题目
如图,已知抛物线y= (a ) 的图象与x轴交于点A和点B(A在B的左侧),与y轴交于点C(0 , -3),其顶点D(1,-4).
(1)
求二次函数的表达式;
(2)
如图,点M是直线BC下方的二次函数图象上的一个动点,过点M作MH⊥x轴于点H , 交BC于N , 求线段MN最大时点M的坐标;
(3)
在(2)的条件下,该抛物线上是否存在点Q , 使得∠QCB=∠CBM ?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
答案: 设抛物线y= a(x−1)2−4 过点C(0,-3) ∴-3= a ( 0−1)2−4 a =1 ∴ y=x2−2x−3
∵ y=x2−2x−3 =( x -3)( x +1) ∴B(3,0) A(-1,0) 设 yBC=kx+b 过B(3,0), C(0, −3 ) 0=3k-3 k=1 ∴ yBC=x−3 设M(t, t2−2t−3 ),则N( t,t−3) MN= -( t2−2t−3)+(t−3) =- t2 +3t = −(t−32)2+94 ∴当t= 32 时,MN最大= 94 y= (32)2−2×32−3 = -154 ∴M( 32 , −154 )
Q1 ( 92 , 334 ), Q2 ( 125 , −5125 ) ①当点Q在直线BC上方时,有∠QCB=∠CBM ∴QC∥BM 设 yBM=kx+b 过M( 32 , −154 ),B(3,0) ∴ yBM=52x−152 ∵ kBM =kQC=52 ∴ yQC=52x−3 ∴ {yQC=52x−3y=x2−2x−3 52 x-3= x2−2x−3 解得: x1=0 (舍去) x2=92 则 y= 334 ∴ Q1 ( 92 , 334 ) ②当点Q在直线BC下方时,有∠QCB=∠CBM, 设QC与BM交于E,则EC=EB 又∵OC=OB=3 ∴OE垂直平分BC 设OE与BC交于F,则 F( 3+0,2,0−32 ) 即F( 32 , −32 ) yOF=kx 过F( 32 , −32 ), 则 yOF=−x yOF=−x 与 yBM=52x−152 交于E,E( 157 , −157 ) ∴ yCE=kx+b 过C(0,-3), E( 157 ,- 157 ) ∴ yCE=25x−3 ∴ {yCE=25x−3y=x2−2x−3 即 25 x-3= x2−2x−3 解得: x1=0舍去, x2=125 则y= −5125 ∴ Q2 ( 125 , −5125 ) 综上所述: Q1 ( 92 , 334 ), Q2 ( 125 , −5125 )