题目内容
【题目】如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于点A(-1,0),与y轴交于点B(0,2),直线y=
x-1与y轴交于点C,与x轴交于点D,点P是线段CD上方的抛物线上一动点,过点P作PF垂直x轴于点F,交直线CD于点E,
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(1)求抛物线的解析式;
(2)设点P的横坐标为m,当线段PE的长取最大值时,解答以下问题.
①求此时m的值.
②设Q是平面直角坐标系内一点,是否存在以P、Q、C、D为顶点的平行四边形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+x+2;(2)①m=
;②存在以P、Q、C、D为顶点的四边形是平行四边形,点Q的坐标为![]()
【解析】
(1)由题意利用待定系数法,即可求出抛物线的解析式;
(2)①由题意分别用含m的代数式表示出点P,E的纵坐标,再用含m的代数式表示出PE的长,运用函数的思想即可求出其最大值;
②根据题意对以P、Q、C、D为顶点的四边形是平行四边形分三种情况进行讨论与分析求解.
解:(1)将A(﹣1,0),B(0,2)代入y=﹣x2+bx+c,得:
,解得:b=1,c=2
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2.
(2)①∵直线y=
x-1与y轴交于点C,与x轴交于点D,
∴点C的坐标为(0,-1),点D的坐标为(2,0),
∴0<m<2.
∵点P的横坐标为m,
∴点P的坐标为(m,﹣m2+m+2),点E的坐标为(m,
m+3),
∴PE=﹣m2+m+2﹣(
m+3)=﹣m2+
m+3=﹣(m﹣
)2+
.
∵﹣1<0,0<
<2,
∴当m=
时,PE最长.
②由①可知,点P的坐标为(
,
).
以P、Q、C、D为顶点的四边形是平行四边形分三种情况(如图所示):
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①以PD为对角线,点Q的坐标为
;
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②以PC为对角线,点Q的坐标为
;
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③以CD为对角线,点Q的坐标为
.
综上所述:在(2)的情况下,存在以P、Q、C、D为顶点的四边形是平行四边形,点Q的坐标为
.