如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=-x2+bx+c经过A、B、C三点,已知点A(-3,0),B(0,m,),C(1
如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=-x2+bx+c经过A、B、C三点,已知点A(-3,0),B(0,m,),C(1,0).(1)求m值;(2)设点P是直线AB上方...
如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=-x2+bx+c经过A、B、C三点,已知点A(-3,0),B(0,m,),C(1,0).(1)求m值;(2)设点P是直线AB上方的抛物线上一动点(不与点A、B重合).①过点P作x轴的垂线,垂足为F,交直线AB于点E,作PD⊥AB于点D.动点P在什么位置时,△PDE的周长最大,求出此时P点的坐标;②连接AP,并以AP为边作等腰直角△APQ,当顶点Q恰好落在抛物线的对称轴上时,求出对应的点P坐标.
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(1)∵抛物线y=-x2+bx+c经过点A(-3,0),C(1,0),
∴
.
解得:
.
∴抛物线的解析式为y=-x2-2x+3.
∵点B(0,m)在抛物线y=-x2-2x+3上,
∴m=3.
∴m的值为3.
(2)①如图1,
∵OA=OB=3,∠AOB=90°,
∴∠AB0=45°.
∵PF⊥OA,PD⊥AB,
∴∠PDA=∠EFA=90°=∠AOB.
∴EF∥OB.
∴∠PED=∠ABO=45°.
∴PD=PE?sin45°=
PE,DE=PE?cos45°=
PE.
∴△PDE的周长为(
+1)PE.
设直线AB的解析式为y=mx+n,
则有
.
解得:
.
∴直线AB的解析式为y=x+3.
设点P的横坐标为a,则点E的横坐标也为a.
∴yP=-a2-2a+3,yE=a+3.
∴PE=yP-yE=(-a2-2a+3)-(a+3)
=-a2-3a
=-(a+
)2+
.
∵-1<0,
∴当a=-
时,PE取到最大值,△PDE的周长也就取到最大值.
此时yP=-(-
)2-2×(-
)+3=
.
∴当点P坐标为(-
,
)时,△PDE的周长取到最大值.
②Ⅰ.若AQ为等腰直角△APQ的底边,如图2,
则有AP=PQ,∠APQ=90°.
过点P作PG⊥OA,垂足为G,过点P作PT⊥QH,垂足为T,
∵∠PGH=∠GHT=PTH=90°,
∴四边形PGHT是矩形.
∴∠GPT=90°,PT=GH,PG=HT.
∴∠APG=90°-∠GPQ=∠TPQ.
在△AGP和△QTP中,
.
∴△AGP≌△QTP.
∴AG=TQ,PG=PT.
∴PG=GH.
∵抛物线y=-x2-2x+3的对称轴为x=-
=-1,
∴OH=1.
设PG=t(t>0),则OG=GH+OH=PG+OH=t+1.
∵点P在第二象限,
∴点P的坐标为(-t-1,t).
∵点P在抛物线y=-x2-2x+3上,
∴t=-(-t-1)2-2(-t-1)+3.
整理得:t2+t-4=0.
解得:t1=
(舍去),t2=
.
∴点P的坐标为(
,
∴
|
解得:
|
∴抛物线的解析式为y=-x2-2x+3.
∵点B(0,m)在抛物线y=-x2-2x+3上,
∴m=3.
∴m的值为3.
(2)①如图1,
∵OA=OB=3,∠AOB=90°,
∴∠AB0=45°.
∵PF⊥OA,PD⊥AB,
∴∠PDA=∠EFA=90°=∠AOB.
∴EF∥OB.
∴∠PED=∠ABO=45°.
∴PD=PE?sin45°=
| ||
2 |
| ||
2 |
∴△PDE的周长为(
2 |
设直线AB的解析式为y=mx+n,
则有
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解得:
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∴直线AB的解析式为y=x+3.
设点P的横坐标为a,则点E的横坐标也为a.
∴yP=-a2-2a+3,yE=a+3.
∴PE=yP-yE=(-a2-2a+3)-(a+3)
=-a2-3a
=-(a+
3 |
2 |
9 |
4 |
∵-1<0,
∴当a=-
3 |
2 |
此时yP=-(-
3 |
2 |
3 |
2 |
15 |
4 |
∴当点P坐标为(-
3 |
2 |
15 |
4 |
②Ⅰ.若AQ为等腰直角△APQ的底边,如图2,
则有AP=PQ,∠APQ=90°.
过点P作PG⊥OA,垂足为G,过点P作PT⊥QH,垂足为T,
∵∠PGH=∠GHT=PTH=90°,
∴四边形PGHT是矩形.
∴∠GPT=90°,PT=GH,PG=HT.
∴∠APG=90°-∠GPQ=∠TPQ.
在△AGP和△QTP中,
|
∴△AGP≌△QTP.
∴AG=TQ,PG=PT.
∴PG=GH.
∵抛物线y=-x2-2x+3的对称轴为x=-
?2 |
2×(?1) |
∴OH=1.
设PG=t(t>0),则OG=GH+OH=PG+OH=t+1.
∵点P在第二象限,
∴点P的坐标为(-t-1,t).
∵点P在抛物线y=-x2-2x+3上,
∴t=-(-t-1)2-2(-t-1)+3.
整理得:t2+t-4=0.
解得:t1=
?1?
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2 |
?1+
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2 |
∴点P的坐标为(
?1?
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2 |
?1+
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