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如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+4与x轴、y轴分别交于A、B两点,抛物线y...

如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+4与x轴、y轴分别交于A、B两点,抛物线y=-x2+bx+c经过A、B两点,并与x轴交于另一点C(点C点A的右侧),点P是抛物线上一动点.
(1)求抛物线的解析式及点C的坐标;
(2)若点P在第二象限内,过点P作PD⊥x轴于D,交AB于点E.当点P运动到什么位置时,线段PE最长?此时PE等于多少?
(3)如果平行于x轴的动直线l与抛物线交于点Q,与直线AB交于点N,点M为OA的中点,那么是否存在这样的直线l,使得△MON是等腰三角形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.

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(1)首先求得A、B点的坐标,然后利用待定系数法求抛物线的解析式,并求出抛物线与x轴另一交点C的坐标; (2)关键是求出线段PE长度的表达式,设D点横坐标为t,则可以将PE表示为关于t的二次函数,利用二次函数求极值的方法求出PE长度的最大值; (3)根据等腰三角形的性质和勾股定理,将直线l的存在性问题转化为一元二次方程问题,通过一元二次方程的判别式可知直线l是否存在,并求出相应Q点的坐标.注意“△MON是等腰三角形”,其中包含三种情况,需要逐一讨论,不能漏解. 【解析】 (1)∵直线y=x+4与x轴、y轴分别交于A、B两点,∴A(-4,0),B(0,4) 抛物线y=-x2+bx+c经过A、B两点,可得 ,解得, ∴抛物线解析式为y=-x2-3x+4. 令y=0,得-x2-3x+4=0, 解得x1=-4,x2=1,∴C(1,0). (2)如答图1所示,设D(t,0). ∵OA=OB,∴∠BAO=45°, ∴E(t,t+4),P(t,-t2-3t+4). PE=yP-yE=-t2-3t+4-t-4=-t2-4t=-(t+2)2+4, ∴当t=-2时,线段PE的长度有最大值4,此时P(-2,6). (3)存在. 如答图2所示,过N点作NH⊥x轴于点H. 设OH=m(m>0),∵OA=OB,∴∠BAO=45°, ∴NH=AH=4-m,∴yQ=4-m. 又M为OA中点,∴MH=2-m. △MON为等腰三角形: ①若MN=ON,则H为底边OM的中点, ∴m=1,∴yQ=4-m=3. 由-xQ2-3xQ+4=3,解得xQ=, ∴点Q坐标为(,3)或(,3); ②若MN=OM=2,则在Rt△MNH中, 根据勾股定理得:MN2=NH2+MH2,即22=(4-m)2+(2-m)2, 化简得m2-6m+8=0,解得:m1=2,m2=4(不合题意,舍去) ∴yQ=2,由-xQ2-3xQ+4=2,解得xQ=, ∴点Q坐标为(,2)或(,2); ③若ON=OM=2,则在Rt△NOH中, 根据勾股定理得:ON2=NH2+OH2,即22=(4-m)2+m2, 化简得m2-4m+6=0,∵△=-8<0, ∴此时不存在这样的直线l,使得△MON为等腰三角形. 综上所述,存在这样的直线l,使得△MON为等腰三角形. 所求Q点的坐标为(,3)或(,3)或(,2)或(,2).
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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