题目内容

12.如图,抛物线y=ax2-6x+c与x轴交于点A、B(5,0),与y轴交于点C(0,5),点P是抛物线上的动点,设点P的横坐标为t,连接PB、PC,PC与x轴交于点D,过点P作y轴的平行线交x轴于点H、交直线BC于点E.
(1)求该抛物线所对应的函数解析式;
(2)若点P在第四象限,则△BPC的面积有最大值(填“最大”或“最小”),并求出其值;
(3)当t<5时,△BPE能否为等腰三角形?若能,请求出此时点P的坐标;若不能,请说明理由.

分析 (1)由B、C的坐标可求得抛物线解析式;
(2)可求得直线BC的解析式,则可用t表示出PE的长,进一步可表示出△PBC的面积,再利用二次函数的性质可求得其最大值;
(3)可用t表示出P、H、E 的坐标,由(2)可知△BHE为等腰直角三角形,可求得BE=$\sqrt{2}$(-t+5),分PE=PB、BE=BP和BE=PE三种情况,分别得到关于t的方程,可求得t的值,则可求得P点的坐标.

解答 解:
(1)∵B(5,0),C(0,5),
∴c=5,0=25a-30+c,解得a=1,
∴抛物线解析式为y=x2-6x+5;

(2)∵B(5,0),C(0,5),
∴直线BC解析式为y=-x+5,
∵P的横坐标为t,连接PB、PC,PC与x轴交于点D,过点P作y轴的平行线交x轴于点H、交直线BC于点E.
∴P(t,t2-6t+5),E(t,-t+5),
∴PE=-t+5-(t2-6t+5)=-t2+5t,
∴S△PBC=$\frac{1}{2}$OB•PE=$\frac{1}{2}$×5(-t2+5t)=-$\frac{5}{2}$(t-$\frac{5}{2}$)2+$\frac{125}{8}$,
∵-$\frac{5}{2}$<0,
∴S△PBC有最大值,最大值为$\frac{125}{8}$,
故答案为:最大;

(3)存在.理由如下:
由题意可知P(t,t2-6t+5),则H(t,0),E(t,-t+5),且△BHE为等腰直角三角形,
∴BE=$\sqrt{2}$BH=$\sqrt{2}$(5-t),
∵△BPE为等腰三角形,
∴有PE=PB、BE=BP和BE=PE三种情况,
①当PE=PB时,由于∠PEB=45°,
∴△PEB为等腰直角三角形,点P在A点处,即P(1,0),符合题意;
②当BE=BP时,由于PE⊥BH,
∴HE=HP,即点E与点P关于x轴对称,
∴-t+5+t2-6t+5=0,解得t=2或t=5(不合题意,舍去),
∴P(2,-3);
③当BE=PE时,
∵△EHB为等腰直角三角形,
∴BE=$\sqrt{2}$HB=$\sqrt{2}$(5-t),且PE=|-t2+5t|,
∴|-t2+5t|=$\sqrt{2}$(5-t),解得t=±$\sqrt{2}$或t=5(不舍题意,舍去),
∴P($\sqrt{2}$,7-6$\sqrt{2}$)或(-$\sqrt{2}$,7+6$\sqrt{2}$);
综上可知存在满足条件的点P,其坐标为(1,0)或(2,-3)或($\sqrt{2}$,7-6$\sqrt{2}$)或(-$\sqrt{2}$,7+6$\sqrt{2}$).

点评 本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、三角形的面积、二次函数的性质、等腰三角形的性质、方程思想及分类讨论思想等知识.在(1)中注意待定系数法的应用,在(2)中用t表示出△PBC的面积是解题的关键,在(3)中用t分别表示出BE、PE和BP的长是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.

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