题目
如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,B点坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,3). (1)求抛物线的解析式; (2)点P在x轴下方的抛物线上,过点P的直线y=x+m与直线BC交于点E,与y轴交于点F,求PE+EF的最大值; (3)点D为抛物线对称轴上一点,当△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,求点D的坐标.
答案:解:(1)由题意得, 解得, ∴抛物线的解析式为y=x2-4x+3; (2)如解图①,过点P作PG∥CF交CB与点G, 第5题解图① 由题可知,直线BC的解析式为y=-x+3,OC=OB=3, ∴∠OCB=45°. 同理可知∠OFE=45°, ∴△CEF为等腰直角三角形, ∵PG∥CF, ∴△GPE为等腰直角三角形, ∵F(0,m),C(0,3), ∴CF=3-m, ∵△CEF∽△GEP ∴EF=CF=(3-m), PE=PG, 设P(t,t2-4t+3)(1<t<3), 则G(t,-t+3)PE=PG=(-t+3-t-m)=(-m-2t+3), ∵点P是直线y=x+m与抛物线的交点, ∴t2-4t+3=t+m, ∴PE+EF=(3-m)+(-m-2t+3)=(-2t-2m+6)=-(t+m-3)=-(t2-4t)= -(t-2)2+4, ∴当t=2时,PE+EF最大,最大值为4; (3)由(1)知对称轴x=2,设点D(2,n),如解图②. 第5题解图② 当△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,分两种情况讨论: (ⅰ)D在C上方D1位置时,由勾股定理得CD+BC2=BD,即(2-0)2+(n-3)2+(3)2=(3-2)2+(0-n)2 ,解得n=5; (ⅱ)D在C下方D2位置时,由勾股定理得BD+BC2=CD, 即(2-3)2+(n-0)2+(3)2=(2-0)2+(n-3)2 ,解得n=-1, 综上所述,当△BCD是以BC为直角边的直角三角形时,D为(2,5)或(2,-1).