是否存在点 Q,使得以 C,P,Q 为顶点的三角形与△ ABC 相似?若存在,请直接写出点 Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
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【答案】(1)
;(2)
时,四边形
的面积最大值是
,此时
;(3)
点的坐标为
或
.
【解析】
(1)根据待定系数法,可得函数解析式;
(2)根据平行于x轴的直线上点的纵坐标相等,可得C点的纵坐标,根据自变量与函数值的对应关系,可得C点坐标,根据待定系数法,可得AB的解析式,根据直线上的点满足函数解析式,可得E点坐标,根据平行于y轴的直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标,可得PE的长,根据面积的和差,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得答案;
(3)根据等腰直角三角形的性质,可得∠PCF=∠EAF,根据相似三角形的判定,可得关于t的方程,根据解方程,可得答案.
(1)将A(0,1),B(9,10)代入函数解析式,
得
,解得
,
抛物线的解析式y=
x2-2x+1;
(2)∵
轴,
,
∴
,
解得
,
(舍),
即
点坐标为
,
∵点
,点
,
∴直线
的解析式为
,
设
,∴
,
∴
,
∵
,
,
∴
,
∵
,
∴当
时,四边形
的面积最大值是
,此时
;
(3)∵
,
,
,
,
∴
,
∴
,
同理可得
,
∴
,
∴在直线
上存在满足条件得点
,设
且
,
,
,
∵以
,
,
为顶点的三角形与
相似,
①当
时,
,
,解得
,
;
②当
时,∴
,
,解得
,
.
综上所述:当点
为抛物线的顶点时,在直线
上存在点
,使得以
、
、
为顶点的三角形与
相似,
点的坐标为
或
.