题目内容
【题目】如图,二次函数
的图像与
轴交于点A
、B
,与
轴交于点C.
(1)
;
;
(2)点P为该函数在第一象限内的图像上的一点,过点P作
于点Q,连接PC,
①求线段PQ的最大值;
②若以P、C、Q为顶点的三角形与
相似,求点P的坐标.
![]()
【答案】(1)
;
(2)①PQ的最大值是
;②P的坐标为
或![]()
【解析】试题分析:(1)设交点式y=a(x+1)(x-4),再展开可得到-4a=2,解得a=-
,即可得到b的值;
(2)①作PN⊥x轴于N,交BC于M,如图,先利用待定系数法求出直线BC的解析式为y=-
x+2,设P(t,-
t2+
t+2),则M(t,-
t+2),用t表示出PM=-
t2+2t,再证明△PQM∽△BOC,利用相似比得到PQ=-
t2+
t,然后利用二次函数的性质解决问题;②讨论:当∠PCQ=∠OBC时,△PCQ∽△CBO,PC∥x轴,利用对称性可确定此时P点坐标;当∠CPQ=∠OBC时,△CPQ∽△CBO,则∠CPQ=∠MPQ,所以△PCM为等腰三角形,则PC=PM,利用两点间的距离公式得到t2+(-
t2+
t+2-2)2=(-
t2+2t)2,然后解方程求出t得到此时P点坐标.
试题解析:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x4),
即y=ax23ax4a,
则4a=2,解得a=
,
则b=-3a=
;
(2)(2)①作PN⊥x轴于N,交BC于M,如图,
![]()
BC=
,
当x=0时,y=-
x2+
x+2=2,则C(0,2),
设直线BC的解析式为y=mx+n,
把C(0,2),B(4,0)得
,解得
,
∴直线BC的解析式为y=
x+2,
设P(t,
t2+
t+2),则M(t,
t+2),
∴PM=
t2+
t+2(
t+2)=
t2+2t,
∵∠NBM=∠NPQ,
∴△PQM∽△BOC,
∴
,即PQ=
,
∴PQ=
t2+
t=
(t2)2+
,
∴当t=2时,线段PQ的最大值为
;
②当∠PCQ=∠OBC时,△PCQ∽△CBO,
此时PC∥OB,点P和点C关于直线x=
对称,
∴此时P点坐标为(3,2);
当∠CPQ=∠OBC时,△CPQ∽△CBO,
∵∠OBC=∠NPQ,
∴∠CPQ=∠MPQ,
而PQ⊥CM,
∴△PCM为等腰三角形,
∴PC=PM,
∴t2+(
t2+
t+22)2=(
t2+2t)2,
解得t=
,
此时P点坐标为(
,
),
综上所述,满足条件的P点坐标为(3,2)或(
,
).