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如图,直线y=-x-1与抛物线y=ax2+bx-4都经过点A(-1,0)、C(3...

如图,直线y=-x-1与抛物线y=ax2+bx-4都经过点A(-1,0)、C(3,-4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)动点P在线段AC上,过点P作x轴的垂线与抛物线相交于点E,求线段PE长度的最大值;
(3)当线段PE的长度取得最大值时,在抛物线上是否存在点Q,使△PCQ是以PC为直角边的直角三角形?若存在,请求出Q点的坐标;若不存在.请说明理由.

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(1)已知抛物线图象上的两点坐标,可将其代入抛物线的解析式中,通过联立方程组即可求得待定系数的值. (2)首先要弄清的是PE的长,实际是直线AC与抛物线函数值的差,可设出P点横坐标,根据直线AC和抛物线的解析式表示出P、E的纵坐标,进而得到关于PE与P点横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求出PE的最大值. (3)此题要分作两种情况考虑: ①Rt△PCQ以P为直角顶点,根据直线AC的解析式,可求得直线PQ的解析式y=kx+b中k=1,已知了点P的坐标,即可求得直线PQ的解析式,联立抛物线的解析式,可求得Q点的坐标; ②当Rt△PCQ以C为直角顶点时,方法同上. 【解析】 (1)∵A(-1,0)、C(3,-4)在抛物线y=ax2+bx-4上, ∴, ∴a=1,b=-3, ∴y=x2-3x-4. (2)设动点P的坐标为(m,-m-1),则E点的坐标为(m,m2-3m-4), ∴PE=(-m-1)-(m2-3m-4), =-m2+2m+3, =-(m-1)2+4, ∵PE>0, ∴当m=1时,线段PE最大且为4. (3)假设存在符合条件的Q点; 当线段PE最大时动点P的坐标为(1,-2), ①当PQ⊥PC时, ∵直线PC的解析式为:y=-x-1 ∴直线PQ的解析式可设为:y=x+b, 则有:-2=1+b,b=-3; ∴直线PQ的方程为y=x-3, 联立 得点Q的坐标为:(2+,-1),(2-,--1). ②当CQ⊥PC时,同理可求得直线CQ的解析式为y=x-7; 联立抛物线的解析式得:, 解得,(舍去), ∴Q(1,-6); 综上所述,符合条件的Q点共有3个,坐标为:Q1(2+,-1),Q2(2-,--1),Q3(1,-6).
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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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