【题目呈现】
如下图,抛物线y=X²+bx十C与X轴交于点A和点B(3,0),与y轴交于点C(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M是抛物线上在x轴下方的动点,过点M作MN∥y轴交直线BC于点N,求线段MN的最大值;
(3)在(2)的条件下,当MN取最大值时,在抛物线的对称轴L上是否存在点P,使△PBN是等腰三角形?若存在,请直接写出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】
(1)用待定系数法即可求解;
(2)求出直线BC的解析式,由于MN∥y轴,点M,点N的横坐标相同,纵坐标用相应的函数关系式表示,进而求出线段MN的关系式,即可求最大值;
(3)等腰三角形存在性问题,当有两定点,一动点时,一般用线段两两相等分类讨论,具体写的时侯,用线段的平方两两相等;当有一定点,两动点时往往用三线合一性质比较简便。
【答案与解析】
解:(1)∵抛物线y=x²+bx十C过点B(3,0)与点C(0,3),∴可得①3²十3b十C=0,②0²+0b十C=3,∴C=3,b=一4,∴抛物线的解析式为y=x²一4x+3.
(2)令x²一4x+3=0,则X1=1,x2=3,∴A点坐标为(1,0),设直线BC的解析式为y=Kx+b(K、b为常数且K≠0),∵点B(3,0),点C(0,3)在直线BC上,∴可得:
∴直线BC的解析式为y=一x十3,由于MN∥y轴,M在抛物线上x轴下方,N在BC上,所以设N(x,一x十3),则M(x,x²一4X十3)(1<x<3),MN=(一x十3)一(x²一4X+3)=一x²+3x=一(x一3/2)²十9/4,∴当x=3/2时,MN的最大值为9/4.
(3)由y=x²一4x十3=0,可得对称轴为直线x=2,在②的条件下N点坐标为(3/2,3/2),由于点P在对称轴上,所以设P点坐标为(2,y),又B点为(3,0),PN²=(2一3/2)²+(y一3/2)²=y²一3y十5/2,PB²=(2一3)²+y²=y²+1,NB²=(3一3/2)²+(0一3/2)²=9/2,
①当PN=PB,即PN²=PB²时,y²一3y十5/2=y²+1,解得y=1/2,此时记点P1(2,1/2)如下图;
②当PN=NB,即PN²=NB²时,y²一3y十5/2=9/2,解得y1=3/2十√17/2,y2=3/2一√17/2,此时记点P为P2(2,3/2一√17/2),P3(2,3/2+√17/2);
③当PB=NB,即PB²=NB²时,y²十1=9/2,解得y=±√14/2,此时记点P为P4(2,一√14/2),P5(2,√14/2).
综上所述,符合条件的所有P点为(2,1/2)或(2,3/2一√17/2)或(2,3/2十√17/2)或(2,一√14/2)或(2,√14/2).
【反思】
熟练掌握,线段长度的表示方法及分类讨论的思想。
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