【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
.
(4)如图2,∵K为抛物线的顶点,∴K(2,﹣9), ∴K关于y轴的对称点K\'(﹣2,﹣9),
∵M(4,m)在抛物线上,∴M(4,﹣5),∴点M关于x轴的对称点M\'(4,5), ∴直线K\'M\'的解析式为y=x﹣
,∴P(
,0),Q(0,﹣
).
【提高巩固】
1. (2017黑龙江鹤岗)如图,已知抛物线y=﹣x2+mx+3与x轴交于点A、B两点,与y轴交于C点,点B的坐标为(3,0),抛物线与直线y=﹣x+3交于C、D两点.连接BD、AD. (1)求m的值.
(2)抛物线上有一点P,满足S△ABP=4S△ABD,求点P的坐标.
【考点】HA:抛物线与x轴的交点;H5:二次函数图象上点的坐标特征. 【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题;
(2)利用方程组首先求出点D坐标.由面积关系,推出点P的纵坐标,再利用待定系数法求出点P的坐标即可;
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+mx+3过(3,0),∴0=﹣9+3m+3,∴m=2
(2)由,得,,∴D(,﹣),
∵S△ABP=4S△ABD,∴AB×|yP|=4×AB×,∴|yP|=9,yP=±9, 当y=9时,﹣x2+2x+3=9,无实数解, 当y=﹣9时,﹣x2+2x+3=﹣9,x1=1+∴P(1+
,﹣9)或P(1﹣
,x2=1﹣
,
,﹣9).
3.(2017浙江湖州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知A,B两点的坐标分别为(﹣4,0),(4,0),C(m,0)是线段A B上一点(与 A,B点不重合),抛物线L1:y=ax2+b1x+c1(a<0)经过点A,C,顶点为D,抛物线L2:y=ax2+b2x+c2(a<0)经过点C,B,顶点为E,AD,BE的延长线相交于点F. (1)若a=﹣,m=﹣1,求抛物线L1,L2的解析式;
(2)若a=﹣1,AF⊥BF,求m的值;
(3)是否存在这样的实数a(a<0),无论m取何值,直线AF与BF都不可能互相垂直?若存在,请直接写出a的两个不同的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)利用待定系数法,将A,B,C的坐标代入解析式即可求得二次函数的解析式;
(2)过点D作DG⊥x轴于点G,过点E作EH⊥x轴于点H,易证△ADG~△EBH,根据相似三角形对应边比例相等即可解题; (3)开放性答案,代入法即可解题;
【解答】解:(1)将A、C点带入y=ax2+b1x+c1中,可得:,
解得:,∴抛物线L1解析式为y=;
同理可得:,解得:,
∴抛物线L2解析式为y=;
(2)如图,过点D作DG⊥x轴于点G,过点E作EH⊥x轴于点H,
由题意得:,解得:,
,
),
∴抛物线L1解析式为y=﹣x2+(m﹣4)x+4m;∴点D坐标为(∴DG=
=
,AG=
;
同理可得:抛物线L2解析式为y=﹣x2+(m+4)x﹣4m; ∴EH=
=
,BH=
,
∵AF⊥BF,DG⊥x轴,EH⊥x轴,∴∠AFB=∠AGD=∠EHB=90°, ∵∠DAG+∠ADG=90°,∠DAG+∠EBH=90°,∴∠ADG=∠EBH, ∵在△ADG和△EBH中,
,∴△ADG~△EBH,∴
=
,
∴=,化简得:m2=12,解得:m=±;
(3)存在,例如:a=﹣,﹣;当a=﹣时,代入A,C可以求得: 抛物线L1解析式为y=﹣x2+(m﹣4)x+m;
同理可得:抛物线L2解析式为y=﹣x2+(m+4)x﹣m; ∴点D坐标为(
,
),点E坐标为(
,
);
∴直线AF斜率为,直线BF斜率为;
若要AF⊥BF,则直线AF,BF斜率乘积为﹣1,
即×=﹣1,化简得:m2=﹣20,无解;
同理可求得a=﹣亦无解.
∴tan∠BOR=tan∠TBK,∴=,∴BR=TK,∵∠CTQ=∠BTK,∴∠QCT=∠TBK,
∴tan∠QCT=tan∠TBK,设ST=TD=m,
∴SK=2m+1,CS=2﹣2m,TK=m+1=BR,SR=3﹣m,RK=2﹣m,
在Rt△SKR中,∵SK2+RK2=SR2,∴(2m+1)2+(2﹣m)2=(3﹣m)2, 解得m1=﹣2(舍去),m2=;∴ST=TD=,TK=, ∴tan∠TBK=
=÷3=,∴tan∠PCD=,
过点P作PE′⊥x轴于E′交CD于点F′,
∵CF′=OE′=t,∴PF′=t,∴PE′=t+3,∴P(t,﹣∴﹣t﹣3=t2﹣2t﹣3,解得t1=0(舍去),t2=. ∴MN=d=
t=
×=
.
t﹣3),

