题目:
(2011·营口)如图(1),直线y=-x+3与x轴、y轴分别交于点B、点C,经过B、C两点的抛物线y=x
2+bx+c与x轴的另一个交点为A,顶点为P.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点M,使以C、P、M为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接AC,在x轴上是否存在点Q,使以P、B、Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)当0<x<3时,在抛物线上求一点E,使△CBE的面积有最大值.
(图(2)、图(3)供画图探究)
答案
解:(1)由已知,得B(3,0),C(0,3),
∴
,
解得
,
∴抛物线解析式为y=x
2-4x+3;
(2)∵y=x
2-4x+3=(x-2)
2-1,
∴对称轴为x=2,顶点坐标为P(2,-1),
∴满足条件的点M分别为M
1(2,7),M
2(2,2
-1),M
3(2,
),M
4(2,-2
-1);
(3)由(1),得A(1,0),
连接BP,
∵∠CBA=∠ABP=45°,
∴当
=
时,△ABC∽△PBQ,
∴BQ=3.
∴Q
1(0,0),
∴当
=
时,△ABC∽△QBP,
∴BQ=
.
∴Q′(
,0).

(4)当0<x<3时,在此抛物线上任取一点E,连接CE、BE,经过点E作x轴的垂线FE,交直线BC于点F,
设点F(x,-x+3),点E(x,x
2-4x+3),
∴EF=-x
2+3x,
∴S
△CBE=S
△CEF+S
△BEF=
EF·OB,
=-
x
2+
x,
=-
(x-
)
2+
,
∵a=-
<0,
∴当x=
时,S
△CBE有最大值,
∴y=x
2-4x+3=-
,
∴E(
,-
).
解:(1)由已知,得B(3,0),C(0,3),
∴
,
解得
,
∴抛物线解析式为y=x
2-4x+3;
(2)∵y=x
2-4x+3=(x-2)
2-1,
∴对称轴为x=2,顶点坐标为P(2,-1),
∴满足条件的点M分别为M
1(2,7),M
2(2,2
-1),M
3(2,
),M
4(2,-2
-1);
(3)由(1),得A(1,0),
连接BP,
∵∠CBA=∠ABP=45°,
∴当
=
时,△ABC∽△PBQ,
∴BQ=3.
∴Q
1(0,0),
∴当
=
时,△ABC∽△QBP,
∴BQ=
.
∴Q′(
,0).

(4)当0<x<3时,在此抛物线上任取一点E,连接CE、BE,经过点E作x轴的垂线FE,交直线BC于点F,
设点F(x,-x+3),点E(x,x
2-4x+3),
∴EF=-x
2+3x,
∴S
△CBE=S
△CEF+S
△BEF=
EF·OB,
=-
x
2+
x,
=-
(x-
)
2+
,
∵a=-
<0,
∴当x=
时,S
△CBE有最大值,
∴y=x
2-4x+3=-
,
∴E(
,-
).