Question

【題目】如圖 1，在平面直角坐標(biāo)系中，已知拋物線 y=ax2+bx﹣5 與 x 軸交于 A（﹣1，0），B（5， 0）兩點(diǎn)，與 y 軸交于點(diǎn) C．

（1）求拋物線的函數(shù)表達(dá)式；

（2）若點(diǎn) D 是 y 軸上的一點(diǎn)，且以 B，C，D 為頂點(diǎn)的三角形與△ABC 相似，求點(diǎn) D 的坐標(biāo)；

（3）如圖 2，CE∥x 軸與拋物線相交于點(diǎn) E，點(diǎn) H 是直線 CE 下方拋物線上的動(dòng)點(diǎn)，過(guò)點(diǎn) H且與 y 軸平行的直線與 BC，CE 分別相交于點(diǎn) F，G，試探究當(dāng)點(diǎn) H 運(yùn)動(dòng)到何處時(shí)，四邊形CHEF 的面積最大，求點(diǎn) H 的坐標(biāo)及最大面積；

（4）若點(diǎn) K 為拋物線的頂點(diǎn)，點(diǎn) M（4，m）是該拋物線上的一點(diǎn)，在 x 軸，y 軸上分別找點(diǎn) P，Q，使四邊形 PQKM 的周長(zhǎng)最小，求出點(diǎn) P，Q 的坐標(biāo)．

Answer 1

【答案】（1）y=x2﹣4x﹣5；（2）D 的坐標(biāo)為（0，1）或（0，）；（3）H（，﹣）,S= ；（4）P（，0），Q（0，﹣）．

【解析】

（1）根據(jù)待定系數(shù)法直接確定出拋物線解析式；

（2）分兩種情況，利用相似三角形的比例式即可求出點(diǎn) D 的坐標(biāo)；

（3）先求出直線 BC 的解析式，進(jìn)而求出四邊形 CHEF 的面積的函數(shù)關(guān)系式，即可求出最大值；

（4）利用對(duì)稱性找出點(diǎn) P，Q 的位置，進(jìn)而求出 P，Q 的坐標(biāo)．

（1）∵點(diǎn) A（﹣1，0），B（5，0）在拋物線 y=ax2+bx﹣5 上，

∴，

∴，

∴拋物線的表達(dá)式為 y=x2﹣4x﹣5，

（2）如圖 1，

令 x=0，則 y=﹣5，

∴C（0，﹣5），

∴OC=OB，

∴∠OBC=∠OCB=45°，

∴AB=6，BC=5，

要使以 B，C，D 為頂點(diǎn)的三角形與△ABC 相似，則或，

①時(shí)，

CD=AB=6，

∴D（0，1），

②當(dāng)時(shí)，

∴，

∴CD=，

∴D（0，），

即：D的坐標(biāo)為（0，1）或（0，）；

（3）設(shè) H（t，t2﹣4t﹣5），

∵CE∥x軸，

∴點(diǎn)E的縱坐標(biāo)為﹣5，

∵E在拋物線上，

∴x2﹣4x﹣5=﹣5，

∴x=0（舍）或 x=4，

∴E（4，﹣5），

∴CE=4，

∵B（5，0），C（0，﹣5），

∴直線BC的解析式為y=x﹣5，

∴F（t，t﹣5），

∴HF=t﹣5﹣（t2﹣4t﹣5）=﹣（t﹣）2+，

∵CE∥x軸，HF∥y軸，

∴CE⊥HF，

∴S四邊形CHEF=CEHF=﹣2（t﹣）2+，

當(dāng)t=時(shí)，四邊形CHEF的面積最大．

當(dāng)t=時(shí)，t2-4t-5=﹣10﹣5=﹣，

∴H（，﹣）；

（4）如圖 2，

∵K 為拋物線的頂點(diǎn)，

∴K（2，﹣9），

∴K 關(guān)于 y 軸的對(duì)稱點(diǎn) K'（﹣2，﹣9），

∵M（4，m）在拋物線上，

∴M（4，﹣5），

∴點(diǎn) M 關(guān)于 x 軸的對(duì)稱點(diǎn) M'（4，5），

∴直線 K'M'的解析式為 x﹣，

∴P（，0），Q（0，﹣）．