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如图,抛物线y=-x2+x+2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D.(1)求A、B、C、D的坐标;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果
题目详情
如图,抛物线y=-x2+x+2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D.
(1)求A、B、C、D的坐标;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出P点的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)点E(m,n)是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,△CBF的面积最大?求出△CBF的最大面积及此时E点的坐标.
(1)求A、B、C、D的坐标;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出P点的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)点E(m,n)是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,△CBF的面积最大?求出△CBF的最大面积及此时E点的坐标.
▼优质解答
答案和解析
(1)令y=0,则-x2+x+2=0,
解得x1=-1,x2=2,
所以,A(-1,0),B(2,0),
令x=0,则y=2,
所以,点C(0,2),
对称轴为直线x=-
=
,
所以,点D(
,0);
(2)由(1)可知,OC=2,OD=
,
所以,CD=
=
,
①点C是顶角顶点时,由等腰三角形三线合一的性质得,点P的纵坐标为点C的2倍,即2×2=4,
所以,点P的坐标为(
,4),
②点D是顶角顶点时,若点P在点D的上方,则P(
,
),
若点P在点D的下方,则P(
,-
);
综上所述,抛物线对称轴上存在点P(
,4)或(
,
)或(
,-
),使△PCD是以CD为腰的等腰三角形;
(3)设直线BC的解析式为y=kx+b,
则
,
解得
,
所以,直线BC的解析式为y=-x+2,
∵点E(m,n)是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,
∴EF=-m2+m+2-(-m+2)=-m2+2m,
∴S△CBF=S△CBE+S△BEF,
=
(-m2+2m)×2,
=-m2+2m,
=-(m-1)2+1,
∴当m=1时,△CBF的面积最大为1,
此时,n=-1+2=1,
所以,点E的坐标为(1,1).
解得x1=-1,x2=2,
所以,A(-1,0),B(2,0),
令x=0,则y=2,
所以,点C(0,2),
对称轴为直线x=-
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2×(−1) |
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所以,点D(
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(2)由(1)可知,OC=2,OD=
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所以,CD=
22+(
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①点C是顶角顶点时,由等腰三角形三线合一的性质得,点P的纵坐标为点C的2倍,即2×2=4,
所以,点P的坐标为(
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②点D是顶角顶点时,若点P在点D的上方,则P(
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若点P在点D的下方,则P(
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综上所述,抛物线对称轴上存在点P(
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(3)设直线BC的解析式为y=kx+b,
则
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解得
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所以,直线BC的解析式为y=-x+2,
∵点E(m,n)是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,
∴EF=-m2+m+2-(-m+2)=-m2+2m,
∴S△CBF=S△CBE+S△BEF,
=
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=-m2+2m,
=-(m-1)2+1,
∴当m=1时,△CBF的面积最大为1,
此时,n=-1+2=1,
所以,点E的坐标为(1,1).
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