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(11分)(2016·泰安)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为(2,9),与y轴交于点A(0,5),与x轴交于点E,B.
(1)求二次函数y=ax2+bx+c的解析式;
(2)过点A作AC平行于x轴,交抛物线于点C,点P为抛物线上的一点(点P在AC上方),作PD平行于y轴交AB于点D,问当点P在何位置时,四边形APCD的面积最大?并求出最大面积;
(3)若点M在抛物线上,点N在其对称轴上,使得以A,E,N,M为顶点的四边形是平行四边形,且AE为其一边,求点M,N的坐标.
参考答案:见解析
解析:
(1)设抛物线解析式为y=a(x-2)2+9,
∵抛物线与y轴交于点A(0,5),
∴4a+9=5,
∴a=-1,y=-(x-2)2+9=-x2+4x+5.
(2)当y=0时,-x2+4x+5=0,
∴x1=-1,x2=5,
∴E(-1,0),B(5,0),设直线AB的解析式为y=mx+n,
∵A(0,5),B(5,0),
∴m=-1,n=5,
∴直线AB的解析式为y=-x+5.设P(x,-x2+4x+5),
∴D(x,-x+5),
∴PD=-x2+4x+5+x-5=-x2+5x,
∵AC=4,
∴S四边形APCD=2×AC×PD=2(-x2+5x)=-2x2+10x,
∴当x=时,
∴即点时,S四边形APCD最大=2.
(3)如图,过点M作MH垂直于对称轴,垂足为点H,
∵四边形AENM是平行四边形,
∴MN∥AE,MN=AE,
∴△HMN≌△AOE,
∴HM=OE=1.
∴M点的横坐标为x=3或x=1.当x=1时,M点纵坐标为8,当x=3时,M点纵坐标为8,
∴M点的坐标为M1(1,8)或M2(3,8),
∵A(0,5),E(-1,0),
∴直线AE解析式为y=5x+5,
∵MN∥AE,
∴可设直线MN的解析式为y=5x+b,
∵点N在抛物线对称轴x=2上,
∴N(2,10+b),∵AE2=OA2+OE2=26,
∵MN=AE,∴MN2=AE2,
∵M点的坐标为M1(1,8)或M2(3,8),
∴点M1,M2关于抛物线对称轴x=2对称,
∵点N在抛物线对称轴上,
∴M1N=M2N,
∴MN2=(1-2)2+[8-(10+b)]2=1+(b+2)2=26,
∴b=3或b=-7,∴10+b=13或10+b=3.
∴当M点的坐标为(1,8)时,N点坐标为(2,13),当M点的坐标为(3,8)时,N点坐标为(2,3).