(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点M,使以C,P,M为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请直接写出所符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)当0<x<3时,在抛物线上求一点E,使△CBE的面积有最大值(图乙、丙供画图探究).
.
【考点】HF:二次函数综合题.
【分析】(1)由直线解析式可求得B、C坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(2)由抛物线解析式可求得P点坐标及对称轴,可设出M点坐标,表示出MC、MP和PC的长,分MC=MP、MC=PC和MP=PC三种情况,可分别得到关于M点坐标的方程,可求得M点的坐标;
(3)过E作EF⊥x轴,交直线BC于点F,交x轴于点D,可设出E点坐标,表示出F点的坐标,表示出EF的长,进一步可表示出△CBE的面积,利用二次函数的性质可求得其取得最大值时E点的坐标.
【解答】解:(1)∵直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于点B、点C, ∴B(3,0),C(0,3),
把B、C坐标代入抛物线解析式可得∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+3; (2)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1, ∴抛物线对称轴为x=2,P(2,﹣1), 设M(2,t),且C(0,3), ∴MC=
=
,解得,
,MP=|t+1|,PC==2,
∵△CPM为等腰三角形,
∴有MC=MP、MC=PC和MP=PC三种情况, ①当MC=MP时,则有②当MC=PC时,则有此时M(2,7);
③当MP=PC时,则有|t+1|=2﹣1+2
)或(2,﹣1﹣2
,解得t=﹣1+2);
)
或t=﹣1﹣2
,此时M(2,
=|t+1|,解得t=,此时M(2,); =2
,解得t=﹣1(与P点重合,舍去)或t=7,
综上可知存在满足条件的点M,其坐标为(2,)或(2,7)或(2,﹣1+2或(2,﹣1﹣2
);
(3)如图,过E作EF⊥x轴,交BC于点F,交x轴于点D,
设E(x,x2﹣4x+3),则F(x,﹣x+3), ∵0<x<3,
∴EF=﹣x+3﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+3x,
∴S△CBE=S△EFC+S△EFB=EF?OD+EF?BD=EF?OB=×3(﹣x2+3x)=﹣(x﹣)2+,
∴当x=时,△CBE的面积最大,此时E点坐标为(,), 即当E点坐标为(,)时,△CBE的面积最大. 变式练习:
(2017毕节)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣4)三点,点P是直线BC下方抛物线上一动点. (1)求这个二次函数的解析式;
(2)是否存在点P,使△POC是以OC为底边的等腰三角形?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由;
(3)动点P运动到什么位置时,△PBC面积最大,求出此时P点坐标和△PBC的最大面积.
【考点】HF:二次函数综合题.
【分析】(1)由A、B、C三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式; (2)由题意可知点P在线段OC的垂直平分线上,则可求得P点纵坐标,代入抛物线解析式可求得P点坐标;
(3)过P作PE⊥x轴,交x轴于点E,交直线BC于点F,用P点坐标可表示出PF的长,则可表示出△PBC的面积,利用二次函数的性质可求得△PBC面积的最大值及P点的坐标. 【解答】解:
(1)设抛物线解析式为y=ax2+bx+c, 把A、B、C三点坐标代入可得∴抛物线解析式为y=x2﹣3x﹣4;
,解得
,
(2)作OC的垂直平分线DP,交OC于点D,交BC下方抛物线于点P,如图1,
∴PO=PD,此时P点即为满足条件的点,∵C(0,﹣4),∴D(0,﹣2), ∴P点纵坐标为﹣2,
代入抛物线解析式可得x2﹣3x﹣4=﹣2,解得x=∴存在满足条件的P点,其坐标为((3)∵点P在抛物线上, ∴可设P(t,t2﹣3t﹣4),
过P作PE⊥x轴于点E,交直线BC于点F,如图2,
(小于0,舍去)或x=
,
,﹣2);
∵B(4,0),C(0,﹣4),∴直线BC解析式为y=x﹣4,∴F(t,t﹣4), ∴PF=(t﹣4)﹣(t2﹣3t﹣4)=﹣t2+4t,
∴S△PBC=S△PFC+S△PFB=PF?OE+PF?BE=PF?(OE+BE)=PF?OB=(﹣t2+4t)×4=﹣2(t﹣2)2+8,
∴当t=2时,S△PBC最大值为8,此时t2﹣3t﹣4=﹣6, ∴当P点坐标为(2,﹣6)时,△PBC的最大面积为8.
类型三:二次函数相似点问题研究
( 2017湖南怀化)如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣5与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,与y轴交于点C. (1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点D是y轴上的一点,且以B,C,D为顶点的三角形与△ABC相似,求点D的坐标;
(3)如图2,CE∥x轴与抛物线相交于点E,点H是直线CE下方抛物线上的动点,过点H且与y轴平行的直线与BC,CE分别交于点F,G,试探究当点H运动到何处时,四边形CHEF的面积最大,求点H的坐标及最大面积;
(4)若点K为抛物线的顶点,点M(4,m)是该抛物线上的一点,在x轴,y轴上分别找点P,Q,使四边形PQKM的周长最小,求出点P,Q的坐标.
【考点】HF:二次函数综合题.
【分析】(1)根据待定系数法直接抛物线解析式;
(2)分两种情况,利用相似三角形的比例式即可求出点D的坐标;
(3)先求出直线BC的解析式,进而求出四边形CHEF的面积的函数关系式,即可求出最大值;
(4)利用对称性找出点P,Q的位置,进而求出P,Q的坐标.
【解答】解:(1)∵点A(﹣1,0),B(5,0)在抛物线y=ax2+bx﹣5上, ∴∴
,
,
∴抛物线的表达式为y=x2﹣4x﹣5,
(2)如图1,令x=0,则y=﹣5,∴C(0,﹣5),∴OC=OB, ∴∠OBC=∠OCB=45°,∴AB=6,BC=5
,
或
,
要使以B,C,D为顶点的三角形与△ABC相似,则有①当②当
时,CD=AB=6,∴D(0,1), 时,∴
,∴CD=
);
,∴D(0,
),
即:D的坐标为(0,1)或(0,(3)设H(t,t2﹣4t﹣5),
∵CE∥x轴,∴点E的纵坐标为﹣5,
∵E在抛物线上,∴x2﹣4x﹣5=﹣5,∴x=0(舍)或x=4, ∴E(4,﹣5),∴CE=4,
∵B(5,0),C(0,﹣5),∴直线BC的解析式为y=x﹣5, ∴F(t,t﹣5),∴HF=t﹣5﹣(t2﹣4t﹣5)=﹣(t﹣)2+
,
,
∵CE∥x轴,HF∥y轴,∴CE⊥HF,∴S四边形CHEF=CE?HF=﹣2(t﹣)2+当t=时,四边形CHEF的面积最大为

