题目内容
【题目】如图,二次函数
的图象交
轴于
、
两点,交
轴于点
,点
的坐标为
,顶点
的坐标为
.
![]()
(1)求二次函数的表达式和直线
的表达式;
(2)点
是直线
上的一个动点,过点
作
轴的垂线,交抛物线于点
,当点
在第一象限时,求线段
长度的最大值;
(3)在抛物线上存在异于
、
的点
,使
中
边上的高为
,请直接写出点
的坐标.
【答案】(1)
;
;(2)
;(3)
,![]()
【解析】
(1)可设抛物线解析式为顶点式,由B点坐标可求得抛物线的解析式,则可求得D点坐标,利用待定系数法可求得直线BD解析式;
(2)设出P点坐标,从而可表示出PM的长度,利用二次函数的性质可求得其最大值;
(3)过Q作QG∥y轴,交BD于点G,过Q和QH⊥BD于H,可设出Q点坐标,表示出QG的长度,由条件可证得△DHG为等腰直角三角形,则可得到关于Q点坐标的方程,可求得Q点坐标.
解:(1)设二次函数的表达式为
.
点
在该二次函数的图象上,
,
解得
,
∴
,
该二次函数的表达式为
.
因为点
在
轴上,所以可令
,解得
.
设直线
的表达式为
,
把
代入得
,解得
,
直线BD的表达式为
.
(2)如图:
![]()
设
点的横坐标为
,则
,![]()
∴![]()
.
∵
,则当
时,PM有最大值,
的最大值为
.
(3)如图,过Q作QG∥y轴交BD于点G,交x轴于点E,作QH⊥BD于H
![]()
设Q(x,-x2+2x+3),则G(x,-x+3),
∴QG=|-x2+2x+3-(-x+3)|=|-x2+3x|,
∵△BOD是等腰直角三角形,
∴∠DBO=45°,
∴∠HGQ=∠BGE=45°,
当△BDQ中BD边上的高为
时,即QH=HG=
,
∴QG=
=4,
∴|-x2+3x|=4,
当-x2+3x=4时,△=9-16<0,方程无实数根,
当-x2+3x=-4时,解得x=-1或x=4,
∴点
的坐标为:
,
;
∴综上可知存在满足条件的点Q,其坐标为(-1,0)或(4,-5).