如图,抛物线经过A(
),B(
),C(
)三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线AC下方的抛物线上有一点D,使得△DCA的面积最大,求点D的坐标;
(3)设点M是抛物线的顶点,试判断抛物线上是否存在点H满足
?若存在,请求出点H的坐标;若不存在,请说明理由.
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如图,抛物线经过A(
),B(
),C(
)三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线AC下方的抛物线上有一点D,使得△DCA的面积最大,求点D的坐标;
(3)设点M是抛物线的顶点,试判断抛物线上是否存在点H满足
?若存在,请求出点H的坐标;若不存在,请说明理由.
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解:(1)∵该抛物线过点C(0,2),
∴可设该抛物线的解析式为
.
将A(-2,0),B(-
,0)代入,得
,
解得:![]()
∴此抛物线的解析式为
;……………………………………………4分
(2)由题意可求得直线AC的解析式为
.………………………………………5分
如图,设D点的横坐标为t(-2<t<0),则D点的纵坐标为
.
过D作y轴的平行线交AC于E.
∴E点的坐标为
.
∴![]()
,用h表示点C到线段DE所在直线的距离,
∴![]()
………………………………………………7分
∵-2<t<0
∴当t=-1时,△DAC面积最大,此时点D的坐标为(-1,-1).…………………8分
(3)点H存在.………………………………………………………………………9分
由(1)知,点M的坐标为![]()
解法一:如图,假设存在点H,满足![]()
作直线MH交
轴于点K(
,0),作MN⊥
轴于点N.
∵
,![]()
∴![]()
∵![]()
∴![]()
∴![]()
∴![]()
∴![]()
∴![]()
∴点K的坐标为(
)……………………………………………………………11分
所以直线MK的解析式为
.
∴
把①代入②,化简,得:
.
>0. …………………………………12分
∴
,
.将
代入
中,解得![]()
∴ 直线MN与抛物线有两个交点(其中一点为顶点M).
∴ 抛物线上必存在一点H,使∠AMH=90˚,
此时点H坐标为
.…………………………………………………13分
解法二:
如图,过点A作直线
,过顶点M作MN⊥AM,MF
分别交直线
于点N和点F.则 ∠FMN+∠AMF=90˚.
∵ ∠MAF+∠AMF=90˚,
∴ ∠MAF=∠FMN.
又∵ ∠AFM=∠MFN=90˚,
∴ △AFM∽△MFN.
∴ AF∶MF=MF∶FN. 即 ![]()
∴ FN=
.
∴ 点N的坐标为
. …………………11分
设过点M,N的直线的解析式为
.
将M
,N
代入得:
解得:
所以直线MN的解析式为![]()
∴
把①代入②,化简,得:
.
>0.…………………………………12分
∴
,
.将
代入
中,解得![]()
∴ 直线MN与抛物线有两个交点(其中一点为顶点M).
∴ 抛物线上必存在一点H,使∠AMH=90˚,
此时点H坐标为
.