题目内容
【题目】如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为Q(2,﹣1),且与y轴交于点C(0,3),与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),点P是该抛物线上一动点,从点C沿抛物线向点A运动(点P与A不重合),过点P作PD∥y轴,交AC于点D.![]()
(1)求该抛物线的函数关系式;
(2)设P(x,y),PD的长度为l,求l与x的函数关系式,并求l的最大值;
(3)当△ADP是直角三角形时,求点P的坐标.
【答案】
(1)
解:∵抛物线的顶点为Q(2,﹣1),
∴设y=a(x﹣2)2﹣1,
将C(0,3)代入上式得3=a(0﹣2)2﹣1,
解得:a=1,
∴y=(x﹣2)2﹣1,即y=x2﹣4x+3
(2)
解:令y=0,得x2﹣4x+3=0,解得x1=1,x2=3,
∵点A在点B的右边,
∴A (3,0),B(1,0)
设直线AC的函数关系式为y=mx+n,
将A(3,0),C(0,3)代入上式得,
,解得:
,
∴y=﹣x+3.
∵D在y=﹣x+3上,P在y=x2﹣4x+3上,且PD∥y轴,
∴D(x,﹣x+3),P(x,x2﹣4x+3),
∴l=PD=﹣x+3﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+3x= ![]()
∴当
时,l取得最大值为 ![]()
(3)
解:分两种情况:
①当点P为直角顶点时,如图1,点P与点B重合,
![]()
由(2)可知B(1,0),
∴P(1,0).
②当点A为直角顶点时,如图2,
![]()
∵OA=OC,∠AOC=90°,
∴∠OAD=45°,
当∠DAP=90°时,∠OAP=45°,
∴AO平分∠DAP,
又∵PD∥y轴,
∴PD⊥AO,
∴P与D关于x轴对称,
∵D(x,﹣x+3),P(x,x2﹣4x+3),
∴(﹣x+3)+(x2﹣4x+3)=0,
整理得x2﹣5x+6=0,
∴x1=2,x2=3(舍去),
当x=2时,y=x2﹣4x+3=22﹣4×2+3=﹣1,
∴P的坐标为P(2,﹣1).
∴满足条件的P点坐标为P(1,0),P(2,﹣1)
【解析】(1)设y=a(x﹣2)2﹣1,将C(0,3)代入求得a的值,从而得到抛物线的解析式;(2)令y=0,得x2﹣4x+3=0,求得方程方程的解,从而可得到点A、B的坐标,设直线AC的函数关系式为y=mx+n,将A(3,0),C(0,3)代入可求得m、n的值,故此可得到AC的解析式为y=﹣x+3上,设D(x,﹣x+3),P(x,x2﹣4x+3),然后依据l=Dy﹣Py列出l与x的函数关系式,依据二次根式的性质可求得PD的最大值;(3)①当点P为直角顶点时,点P与点B重合,②当点A为直角顶点时,可证明∠DAO=∠PAO,然后可证明点D与P关于x轴对称,设D(x,﹣x+3),P(x,x2﹣4x+3),依据关于x轴对称点的纵坐标互为相反数可列出关于x的方程,从而可求得x的值,故此可求得点P的坐标.
【考点精析】关于本题考查的二次函数的性质,需要了解增减性:当a>0时,对称轴左边,y随x增大而减小;对称轴右边,y随x增大而增大;当a<0时,对称轴左边,y随x增大而增大;对称轴右边,y随x增大而减小才能得出正确答案.