如图,已知抛物线y=(1/2)x^2+bx+c与直线y=(1/2)x+3相交于A、B两点,交x轴于C、D两点,连接AC、BC,已知A(0,3),C(-3,0). (1)求此抛物线的解析式; (2)在抛物线对称轴L上找一点M,使|MB-MD|的值最大,并求出这个最大值; (3)点P为y轴右侧抛物线上一动点,连接PA,过点P作PQ⊥PA交y轴于点Q. 问:是否存在点P,使得以A、P、Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由。 解:(1)将A(0,3)和C(-3,0)代入y=(1/2)x^2+bx+c,得:c=3,(9/2)-3b+c=0 解得:b=5/2,c=3 ∴ 抛物线的解析式为:y=(1/2)x^2+(5/2)x+3 (2)由抛物线的对称性可知,点D与点C关于对称轴L对称,所以对于在L上任意点M都有MD=MC. ∴ |MB-MD|=|MB-MC| ∴ 当B、C、M三点共线时,|MD-MC|取最大值,即|MB-MD|取最大值,也就是BC的长。 将抛物线解析式和直线的解析式组成方程组,可得点B的坐标。 由y=(1/2)x^2+(5/2)+3,y=(1/2)x+3解方程组得:{x1=0,y1=3}和{x2=-4,y2=1} 因为点B不在y轴上,所以舍去{x1=0,y1=3} 因此点B的坐标为:B(-4,1) 过点B作BE⊥x轴于点E,则BE=1,CE=EO-CO=1,如图所示: 在Rt△BEC中,BC^2=BE^2+CE^2=2 ∴ BC=√2 ∴ |MB-MD|的最大值为√2. (3)在Rt△BCE中, ∵ BE=CE=1, ∴ ∠BCE=45° 在Rt△ACO中,∵ AO=CO=3 ∴ ∠ACO=45° ∴ ∠ACB=180°-45°-45°=90° ∵ PQ⊥PA ∴ ∠APQ=90° 如图,过点P作PG⊥y轴于点G,则∠PGA=90° 设点P的横坐标为:x,则纵坐标为:(1/2)x^2+(5/2)x+3(x>0),此时: PG=x,AG=(1/2)x^2+(5/2)x ①当∠PAQ=∠BAC时,△PAQ~△CAB ∵ ∠PGA=∠ACB=90°,∠PAG=∠CAB ∴ △PGA~△BCA ∴ BG/PG=AC/AG,即PG/AG=BC/AC=1/3 ∴ x/[(1/2)x^2+(5/2)x]=1/3 解得:x1=1,x2=0(舍去) ∴ 点P的坐标为:(1,6) ② 当∠PAQ=∠ABC时,△PAQ~△CBA ∵ ∠PGA=∠ACB=90°,∠PAQ=∠ABC ∴ △PGA~△ACB ∴ BC/AG=AC/PG,即PG/AG=AC/BC=3 解得:x1=-13/3(舍去),x2=0(舍去) ∴ 此时无符合条件的点P 综上所述,存在点P(1,6) |
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