题目
如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(一1,0),B(3,0)两点,过点A的直线l交抛物线于点C(2,m).
(1)
求抛物线的解析式.
(2)
点P是线段AC上一个动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点E,求线段PE最大时点P的坐标.
(3)
点F是抛物线上的动点,在x轴上是否存在点D,使得以点A,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出所有满足条件的点D的坐标;如果不存在,请说明理由.
答案: 将A(一1,0),B(3,0)两点坐标分别代入抛物线解析式中,得 {0=1−b+c0=9+3b+c 解得: {b=−2c=−3 ∴抛物线的解析式为 y=x2−2x−3 ;
将点C(2,m)代入抛物线解析式中,得 m=22−4−3 =-3 ∴点C的坐标为(2,-3) 设直线AC的解析式为y=kx+d 将A(一1,0)和点C(2,-3)的坐标分别代入,得 {0=−k+d−3=2k+d 解得: {k=−1d=−1 ∴直线AC的解析式为 y=−x−1 设点P的坐标为(x, −x−1 ),易知点E的坐标为(x, x2−2x−3 )且-1≤x≤2 ∴PE= −x−1 - (x2−2x−3) = −x2+x+2 = −(x−12)2+94 ∵-1<0 ∴抛物线的开口向下, ∴当 x=12 时,PE有最大值,最大值为 94 此时点P的坐标为( 12 , −32 );
存在, 设点D的坐标为(n,0),点F的坐标为(t, t2−2t−3 ) 若AD和CF为平行四边形的对角线时, ∴AD的中点即为CF的中点 ∴ {−1+n2=2+t2①0+02=−3+(t2−2t−3)2② 解②,得 t1=1−7 , t2=1+7 将 t=1−7 代入①,解得:n= 4−7 ; 将 t=1+7 代入①,解得:n= 4+7 ; ∴此时点D的坐标为( 4−7 ,0)或( 4+7 ,0); 若AC和DF为平行四边形的对角线时, ∴AC的中点即为DF的中点 ∴ {−1+22=n+t2①0+(−3)2=0+(t2−2t−3)2② 解②,得 t1=0 , t2=2 (此时点F和点C重合,故舍去) 将 t=0 代入①,解得:n=1; ∴此时点D的坐标为(1,0); 若AF和CD为平行四边形的对角线时, ∴AF的中点即为CD的中点 ∴ {−1+t2=n+22①0+(t2−2t−3)2=0+(−3)2② 解②,得 t1=0 , t2=2 (此时点F和点C重合,故舍去) 将 t=0 代入①,解得:n=-3; ∴此时点D的坐标为(-3,0); 综上:存在,此时点D的坐标为( 4−7 ,0)或( 4+7 ,0)或(1,0)或(-3,0).