Question

【題目】如圖，二次函數(shù)的圖象交x軸于A、B兩點(diǎn)，交y軸于點(diǎn)D，點(diǎn)B的坐標(biāo)為，頂點(diǎn)C的坐標(biāo)為．

求二次函數(shù)的解析式和直線BD的解析式；

點(diǎn)P是直線BD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)P作x軸的垂線，交拋物線于點(diǎn)M，當(dāng)點(diǎn)P在第一象限時(shí)，求線段PM長(zhǎng)度的最大值；

在拋物線上是否存在異于B、D的點(diǎn)Q，使中BD邊上的高為？若存在求出點(diǎn)Q的坐標(biāo)；若不存在請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】（1），；（2）PM有最大值；；（3）存在滿足條件的點(diǎn)Q，其坐標(biāo)為或．

【解析】

（1）可設(shè)拋物線解析式為頂點(diǎn)式，由B點(diǎn)坐標(biāo)可求得拋物線的解析式，則可求得D點(diǎn)坐標(biāo)，利用待定系數(shù)法可求得直線BD解析式；

（2）設(shè)出P點(diǎn)坐標(biāo)，從而可表示出PM的長(zhǎng)度，利用二次函數(shù)的性質(zhì)可求得其最大值；

（3）過(guò)Q作QG∥y軸，交BD于點(diǎn)G，過(guò)Q和QH⊥BD于H，可設(shè)出Q點(diǎn)坐標(biāo)，表示出QG的長(zhǎng)度，由條件可證得△DHG為等腰直角三角形，則可得到關(guān)于Q點(diǎn)坐標(biāo)的方程，可求得Q點(diǎn)坐標(biāo)．

（1）∵拋物線的頂點(diǎn)C的坐標(biāo)為（1，4），

∴可設(shè)拋物線解析式為y=a（x-1）2+4，

∵點(diǎn)B（3，0）在該拋物線的圖象上，

∴0=a（3-1）2+4，解得a=-1，

∴拋物線解析式為y=-（x-1）2+4，即y=-x2+2x+3，

∵點(diǎn)D在y軸上，令x=0可得y=3，

∴D點(diǎn)坐標(biāo)為（0，3），

∴可設(shè)直線BD解析式為y=kx+3，

把B點(diǎn)坐標(biāo)代入可得3k+3=0，解得k=-1，

∴直線BD解析式為y=-x+3；

（2）設(shè)P點(diǎn)橫坐標(biāo)為m（m＞0），則P（m，-m+3），M（m，-m2+2m+3），

∴PM=-m2+2m+3-（-m+3）=-m2+3m=-（m-）2+，

∴當(dāng)m=時(shí)，PM有最大值；

（3）如圖，過(guò)Q作QG∥y軸交BD于點(diǎn)G，交x軸于點(diǎn)E，作QH⊥BD于H，

設(shè)Q（x，-x2+2x+3），則G（x，-x+3），

∴QG=|-x2+2x+3-（-x+3）|=|-x2+3x|，

∵△BOD是等腰直角三角形，

∴∠DBO=45°，

∴∠HGQ=∠BGE=45°，

當(dāng)△BDQ中BD邊上的高為2時(shí)，即QH=HG=2，

∴QG=×2=4，

∴|-x2+3x|=4，

當(dāng)-x2+3x=4時(shí)，△=9-16＜0，方程無(wú)實(shí)數(shù)根，

當(dāng)-x2+3x=-4時(shí)，解得x=-1或x=4，

∴Q（-1，0）或（4，-5），

綜上可知存在滿足條件的點(diǎn)Q，其坐標(biāo)為（-1，0）或（4，-5）．