题目内容
【题目】如图,已知:抛物线
交x轴于A,C两点,交y轴于点B,且OB=2CO.
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(1)求二次函数解析式;
(2)在二次函数图象位于x轴上方部分有两个动点M、N,且点N在点M的左侧,过M、N作x轴的垂线交x轴于点G、H两点,当四边形MNHG为矩形时,求该矩形周长的最大值;
(3) 抛物线对称轴上是否存在点P,使得△ABP为直角三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y
;(2)
;(3)(1,-3)或(1,
)或(1,1+
)或(1,1-
)
【解析】
(1)利用待定系数法求出A、B、C的坐标,然后把B点坐标代入
,求出a 的值,并化简二次函数式即可;
(2)设点M的坐标为(m,
),则点N的坐标为(2-m
),可得
, GM=
,利用矩形MNHG的周长=2MN+2GM,化简可得
,即当
时,C有最大值,最大值为
,
(3)分三种情况讨论:①点P在AB的下方,②点P在AB的上方,③以AB为直径作圆与对称轴交,分别讨论得出结果即可.
(1)对于抛物线y=a(x+1)(x-3),
令y=0,得到a(x+1)(x-3)=0,
解得x=-1或3,
∴C(-1,0),A(3,0),
∴OC=1,
∵OB=2OC=2,
∴B(0,2),
把B(0,2)代入y=a(x+1)(x-3)中得:2=-3a,a=-![]()
∴二次函数解析式为![]()
(2)设点M的坐标为(m,
),
则点N的坐标为(2-m,
),
, GM=![]()
矩形MNHG的周长 C=2MN+2GM
=2(2m-2)+2(
)
=
=![]()
∴当
时,C有最大值,最大值为
,
(3)∵A(3,0),B(0,2),
∴OA=3,OB=2,
由对称得:抛物线的对称轴是:x=1,
∴AE=3-1=2,
设抛物线的对称轴与x轴相交于点E,当△ABP为直角三角形时,存在以下三种情况:
①如图1,
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当∠BAP=90°时,点P在AB的下方,
∵∠PAE+∠BAO=∠BAO+∠ABO=90°,
∴∠PAE=∠ABO,
∵∠AOB=∠AEP,
∴△ABO∽△PAE,
∴
,即
,
∴PE=3,
∴P(1,-3);
②如图2,
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当∠PBA=90°时,点P在AB的上方,过P作PF⊥y轴于F,
同理得:△PFB∽△BOA,
∴
,即
,
∴
∴
,
∴P(1,
);
③如图3,
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以AB为直径作圆与对称轴交于P1、P2,则∠AP1B=∠AP2B=90°,
设P1(1,y),
∵AB2=22+32=13,
由勾股定理得:AB2=P1B2+P1A2,
∴
,
解得:
,
∴P(1,1+
)或(1,1-
)
综上所述,点P的坐标为(1,-3)或(1,
)或(1,1+
)或(1,1-
)