题目内容
【题目】如图,已知抛物线y=﹣
x2+bx+c经过点A(5,
)、点B(9,﹣10),与y轴交于点C,点P是直线AC上方抛物线上的一个动点;
(1)求抛物线对应的函数解析式;
(2)过点P且与y轴平行的直线l与直线BC交于点E,当四边形AECP的面积最大时,求点P的坐标;
(3)当∠PCB=90°时,作∠PCB的角平分线,交抛物线于点F.
①求点P和点F的坐标;
②在直线CF上是否存在点Q,使得以F、P、Q为顶点的三角形与△BCF相似,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
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【答案】(1)y=﹣
x2+2x﹣1;(2)点P坐标为(
,
);(3)①P(3,2),F(6,﹣1);②存在,理由见解析,点Q的坐标为(4,﹣1)或(﹣3,﹣1)
【解析】
(1)根据抛物线
经过点A
,点B
,运用待定系数法即可求得抛物线对应的函数表达式;
(2)根据直线BC为:
可设点P的坐标为
则E
进而得到PE=
最后根据四边形AECP的面积=△APE面积+△CPE面积,求得点P坐标为
(3)①根据∠PCB=90°,CF平分∠PCB,可得∠BCF=45°,进而得出CF∥x轴,则当y=-1时,
解得F
再根据直线CP为:
可得当
时,可得P
②根据直线CB:
直线PF:
可得CB∥PF,即可得到∠BCF=∠PFC=45°,故在直线CF上存在满足条件的点Q,再设Q
由题可得CF=6,CB=
PF=
最后分两种情况进行讨论:当△PFQ1∽△BCF时,当△PFQ∽△FCB时,分别求得t的值,即可得出点Q的坐标为![]()
(1)∵抛物线y=﹣
x2+bx+c经过点A(5,
)、点B(9,﹣10),
解得
∴抛物线对应的函数表达式为
(2)由抛物线可得,C(0,﹣1),B(9,﹣10),
∴直线BC为:y=﹣x﹣1,
设点P的坐标为(m,﹣
m2+2m﹣1),则E(m,﹣m﹣1),
∴PE=﹣
m2+2m﹣1﹣(﹣m﹣1)=﹣
m2+3m,
∴四边形AECP的面积=△APE面积+△CPE面积
=
×(﹣
m2+3m)×m+
×(﹣
m2+3m)×(5﹣m)
=
(﹣
m2+3m)
=﹣
m2+
m,
=﹣
(m﹣
)2+
,
∴当m=
时,﹣
m2+2m﹣1=
,
∴点P坐标为
;
(3)①过点B作BH⊥
∵C(0,﹣1),B(9,﹣10),
∴CH=BH=9,
∴∠BCH=45°,
∵∠PCB=90°,CF平分∠PCB,
∴∠BCF=45°,
∴∠FCH=90°,即CF∥x轴,
当y=﹣1时,﹣1=﹣
x2+2x﹣1,
解得x1=0,x2=6,
∴F(6,﹣1),
∵CP⊥CB,C(0,﹣1),
∴直线CP为:y=x﹣1,
当x﹣1=﹣
x2+2x﹣1时,解得x1=0,x2=3,
当x=3时,y=2,
∴P(3,2);
②∵直线CB:y=﹣x﹣1,直线PF:y=﹣x+5,
∴CB∥PF,
∴∠BCF=∠PFC=45°,
∴在直线CF上存在满足条件的点Q,
设Q(t,﹣1),
由题可得CF=6,CB=9
,PF=3
,
(ⅰ)如图所示,当△PFQ1∽△BCF时,
,即
解得t=4,
∴Q1
(ⅱ)如图所示,当△PFQ∽△FCB时,
,即
解得t=﹣3,
∴Q2(﹣3,﹣1).
综上所述,点Q的坐标为(4,﹣1)或(﹣3,﹣1).