题目内容
【题目】如图,已知抛物线
与x轴负半轴相交于点A,与y轴正半轴相交于点B,
,直线l过A、B两点,点D为线段AB上一动点,过点D作
轴于点C,交抛物线于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若抛物线与x轴正半轴交于点F,设点D的横坐标为x,四边形FAEB的面积为S,请写出S与x的函数关系式,并判断S是否存在最大值,如果存在,求出这个最大值;并写出此时点E的坐标;如果不存在,请说明理由.
(3)连接BE,是否存在点D,使得
和
相似?若存在,求出点D的坐标;若不存在,说明理由.
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【答案】(1)
;(2)
与x的函数关系式为
,S存在最大值,最大值为18,此时点E的坐标为
.(3)存在点D,使得
和
相似,此时点D的坐标为
或
.
【解析】
利用二次函数图象上点的坐标特征可得出点A、B的坐标,结合
即可得出关于a的一元一次方程,解之即可得出结论;
由点A、B的坐标可得出直线AB的解析式
待定系数法
,由点D的横坐标可得出点D、E的坐标,进而可得出DE的长度,利用三角形的面积公式结合
即可得出S关于x的函数关系式,再利用二次函数的性质即可解决最值问题;
由
、
,利用相似三角形的判定定理可得出:若要
和
相似,只需
或
,设点D的坐标为
,则点E的坐标为
,进而可得出DE、BD的长度
当
时,利用等腰直角三角形的性质可得出
,进而可得出关于m的一元二次方程,解之取其非零值即可得出结论;
当
时,由点B的纵坐标可得出点E的纵坐标为4,结合点E的坐标即可得出关于m的一元二次方程,解之取其非零值即可得出结论
综上即可得出结论.
当
时,有
,
解得:
,
,
点A的坐标为
.
当
时,
,
点B的坐标为
.
,
,解得:
,
抛物线的解析式为
.
点A的坐标为
,点B的坐标为
,
直线AB的解析式为
.
点D的横坐标为x,则点D的坐标为
,点E的坐标为
,
如图
.
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点F的坐标为
,点A的坐标为
,点B的坐标为
,
,
,
,
.
,
当
时,S取最大值,最大值为18,此时点E的坐标为
,
与x的函数关系式为
,S存在最大值,最大值为18,此时点E的坐标为
.
,
,
若要
和
相似,只需
或
如图
.
![]()
设点D的坐标为
,则点E的坐标为
,
,![]()
当
时,
,
,
,
为等腰直角三角形.
,即
,
解得:
舍去
,
,
点D的坐标为
;
当
时,点E的纵坐标为4,
,
解得:
,
舍去
,
点D的坐标为
.
综上所述:存在点D,使得
和
相似,此时点D的坐标为
或
.
故答案为:(1)
;(2)
与x的函数关系式为
,S存在最大值,最大值为18,此时点E的坐标为
.(3)存在点D,使得
和
相似,此时点D的坐标为
或
.